Question

实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个、阻值已知的定值电阻一个、开关一个、导线若干．请选用上述器材，设计一个实验证明：“当电阻保持不变时，该电阻消耗的电功率与通过该电阻电流的平方成正比．”
（1）画出实验电路图：
（2）写出实验步骤：
（3）设计出实验数据记录表：

Answer 1

分析：（1）探究电阻不变时，电阻消耗的功率与电流的平方成正比，可选用：电源、开关、滑动变阻器、
电流表组成串联电路，进行实验．
（2）利用电流表测流过电阻的电流，改变滑动变阻器阻值，改变流过电阻的电流，记录电流值；
最后根据公式P=I²R判断功率与电流平方的关系．
（3）记录数据的表格应包括：I、I²、I²R、实验次数等内容．

解答：解：（1）探究“当电阻保持不变时，该电阻消耗的电功率与通过该电阻电流的平方成正比”，可用电流表测流过定值电阻的电流，用滑动变阻器改变电路电流；实验可选用：电源、开关、滑动变阻器、电流表组成串联电路，电路图如图所示．
（2）实验步骤：
①按照电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端；
②经检查电路无误后，闭合开关，调节滑动变阻器，读出电流表的示数I₁，将实验数据记入表格中；
③移动滑片，改变滑动变阻器接入电路的阻值，读出电流表的示数为I₂，将实验数据记入表格中；
④仿照步骤③，改变变阻器的阻值，分别读出通过R的电流分别为I₃、I₄、I₅，将数据记入表格中．
⑤处理实验数据，得出结论．
（3）记录实验数据的表格如下表所示．

	I（A）	I2（A2）	I2R（W）
1
2
3
4
5

点评：本题考查了实验电路设计、实验步骤设计、设计数据记录表格，有一定难度，知道实验目的、实验原理是解题的关键．