實驗桌上有如下器材:符合實驗要求的電源一個、電流表和電壓表各一只、開關(guān)一個、各種阻值已知的定值電阻和導(dǎo)線若干.要求從實驗桌上選擇適當(dāng)器材,設(shè)計一個實驗證明:“當(dāng)通過電阻的電流保持不變時,電阻消耗的電功率與該電阻的阻值成正比”.請根據(jù)上述要求,畫出實驗電路圖,并寫出實驗步驟,畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表.
(1)實驗電路圖:
(2)實驗步驟:
(3)實驗數(shù)據(jù)記錄表.
【答案】
分析:要使通過電阻的電流保持不變,必須把這幾個電阻和電流表串聯(lián)起來,然后利用電壓表依次測出這六個電阻的電壓,根據(jù)公式P=UI分別求出這六個電阻的電功率,從而證明了電阻消耗的電功率與該電阻的阻值成正比.
解答:答:(1)實驗電路圖如圖.
(2)實驗步驟:
①按電路圖將電流表、電壓表和六個阻值不同電阻R
1、R
2、R
3、R
4、R
5和R
6接入電路中,并把這六個電阻阻值記錄在表格中;
②閉合開關(guān)S,測出R
1兩端的電壓和通過R
1的電流,并把數(shù)據(jù)記錄在表格中;
③斷開開關(guān)S,把電壓表連接在R
2兩端,仿照步驟②,測出R
2兩端的電壓和通過R
2的電流,并把數(shù)據(jù)記錄在表格中;
④仿照步驟③,分別測出電阻R
3、R
4、R
5和R
6兩端的電壓和相應(yīng)的電流,并把數(shù)據(jù)記錄在表格中.
⑤利用公式P=UI分別計算出電阻R
1、R
2,R
3、R
4、R
5和R
6消耗的功率P
1、P
2、P
3、P
4、P
5和P
6,并把數(shù)據(jù)記錄在表格中.
(3)實驗數(shù)據(jù)記錄表:
次數(shù) 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
R/Ω | | | | | | |
U/V | | | | | | |
I/A | | | | | | |
P/W | | | | | | |
點評:本題考查學(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.