Question

實驗桌上有如下器材：符合實驗要求的電源一個、電流表和電壓表各一只、滑動變阻器一個、阻值已知的定值電阻一個、開關一個、導線若干．請選用上述器材，設計一個實驗證明：“當電阻保持不變時，該電阻消耗的電功率與通過該電阻電流的平方成正比．”
（1）畫出實驗電路圖：
（2）寫出實驗步驟：
（3）設計出實驗數據記錄表：

Answer 1

分析：（1）探究電阻不變時，電阻消耗的功率與電流的平方成正比，可選用：電源、開關、滑動變阻器、
電流表組成串聯電路，進行實驗．
（2）利用電流表測流過電阻的電流，改變滑動變阻器阻值，改變流過電阻的電流，記錄電流值；
最后根據公式P=I²R判斷功率與電流平方的關系．
（3）記錄數據的表格應包括：I、I²、I²R、實驗次數等內容．

解答：解：（1）探究“當電阻保持不變時，該電阻消耗的電功率與通過該電阻電流的平方成正比”，可用電流表測流過定值電阻的電流，用滑動變阻器改變電路電流；實驗可選用：電源、開關、滑動變阻器、電流表組成串聯電路，電路圖如圖所示．
（2）實驗步驟：
①按照電路圖連接電路，將滑動變阻器的滑片置于阻值最大端；
②經檢查電路無誤后，閉合開關，調節滑動變阻器，讀出電流表的示數I₁，將實驗數據記入表格中；
③移動滑片，改變滑動變阻器接入電路的阻值，讀出電流表的示數為I₂，將實驗數據記入表格中；
④仿照步驟③，改變變阻器的阻值，分別讀出通過R的電流分別為I₃、I₄、I₅，將數據記入表格中．
⑤處理實驗數據，得出結論．
（3）記錄實驗數據的表格如下表所示．

	I（A）	I2（A2）	I2R（W）
1
2
3
4
5

點評：本題考查了實驗電路設計、實驗步驟設計、設計數據記錄表格，有一定難度，知道實驗目的、實驗原理是解題的關鍵．