实验桌上有如下实验器材:满足实验要求的电源(两端电压值符合实验要求且保持不变)一个、阻值已知的定值电阻一个,电阻箱(电路图符号)一个,滑动变阻器一个,已调零的电流表、电压表各一块,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:在R1与R2串联的电路中,如果R2的电阻值和通过它的电流保持不变,则电阻R1与R2的总电功率P与电阻R1的关系为P= kR1+ b(k和b均为不变量)。请画出实验电路图,写出实验步骤,画出实验数据记录表。
(1)实验电路图如图所示。
(2)实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器、电阻箱的阻值调到最大值。
②闭合开关S,调节电阻箱R1和滑动变阻器的阻值为适当值。用电流表测量电路的电流I,用电压表测量R1和R2两端的电压U,将R1、 I、U的数据记录在实验记录表中。
③断开开关S,改变电阻箱R1的阻值后,闭合开关S,再调节滑动变阻器使电流表的示数仍为I,用电压表测量R1和R2 两端的电压U,将R1、I、U的数据记录在实验记录表中。
④仿照步骤③,再进行4次实验,并记录相应的数据。
⑤利用公式P=UI,分别计算出6次实验中电阻R1与R2消耗的总功率。
(3)实验数据记录表:
R1/ Ω |
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I/A |
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U/V |
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P/W |
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【解析】
试题分析:R1与R2消耗的总功率可用伏安法测得,为了使实验具有普遍性,要进行多次测量,所以通过调节电阻箱接入电路的阻值,同时改变滑动变阻器接入电路的阻值,使电路中的电流保持不变,可以得到多组满足条件的实验数据。从理论上来讲R1与R2消耗的总功率,∵I和R2保持不变,∴不变,是常数,同时I不变,也是常数,所以P与电阻R1的关系,可表示为P= kR1+ b
考点:实验设计
科目:初中物理 来源: 题型:
1 |
R |
1 |
R2 |
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科目:初中物理 来源: 题型:
k | R2 |
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