Question

（2012?河西区模拟）谭同学想利用一块电表【220V、3A、3600r/（KW?h）】，一只秒表和三盏额定电压均为220V的阻值已知但不相等的白炽灯，设计一个实验，证明“当电阻两端的电压保持不变时，导体消耗的电能与导体的电阻成反比”．（家庭电路电压保持恒定）请你帮助谭同学：
（1）写出主要的实验步骤；
（2）设计记录实验数据的表格；
（3）应如何处理分析实验数据．

Answer 1

分析：（1）当只有一盏白炽灯工作时，记下工作的时间和电能表转过的圈数；再换用别的灯泡分别记下时间和圈数；
最后比较消耗的电能和灯泡电阻的大小关系；
（2）表格设计两项，分别为灯泡电阻、电能表的圈数．
（3）让三盏灯工作时间相等，电能表转过的圈数反应了灯泡消耗电能的多少，比较三盏灯工作时，在相等时间内电能表转过的圈数之比就是灯泡消耗的电能之比．

解答：解：选用电能表的额定电压为220V，标定电流为3A；3600r/（kW?h）
（1）实验步骤
①关闭家中所有用电器，将电阻为R₁的灯L₁接入家庭电路中；
闭合开关，记下时间t内电能表的转数n₁，将R₁、n₁记入表格中．
②断开开关，用电阻为R₂的灯L₂替换灯L₁，闭合开关，在相同时间t内记下电能表的转数n₂，将R₂、n₂记入表格中．
③断开开关，用电阻为R₃的灯L₃替换灯L₂，闭合开关，在相同时间t内记下电能表的转数n₃，将R₃、n₃记入表格中．
（2）实验数据记录表格：电流做功与电阻关系的实验记录表格：

R/Ω
n/转

（3）根据实验数据，看灯泡阻值与电能表转过的圈数间有什么关系，从而得出结论．

点评：本题考查利用电能表和秒表来证明：“当电阻两端的电压及通电时间保持不变时，电流做功与电阻阻值成反比”这一规律；要记住关键的一点就是灯泡工作时别的用电器都需要关闭，同时要保证灯的工作时间应相等．