Question

实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个、电压表一个、开关一个、电阻箱（电路图符号）一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干．小敏想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻两端的电压与该电阻的阻值成正比”．请你根据上述要求帮助小敏画出实验电路图，并写出实验步骤．
（1）实验电路图：
（2）实验步骤：

Answer 1

解：（1）让这些不同的电阻串联，可以保证通过它们的电流是相同的；
答：实验电路图如图所示：

（2）可以用电压表分别测出每个电阻两端的电压，记录电压值和对应的电阻值，分析研究得出结论；
答：实验步骤如下：
①按电路图将六个阻值不同的电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆和电压表接入电路中；
②闭合开关S，测量R₁两端的电压，记录R₁的阻值和电压表示数；
③断开开关S，把电压表连接在R₂两端，闭合开关S，测量R₂两端的电压，记录R₂的阻值和电压表示数；
④依照步骤③，改变电压表连接在电路中的位置，分别测量电阻R₃、R₄、R₅和R₆两端的电压，记录R₃、R₄、R₅和R₆的阻值和相应的电压表示数．
分析：探究“电流跟电压、电阻的关系”时需要利用控制变量法；该实验中探究的是电压与电阻的关系，所以需要控制所有电阻的电流相同，研究导体电阻与其两端电压的关系．
点评：（1）抓住变量和不变量，结合串、并联电路的电压、电流特点设计实验；
（2）此类实验设计题目，考查内容比较多，知识综合性较强，考查学生设计能力和知识运用能力．