题目内容
实验桌上有如下实验器材：满足实验要求（输出电压合适且不变）的电源一个、阻值已知的定值电阻一个，电阻箱一个，滑动变阻器一个，已调零的电压表一块、三个开关、导线若干．请选用上述实验器材，设计一个实验证明：“当电阻两端电压保持不变时，电阻消耗的电功率与电阻的关系为P=k/R（k为常量）”．
请你
（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．（要求：在实验过程中不要拆卸电路）
解：（1）实验电路图：如图所示；
（2）实验步骤：
①按照电路图连接电路，滑动变阻器接入电路电阻最大，电阻箱接入电路电阻为R．将R和定值电阻的阻值R0记录在表格中．
②闭合开关S1和S2，用电压表测出电阻箱两端的电压U1，将U1的测量数据记录在表格中．
③闭合开关S1和S3，用电压表测出电阻箱和定值电阻两端的电压U2．将U2的测量数据记录在表格中．
④再分别改变5次电阻箱接入的电阻R．闭合开关S1和S2，改变滑动变阻器接入
电路的电阻，使电阻箱两端的电压始终为U1不变．将R的阻值记录在表格中．
并仿照步骤③，用电压表测出各次相应的U2，将U2的测量数据记录在表格中．
⑤利用公式P=U1I1=
和测量数据，计算电阻箱的电功率P，将P的数值记录在表格中．
（3）实验数据记录表格：
分析：根据控制变量法，要使通过电阻两端的电压保持不变，必须把电阻箱与滑动变阻器和电流表串联起来，然后利用电压表测出电阻箱两端的电压，根据P=UI分析比较即可．
点评：本题考查控制变量法的正确使用和电功率公式的灵活应用，同时考查学生根据题意画电路图的能力，并学会要用所画的电路图经过实验分析得出结论的能力．
（2）实验步骤：
①按照电路图连接电路，滑动变阻器接入电路电阻最大，电阻箱接入电路电阻为R．将R和定值电阻的阻值R0记录在表格中．
②闭合开关S1和S2，用电压表测出电阻箱两端的电压U1，将U1的测量数据记录在表格中．
③闭合开关S1和S3，用电压表测出电阻箱和定值电阻两端的电压U2．将U2的测量数据记录在表格中．
④再分别改变5次电阻箱接入的电阻R．闭合开关S1和S2，改变滑动变阻器接入
电路的电阻，使电阻箱两端的电压始终为U1不变．将R的阻值记录在表格中．
并仿照步骤③，用电压表测出各次相应的U2，将U2的测量数据记录在表格中．
⑤利用公式P=U1I1=
和测量数据，计算电阻箱的电功率P，将P的数值记录在表格中．（3）实验数据记录表格：
| R/Ω | ||||||
| R0/Ω | ||||||
| U1/V | ||||||
| U2/V | ||||||
| P/W | ||||||
分析：根据控制变量法，要使通过电阻两端的电压保持不变，必须把电阻箱与滑动变阻器和电流表串联起来，然后利用电压表测出电阻箱两端的电压，根据P=UI分析比较即可．
点评：本题考查控制变量法的正确使用和电功率公式的灵活应用，同时考查学生根据题意画电路图的能力，并学会要用所画的电路图经过实验分析得出结论的能力．
练习册系列答案
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）一个，滑动变阻器一个，已调零的电流表、电压表各一块，开关一个，导线若干．请选用上述实验器材，设计一个实验证明：在R1与R2串联的电路中，如果R2的电阻值和通过它的电流保持不变，则电阻R1与R2的总电功率P与电阻R1的关系为P=kR1+b（k和b均为不变量）．请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表．
）1个，已调零的电压表1块，导线若干．在电路中，可以通过调节滑动变阻器实现控制和改变与其相串联的电阻两端的电压．请选用上述实验器材，设计一个实验证明：两个电阻R1与R2串联时，如果定值电阻R1两端的电压保持不变，则电阻R1与电阻箱接入电路中的电阻R2两端的总电压U与电阻R2两端的电压U2的关系式为：U=U2+b（b为常量）．请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表．
）各一个、一块已调零的电流表、两个开关、导线若干．请选用上述实验器材，设计一个实验证明：两个电阻R1与R2并联时，如果流过定值电阻R1的电流保持不变，则电阻R1与电阻箱接入电路中的电阻R2的总功率P与电阻R2的关系式为：