Question

張姍姍同學(xué)為了探究電流通過電阻做的功與通過該電阻的電流平方成正比，選擇了以下器材：符合實驗要求的電流表、電壓表各一塊、阻值不同的定值電阻、滑動變阻器一個、電源、開關(guān)秒表各一個、導(dǎo)線若干．
（1）請你利用以上器材幫助設(shè)計實驗電路，在虛框中畫出實驗電路圖．
（2）寫出簡單實驗步驟．
（3）設(shè)計實驗記錄表格．

Answer 1

解：（1）定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表與定值電阻并聯(lián)測電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測電流，開關(guān)串聯(lián)在電路中控制電路，如下圖所示：

（2）①根據(jù)電路圖連接電路；
②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R₂為適當阻值．讀出電壓表、電流表的示數(shù)U、I和通電時間t并記入表格，斷開開關(guān)；
③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R₂至另一適當阻值，使通電時間仍為t．讀出電壓表、電流表的示數(shù)U、I和通電時間t并記入表格，斷開開關(guān)；
④仿照步驟③再做4次；
⑤計算I²、利用公式W=UIt計算各次電功W，并記入表格．
（3）實驗表格：

U/V
I/A
t/s
I2/A2
W/J

分析：（1）探究電阻不變時，電流通過電阻做的功與通過該電阻的電流平方成正比，可選用：電源、開關(guān)、滑動變阻器、電壓表、電流表組成串聯(lián)電路，進行實驗．
（2）利用電流表測流過電阻的電流，利用電壓表測出電阻兩端的電壓，改變滑動變阻器阻值，改變流過電阻的電流，記錄電流、電壓值；最后根據(jù)公式W=UIt判斷電功與電流平方的關(guān)系．
（3）記錄數(shù)據(jù)的表格應(yīng)包括：U、t、I²、W、實驗次數(shù)等內(nèi)容．
點評：本題考查了實驗電路設(shè)計、實驗步驟設(shè)計、設(shè)計數(shù)據(jù)記錄表格，有一定難度，知道實驗?zāi)康摹�實驗原理是解題的關(guān)鍵．