Question

滿足實驗要求（兩端電壓合適且不變）的電源一個、阻值已知的定值電阻一個，電阻箱（電路圖符號）一個，已調零的電流表兩塊、電壓表一塊，開關一個，導線若干．請選用上述實驗器材，設計一個實驗證明“兩個電阻R₁與R₂并聯(lián)時，如果R₁的電阻保持不變，則電阻R₁與R₂消耗的總功率P跟電阻R₂消耗的功率關系P₂的關系為P=k+P₂”．
請你（1）畫出實驗電路圖；（2）寫出實驗步驟；（3）畫出實驗數據記錄表．

Answer 1

【答案】分析：根據實驗目的可知定值電阻R₁與電阻箱R₂并聯(lián)，電流表A₁測電路的總電流，電流表A₂測電阻箱R₂的電流，電壓表測并聯(lián)電路兩端的電壓；調節(jié)電阻箱的阻值，閉合開關S，讀出電表的示數和電阻箱接入電路的電阻值，將數據記錄在實驗記錄表中；
再分別多次改變電阻箱的阻值，把數據記錄在實驗記錄表中．最后利用電功率公式P=UI分別計算P和P₂，并分析數據．
解答：解：（1）根據題意可知，定值電阻R₁與電阻箱R₂并聯(lián)，電流表A₁測電路的總電流，電流表A₂測電阻箱R₂的電流，電壓表測并聯(lián)電路兩端的電壓，實驗電路圖如圖所示：

（2）實驗步驟：
①按電路圖連接電路．將電阻箱阻值調到較大值．
②閉合開關S，調節(jié)電阻箱R₂的阻值．用電流表A測量通過干路的電流I，用電流表A₂測量通過電阻箱的電流I₂，
用電壓表V測量電源兩端的電壓U，將 I、I₂、U的數據記錄在實驗記錄表中．
③仿照步驟②，分別改變5次電阻箱R₂的阻值，用電流表A分別測量相應的干路電流I，用電流表A₂分別測量相應的電流I₂，并分別將I、I₂的數據記錄在實驗記錄表中．
④利用公式P=UI，分別計算出并聯(lián)電路6次消耗的總電功率P的數值，并分別記錄在實驗記錄表中．利用公式P₂=UI₂，分別計算出6次電阻箱消耗的電功率P₂的數值，并分別記錄在實驗記錄表中．
（3）實驗數據記錄表格：

U/V
I/A
I2 /A
P2 /W
P/W

點評：本題實驗是考查電功率的測量，實質上通過作圖、設計實驗和實驗記錄表也考查了并聯(lián)電路中干路電流與支路電流之間的關系，在探究的過程中來體會并會運用．