Question

（2009?豐臺區(qū)二模）小剛和小磊同學(xué)探究電阻消耗的電功率和電阻成反比，使用的器材有：滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源一個、電阻值不同的定值電阻若干、滿足實(shí)驗(yàn)要求的滑動變阻器一個、電流表和電壓表各一個、小剛將六個定值電阻并聯(lián)，設(shè)計(jì)出了實(shí)驗(yàn)電路，并完成了實(shí)驗(yàn)，而小磊同學(xué)認(rèn)為，不用將電阻并聯(lián)，也能完成探究實(shí)驗(yàn)，并且正確完成了這個實(shí)驗(yàn)．
（1）請你在如圖虛框中畫出小磊同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）幫助小磊同學(xué)寫出實(shí)驗(yàn)步驟．

Answer 1

分析：根據(jù)電功率的推導(dǎo)公式P=

U2

R

得，電壓不變，電阻消耗的電功率和電阻成反比，所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)保持電阻兩端的電壓相等或不變，而改變電阻的阻值．因此需用到滑動變阻器來保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)伏安法測出電阻的電功率進(jìn)行分析．

解答：解：（1）電路中需用到電流表、電壓表及滑動變阻器，可更換電阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器保持電阻兩端的電壓不變，如圖所示：
  ；
（2）步驟：①觀察電壓表、電流表指針是否指零，并按電路圖連接電路；
②閉合開關(guān)，記下電壓表示數(shù)為U₁，電流表示數(shù)為I₁，并記錄在表格中；
③調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)仍為U₁，電流表示數(shù)為I₂，并記錄在表格中；
④仿照步驟③4次使電壓表示數(shù)分別為U₁；電流表示數(shù)分別為I₃ I₄ I₅ I₆，分別記錄在表格中；
⑤利用公式P=UI計(jì)算電功率P₁ P₂ P₃ P₄ P₅ P₆，與電阻做比較．

點(diǎn)評：此題考查了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時，要搞清實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，并注意控制變量法的�?yīng)用，確定需控制的量、需改變的量及需測量的量．