Question

【題目】實(shí)驗(yàn)桌上有如下實(shí)驗(yàn)器材：滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)，電阻箱一個(gè)，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，已調(diào)零的電流表、電壓表各一塊，一個(gè)開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干。請(qǐng)用上述實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“當(dāng)通過(guò)電阻的電流保持不變時(shí)，電阻消耗的電功率與電阻的關(guān)系為 P=kR（k 為常量）”。

（1）本實(shí)驗(yàn)中，控制變量是_______。

（2）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。（要求：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能拆卸電路）

（______）

（3）實(shí)驗(yàn)步驟：

①斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S，按照電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路；把滑動(dòng)變阻器滑片移到阻值_______，閉合開(kāi)關(guān) S，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為 R1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片至某位置，讀出并記錄電流表 I 和電壓表的示數(shù) U1，把數(shù)據(jù)記錄在表格中；

②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為 R2，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使_______，讀出電壓表的示數(shù) U2，并把數(shù)據(jù) R2 和 U2 記錄在表格中；

③仿照步驟②，再做 4 次實(shí)驗(yàn)，把電阻箱阻值 R 和電壓表示數(shù) U 的每次數(shù)據(jù)記錄在表格中；

④根據(jù)公式 P=UI 和數(shù)據(jù)，計(jì)算出 6 次電阻箱電功率 P，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。

Answer 1

【答案】電流 最大處 電流表的示數(shù)仍為I

【解析】

（1）由于電阻箱阻值可以調(diào)節(jié)且阻值可以直接讀出，所以電阻箱可作為被測(cè)電阻使用；電阻箱阻值改變時(shí)可調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值，使電路電流保持不變，因此電阻箱與滑動(dòng)變阻器要串聯(lián)接入電路；電流表串聯(lián)接入電路，測(cè)流過(guò)電阻箱的電流；電壓表與電阻箱并聯(lián)，測(cè)電阻箱兩端電壓，據(jù)此畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)常識(shí)合理安排實(shí)驗(yàn)步驟。

(1)[1]由題可知，要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明“當(dāng)通過(guò)電阻的電流保持不變時(shí)，電阻消耗的電功率與電阻的關(guān)系為P=kR（k 為常量）”，即在實(shí)驗(yàn)中需要保持電流相等，電阻不同，因此實(shí)驗(yàn)控制的變量是通過(guò)電阻的電流；

(2)[2]用電壓表測(cè)變阻箱兩端電壓，用電流表測(cè)通過(guò)變阻箱的電流，用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)電路中電流不變，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

(3)[3]接通電路前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至阻值最大處；

[4]在實(shí)驗(yàn)中需要保持電流相等，電阻不同；在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，改變電阻箱的阻值后，電路中的電流會(huì)改變，為使電路電流保持不變，應(yīng)再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I；