Question

请你利用实验室提供的器材，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成反比”．
实验器材：符合实验要求的电源一个、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．
（1）画出你设计的实验电路图；
（2）根据你所设计的电路写出主要的实验步骤；
（3）设计一个表格，用于记录测量的数据及所得的结果．

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：（1）实验电路如右图所示：
（2）实验步骤：
①按照电路连接实物；
②闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，移动滑片P到适当的位置，读出此时R₁两端的电压U和通过R₁的电流I₁；
③再次调节电阻箱R的阻值，移动滑动变阻器的滑片使电压表的读数仍然为U；读出此时通过R₂的电流I₂；
④仿照步骤③，再改变2次电阻箱的阻值R₃、R₄，读出通过R₃、R₄的电流I₃、I₄．
（3）表格如下：

次数 物理量	1	2	3	4
R/Ω
U/N
I/A
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．