Question

16．实验桌上有如下器材：符合实验条件的电源、电阻箱、滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个，导线若干．请你设计一个实验，证明：当通过导体的电流一定时，导体两端的电压与导体的电阻成正比．
（1）请将实验电路图画出；
（2）写出主要的实验步骤并设计数据表格．

Answer 1

分析 （1）设计实验电路图，首先要明确实验目的和可利用的器材，确定设计思路．
（2）根据实验的目的与所给出的器材，我们可考虑的基本思路是利用欧姆定律的公式变形U=IR作为基本原理．在电阻箱电阻发生变化时电流仍相等，所以需要滑动变阻器与电阻箱串联，同时电压表与电阻并联，以测量当电阻发生变化时两端电压的变化；同时，为保证电阻箱接入电路电阻改变时电路电流不变，需要将定值电阻与电阻箱串联，且电压表测量定值电阻两端电压．为使实验结果更准确、客观，实验次数应多一些．
实验的表格没有必须的模式，只要能体现测量的数据，容易记录，直观准确，都是正确的．

解答 解：（1）使滑动变阻器与电阻箱串联，电压表测量电阻两端电压，电流表测量电路中的电流，开关控制整个电路；如下图所示：

（2）实验步骤：
①断开开关，根据实物图连接实物图，将滑动变阻器的滑动端调到最大，闭合开关，记录下此时电压表的示数，记录在表格中；
②改变电阻箱的接入电路的阻值，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数不变，记录下此时电压表的示数并填入表格内；
③重复实验步骤③四次，将所得数据记录在表格内；
表格内容如下：

R0/Ω
U/V

点评 本题考查控制变量法的正确使用，探究“通过导体的电流一定时，导体两端的电压与导体的电阻成正比”的实验设计，注意实验中要控制电流表的示数不变．