Question

（2011?朝陽區(qū)一模）利用家中電能表

220V、3A、3600revs/（kW?h）

，秒表和六盞阻值已知的白熾燈，家庭電路電壓保持恒定．設(shè)計一個實驗，證明：“當電阻兩端的電壓及通電時間保持不變時，電流做功與電阻阻值成反比”．請寫出實驗步驟和實驗數(shù)據(jù)記錄表格．
（1）實驗步驟：
（2）實驗數(shù)據(jù)記錄表格：

Answer 1

分析：（1）當只有一盞白熾燈工作時，記下工作的時間和電能表轉(zhuǎn)過的圈數(shù)；再換用別的燈泡分別記下時間和圈數(shù)；最后比較消耗的電能和燈泡電阻的大小關(guān)系；
（2）表格設(shè)計三項，分別為燈泡電阻、電能表的圈數(shù)，消耗電能的大小．

解答：解：選用電能表的額定電壓為220V，標定電流為3A；3600revs/（kW?h）
（1）實驗步驟
①關(guān)閉家中所有用電器，將電阻為R₁的燈L₁接入家庭電路中，閉合開關(guān)，記下時間t內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)數(shù)n₁，將R₁、n₁記入表格中．
②斷開開關(guān)，用電阻為R₂的燈L₂替換燈L₁，閉合開關(guān)，在相同時間t內(nèi)記下電能表的轉(zhuǎn)數(shù)n₂，將R₂、n₂記入表格中．
③重復步驟②，分別記下電阻R₃、R₄、R₅、R₆和電能表的轉(zhuǎn)數(shù)n₃、n₄、n₅、n₆，并記入表格中．
④根據(jù)公式W=

n

3600

×3.6×10⁶J=1000nJ；計算出W₁、W₂、W₃、W₄、W₅、W₆與R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆比較得出結(jié)論．
（2）實驗數(shù)據(jù)記錄表格：
電流做功與電阻關(guān)系的實驗記錄表格：

R/Ω
n/revs
W/J

點評：本題考查利用電能表和秒表來證明：“當電阻兩端的電壓及通電時間保持不變時，電流做功與電阻阻值成反比”這一規(guī)律；要記住關(guān)鍵的一點就是燈泡工作時別的用電器都需要關(guān)閉．