Question

10．實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：符合實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)、電流表和電壓表各一只、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、電阻箱一個(gè)（電路圖符號(hào)）、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．請(qǐng)選用上述器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)通過導(dǎo)體的電流保持不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻越大，導(dǎo)體消耗的電功率越大．
要求：
（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟．
（3）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄圖．

Answer 1

分析 要研究“當(dāng)通過導(dǎo)體的電流保持不變時(shí)，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(dòng)變阻器來控制電路中的電流不變；實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)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(jì)電路圖和數(shù)據(jù)表格．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中要用電壓表測(cè)量電阻兩端的電壓，用電流表測(cè)量電阻中的電流，用滑動(dòng)變阻器來調(diào)節(jié)電路中的電流不變，故設(shè)計(jì)電路如下圖：

（2）實(shí)驗(yàn)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(cè)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(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表A的示數(shù)不變，讀出此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，根據(jù)P=UI求出電功率；
④重得上面的步驟再做4次實(shí)驗(yàn)；
⑤分析電阻消耗的電功率和電阻值的關(guān)系．
（3）實(shí)驗(yàn)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

故答案為：（1）如上圖所示；
（2）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(cè)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(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表A的示數(shù)不變，讀出此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，根據(jù)P=UI求出電功率；
④重復(fù)上面的步驟再做4次實(shí)驗(yàn)；
⑤分析電阻消耗的電功率和電阻值的關(guān)系．
（3）如上表所示．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)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．