Question

【題目】實驗桌上有如下實驗器材：穩壓電源（使用時電源電壓保持不變）一個、電阻箱一個、滑動變阻器一個，電流表、電壓表各一塊，開關一個，導線若干。請用上述實驗器材設計實驗，證明“當電壓一定時，電阻消耗的電功率P跟電阻R的關系為：P =k/R（k為常量）”。畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，并設計實驗數據記錄表。

Answer 1

【答案】（1）電路圖（見下圖）：

（2）實驗步驟：

調節電流表、電壓表使指針在零刻線位置，按照電路圖連接實驗電路，斷開開關S，滑動變阻器滑片P在阻值最大處；閉合開關S，調節電阻箱阻值R，記錄此時電阻值，移動滑動變阻器滑片P至某位置，讀出電流表的示數I、電壓表的示數U，并把R、I和U的數值記錄在表格中；

調節電阻箱阻值R，移動滑動變阻器滑片P使電壓表示數仍為U，讀出電流表的數值I，并把R、U和I的數值記錄在表格中；

仿照步驟②，再做4次，把對應R、U和I的數值記錄在表格中；根據公式P=IU及I、U的數據計算出電阻箱的電功率P ，并把數據記錄在表格中。

實驗記錄表格

R/Ω
I /A
U /V
P /W

【解析】

試題分析：（1）實驗電路圖：

電源、開關、滑動變阻器、電阻箱、電流表串連接入電路，

電壓表與電阻箱并聯，電路圖如圖所示；

（2）實驗步驟：

①對電壓表與電流表進行機械調零，使電壓表、電流表指針指在零刻線位置；

斷開開關S，按照電路圖連接實驗電路，調節滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值為滑動變阻器的最大阻值；

②閉合開關S，調節電阻箱阻值為R1，移動滑動變阻器滑片P至某位置，讀出電流表的示數I、電壓表的示數U1，并把數據I和U1記錄在表格中；

③調節電阻箱阻值為R2，移動滑動變阻器滑片P使電流表示數仍為I，讀出電壓表的示數U2，并把數據R2和U2記錄在表格中；

④仿照步驟③，再做4次，把數據R3-R6和U3-U6記錄在表格中；

⑤根據公式P=IU及I、U的數據計算出電阻箱的電功率P，并把數據記錄在表格中；

（3）實驗記錄表格：

根據實驗需要記錄的數據，設計實驗數據記錄表如下表所示；

實驗次數	1	2	3	4	5	6
R/Ω
I /A
U /V
P /W