Question

實驗桌上有如下實驗器材：穩(wěn)壓電源（使用時電源電壓保持不變）一個、電阻箱一個、滑動變阻器一個，電流表、電壓表各一塊，開關(guān)一個，導線若干。請用上述實驗器材設(shè)計實驗，證明“當電流一定時，電阻消耗的電功率P跟電阻R的關(guān)系為：P =kR（k為常量）”。畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，并設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表。

 

Answer 1

【答案】

⑴電路圖（見答圖）： 

（1分）

⑵實驗步驟：

①   調(diào)節(jié)電流表、電壓表使指針在零刻線位置，滑動變阻器滑片P在阻值最大處；斷開開關(guān)S，按照電路圖連接實驗電路；閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R₁，移動滑動變阻器滑片P至某位置，讀出電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U₁，并把數(shù)據(jù)I和U₁記錄在表格中； （1分）      

②   調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R₂，移動滑動變阻器滑片P使電流表示數(shù)仍為I，讀出電壓表的示數(shù)U₂，并把數(shù)據(jù)R₂和U₂記錄在表格中；

③   仿照步驟②，再做4次，把數(shù)據(jù)R₃—R₆和U₃—U₆記錄在表格中；  （1分）

④   根據(jù)公式P=IU及I、U的數(shù)據(jù)計算出電阻箱的電功率P₁—P₆ ，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中（1分）

實驗記錄表格 （1分）

U /V
I /A
R/Ω
P /W

【解析】

試題分析：由于電阻箱阻值可以調(diào)節(jié)且阻值可以直接讀出，所以電阻箱可作為被測電阻使用；電阻箱阻值改變時可調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值，使電路電流保持不變，因此電阻箱與滑動變阻器要串連接入電路；電流表串連接入電路，測流過電阻箱的電流；電壓表與電阻箱并聯(lián)，測電阻箱兩端電壓；據(jù)此畫出實驗原理圖；根據(jù)實驗目的及實驗常識合理安排實驗步驟；實驗數(shù)據(jù)記錄表應包括：電壓、電流、電阻、功率、實驗次數(shù)等內(nèi)容。

（1）實驗電路圖：

電源、開關(guān)、滑動變阻器、電阻箱、電流表串連接入電路，

電壓表與電阻箱并聯(lián)，電路圖如圖所示；

故答案為；電路圖如圖所示．

（2）實驗步驟：

①對電壓表與電流表進行機械調(diào)零，使電壓表、電流表指針指在零刻線位置；

斷開開關(guān)S，按照電路圖連接實驗電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值為滑動變阻器的最大阻值；②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R₁，移動滑動變阻器滑片P至某位置，讀出電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U₁，并把數(shù)據(jù)I和U₁記錄在表格中；       

③調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R₂，移動滑動變阻器滑片P使電流表示數(shù)仍為I，讀出電壓表的示數(shù)U₂，并把數(shù)據(jù)R₂和U₂記錄在表格中；

④仿照步驟③，再做4次，把數(shù)據(jù)R₃﹣R₆和U₃﹣U₆記錄在表格中；

⑤根據(jù)公式P=IU及I、U的數(shù)據(jù)計算出電阻箱的電功率P₁﹣P₆，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。

考點：此題考查的是探究用電器的電功率實驗。

點評：本題考查了實驗電路的設(shè)計、設(shè)計實驗步驟、設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表，對能力要求較高，有一定難度；知道實驗目的、理解實驗原理、熟悉所給實驗器材是正確解題的關(guān)鍵。