Question

实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个、电阻箱一个（电阻箱的符号）、开关一个、导线若干．要求从实验桌上选取适当器材，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该电阻的阻值成反比．”请画出实验电路图，写出实验步骤，并设计出实验数据记录表．
（1）实验电路图；
（2）实验步骤；
（3）实验数据记录表．

Answer

根据控制变量法，要使通过电阻两端的电压保持不变，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两端的电压，根据P=UI分析比较即可．
【解析】
（1）实验电路图：

（2）实验步骤：
①按电路图将调好的电表及各元件连接电路；
②闭合开关S，调节滑动变阻器到适当位置，测出变阻箱两端的电压U和通过变阻箱的电流I1，并把电阻箱接入电路的阻值R1和测量的电压U、电流I1记录在表格中；
③断开开关S，改变电阻箱接入电路的电阻值为R2，然后闭合开关S，调节滑动变阻器使电压表示数仍为U，测量电流I2，并把电阻箱接入电路的阻值R2和测量的电流I2、电压表示数U记录在表格中；
④仿照步骤③，分别测出通过电阻箱R3、R4、R5、R6的电流I3、I4、I5、I6和相应的电压U，并把数据记录在表格中；
⑤利用公式P=UI分别计算出电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6 消耗的功率P1、P2、P3、P4、P5和P6，并把数据记录在表格中．
（3）实验数据记录表：

     U/V            
R/Ω            
I/A            
P/W