Question

16．某小组在研究“电阻消耗的电功率与电阻阻值之间的关系”时，记录的实验数据如表所示．
表一：

实验序号	1	2	3	4	5
R/Ω	10	20	30	50	60
I/A	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
U/V	3	6	9	15	18
P/W	0.9	1.8	2.7	4.5	5.4

表二：

实验序号	6	7	8	9	10
R/Ω	10	20	30	50	60
I/A	0.6	0.3	0.2	0.12	0.1
U/V	6	6	6	6	6
P/W	3.6	1.8	1.2	0.72	0.6

（1）该小组同学在实验时采用的科学方法是控制变量法；
（2）分析表一中的数据可知：当通过电阻的电流相同时，电阻消耗的电功率与电阻成正比；
（3）分析表二中的数据可知：当电阻两端的电压相同时，电阻消耗的电功率与电阻成反比；
（4）进一步分析表一中的数据可知：电阻消耗的电功率其实由通过电阻的电流和电阻两端的电压决定；
（5）请你对表格中的数据进行综合分析，归纳出电功率与电阻的关系式P=I²R或P=$\frac{{U}^{2}}{R}$．

Answer 1

分析 （1）物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题；每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法；
（2）分析表一中的数据可知：控制电流不变时，研究电阻消耗的电功率与电阻之间的关系；
（3）分析表二中的数据，控制电压不变时，研究电阻消耗的电功率与电阻之间的关系；
（4）进一步分析表一中的U和I的数据可得出结论；
（5）根据表格中的U、I、R、P的数据分析．可得出关系式．

解答 解：（1）在研究“电阻消耗的电功率与电阻阻值之间的关系”时，分析表一可知，控制电流不变，分析表二可知，控制电压不变，因此该小组同学在实验时采用的科学方法是控制变量法；
（2）分析表一中的数据可知：当通过电阻的电流相同时，电阻消耗的电功率与电阻成正比；
（3）由表二中的数据可知：当电阻两端的电压相同时，电阻越大，电阻消耗的电功率越小，即电阻消耗的电功率与电阻成反比；
（4）进一步分析表一中的数据可知，当U=3V，I=0.3A时，P=0.9W，当U=6V时，I=0.3A，P=1.8W，…由此可知，电阻消耗的电功率P=UI，则电阻消耗的电功率其实由通过电阻的电流和电阻两端的电压决定；
（5）根据表格中的U、I、R、P的数据进行综合分析，可得出电功率与电阻的关系式P=I²R或P=$\frac{{U}^{2}}{R}$．
故答案为：（1）控制变量法；
（2）电流；
（3）当电阻两端的电压相同时，电阻消耗的电功率与电阻成反比；
（4）通过电阻的电流和电阻两端的电压；
（5）P=I²R或P=$\frac{{U}^{2}}{R}$．

点评 本题考查了学生对实验数据的分析能力以及归纳实验结论的能力，是中考的热点问题，关键是能够根据数量的变化找出规律．