Question

實驗桌上有如下實驗器材：穩(wěn)壓電源一個（電源電壓不作為已知）、阻值已知的定值電阻R₀一個，滑動變阻器一個，電流表、電壓表各一塊，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。請選用上述實驗器材設(shè)計一個實驗，證明“電源電壓U保持不變時，定值電阻R₀消耗的電功率P₀跟通過它的電流I的關(guān)系為： P₀=aI²（a為常數(shù)）。畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，并設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表。

 

Answer 1

【答案】

電路圖

實驗步驟：

（1）將電壓表、電流表調(diào)零，按照電路圖連接電路。

（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，用電流表測出通過電阻R₀的電流I，用電壓表測出R₀兩端的電壓U，并將I、U、R₀的數(shù)據(jù)記錄在表格中。

（3）仿照步驟（2），分別調(diào)節(jié)滑動變阻器在不同位置，再做5次實驗，分別測出5組I、U的值并記錄每次的I、U、R₀的數(shù)據(jù)于表格中。

（4）依據(jù)計算出每次R₀的電功率記錄在表格中。

P₀與I關(guān)系數(shù)據(jù)記錄表

I/A
U/V
R/Ω
P0/W

 

【解析】

試題分析：根據(jù)實驗?zāi)康目芍�定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測電路的總電流，電壓表測定值電阻兩端的電壓；調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流，多次測量，把相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)記錄在實驗記錄表中．最后利用功率的公式計算出定值電阻R₀消耗的電功率并記錄在實驗數(shù)據(jù)記錄表中．

實驗步驟：

（1）將電壓表、電流表調(diào)零，按照電路圖連接電路。（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，用電流表測出通過電阻R₀的電流I，用電壓表測出R₀兩端的電壓U，并將I、U、R₀的數(shù)據(jù)記錄在表格中。（3）仿照步驟（2），分別調(diào)節(jié)滑動變阻器在不同位置，再做5次實驗，分別測出5組I、U的值并記錄每次的I、U、R₀的數(shù)據(jù)于表格中。（4）依據(jù)計算出每次R₀的電功率記錄在表格中。

考點：此題考查的是證明“電源電壓U保持不變時，定值電阻R₀消耗的電功率P₀跟通過它的電流I的關(guān)系。

點評：本題通過作圖、設(shè)計實驗步驟和實驗記錄表考查了學生的實驗設(shè)計能力，以及通過實驗驗證了電功率計算式的正確性，加強了學生對公式的理解和掌握．