题目内容
(2010?宣武区二模)小华同学想设计一个实验证明:“两个电阻串联,每个电阻消耗的电功率之比等于这两个电阻阻值之比”.实验桌上备有如下器材:符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各两只、开关一个:两个电阻箱(电路符号为,)、滑动变阻器一个、导线若干.要求从实验桌上选择适当器材,根据上述要求帮助小华画出实验电路图,写出实验步骤并设计实验数据记录表格.
(1)实验电路图:
(2)实验步骤:
(3)实验数据记录表格:
(1)实验电路图:
(2)实验步骤:
(3)实验数据记录表格:
分析:电阻箱的特点是能够显示接入电路的电阻,题目要验证的是:“两个电阻串联,每个电阻消耗的电功率之比等于这两个电阻阻值之比”,所以需要一只电流表测量由两只电阻箱组成的串联电路电流,电压表与两只电阻箱分别并联测量两端电压,为多次实验总结规律,还需要滑动变阻器串联在电路中.
解答:解:
(1)实验电路如图所示;

(2)实验步骤:
①将电流表、电压表调零,开关断开,滑动变阻器接入电路阻值最大,按照电路图连接电路;
②调节两电阻箱旋钮,将R1、R2两个电阻箱的阻值分别记录在表格中;
③闭合开关S,调节滑片P,用电压表V1测量电阻R1两端的电压U1,用电压表V2测量电阻R2两端的电压U2,用电流表测量电路中的电流I,并将U1、U2、I,分别记录在表格中;
④断开开关S,仿照步骤②③再进行5次实验,并将数据分别记录在表格中;
⑤利用公式P=UI,分别计算出六次实验中两电阻箱R1、R2消耗的电功率P1、P2,分别记录在表格中.
(3)实验数据记录表格:
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(1)实验电路如图所示;
(2)实验步骤:
①将电流表、电压表调零,开关断开,滑动变阻器接入电路阻值最大,按照电路图连接电路;
②调节两电阻箱旋钮,将R1、R2两个电阻箱的阻值分别记录在表格中;
③闭合开关S,调节滑片P,用电压表V1测量电阻R1两端的电压U1,用电压表V2测量电阻R2两端的电压U2,用电流表测量电路中的电流I,并将U1、U2、I,分别记录在表格中;
④断开开关S,仿照步骤②③再进行5次实验,并将数据分别记录在表格中;
⑤利用公式P=UI,分别计算出六次实验中两电阻箱R1、R2消耗的电功率P1、P2,分别记录在表格中.
(3)实验数据记录表格:
| R1/Ω | ||||||
| R2/Ω | ||||||
| I/A | ||||||
| U1/V | ||||||
| U2/V | ||||||
| P1/W | ||||||
| P2/W |
点评:此题考查的是串联电路用电器功率与电阻阻值的关系,根据串联电路特点--电流相等、电压与电阻成正比、电功率与电阻成正比设计实验电路图,同时为避免结论的偶然性,还要进行多次实验.
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