Question

實驗桌上有如下實驗器材：滿足實驗要求的電源一個、已調(diào)零的電流表和電壓表各一塊、開關一個、各種阻值已知的定值電阻和導線若干．請你利用上述器材設計一個實驗證明：“當通過電阻的電流保持不變時，電阻消耗的電功率與該電阻的阻值成正比”．要求：
（1）畫出實驗電路圖；
（2）寫出實驗步驟；
（3）設計出實驗數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

解：（1）各電阻串聯(lián)與電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端，電路圖如圖所示；
故答案為：實驗電路如圖所示．
（2）實驗步驟：
①按電路圖連接電路．
將R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆這六個電阻的阻值記錄在表格中．
②閉合開關S，用電流表測量電路中的電流I，將測量數(shù)據(jù)記錄在表格中．
③斷開開關S，把電壓表依次并聯(lián)在電阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆兩端，閉合開關S，
用電壓表依次測量它們兩端的電壓U₁、U₂、U₃、U₄、U₅和U₆，將測量數(shù)據(jù)記錄在表格中．
④利用公式P=UI和測量數(shù)據(jù)，分別計算出6個電阻消耗的電功率P₁、P₂、P₃、P₄、P₅和P₆，將計算結果記錄在表格中．
故答案為：實驗步驟見上述①②③④．
（3）實驗數(shù)據(jù)記錄表如下所示：

R/Ω
I/A
U/V
P/W

分析：（1）讓各阻值不同的電阻串聯(lián)接入電路，用電流表測電路電流，用電壓表分別測量各電阻電壓并記錄各電壓值，然后由P=UI比較功率大小，從而得出結論；據(jù)此設計電路；
（2）根據(jù)（1）的實驗原理設計實驗步驟；
（3）實驗數(shù)據(jù)表格應包括電阻阻值、電阻兩端的電壓值、流過電路的電流、各電阻的功率，由電阻的個數(shù)確定表格的列數(shù)．
點評：本題是一道實驗題，知道實驗目的、根據(jù)實驗的原理是“設計實驗電路，合理安排實驗步驟，設計符合實驗記錄要求的表格”的前提與關鍵．