Question

利用家中電能表【220V、3A、3600revs/(kW·h)】,秒表和六盞阻值已知的白熾燈，家庭電路電壓保持恒定。設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，證明：“當(dāng)電阻兩端的電壓及通電時間保持不變時，電流做功與電阻阻值成反比”。請寫出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。
（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：（7分）

Answer 1

（1）實(shí)驗(yàn)步驟
①關(guān)閉家中所有用電器，將電阻為R₁的燈L₁接入家庭電路中，閉合開關(guān)，記下時間t內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)數(shù)n₁，將R₁、n₁記入表格中。  1分
②斷開開關(guān)，用電阻為R₂的燈L₂替換燈L₁，閉合開關(guān)，在相同時間t內(nèi)記下電能表的轉(zhuǎn)數(shù)n₂，將R₂、n₂記入表格中。  1分
③重復(fù)步驟②，分別記下電阻R₃、R₄、R₅、R₆和電能表的轉(zhuǎn)數(shù)n₃、n₄、n₅、n₆，并記入表格中。  1分
④根據(jù)公式J=J計(jì)算出W₁、W₂、W₃、W₄、W₅、W₆與R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆比較得出結(jié)論。  2分
（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：  2分
電流做功與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)記錄表格：

R/Ω
n/revs
W/J

試題分析：選用電能表的額定電壓為220V，標(biāo)定電流為3A；3600r/（kW?h）
（1）實(shí)驗(yàn)步驟
①關(guān)閉家中所有用電器，將電阻為R₁的燈L₁接入家庭電路中，閉合開關(guān)，記下時間t內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)數(shù)n₁，將R₁、n₁記入表格中。  1分
②斷開開關(guān)，用電阻為R₂的燈L₂替換燈L₁，閉合開關(guān)，在相同時間t內(nèi)記下電能表的轉(zhuǎn)數(shù)n₂，將R₂、n₂記入表格中。  1分
③重復(fù)步驟②，分別記下電阻R₃、R₄、R₅、R₆和電能表的轉(zhuǎn)數(shù)n₃、n₄、n₅、n₆，并記入表格中。  1分
④根據(jù)公式J=J計(jì)算出W₁、W₂、W₃、W₄、W₅、W₆與R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆比較得出結(jié)論。  2分
（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：  2分
電流做功與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)記錄表格：

R/Ω
n/revs
W/J

考點(diǎn)：
點(diǎn)評：本題考查利用電能表和秒表來證明：“當(dāng)電阻兩端的電壓及通電時間保持不變時，電流做功與電阻阻值成反比”這一規(guī)律；要記住關(guān)鍵的一點(diǎn)就是燈泡工作時別的用電器都需要關(guān)閉，同時要保證燈的工作時間應(yīng)相等．