Question

（2011?平谷區(qū)一模）實驗桌上有如下器材：滿足實驗要求（兩端電壓保持不變）的電源一個、已調(diào)零的電流表電壓表各一塊、電阻箱（電路符號為　）一個、滑動變阻器一個、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．請選擇實驗桌上的器材，設(shè)計一個實驗證明：“當(dāng)電阻兩端電壓保持不變時，電阻消耗的電功率跟它的電阻成反比”．請畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，并設(shè)計出實驗數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

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：（1）電路圖：

（2）實驗步驟：
①把電壓表、電流表調(diào)零，按照電路圖連接好電路；
②調(diào)節(jié)電阻箱的電阻為R₁，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為U，讀出電流表示數(shù)為I₁，把R₁、U和I₁記錄在表格中；
③斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻為R₂，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)仍然為U，讀出電流表示數(shù)為I₂，把R₂和I₂記錄在表格中；
④仿照步驟③，再做四次實驗，分別把電阻R₃、R₄、R₅、R₆和對應(yīng)的電流I₃、I₄、I₅、I₆記錄在表格中；
⑤利用公式P=UI計算出R₁-R₆的電功率P₁-P₆并記錄在表格中．
（3）探究電功率與電阻的關(guān)系實驗數(shù)據(jù)記錄表：

U/v
R/Ω
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(yīng)用，同時考查學(xué)生根據(jù)題意畫電路圖的能力，并學(xué)會要用所畫的電路圖經(jīng)過實驗分析得出結(jié)論的能力．