Question

8．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、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干．要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明：“电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”．根据实验要求回答下列问题：
（1）在这个实验中，控制变量是电流．
（2）画出实验电路图．
（3）写出第一次实验完整的步骤并设计出实验表格．

Answer 1

分析 （1）让各阻值不同的电阻串联接入电路，用电流表测电路电流，用电压表分别测量各电阻电压并记录各电压值，然后由P=UI比较功率大小，从而得出结论；据此设计电路；
（2）根据（1）的实验原理设计实验步骤；
（3）实验数据表格应包括电阻阻值、电阻两端的电压值、流过电路的电流、各电阻的功率，由电阻的个数确定表格的列数．

解答 解：（1）在此实验中需要保持电流相等，电阻不同；
（2）各电阻串联与电流表串联，电压表并联在待测电阻两端，电路图如图所示；
（3）实验步骤：
①按电路图将电流表、电压表和六个阻值不同的电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆接入电路中并把六个电阻的阻值纪录在表格中；
②闭合开关S，测出R₁两端的电压和通过R₁的电流，把数据纪录在表格中；
③利用公式P=UI计算出电功率，并记录在表格中．
故答案为：（1）电流；
（2）电路图如下图；

（3）实验步骤见上述①②③．
实验数据记录表如下所示：

R/Ω
I/A
U/V
P/W

点评 本题是一道实验题，知道实验目的、根据实验的原理是“设计实验电路，合理安排实验步骤，设计符合实验记录要求的表格”的前提是关键．