Question

小华利用以下器材研究“电压一定时，电功率与电阻的关系”：电源一个、电压表一个、电流表一个、开关一个、滑动变阻器一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干．请你根据上述要求帮助小华画出实验电路图，并写出实验步骤．
（1）实验电路图：
（2）实验步骤：

Answer 1

解：（1）根据分析使电压表与电阻并联，电流表串联在电路中，滑动变阻器调节电阻两端的电压不变，如图所示：
；
（2）①按照电路图连接电路，先将电阻R₁接入电路并将其阻值记录在表格中；
②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U，测出通过电阻R₁的电流I₁，利用P=UI计算出R₁的功率P₁并记录在表格中；
③断开开关S，把电阻R₁换成R₂，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片使电压表示数仍为U，测出通过电阻R₂的电流I₂，计算出R₂的功率P₂记录在表格中；
④仿照步骤③，分别测出通过电阻R₃、R₄、R₅和R₆的电流I₃、I₄、I₅和I₆，计算出相应的功率P₃、P₄、P₅、P₆记录在表格中，比较数据得出结论．
分析：要探究电压一定时，电功率与电阻的关系，则需保持电阻两端的电压不变，改变电阻的大小，通过读出电压、电流值，根据P=UI计算出电功率进行判断．
点评：此题是研究“电压一定时，电功率与电阻的关系”实验的设计，考查了学生对控制变量法的理解，此实验类似探究电流与电阻关系的实验，只是对实验数据的分析不同．