试题
题目:
(2013·通州区模拟)实验桌上有如下实验器材:电源电压不变的电源一个,阻值已知的定值电阻一个,电阻箱(电图符号
)一个,已调零的电流表两块、开关两个,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R
1
与R
2
并联时,如果并联电路两端的电压U及R
1
的阻值保持不变,则电阻R
1
与R
2
消耗的总功率P跟电阻R
2
的关系为:P=
c
1
R
2
+c
2
(c
1
、c
2
为常量)”.请你画出实验电路图,写出实验步骤,并设计实验数据记录表.
答案
解(1)定值电阻与电阻箱并联,电流表分别测量定值电阻与电阻箱的电流,
电路如图所示;
(2)实验步骤:
①按电路图连接电路,电阻箱调到适当阻值;
②闭合开关S
1
、S
2
,读出变阻箱R
2
的阻值并记录到表格中;
用电流表A
1
测出通过定值电阻R
1
的电流I
1
,用电流表A
2
测出流过变阻箱R
2
的电流I
2
,
并将R
1
、I
1
、I
2
的数值记录表格中;
③断开开关S
1
、S
2
,改变电阻箱R的阻值,重复步骤②.
④仿照步骤③重做4次.
⑤利用功率公式求出电阻R
1
与R
2
消耗的功率.
P
1
=
U
2
R
1
=c
2
;P
2
=
U
2
R
1
=
(I
1
R
1
)
2
R
2
=
C
1
R
2
;
然后求出总功率P=P
1
+P
2
,算出6次P的数值,并将数值记录在表格中.
(3)实验数据记录表:
1
2
3
4
5
6
R
2
/Ω
R
1
/Ω
I
1
/A
I
2
/A
P/W
解(1)定值电阻与电阻箱并联,电流表分别测量定值电阻与电阻箱的电流,
电路如图所示;
(2)实验步骤:
①按电路图连接电路,电阻箱调到适当阻值;
②闭合开关S
1
、S
2
,读出变阻箱R
2
的阻值并记录到表格中;
用电流表A
1
测出通过定值电阻R
1
的电流I
1
,用电流表A
2
测出流过变阻箱R
2
的电流I
2
,
并将R
1
、I
1
、I
2
的数值记录表格中;
③断开开关S
1
、S
2
,改变电阻箱R的阻值,重复步骤②.
④仿照步骤③重做4次.
⑤利用功率公式求出电阻R
1
与R
2
消耗的功率.
P
1
=
U
2
R
1
=c
2
;P
2
=
U
2
R
1
=
(I
1
R
1
)
2
R
2
=
C
1
R
2
;
然后求出总功率P=P
1
+P
2
,算出6次P的数值,并将数值记录在表格中.
(3)实验数据记录表:
1
2
3
4
5
6
R
2
/Ω
R
1
/Ω
I
1
/A
I
2
/A
P/W
考点梳理
考点
分析
点评
专题
电功率与电压、电流的关系.
(1)根据实验目的可知定值电阻与电阻箱并联,且电源的电压不变;根据并联电路:各用电器独立工作、互不影响及功率公式P=
U
2
R
可知,定值电阻的功率不变为P
1
=
U
2
R
1
=c
2
;
(2)调节电阻箱使其接入电路的电阻发生变化,用电流表A
1
测出流过定值电阻R
1
的电流,用电流表A
2
测出通过变阻箱的电流,将数据记录在实验记录表中;再分别多次改变电阻箱的阻值,把电流表的示数记录在实验记录表中;
(3)最后利用并联电路的功率特点,欧姆定律及功率公式分析计算即可证明结论.
本题通过题意设计电路图、设计实验和实验记录表考查了并联电路总功率与支路功率的关系,有一定难度.
实验题;设计与制作题.
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