Question

【題目】實驗桌上有如下器材：電壓表兩塊，電流表兩塊，已知阻值的定值電阻兩個，電阻箱一個（電路符號：），滑動變阻器一個，開關一個，符合實驗要求的電源一個，導線若干．請你選用提供的器材，設計實驗證明：當通過電阻的電流一定時，電阻兩端的電壓與電阻成正比．要求：畫出實驗電路圖；寫出探究實驗的主要步驟；畫出數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

【答案】

實驗步驟：

①按電路圖連接實驗電路,將電壓表V1、V2指針調零，電阻箱、滑動變阻器調到阻值最大。

②將電阻箱電阻R1接入電路中,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器滑片P到適當位置,讀出電壓表V1的示數(shù)為U0,讀出電壓表V2的示數(shù)為U1,將R1、U0、U1記錄在數(shù)據(jù)記錄表中。③斷開開關,將電阻箱電阻R2接入電路中,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器滑片P,使電壓表V1的示數(shù)保持U0不變(由歐姆定律,即通過電阻箱的電流不變),讀出電壓表V2的示數(shù)為U2,將R2、U0、U2記錄在數(shù)據(jù)記錄表中。④仿照步驟(3)改變電阻箱電阻R再做四次實驗,調節(jié)滑動變阻器滑片P,使電壓表V1的示數(shù)保持U0不變,讀出電壓表V2的示數(shù)U,將R、U0、U記錄在數(shù)據(jù)記錄表中。

記錄表格數(shù)據(jù)如下：

【解析】

（1）（2）明確實驗目的和可利用的器材，確定設計思路，設計實驗電路圖；根據(jù)實驗的目的與所給出的器材，我們可考慮的基本思路是利用歐姆定律的公式變形U＝IR作為基本原理．在電阻箱電阻發(fā)生變化時電流仍相等，所以需要滑動變阻器與電阻箱串聯(lián)，同時電壓表與電阻并聯(lián)，以測量當電阻發(fā)生變化時兩端電壓的變化；同時，為保證電阻箱接入電路電阻改變時電路電流不變，需要將定值電阻與電阻箱串聯(lián)，且電壓表測量定值電阻兩端電壓．為使實驗結果更準確、客觀，實驗次數(shù)應多一些．（3）實驗的表格沒有必須的模式，只要能體現(xiàn)測量的數(shù)據(jù)，容易記錄，直觀準確，都是正確的．

(1)電阻箱連入電路中的電阻是研究對象,用電壓表V2測電阻箱的電壓,電壓表V1和定值電阻起到電流表的作用，故將定值電阻與電阻箱串聯(lián)。為得出普遍性的規(guī)律要多次測量，故將變阻器串聯(lián)在電路中，實驗電路圖如下所示：

(2)實驗步驟：

①按電路圖連接實驗電路,將電壓表V1、V2指針調零，電阻箱、滑動變阻器調到阻值最大。

②將電阻箱電阻R1接入電路中,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器滑片P到適當位置,讀出電壓表V1的示數(shù)為U0,讀出電壓表V2的示數(shù)為U1,將R1、U0、U1記錄在數(shù)據(jù)記錄表中。③斷開開關,將電阻箱電阻R2接入電路中,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器滑片P,使電壓表V1的示數(shù)保持U0不變(由歐姆定律,即通過電阻箱的電流不變),讀出電壓表V2的示數(shù)為U2,將R2、U0、U2記錄在數(shù)據(jù)記錄表中。④仿照步驟(3)改變電阻箱電阻R再做四次實驗,調節(jié)滑動變阻器滑片P,使電壓表V1的示數(shù)保持U0不變,讀出電壓表V2的示數(shù)U,將R、U0、U記錄在數(shù)據(jù)記錄表中。

(3)記錄表格數(shù)據(jù)如下：