小刚和小磊同学探究电阻消耗的电功率和电阻成反比,使用的器材有:满足实验要求的电源一个、电阻值不同的定值电阻若干、满足实验要求的滑动变阻器一个、电流表和电压表各一个、小刚将六个定值电阻并联,设计出了实验电路,并完成了实验,而小磊同学认为,不用将电阻并联,也能完成探究实验,并且正确完成了这个实验.
(1)请你在如图虚框中画出小磊同学的实验电路图;
(2)帮助小磊同学写出实验步骤.
网友回答
解:(1)电路中需用到电流表、电压表及滑动变阻器,可更换电阻,调节滑动变阻器保持电阻两端的电压不变,如图所示:
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(2)步骤:①观察电压表、电流表指针是否指零,并按电路图连接电路;
②闭合开关,记下电压表示数为U1,电流表示数为I1,并记录在表格中;
③调节滑动变阻器,使电压表示数仍为U1,电流表示数为I2,并记录在表格中;
④仿照步骤③4次使电压表示数分别为U1;电流表示数分别为I3?I4?I5?I6,分别记录在表格中;
⑤利用公式P=UI计算电功率P1?P2?P3?P4?P5?P6,与电阻做比较.
解析分析:根据电功率的推导公式P=得,电压不变,电阻消耗的电功率和电阻成反比,所以在设计实验时,应保持电阻两端的电压相等或不变,而改变电阻的阻值.因此需用到滑动变阻器来保持电阻两端的电压不变,根据伏安法测出电阻的电功率进行分析.
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.