Question

10．實驗桌上有如下器材：符合實驗要求的電源一個、已調好的電流表和電壓表各一只、開關一個、各種阻值已知的定值電阻和導線若干．請設計一個實驗證明：“在串聯電路中，電阻消耗的電功率與該電阻的阻值成正比”．
（1）畫出實驗電路圖．
（2）寫出實驗步驟并畫出出實驗數據記錄表格．

Answer 1

分析 （1）讓各阻值不同的電阻串聯接入電路，用電流表測電路電流，用電壓表分別測量各電阻電壓并記錄各電壓值，然后由P=UI比較功率大小，從而得出結論；據此設計電路；
（2）根據（1）的實驗原理設計實驗步驟；
實驗數據表格應包括電阻阻值、電阻兩端的電壓值、流過電路的電流、各電阻的功率，由電阻的個數確定表格的列數．

解答 答：（1）各電阻串聯與電流表串聯，電壓表并聯在待測電阻兩端，電路圖如圖所示：

（2）實驗步驟：
①按照電路圖連接電路，將六個電阻的阻值R記錄在表格中．
②閉合開關，讀出電流表示數I和電壓表的示數U，記錄在表格中．
③斷開開關，將電壓表并聯在R₂兩端，閉合開關，讀出電壓表的示數U，記錄在表格中．
④仿照步驟③，再做四組實驗．
⑤根據公式P=UI計算出各電阻的功率值并記錄在表格中．
實驗數據記錄表格：

R/Ω
I/A
U/V
P/W

點評 本題是一道實驗題，知道實驗目的、根據實驗的原理是“設計實驗電路，合理安排實驗步驟，設計符合實驗記錄要求的表格”的前提與關鍵．