Question

（2009?昌平區(qū)二模）實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、電壓表和電流表各一只、開關(guān)一個(gè)、各種阻值已知的定值電阻和導(dǎo)線若干．小文想利用實(shí)驗(yàn)桌上的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“當(dāng)電阻兩端電壓一定時(shí)，電阻消耗的電功率和該電阻的阻值成反比”．請(qǐng)根據(jù)上述要求幫助小文畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并寫出實(shí)驗(yàn)步驟．
（1）實(shí)驗(yàn)電路圖：
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

Answer 1

分析：根據(jù)控制變量法，要使通過電阻兩端的電壓保持不變，必須把定值電阻與滑動(dòng)變阻器和電流表串聯(lián)起來，然后利用電壓表測出定值電阻兩端的電壓，根據(jù)P=UI分析比較即可．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)電路如圖所示．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①按照電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)S，讀出電流表、電壓表的示數(shù)I₁和U并把數(shù)據(jù)記錄在表格中；
②斷開開關(guān)S，在ab之間換接另一電阻R₂，閉合開關(guān)S，改變滑動(dòng)變阻器電阻，使電壓表的示數(shù)仍U，讀出電流表的示數(shù)I₂并把數(shù)據(jù)記錄在表格中；
③仿照步驟②，分別測出接入R₃、R₄、R₅、R₆時(shí)所對(duì)應(yīng)的電流I₃、I₄、I₅、I₆，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中；
④利用公式P=UI分別計(jì)算出電阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆消耗的功率P₁、P₂、P₃、P₄、P₅和P₆，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中進(jìn)行比較．

點(diǎn)評(píng)：本題考查控制變量法的正確使用和電功率公式的靈活應(yīng)用，同時(shí)考查學(xué)生根據(jù)題意畫電路圖的能力，并學(xué)會(huì)要用所畫的電路圖經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析得出結(jié)論的能力．