Question

請你利用以下器材：電源一個、調(diào)好的電壓表和電流表各一個、開關一個、滑動變阻器一個、各種阻值已知的定值電阻和導線若干．設計一個實驗證明：“當電阻兩端電壓一定時，電阻消耗的電功率和該電阻的阻值成反比”．

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，必須把定值電阻與滑動變阻器和電流表串聯(lián)起來，然后利用電壓表測出定值電阻兩端的電壓，根據(jù)P=UI分析比較即可．

解答：解：（1）實驗電路如圖所示：

（2）實驗步驟：
①按電路圖連接電路；
②閉合開關S，調(diào)整滑動變阻器到適當位置，用調(diào)好的電壓表、電流表分別測出定值電阻兩端的電壓U和通過電阻的電流I₁，并把電阻的阻值R₁和測量的電壓U、電流I₁記錄在表格中；
③斷開開關S，更換電阻值為R₂．然后閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)和步驟②中相同仍為U，測量電流I₂，并把電阻的阻值R₂和測量的電流I₂、電壓表示數(shù)U記錄在表格中；
④仿照步驟③，分別測出通過電阻R₃、R₄、R₅、R₆的電流和相應的電壓表示數(shù)，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中；
⑤利用公式P=UI分別計算出電阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆ 消耗的功率P₁、P₂、P₃、P₄、P₅和P₆，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中．
（3）探究電功率與電阻的關系實驗數(shù)據(jù)記錄表：

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