Question

【題目】小剛同學想要驗證“當電阻兩端電壓一定時，電阻消耗的電功率和該電阻的阻值成反比”．他從實驗室借了如下器材：學生電源一個、滑動變阻器一個、電壓表和電流表各一只、開關一個、已知阻值的定值電阻若干和若干導線。問：
（1）請畫出實驗電路圖；
（2）簡述實驗步驟。

Answer 1

【答案】
（1）

（2）

①按電路圖規范的連接好實驗電路．閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P到某一位置，使R1兩端的電壓為U，讀出通過R1的電流I1，把U和I1記錄在表格中；②把ab之間換接為另一電阻R2，閉合開關，調節滑動變阻器，使R2兩端的電壓仍為U，讀出通過R2的電流，并把U和I2記錄在表格中；③斷開開關，把ab之間電阻依次換接為R3、R4、R5、R6，調節滑動變阻器，使它們兩端的電壓都為U，并把相應的電流I3、I4、I5、I6和電壓U記錄在表格中；④利用公式P=UI分別計算出電阻R1、R2、R3、R4、R5和R6消耗的功率P1、P2、P3、P4、P5和P6，并把數據記錄在表格中。分析論證，整理器材。

【解析】（1）實驗電路圖：（2）實驗步驟：①按電路圖規范的連接好實驗電路．閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P到某一位置，使R1兩端的電壓為U，讀出通過R1的電流I1 ， 把U和I1記錄在表格中；②把ab之間換接為另一電阻R2 ， 閉合開關，調節滑動變阻器，使R2兩端的電壓仍為U，讀出通過R2的電流，并把U和I2記錄在表格中；③斷開開關，把ab之間電阻依次換接為R3、R4、R5、R6 ， 調節滑動變阻器，使它們兩端的電壓都為U，并把相應的電流I3、I4、I5、I6和電壓U記錄在表格中；④利用公式P=UI分別計算出電阻R1、R2、R3、R4、R5和R6消耗的功率P1、P2、P3、P4、P5和P6 ， 并把數據記錄在表格中。分析論證，整理器材。
根據控制變量法，要使通過電阻兩端的電壓保持不變，必須把定值電阻與滑動變阻器和電流表串聯起來，然后利用電壓表測出定值電阻兩端的電壓，根據P=UI分析比較即可。