Question

（2009?昌平區二模）實驗桌上有如下器材：滿足實驗要求的電源一個、滑動變阻器一個、電壓表和電流表各一只、開關一個、各種阻值已知的定值電阻和導線若干．小文想利用實驗桌上的器材，設計一個實驗證明：“當電阻兩端電壓一定時，電阻消耗的電功率和該電阻的阻值成反比”．請根據上述要求幫助小文畫出實驗電路圖，并寫出實驗步驟．
（1）實驗電路圖：
（2）實驗步驟：

Answer 1

分析：根據控制變量法，要使通過電阻兩端的電壓保持不變，必須把定值電阻與滑動變阻器和電流表串聯起來，然后利用電壓表測出定值電阻兩端的電壓，根據P=UI分析比較即可．

解答：解：（1）實驗電路如圖所示．
（2）實驗步驟：
①按照電路圖連接實驗電路，閉合開關S，讀出電流表、電壓表的示數I₁和U并把數據記錄在表格中；
②斷開開關S，在ab之間換接另一電阻R₂，閉合開關S，改變滑動變阻器電阻，使電壓表的示數仍U，讀出電流表的示數I₂并把數據記錄在表格中；
③仿照步驟②，分別測出接入R₃、R₄、R₅、R₆時所對應的電流I₃、I₄、I₅、I₆，并把數據記錄在表格中；
④利用公式P=UI分別計算出電阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆消耗的功率P₁、P₂、P₃、P₄、P₅和P₆，并把數據記錄在表格中進行比較．

點評：本題考查控制變量法的正確使用和電功率公式的靈活應用，同時考查學生根據題意畫電路圖的能力，并學會要用所畫的電路圖經過實驗分析得出結論的能力．