Question

【题目】小刚同学想要验证“当电阻两端电压一定时，电阻消耗的电功率和该电阻的阻值成反比”．他从实验室借了如下器材：学生电源一个、滑动变阻器一个、电压表和电流表各一只、开关一个、已知阻值的定值电阻若干和若干导线。问：
（1）请画出实验电路图；
（2）简述实验步骤。

Answer 1

【答案】
（1）

（2）

①按电路图规范的连接好实验电路．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，使R1两端的电压为U，读出通过R1的电流I1，把U和I1记录在表格中；②把ab之间换接为另一电阻R2，闭合开关，调节滑动变阻器，使R2两端的电压仍为U，读出通过R2的电流，并把U和I2记录在表格中；③断开开关，把ab之间电阻依次换接为R3、R4、R5、R6，调节滑动变阻器，使它们两端的电压都为U，并把相应的电流I3、I4、I5、I6和电压U记录在表格中；④利用公式P=UI分别计算出电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6消耗的功率P1、P2、P3、P4、P5和P6，并把数据记录在表格中。分析论证，整理器材。

【解析】（1）实验电路图：（2）实验步骤：①按电路图规范的连接好实验电路．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，使R1两端的电压为U，读出通过R1的电流I1 ， 把U和I1记录在表格中；②把ab之间换接为另一电阻R2 ， 闭合开关，调节滑动变阻器，使R2两端的电压仍为U，读出通过R2的电流，并把U和I2记录在表格中；③断开开关，把ab之间电阻依次换接为R3、R4、R5、R6 ， 调节滑动变阻器，使它们两端的电压都为U，并把相应的电流I3、I4、I5、I6和电压U记录在表格中；④利用公式P=UI分别计算出电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6消耗的功率P1、P2、P3、P4、P5和P6 ， 并把数据记录在表格中。分析论证，整理器材。
根据控制变量法，要使通过电阻两端的电压保持不变，必须把定值电阻与滑动变阻器和电流表串联起来，然后利用电压表测出定值电阻两端的电压，根据P=UI分析比较即可。