Question

實驗桌上有如下實驗器材：穩(wěn)壓電源一個（電源電壓不作為已知）、阻值已知的定值電阻R₀一個，電阻箱R，（電路圖符號）一個，電流表、電壓表各一塊，開關一個，導線若干．請選用上述實驗器材設計一個實驗，證明“電源電壓U保持不變時，電阻R₀與R，并聯(lián)，電路消耗的總功率P跟電阻R，的關系為：P=+c（c為常量）”．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）電阻R₀與電阻箱并聯(lián)，電流表測干路電流，電壓表測電阻箱兩端的電壓，如下圖所示：

（2）實驗步驟：
①調節(jié)電流表、電壓表使指針在零刻線位置；斷開開關S，按照電路圖連接實驗電路；
②閉合開關S，調節(jié)電阻箱R′，為適當電阻值R₁．讀出電流表、電壓表的示數(shù)I₁、和U，并把數(shù)據(jù)R₀、R₁、I₁和U記錄在表格中；
③仿照步驟②，分別5次調節(jié)電阻箱R，的電阻值，讀出電阻值R₂、R₃、R₄、R₅、R₆及所對應的電流值I₂、I₃、I₄、I₅、I₆和U并把數(shù)據(jù)記錄在表格中；
④利用U、R₀的數(shù)據(jù)計算出c，利用公式P=UI分別計算出電阻箱阻值為R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆時，電路消耗的總功率P₁、P₂、P₃、P₄、P₅和P₆，利用U、R′的數(shù)據(jù)計算出，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中．

R0/Ω
U/V
R/Ω
I/A
P/W
/W

分析：根據(jù)實驗目的可知定值電阻與電阻箱并聯(lián)，電流表測電路的總電流，電壓表測電阻箱兩端的電壓；調節(jié)電阻箱的阻值，閉合開關S，讀出電表的示數(shù)和電阻箱接入電路的電阻值，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，把數(shù)據(jù)記錄在實驗記錄表中．最后利用歐姆定律計算出并聯(lián)電路的總電流，并分別記錄在實驗數(shù)據(jù)記錄表中．
點評：此題通過作圖、設計實驗和實驗記錄表考查了并聯(lián)電路中干路電流與支路電流之間的關系，在探究的過程中來體會并會運用．