Question

實驗桌上有如下實驗器材：符合實驗要求的電源（其兩端電壓恒為6V）、電阻箱（電路圖符號 ）、滑動變阻器各一個，已調(diào)零的量程為0～0.6A的電流表和量程為0～3V的電壓表各一塊，開關(guān)一個，導線若干．請選用上述實驗器材，設計一個實驗證明“如果電阻R兩端的電壓保持不變，則電阻R消耗的電功率P跟電阻R的倒數(shù)成正比”．請你畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

【答案】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變阻器和電流表串聯(lián)起來，然后利用電壓表測出電阻箱兩端的電壓，根據(jù)P=UI分析比較即可．
解答：解：實驗電路圖如圖所示：

實驗步驟：
（1）按電路圖連接電路．
（2）閉合開關(guān)S，用電流表測量通過電阻箱R的電流I₁，用電壓表測量電阻箱R兩端的電壓U，將R的阻值、I₁和U的測量數(shù)據(jù)記錄在實驗數(shù)據(jù)記錄表中．
（3）斷開開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值．閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器R₁的滑片P，使電壓表的示數(shù)仍為U，用電流表測量通過電阻箱R的電流I₂，將R的阻值和I₂的測量數(shù)據(jù)記錄在實驗數(shù)據(jù)記錄表中．
（4）仿照步驟（3），分別改變4次電阻箱R的阻值，用電流表分別測量通過電阻箱R的電流I，并分別將R的阻值和I的測量數(shù)據(jù)記錄在實驗數(shù)據(jù)記錄表中．
（5）利用公式P=UI分別計算出6次電阻箱R消耗的電功率P，根據(jù)R的阻值分別計算出，并分別將它們記錄在實驗數(shù)據(jù)記錄表中．
實驗數(shù)據(jù)記錄表：

R/Ω
U/V
I/A
/
P/W

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(jù)題意畫電路圖的能力，并學會要用所畫的電路圖經(jīng)過實驗分析得出結(jié)論的能力．