Question

满足实验要求（两端电压合适且不变）的电源一个、阻值已知的定值电阻一个，电阻箱（电路图符号）一个，已调零的电流表两块、电压表一块，开关一个，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R₁的电阻保持不变，则电阻R₁与R₂消耗的总功率P跟电阻R₂消耗的功率关系P₂的关系为P=k+P₂”．
请你（1）画出实验电路图；（2）写出实验步骤；（3）画出实验数据记录表．

Answer 1

解：（1）根据题意可知，定值电阻R₁与电阻箱R₂并联，电流表A₁测电路的总电流，电流表A₂测电阻箱R₂的电流，电压表测并联电路两端的电压，实验电路图如图所示：

（2）实验步骤：
①按电路图连接电路．将电阻箱阻值调到较大值．
②闭合开关S，调节电阻箱R₂的阻值．用电流表A测量通过干路的电流I，用电流表A₂测量通过电阻箱的电流I₂，
用电压表V测量电源两端的电压U，将 I、I₂、U的数据记录在实验记录表中．
③仿照步骤②，分别改变5次电阻箱R₂的阻值，用电流表A分别测量相应的干路电流I，用电流表A₂分别测量相应的电流I₂，并分别将I、I₂的数据记录在实验记录表中．
④利用公式P=UI，分别计算出并联电路6次消耗的总电功率P的数值，并分别记录在实验记录表中．利用公式P₂=UI₂，分别计算出6次电阻箱消耗的电功率P₂的数值，并分别记录在实验记录表中．
（3）实验数据记录表格：

U/V
I/A
I2 /A
P2 /W
P/W

分析：根据实验目的可知定值电阻R₁与电阻箱R₂并联，电流表A₁测电路的总电流，电流表A₂测电阻箱R₂的电流，电压表测并联电路两端的电压；调节电阻箱的阻值，闭合开关S，读出电表的示数和电阻箱接入电路的电阻值，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，把数据记录在实验记录表中．最后利用电功率公式P=UI分别计算P和P₂，并分析数据．
点评：本题实验是考查电功率的测量，实质上通过作图、设计实验和实验记录表也考查了并联电路中干路电流与支路电流之间的关系，在探究的过程中来体会并会运用．