Question

6．實(shí)驗(yàn)桌上有如下實(shí)驗(yàn)器材：滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)，電阻箱一個(gè)，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，已調(diào)零的電流表、電壓表各一塊，一個(gè)開關(guān)，導(dǎo)線若干．請(qǐng)用上述實(shí)驗(yàn)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電阻的關(guān)系為P=kR（k為常量）”．請(qǐng)你
（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．（要求：在實(shí)驗(yàn)過程中不能拆卸電路）

Answer 1

分析 根據(jù)控制變量法，要使通過電路的電流保持不變，必須把電阻箱與滑動(dòng)變阻器和電流表串聯(lián)起來，然后利用電壓表測出電阻箱和R₂兩端的電壓，根據(jù)P=UI分析比較即可

解答 解：
（1）用電壓表測變阻箱兩端電壓，用電流表測變阻箱電流，用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)電路中電流不變，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：
；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①把滑動(dòng)變阻器滑片移到阻值最大處；斷開開關(guān)S，按照電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路；
②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R₁，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片至某位置，讀出電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U₁，并把數(shù)據(jù)I、R₁和U₁記錄在表格中；                        
③斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R₂，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使電流表示數(shù)仍為I，讀出電壓表的示數(shù)U2，并把數(shù)據(jù)R₂和U₂記錄在表格中；
④仿照步驟②，再做4次實(shí)驗(yàn)，把電阻箱的阻值R和電壓表示數(shù)U的每次數(shù)據(jù)記錄在表格中；          
⑤根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，利用公式P=UI計(jì)算出6次電阻箱消耗的電功率P，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中．
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：

I/A
R/Ω
U/V
P/W

點(diǎn)評(píng) 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(shí)考查學(xué)生根據(jù)題意畫電路圖的能力，并學(xué)會(huì)要用所畫的電路圖經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析得出結(jié)論的能力，有一定的難度．