Question

【題目】實(shí)驗(yàn)桌上有已調(diào)好的電壓表、電流表、符合實(shí)驗(yàn)要求的恒定電源、滑動(dòng)變阻器、電阻箱（電路圖符號 ）、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干。請選用上述實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明“當(dāng)電流一定時(shí)，導(dǎo)體消耗的電功率與導(dǎo)體電阻成正比”。

要求：

（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；

（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟；

（3）畫出數(shù)據(jù)記錄表格。

Answer 1

【答案】 實(shí)驗(yàn)電路圖： 實(shí)驗(yàn)步驟：① 按電路圖連接電路，電阻箱和滑動(dòng)變阻器調(diào)到適當(dāng)阻值，閉合開關(guān)。② 讀出電阻箱的數(shù)值R，電流表的示數(shù)I及電壓表的示數(shù)U，并將R、I、U的數(shù)值記錄在實(shí)驗(yàn)記錄表中。③ 斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的數(shù)值，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使得電流表的數(shù)值仍為I。重復(fù)步驟②;④ 仿照步驟③重做4次。⑤ 利用公式P=UI，計(jì)算出6次電阻箱R消耗的電功率P的數(shù)值，并記錄在實(shí)驗(yàn)記錄表中 實(shí)驗(yàn)記錄表格：

R/Ω
U/V
I/A
P/W

【解析】（1）要實(shí)驗(yàn)證明“當(dāng)電流一定時(shí)，導(dǎo)體消耗的電功率與導(dǎo)體電阻成正比”，根據(jù)所提供的器材，電阻箱可以準(zhǔn)確讀出電阻值，應(yīng)作用研究對象，所以電壓表與電阻箱并聯(lián)，利用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)電流使每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路中電流相等，故得電路圖為：

（2）實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法，即每次實(shí)驗(yàn)要保證電流相等，據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，

① 根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖連接電路，電阻箱和滑動(dòng)變阻器調(diào)到適當(dāng)阻值。

② 閉合開關(guān)，讀出電阻箱的數(shù)值R，電流表的示數(shù)I及電壓表的示數(shù)U，并將R、I、U的數(shù)值記錄在實(shí)驗(yàn)記錄表中；

③ 斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)不同的電阻箱的阻值，閉合開關(guān)，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使得電流表的示數(shù)與上次電流相同，即仍為I。重復(fù)步驟②；

④ 仿照步驟③重做4次；

⑤ 利用公式，計(jì)算出6次電阻箱R消耗的電功率P的數(shù)值，并記錄在實(shí)驗(yàn)記錄表中。

（3）實(shí)驗(yàn)記錄表格，應(yīng)包括每次的電壓、電流、電阻值和最后的電功率，所以記錄表格為：

R/Ω
U/V
I/A
P/W