Question

實驗桌上有如下器材：符合實驗要求的電源一個、已調(diào)零的電流表和電壓表各一只、滑動變阻器一個、電阻箱一個、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．請你選用上述器材，設(shè)計一個實驗證明“當(dāng)通過導(dǎo)體的電流保持不變時，導(dǎo)體消耗的電功率與電阻的關(guān)系為P=kR （k為常量）”．要求：
（1）畫出實驗電路圖；
（2）寫出實驗步驟；
（3）畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

解：（1）實驗中要用電壓表測量電阻兩端的電壓，用電流表測量電阻中的電流，用滑動變阻器來調(diào)節(jié)電路中的電流不變，故設(shè)計電路如下圖：

（2）實驗步驟：
①按電路圖連接電路．
②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，測出電阻R兩端的電壓和其中的電流，根據(jù)P=UI求出電功率；
③再調(diào)節(jié)電阻箱到另一阻值，適當(dāng)移動滑動變阻器的滑片，使電流表A的示數(shù)不變，讀出此時電壓表和電流表的讀數(shù)，根據(jù)P=UI求出電功率；
④分析電阻消耗的電功率和電阻值的關(guān)系．
（3）實驗表格如下：

電阻/Ω	電流/A	電壓/V	電功率/W	電功率與電阻的關(guān)系

分析：要研究“當(dāng)通過導(dǎo)體的電流保持不變時，導(dǎo)體消耗的功率與電阻的關(guān)系”，必須控制電流不變，改變電阻箱的阻值，用滑動變阻器來控制電路中的電流不變；實驗中需要測出電阻兩端的電壓和電阻中的電流，進(jìn)而求出電阻消耗的電功率，據(jù)此設(shè)計電路圖和數(shù)據(jù)表格．
點評：此題主要考查的是學(xué)生設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、設(shè)計數(shù)據(jù)表格的能力，注意控制變量法的應(yīng)用，是中考的常見題型，有一定難度．