Question

两位同学在课外组织了两个探究活动：
（1）内容：在电流一定时，探究导体的电功率与导体的电阻是否有关系？
（2）内容：在电流一定时，探究导体的电功率与导体的电阻成正比．
请根探究内容，设计实验方案，要求写出实验原理、电路图、实验器材、简要的实验步骤．

Answer 1

解：（1）根据电功率的计算公式P=UI计算出电功率的大小，与对应的电阻值进行比较得出结论；
（2）根据实验原理选择合适的实验器材：电源、开关、滑动变阻器、电阻箱、电压表、电流表、导线．
（3）电压表测电阻箱两端电压，电流表测电流，电阻箱与滑动变阻器串联，电路图如下：

（4）该实验的主要步骤是：①将电阻箱调到一适当阻值，闭合开关，读出电压表、电流表的示数，并记下电阻箱的阻值；
②改变电阻箱为另一适当阻值，调节滑动变阻器阻值，使电流表示数与第①步相同，读出电压表示数，并记下此时电阻箱的阻值．
③根据P=UI计算出电功率，与对应的电阻值比较得出结论．
分析：（1）电功率、电阻、电流的关系为P=I²R，研究电功率与电阻的关系时，控制电流一定；
（2）实验中，通过移动滑动变阻器的滑片，保持电路中的电流一定；
（3）实验中记录电压表U和电流表示数I，以及电阻箱电阻，根据P=UI计算出电功率和电阻箱电阻进行对比分析．
点评：（1）本探究实验也是控制变量法思想的运用，实验中要牢牢把握电流一定这一不变量；
（2）电压表的作用是测量电阻箱两端的电压，便于用公式P=UI计算电功率．