题目内容

(5分)实验桌上有如下器材:电压表两块,定值电阻、电阻箱(电路图符号)、滑动变阻器、开关、符合实验要求的电源各一个,导线若干。请你选用其中的器材,设计实验证明:当通过电阻的电流一定时,电阻两端的电压与电阻成正比。要求:画出实验电路图;写出探究实验的主要步骤;画出数据记录表。

(1)实验电路图:

(2)实验步骤:
①按电路图连接实验电路,将电压表V1、V2指针调零,把电阻箱、滑动变阻器调到阻值最大。
②调节电阻箱接入电路的阻值为R1,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到适当位置,读出电压表V1的示数U0、电压表V2的示数U1,将R1、U0、U1记录在实验数据记录表中。
③断开开关,调节电阻箱接入电路的阻值为R2,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使电压表V1的示数仍为U0,读出电压表V2的示数U2,将R2、U0、U2记录在实验数据记录表中。
④仿照步骤③重复实验操作4次,分别将R3~R6、U0、U3~U6记录在实验数据记录表中。
(3)实验数据记录表格:

R/Ω
 
 
 
 
 
 
R0
 
 
 
 
 
 
U1/V
 
 
 
 
 
 
U2/V
 
 
 
 
 
 

解析试题分析:设计实验时要解决三个问题:1.要探究电压与电阻成正比,要改变电阻的阻值,同时用电压表测它的电压,利用多组数据来判断二者的关系,所以用到电阻箱和电压表,要做到改变电阻的阻值时;
2.电路中的电流不变,要通过滑动变阻器来实现;3.没有电流表,利用电压表和已知阻值的电阻来代替电流表。
考点:实验设计

练习册系列答案
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在电学实验中,往往认为电压表对测量的电路没有影响,事实上电压表有大的电阻值(简称内阻RV),在电路中有很小的电流通过电压表,电压表的示数就是这很小的电流与其内阻RV的乘积。现在要测量一个未知电阻Rx (大约2kΩ~3kΩ)的阻值,物理实验室中已有实验器材:2节干电池(电压未知)、未知电阻Rx、开关多个、导线若干。
另外,提供可选择的实验器材有3个:
A.电流表A1(0~0.6A,分度值0.02 A) 
B.电流表A2(0~5mA,分度值0.1 mA)  
C.电压表V(0~3V,RV=3kΩ)
请你利用已有实验器材,参考题目中给出的信息,再从提供可选择的的3个实验器材中选择2个或者1个器材设计两个实验方案,准确测量未知电阻Rx的阻值。
Ⅰ.方案一:
(1)选择的2个实验器材:             (填器材的序号)。
(2)在方框中画出实验电路图(实验中不拆接仪器)。

(3)按照电路图连接电路,写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量
(4)用测量的物理量和已知物理量表示Rx=                   
II.方案二:
(1)选择的1个实验器材:           (填器材的序号)。
(2)在方框中画出实验电路图(实验中不拆接仪器)

(3)按照电路图连接电路,写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量。
(4)用测量的物理量和已知物理量表示Rx=                       

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