Question

（2013?順義區(qū)一模）實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：符合實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)、電流表和電壓表各一只、開關(guān)一個(gè)、阻值已知的電阻3個(gè)（3個(gè)電阻的阻值大小互不相同）和導(dǎo)線若干．要求從實(shí)驗(yàn)桌上選擇適當(dāng)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“當(dāng)通過電阻的電流保持不變時(shí)，電阻消耗的電功率與該電阻的阻值成正比“．
（1）請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

分析：（1）用一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表做實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證“當(dāng)通過電阻的電流保持不變時(shí)，電阻消耗的電功率與該電阻的阻值成正比”，可把三個(gè)電阻與電流表串聯(lián)在電路中，用電壓表依次測(cè)出不同電阻兩端的電壓，據(jù)此設(shè)計(jì)電路圖．
（2）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按實(shí)驗(yàn)的原理圖連接實(shí)物圖，用電流表測(cè)電流，用電壓表依次測(cè)出不同阻值兩端的電壓，把測(cè)量數(shù)據(jù)記在表格中，最后計(jì)算各電阻的功率，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
（3）表格應(yīng)包含：每次實(shí)驗(yàn)的電阻值、電壓值、電流值、電功率等內(nèi)容．

解答：解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：①按圖將調(diào)節(jié)好的電流表、電壓表及三個(gè)阻值不同的電阻R₁、R₂和R₃接入電路；
②閉合開關(guān)S，電阻的阻值用R表示，用電壓表測(cè)電阻兩端的電壓，電壓表的示數(shù)用U表示，用電流表測(cè)出通過電阻的電流，通過電阻的電流用I表示，并把電阻R和測(cè)量數(shù)據(jù)電壓U和電流I的值記錄在數(shù)據(jù)記錄表中；
③保持電路不變，依次改變電壓表的位置，仿照步驟③，再做5次實(shí)驗(yàn)，將各次的電阻值R（R₂、R₃、R_ac、R_ad、R_bd）記錄在表格中，分別測(cè)量各次的電壓U和電流I，并把電阻R和測(cè)量數(shù)據(jù)電壓U和電流I的值記錄在數(shù)據(jù)記錄表中；
④利用P=UI，計(jì)算出各次的電功率，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中．
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：

R/Ω
U/V
I/A
P/W

點(diǎn)評(píng)：本題考查了，在給定實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)?zāi)康那闆r下，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、安排實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表，難度較大，對(duì)考生的能力要求較高，是一道難題．