设计实验证明,当电阻一定时,电阻消耗的电功率与电流的平方成正比.
(1)画出实验电路图.
(2)写出主要实验步骤.
网友回答
答:(1)探究“当电阻保持不变时,该电阻消耗的电功率与通过该电阻电流的平方成正比”,可用电流表测流过定值电阻的电流,用滑动变阻器改变电路电流;实验可选用:电源、开关、滑动变阻器、电流表组成串联电路,电路图如图所示.
(2)实验步骤:
①滑动变阻器滑片位于某一位置,电流表示数为I1,电压表示数为U1;
②改变滑片到另一位置,电流表示数为I2,电压表示数为U2;
③仿照步骤②,改变四次滑片位置,测出各次的电流与电压值,I3、I4、I5、I6,U3、U4、U5、U6.
④将个数据计入表格,算出??I12、I22、I32、I42、I52、I62.
⑤计算出各次的电功率:P1=U1?I1,P2=U2?I2?P3=U3?I3,P4=U4?I4
P5=U5?I5,P6=U6?I6.
⑥整理实验器材
解析分析:根据要求,若要验证“当电阻不变时,电功率跟电流的平方成正比”,则需保持电阻的阻值不变,改变电路中的电流,所以电路中需有滑动变阻器,根据伏安法测出电阻两端的电压,由公式P=UI计算出电阻的功率,根据几组数据进行比较便可得出结论;
实验表格中需有电流、电压、电阻、电流的平方、电功率几项内容.
点评:此题考查了学生对实验的设计,在设计实验时,要搞清实验目的,并注意控制变量法的应用,确定需控制的量、需改变的量及需测量的量.