Question

張姍姍同學(xué)為了探究電流通過電阻做的功與通過該電阻的電流平方成正比，選擇了以下器材：符合實(shí)驗(yàn)要求的電流表、電壓表各一塊、阻值不同的定值電阻、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、電源、開關(guān)秒表各一個(gè)、導(dǎo)線若干．
（1）請(qǐng)你利用以上器材幫助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，在虛框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）寫出簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)步驟．
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格．

Answer 1

解：（1）定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表與定值電阻并聯(lián)測(cè)電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測(cè)電流，開關(guān)串聯(lián)在電路中控制電路，如下圖所示：

（2）①根據(jù)電路圖連接電路；
②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R₂為適當(dāng)阻值．讀出電壓表、電流表的示數(shù)U、I和通電時(shí)間t并記入表格，斷開開關(guān)；
③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R₂至另一適當(dāng)阻值，使通電時(shí)間仍為t．讀出電壓表、電流表的示數(shù)U、I和通電時(shí)間t并記入表格，斷開開關(guān)；
④仿照步驟③再做4次；
⑤計(jì)算I²、利用公式W=UIt計(jì)算各次電功W，并記入表格．
（3）實(shí)驗(yàn)表格：

U/V
I/A
t/s
I2/A2
W/J

分析：（1）探究電阻不變時(shí)，電流通過電阻做的功與通過該電阻的電流平方成正比，可選用：電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表組成串聯(lián)電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（2）利用電流表測(cè)流過電阻的電流，利用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓，改變滑動(dòng)變阻器阻值，改變流過電阻的電流，記錄電流、電壓值；最后根據(jù)公式W=UIt判斷電功與電流平方的關(guān)系．
（3）記錄數(shù)據(jù)的表格應(yīng)包括：U、t、I²、W、實(shí)驗(yàn)次數(shù)等內(nèi)容．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格，有一定難度，知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹��?shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵．