Question

小剛和小磊同學探究電阻消耗的電功率和電阻成反比，使用的器材有：滿足實驗要求的電源一個、電阻值不同的定值電阻若干、滿足實驗要求的滑動變阻器一個、電流表和電壓表各一個、小剛將六個定值電阻并聯，設計出了實驗電路，并完成了實驗，而小磊同學認為，不用將電阻并聯，也能完成探究實驗，并且正確完成了這個實驗．
（1）請你在如圖虛框中畫出小磊同學的實驗電路圖；
（2）幫助小磊同學寫出實驗步驟．

Answer 1

解：（1）電路中需用到電流表、電壓表及滑動變阻器，可更換電阻，調節滑動變阻器保持電阻兩端的電壓不變，如圖所示：
；
（2）步驟：①觀察電壓表、電流表指針是否指零，并按電路圖連接電路；
②閉合開關，記下電壓表示數為U₁，電流表示數為I₁，并記錄在表格中；
③調節滑動變阻器，使電壓表示數仍為U₁，電流表示數為I₂，并記錄在表格中；
④仿照步驟③4次使電壓表示數分別為U₁；電流表示數分別為I₃ I₄ I₅ I₆，分別記錄在表格中；
⑤利用公式P=UI計算電功率P₁ P₂ P₃ P₄ P₅ P₆，與電阻做比較．
分析：根據電功率的推導公式P=得，電壓不變，電阻消耗的電功率和電阻成反比，所以在設計實驗時，應保持電阻兩端的電壓相等或不變，而改變電阻的阻值．因此需用到滑動變阻器來保持電阻兩端的電壓不變，根據伏安法測出電阻的電功率進行分析．
點評：此題考查了學生對實驗的設計，在設計實驗時，要搞清實驗目的，并注意控制變量法的應用，確定需控制的量、需改變的量及需測量的量．