Question

利用如下所有器材设计一个实验：证明“在导体两端电压保持不变时，导体消耗的电功率与导体的电阻值成反比．”实验器材：符合实验要求的电源一个、已调好的电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个、电阻箱一个（电阻箱的符号）、开关一个、导线若干．
请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表．

Answer 1

解：（1）实验电路如右图所示：
（2）实验步骤：
①按照电路图连接电路；
②断开开关S，调节电阻箱R的阻值，闭合开关S，用电压表测量R两端的电压U、用电流表测量通过R的电流I，将R、U、I的测量数据记录在表格中；
③断开开关S，调节电阻箱R的阻值，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数仍然为U，用电流表测量通过R的电流I，将R、U、I的测量数据记录在表格中；
④仿照步骤③改变4次电阻箱的阻值，用电流表分别测量通过R的电流I，将R、U、I的测量数据记录在表格中；
⑤利用公式P=UI，分别计算出6次R的电功率，并分别记录在表格中．
（3）探究电功率与电阻的关系实验数据记录表：

R/Ω
U/V
I/A
P/W

分析：根据控制变量法，要使通过电阻两端的电压保持不变，必须把电阻箱与滑动变阻器和电流表串联起来，然后利用电压表测出电阻箱两端的电压，根据P=UI分析比较即可．
点评：本题考查控制变量法的正确使用和电功率公式的灵活应用，同时考查学生根据题意画电路图的能力，并学会要用所画的电路图经过实验分析得出结论的能力．