Question

1．小刚同学想要验证“当电阻两端电压一定时，电阻消耗的电功率和该电阻的阻值成反比”．他从实验室借了如下器材：学生电源一个、滑动变阻器一个、电压表和电流表各一只、开关一个、已知阻值的定值电阻若干和若干导线．问：
（1）请画出实验电路图．
（2）简述实验步骤．

Answer 1

分析 根据控制变量法，要使通过电阻两端的电压保持不变，必须把定值电阻与滑动变阻器和电流表串联起来，然后利用电压表测出定值电阻两端的电压，根据P=UI分析比较即可．

解答 解：（1）实验电路图：

（2）实验步骤：
①按电路图规范的连接好实验电路．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，使R₁两端的电压为U，读出通过R₁的电流I₁，把U和I₁记录在表格中；
②把ab之间换接为另一电阻R₂，闭合开关，调节滑动变阻器，使R₂两端的电压仍为U，读出通过R₂的电流，并把U和I₂记录在表格中；
③断开开关，把ab之间电阻依次换接为R₃、R₄、R₅、R₆，调节滑动变阻器，使它们两端的电压都为U，并把相应的电流I₃、I₄、I₅、I₆和电压U记录在表格中．
④利用公式P=UI分别计算出电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆消耗的功率P₁、P₂、P₃、P₄、P₅和P₆，并把数据记录在表格中．分析论证，整理器材．

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．