实验桌上摆放着如下实验器材:满足实验要求的电源1个、阻值已知的定值电阻(R0)和电阻箱(电路图符号)各一个,电流表、电压表各1块,滑动变阻器1个,开关1个,导线若干.

发布时间:2020-07-28 22:00:41

实验桌上摆放着如下实验器材:满足实验要求的电源1个、阻值已知的定值电阻(R0)和电阻箱(电路图符号)各一个,电流表、电压表各1块,滑动变阻器1个,开关1个,导线若干.请选用上述实验器材,设计一个实验证明“两个电阻R0与R串联,当通过这两个电阻的电流和电阻R0保持不变时,这两个电阻串联后的总功率与电阻R的关系为:P=I2R+k(k为常量)”.请你画出实验电路图,写出实验步骤,画出实验数据记录表.

网友回答

解:(1)电阻R0与电阻箱、滑动变阻器串联,电流表测干路电流,电压表测电阻箱和定值电阻两端的电压,如下图所示:

(2)实验步骤:
①调节电流表、电压表使指针在零刻线位置;断开开关S,按照电路图连接实验电路;
②闭合开关S,调节电阻箱R为适当电阻值R1.读出电流表、电压表的示数I1和U,并把数据R0、R1、I和U记录在表格中;
③仿照步骤②,分别改变5次电阻箱R的阻值,调节滑动变阻器使电流表的示数保持不变,用电压表测量相应电压的数据,读出电阻值R2、R3、R4、R5、R6及所对应的电压值U2、U3、U4、U5、U6并把数据记录在表格中;
④利用P=UI求出两个电阻串联后的总功率,根据P=I2R求出R、R0的功率,并记录在数据记录表格中.
(3)实验数据记录表:
实验次数123456R0/Ω??????R/Ω??????I/A? ??????U/V??????P总??????PR??????P0??????解析分析:根据实验要求,将一个定值电阻与电阻箱串联,因为要保证电流不变,所以还串联一个滑动变阻器,当改变电阻箱接入电路的电阻时,通过调节滑动变阻器的电阻,使电路中电流不变.因为是证明两个电阻串联后两端的总功率与另一个电阻R的关系为:P=I2R+k,所以要测出两个电阻串联时两端的总电压,根据P=UI得出总功率;R的阻值可从电阻箱上读出来,根据P=I2R求出定值电阻和电阻箱电阻的电功率,即k=I2R0;这样改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的阻值,保证电流不变,就可得到多组数据.记录在表格中,然后分析归纳就可证明两个电阻串联后两端的总电压与另一个电阻R的关系为:P=I2R+k(k为常量).点评:将按实验要求:要不断改变变阻箱的阻值从而改变电压,这时电流要改变;根据控制变量法的思路,要注意保证电流不变,所以要通过滑动变阻器来调节电流保持不变.
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