Question

（2013?大兴区一模）实验桌上有如下实验器材：符合实验要求的电源（其两端电压恒为6V）、电阻箱（电路图符号 ）、滑动变阻器各一个，已调零的量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一块，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“如果电阻R两端的电压保持不变，则电阻R消耗的电功率P跟电阻R的倒数成正比”．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

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．

解答：解：实验电路图如图所示：

实验步骤：
（1）按电路图连接电路．
（2）闭合开关S，用电流表测量通过电阻箱R的电流I₁，用电压表测量电阻箱R两端的电压U，将R的阻值、I₁和U的测量数据记录在实验数据记录表中．
（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R₁的滑片P，使电压表的示数仍为U，用电流表测量通过电阻箱R的电流I₂，将R的阻值和I₂的测量数据记录在实验数据记录表中．
（4）仿照步骤（3），分别改变4次电阻箱R的阻值，用电流表分别测量通过电阻箱R的电流I，并分别将R的阻值和I的测量数据记录在实验数据记录表中．
（5）利用公式P=UI分别计算出6次电阻箱R消耗的电功率P，根据R的阻值分别计算出

1

R

，并分别将它们记录在实验数据记录表中．
实验数据记录表：

R/Ω
U/V
I/A
1 R / 1 Ω
P/W

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．