Question

實驗桌上有如下實驗器材：電源電壓不變的電源一個，阻值已知的定值電阻一個，電阻箱（電圖符號 ）一個，已調零的電流表兩塊、開關兩個，導線若干．請選用上述實驗器材，設計一個實驗證明：“兩個電阻R₁與R₂并聯(lián)時，如果并聯(lián)電路兩端的電壓U及R₁的阻值保持不變，則電阻R₁與R₂消耗的總功率P跟電阻R₂的關系為：P=+c₂（c₁、c₂為常量）”．請你畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，并設計實驗數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

解（1）定值電阻與電阻箱并聯(lián)，電流表分別測量定值電阻與電阻箱的電流，
電路如圖所示；
（2）實驗步驟：
①按電路圖連接電路，電阻箱調到適當阻值；
②閉合開關S₁、S₂，讀出變阻箱R₂的阻值并記錄到表格中；
用電流表A₁測出通過定值電阻R₁的電流I₁，用電流表A₂測出流過變阻箱R₂的電流I₂，
并將R₁、I₁、I₂的數(shù)值記錄表格中；
③斷開開關S₁、S₂，改變電阻箱R的阻值，重復步驟②．
④仿照步驟③重做4次．
⑤利用功率公式求出電阻R₁與R₂消耗的功率．
P₁==c₂；P₂===；
然后求出總功率P=P₁+P₂，算出6次P的數(shù)值，并將數(shù)值記錄在表格中．
（3）實驗數(shù)據(jù)記錄表：

	1	2	3	4	5	6
R2/Ω
R1/Ω
I1/A
I2/A
P/W

分析：（1）根據(jù)實驗目的可知定值電阻與電阻箱并聯(lián)，且電源的電壓不變；根據(jù)并聯(lián)電路：各用電器獨立工作、互不影響及功率公式P=可知，定值電阻的功率不變?yōu)镻₁==c₂；
（2）調節(jié)電阻箱使其接入電路的電阻發(fā)生變化，用電流表A₁測出流過定值電阻R₁的電流，用電流表A₂測出通過變阻箱的電流，將數(shù)據(jù)記錄在實驗記錄表中；再分別多次改變電阻箱的阻值，把電流表的示數(shù)記錄在實驗記錄表中；
（3）最后利用并聯(lián)電路的功率特點，歐姆定律及功率公式分析計算即可證明結論．
點評：本題通過題意設計電路圖、設計實驗和實驗記錄表考查了并聯(lián)電路總功率與支路功率的關系，有一定難度．