Question

10．實驗桌上有如下器材：符合實驗要求的電源一個、電流表和電壓表各一只、滑動變阻器一個、電阻箱一個（電路圖符號）、開關一個、導線若干．請選用上述器材，設計實驗證明：當通過導體的電流保持不變時，導體的電阻越大，導體消耗的電功率越大．
要求：
（1）畫出實驗電路圖．
（2）寫出實驗步驟．
（3）畫出實驗數(shù)據(jù)記錄圖．

Answer 1

分析 要研究“當通過導體的電流保持不變時，導體消耗的功率與電阻的關系”，必須控制電流不變，改變電阻箱的阻值，用滑動變阻器來控制電路中的電流不變；實驗中需要測出電阻兩端的電壓和電阻中的電流，進而求出電阻消耗的電功率，據(jù)此設計電路圖和數(shù)據(jù)表格．

解答 解：（1）實驗中要用電壓表測量電阻兩端的電壓，用電流表測量電阻中的電流，用滑動變阻器來調節(jié)電路中的電流不變，故設計電路如下圖：

（2）實驗步驟：
①按電路圖連接電路．
②閉合開關S，調節(jié)電阻箱R的阻值，測出電阻R兩端的電壓和其中的電流，根據(jù)P=UI求出電功率；
③再調節(jié)電阻箱到另一阻值，適當移動滑動變阻器的滑片，使電流表A的示數(shù)不變，讀出此時電壓表和電流表的讀數(shù)，根據(jù)P=UI求出電功率；
④重得上面的步驟再做4次實驗；
⑤分析電阻消耗的電功率和電阻值的關系．
（3）實驗表格如下：

電阻/Ω	電流/A	電壓/V	電功率/W	電功率與電阻的關系

故答案為：（1）如上圖所示；
（2）①按電路圖連接電路．
②閉合開關S，調節(jié)電阻箱R的阻值，測出電阻R兩端的電壓和其中的電流，根據(jù)P=UI求出電功率；
③再調節(jié)電阻箱到另一阻值，適當移動滑動變阻器的滑片，使電流表A的示數(shù)不變，讀出此時電壓表和電流表的讀數(shù)，根據(jù)P=UI求出電功率；
④重復上面的步驟再做4次實驗；
⑤分析電阻消耗的電功率和電阻值的關系．
（3）如上表所示．

點評 此題主要考查的是學生設計實驗、進行實驗、設計數(shù)據(jù)表格的能力，注意控制變量法的應用，是中考的常見題型，有一定難度．