Question

20、某物理兴趣小组的同学为了用实验来探究“电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”，向实验室借来了如下实验器材：电源、开关、滑动变阻器、电阻箱（符号）、电压表、电流表及导线．他们通过实验完成了探究．
①请你在右边空白处画出他们探究的实验电路图．
②该电路中滑动变阻器的作用是

调节电路中的电流，使每次流过R的电流相等

③要完成该探究实验，需要记录的物理量为

R、I、U

．

Answer 1

分析：（1）电功率、电阻、电流的关系为P=I²R，研究电功率与电阻的关系时，控制电流一定；
（2）实验中，通过移动滑动变阻器的滑片，保持电路中的电流一定；
（3）实验中记录电压表U和电流表示数I，以及电阻箱电阻，根据P=UI计算出电功率和电阻箱电阻进行对比分析．

解答：解：（1）电压表测电阻箱两端电压，电流表测电流，电阻箱与滑动变阻器串联，电路图如下：

（2）该电路中滑动变阻器的作用除保护电路外，还起到调节电路中的电流，使每次流过R的电流相等的作用；
答：该电路中滑动变阻器的作用是：调节电路中的电流，使每次流过R的电流相等的作用．
（3）该实验的主要步骤是：①将电阻箱调到一适当阻值，闭合开关，读出电压表、电流表的示数，并记下电阻箱的阻值；
②改变电阻箱为另一适当阻值，调节滑动变阻器阻值，使电流表示数与第①步相同，读出电压表示数，并记下此时电阻箱的阻值．
因此需要记录的物理量有：电压表示数U、电流表示数I、电阻箱阻值R．
答：要完成该探究实验，需要记录的物理量为U、I、R．

点评：（1）本探究实验也是控制变量法思想的运用，实验中要牢牢把握电流一定这一不变量；
（2）电压表的作用是测量电阻箱两端的电压，便于用公式P=UI计算电功率．