Question

實(shí)驗(yàn)桌上有如下實(shí)驗(yàn)器材：符合實(shí)驗(yàn)要求的電源（其兩端電壓恒為6V）、電阻箱（電路圖符號(hào) ）、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，已調(diào)零的量程為0～0.6A的電流表和量程為0～3V的電壓表各一塊，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．請(qǐng)選用上述實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明“如果電阻R兩端的電壓保持不變，則電阻R消耗的電功率P跟電阻R的倒數(shù)成正比”．請(qǐng)你畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟，畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

解：實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）按電路圖連接電路．
（2）閉合開關(guān)S，用電流表測(cè)量通過電阻箱R的電流I₁，用電壓表測(cè)量電阻箱R兩端的電壓U，將R的阻值、I₁和U的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中．
（3）斷開開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值．閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R₁的滑片P，使電壓表的示數(shù)仍為U，用電流表測(cè)量通過電阻箱R的電流I₂，將R的阻值和I₂的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中．
（4）仿照步驟（3），分別改變4次電阻箱R的阻值，用電流表分別測(cè)量通過電阻箱R的電流I，并分別將R的阻值和I的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中．
（5）利用公式P=UI分別計(jì)算出6次電阻箱R消耗的電功率P，根據(jù)R的阻值分別計(jì)算出，并分別將它們記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中．
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：

R/Ω
U/V
I/A
/
P/W

分析：根據(jù)控制變量法，要使通過電阻兩端的電壓保持不變，必須把電阻箱與滑動(dòng)變阻器和電流表串聯(lián)起來，然后利用電壓表測(cè)出電阻箱兩端的電壓，根據(jù)P=UI分析比較即可．
點(diǎn)評(píng)：本題考查控制變量法的正確使用和電功率公式的靈活應(yīng)用，同時(shí)考查學(xué)生根據(jù)題意畫電路圖的能力，并學(xué)會(huì)要用所畫的電路圖經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析得出結(jié)論的能力．