题目内容

11．实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个、滑动变阻器一个、电阻箱（符号）一个、已调零的电压表和电流表各一只、开关一个和导线若干．小文想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：“当电阻R1中电流一定时，电阻R1消耗的电功率和该电阻的阻值成正比”．
（1）请根据上述要求帮助小文在虚线框中画出实验电路图．
（2）写出实验步骤．
（3）画出实验记录表格．

分析 要证明“当电阻R1中电流一定时，电阻R1消耗的电功率和该电阻的阻值成正比”，必须控制电流不变，改变电阻箱的阻值，用滑动变阻器来控制电路中的电流不变；实验中需要测出电阻两端的电压和电阻中的电流，进而求出电阻消耗的电功率，据此设计电路图和数据表格．

解答 解：（1）实验中要用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流，用滑动变阻器来调节电路中的电流不变，故设计电路如下图：

（2）实验步骤：
①按电路图连接电路．
②闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，测出电阻R两端的电压和其中的电流，根据P=UI求出电功率；
③再调节电阻箱到另一阻值，适当移动滑动变阻器的滑片，使电流表A的示数不变，读出此时电压表和电流表的读数，根据P=UI求出电功率；
④重得上面的步骤再做4次实验；
⑤分析电阻消耗的电功率和电阻值的关系．
（3）实验表格如下：

电阻/Ω电流/A电压/V电功率/W电功率与电阻的关系
     
     
     
     
     
     
故答案为：（1）如上图所示；
（2）①按电路图连接电路．
②闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，测出电阻R两端的电压和其中的电流，根据P=UI求出电功率；
③再调节电阻箱到另一阻值，适当移动滑动变阻器的滑片，使电流表A的示数不变，读出此时电压表和电流表的读数，根据P=UI求出电功率；
④重复上面的步骤再做4次实验；
⑤分析电阻消耗的电功率和电阻值的关系．
（3）如上表所示．

点评 此题主要考查的是学生设计实验、进行实验、设计数据表格的能力，注意控制变量法的应用，是中考的常见题型，有一定难度．

练习册系列答案
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（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至A端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和改变定值电阻的电压的作用；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是R断路；小明排除故障后继续实验．
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制电阻R的电压不变的作用；
②小明先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向A（填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；
③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示，小明由图象得出的结论是：在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
（3）若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有伏安法测电阻（或测电功率）．（只要求填写一个实验名称）．
3．0oC的冰和0oC的水，它们的冷热程度相比较，则（　　）
A．0oC的冰较冷B．0oC的水较冷
C．两者冷热程度相同D．无法判定
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