Question

實驗桌上有如下實驗器材：電源電壓不變的電源一個，阻值已知的定值電阻一個，電阻箱（電路圖符號）一個，已調零的電流表兩塊、開關一個，導線若干．請選用上述實驗器材，設計一個實驗證明：“兩個電阻R₁與R₂并聯時，如果并聯電路兩端的電壓U及R₁的阻值保持不變，則電阻R₁與R₂消耗的總功率P跟電阻R₂的關系為：P=

k1

R2

+k2（k₁、k₂為常量）”．

Answer 1

分析：（1）根據實驗目的可知定值電阻與電阻箱并聯，且電源的電壓不變；根據并聯電路：各用電器獨立工作、互不影響及功率公式P=

U2

R

可知，定值電阻的功率不變為P₁=

U2

R1

=K₂；
（2）調節電阻箱使其接入電路的電阻發生變化，用電流表A₁測出流過定值電阻R₁的電流，用電流表A₂測出通過變阻箱的電流，將數據記錄在實驗記錄表中；再分別多次改變電阻箱的阻值，把電流表的示數記錄在實驗記錄表中；
（3）最后利用并聯電路的功率特點，歐姆定律及功率公式分析計算即可證明結論．

解答：答：
（1）實驗電路圖設計如下：

（2）實驗步驟：
①如圖連接電路，電阻箱調到適當阻值． 閉合開關S，用電流表A₁測出通過定值電阻R₁的電流I₁，用電流表A測出干路的電流I，讀出變阻箱R₂的阻值，并將R₂、R₁、I₁、I記錄到表格中；
②斷開開關S，改變電阻箱R₂的阻值2次，重復步驟①并將相應的R₂、R₁、I₁、I數值記錄在表格中；
③利用P=UI=I₁R₁I分別計算出電阻R₁與R₂消耗的總功率P，并將數值記錄在表格中．
（3）實驗數據記錄表

次數	R2/Ω	R1/Ω	I1/A	I/A	P/W

點評：本題通過題意設計電路圖、設計實驗和實驗記錄表考查了并聯電路總功率與支路功率的關系，有一定難度．