Question

【題目】實(shí)驗(yàn)桌上有如下實(shí)驗(yàn)器材：穩(wěn)壓電源（使用時電源電壓保持不變）一個、電阻箱一個、滑動變阻器一個，電流表、電壓表各一塊，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。請用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計實(shí)驗(yàn)，證明“當(dāng)電壓一定時，電阻消耗的電功率P跟電阻R的關(guān)系為：P =k/R（k為常量）”。畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟，并設(shè)計實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。

Answer 1

【答案】（1）電路圖（見下圖）：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

調(diào)節(jié)電流表、電壓表使指針在零刻線位置，按照電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路，斷開開關(guān)S，滑動變阻器滑片P在阻值最大處；閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱阻值R，記錄此時電阻值，移動滑動變阻器滑片P至某位置，讀出電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U，并把R、I和U的數(shù)值記錄在表格中；

調(diào)節(jié)電阻箱阻值R，移動滑動變阻器滑片P使電壓表示數(shù)仍為U，讀出電流表的數(shù)值I，并把R、U和I的數(shù)值記錄在表格中；

仿照步驟②，再做4次，把對應(yīng)R、U和I的數(shù)值記錄在表格中；根據(jù)公式P=IU及I、U的數(shù)據(jù)計算出電阻箱的電功率P ，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。

實(shí)驗(yàn)記錄表格

R/Ω
I /A
U /V
P /W

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)電路圖：

電源、開關(guān)、滑動變阻器、電阻箱、電流表串連接入電路，

電壓表與電阻箱并聯(lián)，電路圖如圖所示；

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

①對電壓表與電流表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，使電壓表、電流表指針指在零刻線位置；

斷開開關(guān)S，按照電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值為滑動變阻器的最大阻值；

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P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和U1記錄在表格中；

③調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R2，移動滑動變阻器滑片P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③，再做4次，把數(shù)據(jù)R3-R6和U3-U6記錄在表格中；

⑤根據(jù)公式P=IU及I、U的數(shù)據(jù)計算出電阻箱的電功率P，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中；

（3）實(shí)驗(yàn)記錄表格：

根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要記錄的數(shù)據(jù)，設(shè)計實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表如下表所示；

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
R/Ω
I /A
U /V
P /W