Question

19．实验桌上备有如下器材：符合实验要求的电源（电源电压不变）、已调零的电压表和电流表、电阻箱、滑动变阻器、开关各一个、导线若干．请你利用上述器材设计一个实验证明：电流不变时，电阻消耗的电功率 P 与电阻 R 成正比．
要求：（1）画出实验电路图；
（2）写出实验步骤；
（3）画出实验数据记录表格．

Answer 1

分析 由题知，要用实验证明电流一定，电阻两端的电压与电阻阻值成正比．由控制变量法可知，要改变电阻的大小，但又要保持电流不变，所以应将滑动变阻器、电阻箱串联，用电压表和电流表分别测电阻两端电压和电流，由此分析解答，根据所测物理设计实验记录表格．

解答 解：
（1）由分析可知，可以利用电阻箱改变电路中电阻，滑动变阻器与其串联调通过变阻箱电流不变，电压表和电流表分别电阻箱的两端电压和通过的电流，电路图如图所示：
；
（2）实验步骤：
①断开开关，根据实物图连接实物图，将滑动变阻器的滑动端调到合适的位置，闭合开关，记录下此时电压表的示数，记录在表格中；
②改变电阻箱的接入电路的阻值，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数不变，记录下此时电压表的示数并填入表格内；
③重复实验步骤③四次，将所得数据记录在表格内；
（3）记录表格内容如下：

R/Ω
U/V

点评 本题考查控制变量法的正确使用，探究“通过导体的电流一定时，导体两端的电压与导体的电阻成正比”的实验设计，注意实验中要控制电流表的示数不变．