Question

設計實驗證明，當電阻一定時，電阻消耗的電功率與電流的平方成正比．
（1）畫出實驗電路圖．
（2）寫出主要實驗步驟．

Answer 1

答：（1）探究“當電阻保持不變時，該電阻消耗的電功率與通過該電阻電流的平方成正比”，可用電流表測流過定值電阻的電流，用滑動變阻器改變電路電流；實驗可選用：電源、開關、滑動變阻器、電流表組成串聯(lián)電路，電路圖如圖所示．

（2）實驗步驟：
①滑動變阻器滑片位于某一位置，電流表示數(shù)為I₁，電壓表示數(shù)為U₁；
②改變滑片到另一位置，電流表示數(shù)為I₂，電壓表示數(shù)為U₂；
③仿照步驟②，改變四次滑片位置，測出各次的電流與電壓值，I₃、I₄、I₅、I₆，U₃、U₄、U₅、U₆．
④將個數(shù)據(jù)計入表格，算出 I₁²、I₂²、I₃²、I₄²、I₅²、I₆²．
⑤計算出各次的電功率：P₁=U₁ I₁，P₂=U₂ I₂ P₃=U₃ I₃，P₄=U₄ I₄
P₅=U₅ I₅，P₆=U₆ I₆．
⑥整理實驗器材
分析：根據(jù)要求，若要驗證“當電阻不變時，電功率跟電流的平方成正比”，則需保持電阻的阻值不變，改變電路中的電流，所以電路中需有滑動變阻器，根據(jù)伏安法測出電阻兩端的電壓，由公式P=UI計算出電阻的功率，根據(jù)幾組數(shù)據(jù)進行比較便可得出結(jié)論；
實驗表格中需有電流、電壓、電阻、電流的平方、電功率幾項內(nèi)容．
點評：此題考查了學生對實驗的設計，在設計實驗時，要搞清實驗目的，并注意控制變量法的應用，確定需控制的量、需改變的量及需測量的量．