Question

小明想探究“电流一定时，电功率与电阻的关系”．就设计了如图1所示的电路图．
在实验过程中，R₁的阻值将由5Ω换为10Ω再换为15Ω．通过改变滑动变阻器R₂的滑片P的位置，目的是保持通过R₁的______相同． 在第三次的调节中，电流表的示数如图2所示，请填入下表中．

实验次数	导体R1电阻（Ω）	导体R1中电流（A）	导体R1消耗的　 电功率（W）
1	5	0.3	______
2	10	0.3	______
3	15	______	______

（1）根据表格中的数据计算，三次实验中，请计算R₁三次消耗的电功率，并填入表中：
（2）对表格中三次实验的数据进行分析，可归纳出电流一定时，电功率与电阻的关系的结论是：电流一定时，______．
（3）此电路图还可以探究什么实验，试举一例______．

Answer 1

解：（1）探究“电流一定时，电功率与电阻的关系”，R₁的阻值将由5Ω换为10Ω再换为15Ω，则需保持通过电阻的电流不变．所以第三次的电流值仍为0.3A．
P=UI=I2R，所以P₁=I²R₁=（0.3A）²×5Ω=0.45W；P₂=I²R₂=（0.3A）²×10Ω=0.9W；P₃=I²R₃=（0.3A）²×15Ω=1.35W．
（2）根据表格中数据，电流不变，电阻增大为原来几倍，电功率就会增大为原来的几倍，可见电流一定时，电功率与电阻成正比．
（3）由图知，此实验还可探究电流和电压、电阻的关系及测量电阻的阻值等实验．
故答案为：（1）电流；

实验次数	导体R1电阻（Ω）	导体R1中电流（A）	导体R1消耗的电功率（W）
1	5	0.3	0.45
2	10	0.3	0.9
3	15	0.3	1.35

（2）电功率与电阻成正比；（3）探究电流和电压、电阻的关系．
分析：（1）要探究“电流一定时，电功率与电阻的关系”，则需使电流不变，改变电阻．
根据公式P=UI=I²R计算各种情况的电功率．
（2）根据表格中数据分析电阻的变化情况和电功率的变化情况即的得出结论．
（3）此电路图是电学实验中常见的，如测量电阻的阻值，研究电流和电压、电阻的关系等．
点评：此题考查了学生对控制变量法的掌握和应用，以及功率公式P=UI的推导．并学会根据数据得出结论，注意数据中变化的量和不变的量．