Question

2．实验桌上提供了符合要求的实验器材：电压表三块，电流表一块，未知阻值的定值电阻两只，滑动变阻器一个，电源一个，开关一个，导线若干．两个电阻串联接在电路中，电阻R₁的功率为P₁，电阻R₂的功率为P₂，电阻R₁、R₂的总功率为P，请你利用提供的器材，设计实验证明，P=P₁+P₂．
（1）在虚线框内画出实验电路图；
（2）写出一次完整实验的步骤；
（3）在虚线框中设计记录实验数据的表格．

Answer 1

分析 根据控制变量法，要使通过电路的电流保持不变，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和R₂两端的电压，根据P=UI分析比较即可．

解答 解：（1）实验电路图如图所示：

（2）实验步骤：
①按电路图连接电路．
②闭合开关，调节电阻箱接入电路的阻值为R₂₁，读出电压表V₁的示数U₁，电压表V₂的示数U₂，电压表V₃的示数U₃，电流表的示数I，并记在表格中．根据公式P=UI，分别计算出对应的功率P₁、P₂、P，并记在表格中．
（3）实验数据记录表：

I0 /A
U1/V
U2/V
P2/W
P/W

故答案为：（1）电路图如上图；
（2）按电路图连接电路．闭合开关，调节电阻箱接入电路的阻值为R₂₁，读出电压表V₁的示数U₁，电压表V₂的示数U₂，电压表V₃的示数U₃，电流表的示数I，并记在表格中．根据公式P=UI，分别计算出对应的功率P₁、P₂、P，并记在表格中．
（3）见上表．

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，有一定的难度．