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，阻值已知的定值電阻一個，電阻箱（電路圖符號）一個，已調(diào)零的電流表兩塊、開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。請選用上述實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)證明：“兩個電阻R₁與R₂并聯(lián)時，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：（k₁、k₂為常量）”。

Answer 1

（1）實(shí)驗(yàn)電路圖

（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測出通過定值電阻R₁的電流I₁，用電流表A測出干路的電流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5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＝I₁²R₁+（I- I₁）² R₂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

R2 /Ω
R1 /Ω
I1 / A
I/ A
P / W

試題分析：（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可知，定值電阻的功率不變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825001606357648.png" style="vertical-align:middle;" />=k₂；電阻箱的功率為，電阻R₁與R₂消耗的總功率P跟電阻R₂的關(guān)系為：（k₁、k₂為常量）（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測出流過定值電阻R₁的電流I₁，用電流表A₂測出通過變阻箱R₂和R₁的總電流I，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．電阻R₁與R₂消耗的總功率P跟電阻R₂的關(guān)系為：（k₁、k₂為常量）