Question

10．實驗桌上有如下器材：滿足實驗要求的電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、電阻箱（電路圖符號）和開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干．請利用實驗桌上的器材設(shè)計實驗證明；“當(dāng)通過導(dǎo)體的電流一定時，導(dǎo)體的電阻越大，導(dǎo)體消耗的電功率越大．”
（1）在右側(cè)虛線框中畫出實驗電路圖；
（2）寫出實驗步驟；
（3）設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格．

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，用滑動變阻器調(diào)節(jié)電路中電流不變，實驗電路圖如圖所示：
；
（2）實驗步驟：
①把滑動變阻器滑片移到阻值最大處；斷開開關(guān)S，按照電路圖連接實驗電路；
②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R₁，移動滑動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)，移動滑動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次實驗，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）實驗數(shù)據(jù)記錄表：

I/A
R/Ω
U/V
P/W

點評 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，同時考查學(xué)生根據(jù)題意畫電路圖的能力，并學(xué)會要用所畫的電路圖經(jīng)過實驗分析得出結(jié)論的能力，有一定的難度．