Question

滿足實驗要求（兩端電壓合適且不變）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、電壓表一塊，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R₁的電阻保持不變，則電阻R₁與R₂消耗的總功率P跟電阻R₂消耗的功率關系P₂的關系為P=k+P₂”．
請你（1）畫出實驗電路圖；（2）寫出實驗步驟；（3）畫出實驗數據記錄表．

Answer 1

【答案】分析：根據實驗目的可知定值電阻R₁與電阻箱R₂并聯，電流表A₁測電路的總電流，電流表A₂測電阻箱R₂的電流，電壓表測并聯電路兩端的電壓；調節電阻箱的阻值，閉合開關S，讀出電表的示數和電阻箱接入電路的電阻值，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，把數據記錄在實驗記錄表中．最后利用電功率公式P=UI分別計算P和P₂，并分析數據．
解答：解：（1）根據題意可知，定值電阻R₁與電阻箱R₂并聯，電流表A₁測電路的總電流，電流表A₂測電阻箱R₂的電流，電壓表測并聯電路兩端的電壓，實驗電路圖如圖所示：

（2）實驗步驟：
①按電路圖連接電路．將電阻箱阻值調到較大值．
②閉合開關S，調節電阻箱R₂的阻值．用電流表A測量通過干路的電流I，用電流表A₂測量通過電阻箱的電流I₂，
用電壓表V測量電源兩端的電壓U，將 I、I₂、U的數據記錄在實驗記錄表中．
③仿照步驟②，分別改變5次電阻箱R₂的阻值，用電流表A分別測量相應的干路電流I，用電流表A₂分別測量相應的電流I₂，并分別將I、I₂的數據記錄在實驗記錄表中．
④利用公式P=UI，分別計算出并聯電路6次消耗的總電功率P的數值，并分別記錄在實驗記錄表中．利用公式P₂=UI₂，分別計算出6次電阻箱消耗的電功率P₂的數值，并分別記錄在實驗記錄表中．
（3）實驗數據記錄表格：

U/V
I/A
I2 /A
P2 /W
P/W

點評：本題實驗是考查電功率的測量，實質上通過作圖、設計實驗和實驗記錄表也考查了并聯電路中干路電流與支路電流之間的關系，在探究的過程中來體會并會運用．