Question

实验桌上有如下实验器材：满足实验要求（输出电压合适且不变）的电源一个、阻值

已知的定值电阻一个，电阻箱一个，滑动变阻器一个，已调零的电压表一块、三个开关、导线若干。请选用上述实验器材，设计一个实验证明：“当电阻两端电压保持不变时，电阻消耗的电功率与电阻的关系为P＝k/R（k为常量）”。请你

（1）画出实验电路图；

（2）写出实验步骤；

（3）画出实验数据记录表。（要求：在实验过程中不要拆卸电路）

Answer

如下

【解析】

试题分析：（1）实验电路图：如图所示

（2）实验步骤：

① 按照电路图连接电路，滑动变阻器接入电路电阻

最大，电阻箱接入电路电阻为R。将R和定值电

阻的阻值R0记录在表格中。

② 闭合开关S1和S2，用电压表测出电阻箱两端的电

压U1，将U1的测量数据记录在表格中。

③ 闭合开关S1和S3，用电压表测出电阻箱和定值电阻两端的电压U2。将U2的测量数据记录在表格中。

④ 再分别改变5次电阻箱接入的电阻R。闭合开关S1和S2，改变滑动变阻器接入

电路的电阻，使电阻箱两端的电压始终为U1不变。将R的阻值记录在表格中。

并仿照步骤③，用电压表测出各次相应的U2，将U2的测量数据记录在表格中。

⑤ 利用公式P＝U1I1＝和测量数据，计算电阻箱的电功率P，将P的数值记录在表格中。

（3）实验数据记录表格：

R / W

R0/ W

U1 / V

U2/ V

P / W

考点：控制变量法的正确使用和电功率公式的灵活应用