Question

7．实验桌上有如下器材：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、各种阻值已知的定值电阻、开关一个、导线若干．请选用上述器材，设计一个实验证明：“当电流保持不变时，该电阻消耗的电功率与通过该电阻成正比．”
（1）请在虚线框内画出实验电路图；
（2）写出实验步骤：①按电路图连接电路．
②闭合开关S，将R₁接入电路，测出电阻R₁两端的电压和其中的电流，根据P=UI求出电功率；
③再依次换上不同的电阻，适当移动滑动变阻器的滑片，使电流表A的示数不变，读出此时电压表和电流表的读数，根据P=UI求出电功率；
④分析电阻消耗的电功率和电阻值的关系．
（3）设计出实验数据记录表．

Answer 1

分析 要研究“当通过导体的电流保持不变时，导体消耗的功率与电阻的关系”，必须控制电流不变，改变定值电阻的阻值，用滑动变阻器来控制电路中的电流不变；实验中需要测出电阻两端的电压和电阻中的电流，进而求出电阻消耗的电功率，据此设计电路图和数据表格

解答 解：（1）各电阻串联与电流表串联，电压表并联在待测电阻两端，电路图如图所示：
（2）实验步骤：
①按电路图连接电路．
②闭合开关S，将R₁接入电路，测出电阻R₁两端的电压和其中的电流，根据P=UI求出电功率；
③再依次换上不同的电阻，适当移动滑动变阻器的滑片，使电流表A的示数不变，读出此时电压表和电流表的读数，根据P=UI求出电功率；
④分析电阻消耗的电功率和电阻值的关系．
（3）实验表格如下：（3）实验表格如下：

电阻/Ω	电流/A	电压/V	电功率/W	电功率与电阻的关系

故答案为：（1）电路如上图所示：（2）①按电路图连接电路．
②闭合开关S，将R₁接入电路，测出电阻R₁两端的电压和其中的电流，根据P=UI求出电功率；
③再依次换上不同的电阻，适当移动滑动变阻器的滑片，使电流表A的示数不变，读出此时电压表和电流表的读数，根据P=UI求出电功率；
④分析电阻消耗的电功率和电阻值的关系．
（3）表格如上图所示：

点评 此题主要考查的是学生设计实验、进行实验、设计数据表格的能力，注意控制变量法的应用，是中考的常见题型，有一定难度．