Question

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________．
③要完成该探究实验，需要记录的物理量为________．

Answer 1

调节电路中的电流，使每次流过R的电流相等    电阻箱两端的电压U、电流I及本身的阻值R
分析：（1）电功率、电阻、电流的关系为P=I²R，根据控制变量法知研究电功率与电阻的关系时，要控制电流一定；
（2）实验中，因电阻阻值的变化，电路中的电流会改变，为控制电流一定，应通过移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流保持为原来的值不变；
（3）实验中记录电压表U和电流表示数I，以及电阻箱连入的阻值，根据P=UI计算出电功率和电阻箱的电阻值进行对比分析．
解答：（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）该实验的原理是利用P=UI计算阻值不同的电阻箱的功率，然后进行比较分析；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电阻箱两端的电压U、电流I及本身的阻值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．