Question

实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干．要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”．请根据上述要求，画出实验电路图，并写出实验步骤，画出实验数据记录表．
（1）实验电路图：
（2）实验步骤：
（3）实验数据记录表．

Answer 1

【答案】分析：要使通过电阻的电流保持不变，必须把这几个电阻和电流表串联起来，然后利用电压表依次测出这六个电阻的电压，根据公式P=UI分别求出这六个电阻的电功率，从而证明了电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比．
解答：答：（1）实验电路图如图．

（2）实验步骤：
①按电路图将电流表、电压表和六个阻值不同电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆接入电路中，并把这六个电阻阻值记录在表格中；
②闭合开关S，测出R₁两端的电压和通过R₁的电流，并把数据记录在表格中；
③断开开关S，把电压表连接在R₂两端，仿照步骤②，测出R₂两端的电压和通过R₂的电流，并把数据记录在表格中；
④仿照步骤③，分别测出电阻R₃、R₄、R₅和R₆两端的电压和相应的电流，并把数据记录在表格中．
⑤利用公式P=UI分别计算出电阻R₁、R₂，R₃、R₄、R₅和R₆消耗的功率P₁、P₂、P₃、P₄、P₅和P₆，并把数据记录在表格中．
（3）实验数据记录表：

次数   物理量	1	2	3	4	5	6
R/Ω
U/V
I/A
P/W

点评：本题考查学生根据题意画电路图的能力，并学会要用所画的电路图经过实验分析得出结论的能力．