Question

11．實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源一個、滑動變阻器一個、電阻箱（符號）一個、已調(diào)零的電壓表和電流表各一只、開關(guān)一個和導(dǎo)線若干．小文想利用實(shí)驗(yàn)桌上的器材，設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)證明：“當(dāng)電阻R₁中電流一定時，電阻R₁消耗的電功率和該電阻的阻值成正比”．
（1）請根據(jù)上述要求幫助小文在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟．
（3）畫出實(shí)驗(yàn)記錄表格．

Answer 1

分析 要證明“當(dāng)電阻R₁中電流一定時，電阻R₁消耗的電功率和該電阻的阻值成正比”，必須控制電流不變，改變電阻箱的阻值，用滑動變阻器來控制電路中的電流不變；實(shí)驗(yàn)中需要測出電阻兩端的電壓和電阻中的電流，進(jìn)而求出電阻消耗的電功率，據(jù)此設(shè)計電路圖和數(shù)據(jù)表格．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中要用電壓表測量電阻兩端的電壓，用電流表測量電阻中的電流，用滑動變阻器來調(diào)節(jié)電路中的電流不變，故設(shè)計電路如下圖：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①按電路圖連接電路．
②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，測出電阻R兩端的電壓和其中的電流，根據(jù)P=UI求出電功率；
③再調(diào)節(jié)電阻箱到另一阻值，適當(dāng)移動滑動變阻器的滑片，使電流表A的示數(shù)不變，讀出此時電壓表和電流表的讀數(shù)，根據(jù)P=UI求出電功率；
④重得上面的步驟再做4次實(shí)驗(yàn)；
⑤分析電阻消耗的電功率和電阻值的關(guān)系．
（3）實(shí)驗(yàn)表格如下：

電阻/Ω	電流/A	電壓/V	電功率/W	電功率與電阻的關(guān)系

故答案為：（1）如上圖所示；
（2）①按電路圖連接電路．
②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，測出電阻R兩端的電壓和其中的電流，根據(jù)P=UI求出電功率；
③再調(diào)節(jié)電阻箱到另一阻值，適當(dāng)移動滑動變阻器的滑片，使電流表A的示數(shù)不變，讀出此時電壓表和電流表的讀數(shù)，根據(jù)P=UI求出電功率；
④重復(fù)上面的步驟再做4次實(shí)驗(yàn)；
⑤分析電阻消耗的電功率和電阻值的關(guān)系．
（3）如上表所示．

點(diǎn)評 此題主要考查的是學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、設(shè)計數(shù)據(jù)表格的能力，注意控制變量法的應(yīng)用，是中考的常見題型，有一定難度．