Question

小華同學想設計一個實驗證明：“兩個電阻串聯(lián)，每個電阻消耗的電功率之比等于這兩個電阻阻值之比”．實驗桌上備有如下器材：符合實驗要求的電源一個、電流表和電壓表各兩只、開關一個：兩個電阻箱（電路符號為，）、滑動變阻器一個、導線若干．要求從實驗桌上選擇適當器材，根據(jù)上述要求幫助小華畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟并設計實驗數(shù)據(jù)記錄表格．
（1）實驗電路圖：
（2）實驗步驟：
（3）實驗數(shù)據(jù)記錄表格：

Answer 1

【答案】分析：電阻箱的特點是能夠顯示接入電路的電阻，題目要驗證的是：“兩個電阻串聯(lián)，每個電阻消耗的電功率之比等于這兩個電阻阻值之比”，所以需要一只電流表測量由兩只電阻箱組成的串聯(lián)電路電流，電壓表與兩只電阻箱分別并聯(lián)測量兩端電壓，為多次實驗總結規(guī)律，還需要滑動變阻器串聯(lián)在電路中．
解答：解：
（1）實驗電路如圖所示；

（2）實驗步驟：
①將電流表、電壓表調零，開關斷開，滑動變阻器接入電路阻值最大，按照電路圖連接電路；
②調節(jié)兩電阻箱旋鈕，將R₁、R₂兩個電阻箱的阻值分別記錄在表格中；
③閉合開關S，調節(jié)滑片P，用電壓表V₁測量電阻R₁兩端的電壓U₁，用電壓表V₂測量電阻R₂兩端的電壓U₂，用電流表測量電路中的電流I，并將U₁、U₂、I，分別記錄在表格中；
④斷開開關S，仿照步驟②③再進行5次實驗，并將數(shù)據(jù)分別記錄在表格中；
⑤利用公式P=UI，分別計算出六次實驗中兩電阻箱R₁、R₂消耗的電功率P₁、P₂，分別記錄在表格中．
（3）實驗數(shù)據(jù)記錄表格：

R1/Ω
R2/Ω
I/A
U1/V
U2/V
P1/W
P2/W

．
點評：此題考查的是串聯(lián)電路用電器功率與電阻阻值的關系，根據(jù)串聯(lián)電路特點--電流相等、電壓與電阻成正比、電功率與電阻成正比設計實驗電路圖，同時為避免結論的偶然性，還要進行多次實驗．