Question

实验桌上有如下实验器材：稳压电源一个（电源电压不作为已知）、阻值已知的定值电阻R₀一个，电阻箱R，（电路图符号）一个，电流表、电压表各一块，开关一个，导线若干．请选用上述实验器材设计一个实验，证明“电源电压U保持不变时，电阻R₀与R，并联，电路消耗的总功率P跟电阻R，的关系为：P=+c（c为常量）”．画出实验电路图，写出实验步骤，并设计实验数据记录表．

Answer 1

解：（1）电阻R₀与电阻箱并联，电流表测干路电流，电压表测电阻箱两端的电压，如下图所示：

（2）实验步骤：
①调节电流表、电压表使指针在零刻线位置；断开开关S，按照电路图连接实验电路；
②闭合开关S，调节电阻箱R′，为适当电阻值R₁．读出电流表、电压表的示数I₁、和U，并把数据R₀、R₁、I₁和U记录在表格中；
③仿照步骤②，分别5次调节电阻箱R，的电阻值，读出电阻值R₂、R₃、R₄、R₅、R₆及所对应的电流值I₂、I₃、I₄、I₅、I₆和U并把数据记录在表格中；
④利用U、R₀的数据计算出c，利用公式P=UI分别计算出电阻箱阻值为R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆时，电路消耗的总功率P₁、P₂、P₃、P₄、P₅和P₆，利用U、R′的数据计算出，并把数据记录在表格中．

R0/Ω
U/V
R/Ω
I/A
P/W
/W

分析：根据实验目的可知定值电阻与电阻箱并联，电流表测电路的总电流，电压表测电阻箱两端的电压；调节电阻箱的阻值，闭合开关S，读出电表的示数和电阻箱接入电路的电阻值，将数据记录在实验记录表中；再分别多次改变电阻箱的阻值，把数据记录在实验记录表中．最后利用欧姆定律计算出并联电路的总电流，并分别记录在实验数据记录表中．
点评：此题通过作图、设计实验和实验记录表考查了并联电路中干路电流与支路电流之间的关系，在探究的过程中来体会并会运用．