Question

實(shí)驗(yàn)桌上放有電壓穩(wěn)定的電源一個(gè)，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，電流表、電壓表各一只，電阻箱一個(gè)（電阻箱的符號(hào) 　�。�、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．要求使用這些器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“當(dāng)電阻兩端電壓保持不變時(shí)，電阻消耗的電功率與該電阻的阻值成反比．”請(qǐng)你
（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

解：（1）實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①按電路圖連接電路；
②閉合開關(guān)S，調(diào)整滑動(dòng)變阻器到適當(dāng)位置，用調(diào)好的電壓表、電流表分別測(cè)出變阻箱兩端的電壓U和通過變阻箱的電流I₁，并把電阻箱接入電路的阻值R₁和測(cè)量的電壓U、電流I₁記錄在表格中；
③斷開開關(guān)S改變電阻箱接入電路的電阻值為R₂．然后閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)和步驟②中相同仍為U，測(cè)量電流I₂，并把電阻箱接入電路的阻值R₂和測(cè)量的電流I₂、電壓表示數(shù)U記錄在表格中；
④仿照步驟③，分別測(cè)出通過電阻箱R₃、R₄、R₅、R₆的電流和相應(yīng)的電壓表示數(shù)，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中；
⑤利用公式P=UI分別計(jì)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(shù)據(jù)記錄在表格中．
（3）探究電功率與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：

R/Ω
U/V
I/A
P/W

分析：根據(jù)控制變量法，要使通過電阻兩端的電壓保持不變，必須把電阻箱與滑動(dòng)變阻器和電流表串聯(lián)起來，然后利用電壓表測(cè)出電阻箱兩端的電壓，根據(jù)P=UI分析比較即可．
點(diǎn)評(píng)：本題考查控制變量法的正確使用和電功率公式的靈活應(yīng)用，同時(shí)考查學(xué)生根據(jù)題意畫電路圖的能力，并學(xué)會(huì)要用所畫的電路圖經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析得出結(jié)論的能力．