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、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干.要求从实验桌上选择适当器材,设计一个实验证明:“当通过电阻的电流保持不变时,电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”.请画出实验电路图,并写出实验步骤.(1)实验电路图:(2)实验步骤:

问题描述:

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、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干.要求从实验桌上选择适当器材,设计一个实验证明:“当通过电阻的电流保持不变时,电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”.请画出实验电路图,并写出实验步骤.
(1)实验电路图:
(2)实验步骤:

答:(1)各电阻串联与电流表串联,电压表并联在待测电阻两端,电路图如图所示;

(2)实验步骤:
①按电路图将电流表、电压表和六个阻值不同的电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6接入电路中,并把这六个电阻的阻值记录在表格中;
②闭合开关S,测出R1两端的电压和通过R1的电流,并把数据记录在表格中;
③断开开关S,把电压表连接在R2两端,仿照步骤②,测出R2两端的电压和通过R2的电流,并把数据记录在表格中;
④仿照步骤③,分别测出电阻R3、R4、R5和R6两端的电压和相应的电流,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.
答案解析:(1)让各阻值不同的电阻串联接入电路,用电流表测电路电流,用电压表分别测量各电阻电压并记录各电压值,然后由P=UI比较功率大小,从而得出结论;据此设计电路;
(2)根据(1)的实验原理设计实验步骤.
考试点:电功率与电压、电流的关系.
知识点:本题是一道实验题,知道实验目的、根据实验的原理是“设计实验电路,合理安排实验步骤”的前提与关键.