Question

實(shí)驗(yàn)桌上有如下實(shí)驗(yàn)器材：電源電壓不變的電源一個(gè)，阻值已知的定值電阻一個(gè)，電阻箱（電路圖符號(hào)）一個(gè)，已調(diào)零的電流表兩塊、開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．請(qǐng)選用上述實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“兩個(gè)電阻R₁與R₂并聯(lián)時(shí)，如果并聯(lián)電路兩端的電壓U及R₁的阻值保持不變，則電阻R₁與R₂消耗的總功率P跟電阻R₂的關(guān)系為：P=

k1

R2

+k2（k₁、k₂為常量）”．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�定值電阻與電阻箱并聯(lián)，且電源的電壓不變；根據(jù)并聯(lián)電路：各用電器獨(dú)立工作、互不影響及功率公式P=

U2

R

可知，定值電阻的功率不變?yōu)镻₁=

U2

R1

=K₂；
（2）調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路的電阻發(fā)生變化，用電流表A₁測(cè)出流過定值電阻R₁的電流，用電流表A₂測(cè)出通過變阻箱的電流，將數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)記錄表中；再分別多次改變電阻箱的阻值，把電流表的示數(shù)記錄在實(shí)驗(yàn)記錄表中；
（3）最后利用并聯(lián)電路的功率特點(diǎn)，歐姆定律及功率公式分析計(jì)算即可證明結(jié)論．

解答：答：
（1）實(shí)驗(yàn)電路圖設(shè)計(jì)如下：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①如圖連接電路，電阻箱調(diào)到適當(dāng)阻值． 閉合開關(guān)S，用電流表A₁測(cè)出通過定值電阻R₁的電流I₁，用電流表A測(cè)出干路的電流I，讀出變阻箱R₂的阻值，并將R₂、R₁、I₁、I記錄到表格中；
②斷開開關(guān)S，改變電阻箱R₂的阻值2次，重復(fù)步驟①并將相應(yīng)的R₂、R₁、I₁、I數(shù)值記錄在表格中；
③利用P=UI=I₁R₁I分別計(jì)算出電阻R₁與R₂消耗的總功率P，并將數(shù)值記錄在表格中．
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表

次數(shù)	R2/Ω	R1/Ω	I1/A	I/A	P/W

點(diǎn)評(píng)：本題通過題意設(shè)計(jì)電路圖、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)記錄表考查了并聯(lián)電路總功率與支路功率的關(guān)系，有一定難度．