Question

張姍姍同學為了探究電流通過電阻做的功與通過該電阻的電流平方成正比，選擇了以下器材：符合實驗要求的電流表、電壓表各一塊、阻值不同的定值電阻、滑動變阻器一個、電源、開關秒表各一個、導線若干．
（1）請你利用以上器材幫助設計實驗電路，在虛框中畫出實驗電路圖．
（2）寫出簡單實驗步驟．
（3）設計實驗記錄表格．

Answer 1

分析：（1）探究電阻不變時，電流通過電阻做的功與通過該電阻的電流平方成正比，可選用：電源、開關、滑動變阻器、電壓表、電流表組成串聯(lián)電路，進行實驗．
（2）利用電流表測流過電阻的電流，利用電壓表測出電阻兩端的電壓，改變滑動變阻器阻值，改變流過電阻的電流，記錄電流、電壓值；最后根據(jù)公式W=UIt判斷電功與電流平方的關系．
（3）記錄數(shù)據(jù)的表格應包括：U、t、I²、W、實驗次數(shù)等內容．

解答：解：（1）定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表與定值電阻并聯(lián)測電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測電流，開關串聯(lián)在電路中控制電路，如下圖所示：

（2）①根據(jù)電路圖連接電路；
②閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器R₂為適當阻值．讀出電壓表、電流表的示數(shù)U、I和通電時間t并記入表格，斷開開關；
③閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器R₂至另一適當阻值，使通電時間仍為t．讀出電壓表、電流表的示數(shù)U、I和通電時間t并記入表格，斷開開關；
④仿照步驟③再做4次；
⑤計算I²、利用公式W=UIt計算各次電功W，并記入表格．
（3）實驗表格：

U/V
I/A
t/s
I2/A2
W/J

點評：本題考查了實驗電路設計、實驗步驟設計、設計數(shù)據(jù)記錄表格，有一定難度，知道實驗目的、實驗原理是解題的關鍵．