Question

8．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線若干．要求從實驗桌上選擇適當器材，設(shè)計一個實驗證明：“電阻消耗的電功率與該電阻的阻值成正比”．根據(jù)實驗要求回答下列問題：
（1）在這個實驗中，控制變量是電流．
（2）畫出實驗電路圖．
（3）寫出第一次實驗完整的步驟并設(shè)計出實驗表格．

Answer 1

分析 （1）讓各阻值不同的電阻串聯(lián)接入電路，用電流表測電路電流，用電壓表分別測量各電阻電壓并記錄各電壓值，然后由P=UI比較功率大小，從而得出結(jié)論；據(jù)此設(shè)計電路；
（2）根據(jù)（1）的實驗原理設(shè)計實驗步驟；
（3）實驗數(shù)據(jù)表格應(yīng)包括電阻阻值、電阻兩端的電壓值、流過電路的電流、各電阻的功率，由電阻的個數(shù)確定表格的列數(shù)．

解答 解：（1）在此實驗中需要保持電流相等，電阻不同；
（2）各電阻串聯(lián)與電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端，電路圖如圖所示；
（3）實驗步驟：
①按電路圖將電流表、電壓表和六個阻值不同的電阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆接入電路中并把六個電阻的阻值紀錄在表格中；
②閉合開關(guān)S，測出R₁兩端的電壓和通過R₁的電流，把數(shù)據(jù)紀錄在表格中；
③利用公式P=UI計算出電功率，并記錄在表格中．
故答案為：（1）電流；
（2）電路圖如下圖；

（3）實驗步驟見上述①②③．
實驗數(shù)據(jù)記錄表如下所示：

R/Ω
I/A
U/V
P/W

點評 本題是一道實驗題，知道實驗目的、根據(jù)實驗的原理是“設(shè)計實驗電路，合理安排實驗步驟，設(shè)計符合實驗記錄要求的表格”的前提是關(guān)鍵．