Question

（2010?海淀区二模）实验桌上有如下器材：电源一个；调好的电流表一块（   ）、电压表两块（   、 ）、开关一个、电阻箱（    ）R一个、已知阻值的定值电阻R₀和导线若干．请你利用上述器材设计一个实验，证明串联电路消耗的总功率等于各个电阻消耗功率之和．
（1）在虚框中画出实验电路图；
（2）写出主要实验操作步骤；
（3）画出收集记录实验数据的表格．

Answer 1

分析：（1）根据题意电阻箱R和定值电阻R₀串联，电流表测总电流，两电压表分别测各电阻两端电压；
（2）连接好电路，闭合开关，分别记录电阻箱阻值，定值电阻阻值，电流表示数，电压表示数于表格中；根据P=UI分别计算出电阻箱电阻消耗的功率，定值电阻消耗的功率，总功率，为了使数据更具有说服力，要进行多次测量．

解答：解：（1）电阻箱R和定值电阻R₀串联，测R两端电压，测R₀两端电压，如图所示：
（2）主要实验操作步骤：
①按图连接电路；
②闭合开关S，记录电阻箱阻值R₁、定值电阻R₀、电流表示数I₁、电压表示数U_R1、U₀₁于表格中；
③断开开关S，调节电阻箱阻值为R₂，闭合开关S，记录电阻箱阻值R₂、定值电阻R₀，电流表示数I₂，两个电压表示数U_R2、U₀₂于表格中；
④重复步骤③再做4次实验，把电阻箱的阻值R₃…R₆和两个电压表示数U_R3…U_R6、U₀₃…U₀₆于表格中．
⑤根据P=UI计算出电阻箱电阻消耗的功率P₁、定值电阻消耗的功率P₂，总功率P_总=I（U₁+U₂），并记录在表格中．
（3）记录数据的表格  

定值电阻R0/Ω
电阻箱电阻R/Ω
电流表示数I/A
电压表V1示数U1/V
电压表V2示数U2/V
电阻箱电阻消耗功率P1/W
定值电阻消耗功率P2/W
电路消耗的总功率P/W

点评：此实验探究主要考查学生对串联电路相关知识的掌握情况，是一道不错的探究题．