Question

（2013?通州区模拟）实验桌上有如下实验器材：电源电压不变的电源一个，阻值已知的定值电阻一个，电阻箱（电图符号 ）一个，已调零的电流表两块、开关两个，导线若干．请选用上述实验器材，设计一个实验证明：“两个电阻R₁与R₂并联时，如果并联电路两端的电压U及R₁的阻值保持不变，则电阻R₁与R₂消耗的总功率P跟电阻R₂的关系为：P=

c1

R2

+c₂（c₁、c₂为常量）”．请你画出实验电路图，写出实验步骤，并设计实验数据记录表．

Answer 1

分析：（1）根据实验目的可知定值电阻与电阻箱并联，且电源的电压不变；根据并联电路：各用电器独立工作、互不影响及功率公式P=

U2

R

可知，定值电阻的功率不变为P₁=

U2

R1

=c₂；
（2）调节电阻箱使其接入电路的电阻发生变化，用电流表A₁测出流过定值电阻R₁的电流，用电流表A₂测出通过变阻箱的电流，将数据记录在实验记录表中；再分别多次改变电阻箱的阻值，把电流表的示数记录在实验记录表中；
（3）最后利用并联电路的功率特点，欧姆定律及功率公式分析计算即可证明结论．

解答：解（1）定值电阻与电阻箱并联，电流表分别测量定值电阻与电阻箱的电流，
电路如图所示；
（2）实验步骤：
①按电路图连接电路，电阻箱调到适当阻值；
②闭合开关S₁、S₂，读出变阻箱R₂的阻值并记录到表格中；   
用电流表A₁测出通过定值电阻R₁的电流I₁，用电流表A₂测出流过变阻箱R₂的电流I₂，
并将R₁、I₁、I₂的数值记录表格中；  
③断开开关S₁、S₂，改变电阻箱R的阻值，重复步骤②．     
④仿照步骤③重做4次．
⑤利用功率公式求出电阻R₁与R₂消耗的功率．
P₁=

U2

R1

=c₂；P₂=

U2

R1

=

(I1R1)2

R2

=

C1

R2

；
然后求出总功率P=P₁+P₂，算出6次P的数值，并将数值记录在表格中． 
（3）实验数据记录表：

	1	2	3	4	5	6
R2/Ω
R1/Ω
I1/A
I2/A
P/W

点评：本题通过题意设计电路图、设计实验和实验记录表考查了并联电路总功率与支路功率的关系，有一定难度．