Question

實(shí)驗(yàn)桌上提供了如下器材：符合實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)、定值電阻R₀一只、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、量程滿足實(shí)驗(yàn)要求的電壓表、電流表各一只；開(kāi)關(guān)一個(gè)。小剛想利用實(shí)驗(yàn)桌上的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“定值電阻的電功率與電壓的平方成正比”。
（1）在答題卡中的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。
（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟。
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。（5分）

Answer 1

（1）實(shí)驗(yàn)電路圖略（1分）；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟
①按電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路；
②閉合開(kāi)關(guān)，將滑片滑到某一位置，記錄電壓表與電流表示數(shù)I₁和U₁；
③改變變阻器滑片位置，記錄電壓表與電流表示數(shù)I₂和U₂；
④仿照步驟③再做四次實(shí)驗(yàn)，記錄電壓表與電流表示數(shù)分別為I₃、I₄、I₅、I₆，U₃、U₄ 、U₅ 、U₆。
⑤根據(jù)P=UI分別計(jì)算各電壓時(shí)的電功率，P₁=U₁I₁；P₂=U₂I₂；P₃=U₃I₃；P₄=U₄I₄ ；P₅=U₅I₅；P₆=U₆I₆；
⑥整理實(shí)驗(yàn)器材。
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：

U/V
I/A

解析試題分析：用一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表做實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證“定值電阻的電功率與電壓的平方成正比”，可把定值電阻與電流表串聯(lián)在電路中，用電壓表測(cè)出定值電阻兩端的電壓，用滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)來(lái)改變定值電阻兩端的電壓，據(jù)此設(shè)計(jì)電路圖。做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按實(shí)驗(yàn)的原理圖連接實(shí)物圖，用電流表測(cè)電流，電壓表測(cè)出定值阻值兩端的電壓，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，再多測(cè)幾組數(shù)據(jù)記在表格中，最后計(jì)算定值電阻的功率，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。表格應(yīng)包含：每次實(shí)驗(yàn)的電壓值、電流值、電功率等內(nèi)容。
（1）實(shí)驗(yàn)電路圖；

（2）實(shí)驗(yàn)步驟
①按電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路；
②閉合開(kāi)關(guān)，將滑片滑到某一位置，記錄電壓表與電流表示數(shù)I₁和U₁；
③改變變阻器滑片位置，記錄電壓表與電流表示數(shù)I₂和U₂；
④仿照步驟③再做四次實(shí)驗(yàn)，記錄電壓表與電流表示數(shù)分別為I₃、I₄、I₅、I₆，U₃、U₄、U₅、U₆。
⑤根據(jù)P=UI分別計(jì)算各電壓時(shí)的電功率，P₁=U₁I₁；P₂=U₂I₂；P₃=U₃I₃；P₄=U₄I₄；P₅=U₅I₅；P₆=U₆I₆；
⑥整理實(shí)驗(yàn)器材。
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：

U/V
I/A
P/W

考點(diǎn)：此題考查的是驗(yàn)證定值電阻的電功率與電壓的平方成正比。
點(diǎn)評(píng)：本題考查在給定實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)?zāi)康那闆r下，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、安排實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表，難度較大，對(duì)考生的能力要求較高，是一道難題。