Question

实验桌上有如下实验器材：一个满足实验要求的电源（两端电压值符合实验要求且保持不变）、阻值已知的定值

实验桌上有如下实验器材：一个满足实验要求的电源（两端电压值符合实验要求且保持不变）、阻值已知的定值电阻一个，电阻箱（电路图符号）一个，滑动变阻器一个，已调零的电流表一块、电压表两块，开关一个，导线若干．请选用上述实验器材，设计一个实验证明“在R1与R2串联的电路中，如果R1的电阻值和通过它的电流保持不变，则电阻R1与R2消耗的总功率P与电阻R2消耗的功率P2的关系为P=P2+b（b为一个不变量）”．请画出实验电路图；写出实验步骤；画出实验数据记录表．

Answer 1

解答：（1）实验电路图如图所示：

（2）实验步骤：
①按电路图连接电路．
②将滑动变阻器阻值调到最大值，闭合开关S，调节电阻箱R₂的阻值为适当值．用电流表A测量电路的电流I₀，用电压表V₁测量R₁和R₂两端的电压U₁，用电压表V₂测量电阻R₂ 两端的电压U₂，将 I₀、U₁、U₂的数据记录在实验记录表中．
③断开开关S，改变电阻箱R₂的阻值后，闭合开关S，再调节滑动变阻器使电流表的示数仍为I₀，用电压表V₁测量R₁和R₂ 两端的电压U₁，用电压表V₂测量电阻R₂两端的电压U₂，将U₁、U₂的数据记录在实验记录表中．
④仿照步骤③，再进行4次实验．
⑤利用公式P=U₁I₀和P₂=U₂I₀，分别计算出6次电阻R₁与R₂消耗的总功率P和电阻R₂消耗的功率P₂的数值，并分别记录在实验记录表中．
（3）实验数据记录表：

I0 /A
U1/V
U2/V
P2/W
P/W