Question

（2013?石景山區(qū)一模）實驗桌上有如下實驗器材：電壓保持不變的電源一個，已知阻值為R₀的定值電阻一個，電阻箱（電路圖符號）一個，已調(diào)零、符合要求的電流表和電壓表各一個，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干．請選用上述實驗器材，設(shè)計一個實驗，證明：“電壓一定時，電路消耗的總功率P跟電阻R的關(guān)系為：P=

b

R

+P0（b、P₀為常量）”
請你畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，并設(shè)計出實驗數(shù)據(jù)表格．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實驗?zāi)康目芍�定值電阻與電阻箱并聯(lián)，且電源的電壓不變；根據(jù)并聯(lián)電路：各用電器獨立工作、互不影響及功率公式P=

U2

R

可知，定值電阻的功率不變?yōu)镻₀=

U2

R0

；
（2）調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路的電阻發(fā)生變化，用電流表A₁測出流過定值電阻R₁的電流，用電流表A₂測出通過變阻箱的電流，將數(shù)據(jù)記錄在實驗記錄表中；再分別多次改變電阻箱的阻值，把電流表的示數(shù)記錄在實驗記錄表中；
（3）最后利用并聯(lián)電路的功率特點，歐姆定律及功率公式分析計算即可證明結(jié)論．

解答：解：（1）定值電阻與電阻箱并聯(lián)，電壓表測量并聯(lián)電路兩端電壓，電路如圖所示；

（2）實驗步驟：
①按電路圖連接電路，電阻箱調(diào)到適當阻值，讀出變阻箱R的阻值并記錄到表格中；
②閉合開關(guān)S，讀出電壓表的示數(shù)為U，并將R、U的數(shù)值記錄表格中；  
③斷開開關(guān)S，改變電阻箱R的阻值，重復(fù)步驟②做5次；     
④利用功率公式求出電阻R₀與R消耗的功率．
P₀=

U2

R0

；P′=

U2

R

=

b

R

（b為常量）；
然后求出總功率P=P′+P₀=

b

R

+P₀算出6次總功率，并將數(shù)值記錄在表格中． 
（3）實驗數(shù)據(jù)記錄表：

	1	2	3	4	5	6
R/Ω
U/V
P/W

點評：本題通過題意設(shè)計電路圖、設(shè)計實驗和實驗記錄表考查了并聯(lián)電路總功率與支路功率的關(guān)系，有一定難度．