Question

实验桌上有如下实验器材：稳压电源（使用时电源电压保持不变）一个、电阻箱一个、滑动变阻器一个，电流表、电压表各一块，开关一个，导线若干。请用上述实验器材设计实验，证明“当电压一定时，电阻消耗的电功率P跟电阻R的关系为：P =k/R（k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

⑴电路图（见下图）：··········（1分）

⑵实验步骤：
调节电流表、电压表使指针在零刻线位置，按照电路图连接实验电路，断开开关S，滑动变阻器滑片P在阻值最大处；闭合开关S，调节电阻箱阻值R，记录此时电阻值，移动滑动变阻器滑片P至某位置，读出电流表的示数I、电压表的示数U，并把R、I和U的数值记录在表格中；（1分）      
调节电阻箱阻值R，移动滑动变阻器滑片P使电压表示数仍为U，读出电流表的数值I，并把R、U和I的数值记录在表格中；
仿照步骤②，再做4次，把对应R、U和I的数值记录在表格中；（1分）
根据公式P=IU及I、U的数据计算出电阻箱的电功率P，并把数据记录在表格中。（1分）
实验记录表格（1分）

R/Ω
I /A
U /V
P /W

解析试题分析：（1）实验电路图：
电源、开关、滑动变阻器、电阻箱、电流表串连接入电路，
电压表与电阻箱并联，电路图如图所示；
（2）实验步骤：
①对电压表与电流表进行机械调零，使电压表、电流表指针指在零刻线位置；
断开开关S，按照电路图连接实验电路，调节滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值；②闭合开关S，调节电阻箱阻值为R₁，移动滑动变阻器滑片P至某位置，读出电流表的示数I、电压表的示数U₁，并把数据I和U₁记录在表格中；        
③调节电阻箱阻值为R₂，移动滑动变阻器滑片P使电流表示数仍为I，读出电压表的示数U₂，并把数据R₂和U₂记录在表格中；
④仿照步骤③，再做4次，把数据R₃-R₆和U₃-U₆记录在表格中；
⑤根据公式P=IU及I、U的数据计算出电阻箱的电功率P，并把数据记录在表格中；
（3）实验记录表格：
根据实验需要记录的数据，设计实验数据记录表如下表所示；

实验次数	1	2	3	4	5	6
R/Ω
I /A
U /V