Question

实验桌上有如下实验器材：稳压电源（使用时电源电压保持不变）一个、电阻箱一个、滑动变阻器一个，电流表、电压表各一块，开关一个，导线若干．请用上述实验器材设计实验，证明“当电流一定时，电阻消耗的电功率P跟电阻R的关系为：P=kR（k为常量）”．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

【答案】分析：（1）由于电阻箱阻值可以调节且阻值可以直接读出，所以电阻箱可作为被测电阻使用；
电阻箱阻值改变时可调节滑动变阻器阻值，使电路电流保持不变，因此电阻箱与滑动变阻器要串联接入电路；
电流表串联接入电路，测流过电阻箱的电流；电压表与电阻箱并联，测电阻箱两端电压；据此画出实验原理图；
（2）根据实验目的及实验常识合理安排实验步骤；
（3）实验数据记录表应包括：电压、电流、电阻、功率、实验次数等内容．
解答：解：（1）实验电路图：
电源、开关、滑动变阻器、电阻箱、电流表串联接入电路，
电压表与电阻箱并联，电路图如图所示；
故答案为；电路图如图所示．
（2）实验步骤：
①对电压表与电流表进行机械调零，使电压表、电流表指针指在零刻线位置；
断开开关S，按照电路图连接实验电路，调节滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值；②闭合开关S，调节电阻箱阻值为R₁，移动滑动变阻器滑片P至某位置，读出电流表的示数I、电压表的示数U₁，并把数据I和U₁记录在表格中；        
③调节电阻箱阻值为R₂，移动滑动变阻器滑片P使电流表示数仍为I，读出电压表的示数U₂，并把数据R₂和U₂记录在表格中；
④仿照步骤③，再做4次，把数据R₃-R₆和U₃-U₆记录在表格中；
⑤根据公式P=IU及I、U的数据计算出电阻箱的电功率P₁-P₆，并把数据记录在表格中；
（3）实验记录表格：
根据实验需要记录的数据，设计实验数据记录表如下表所示；

	1	2	3	4	5	6
U/V
I/A
R/Ω
P/W

点评：本题考查了实验电路的设计、设计实验步骤、设计实验数据记录表，对能力要求较高，有一定难度；
知道实验目的、理解实验原理、熟悉所给实验器材是正确解题的关键．