Question

【题目】实验桌上有如下器材：电压表两块，电流表两块，已知阻值的定值电阻两个，电阻箱一个（电路符号：），滑动变阻器一个，开关一个，符合实验要求的电源一个，导线若干．请你选用提供的器材，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．

Answer 1

【答案】

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，电阻箱、滑动变阻器调到阻值最大。

②将电阻箱电阻R1接入电路中,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的示数为U0,读出电压表V2的示数为U1,将R1、U0、U1记录在数据记录表中。③断开开关,将电阻箱电阻R2接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使电压表V1的示数保持U0不变(由欧姆定律,即通过电阻箱的电流不变),读出电压表V2的示数为U2,将R2、U0、U2记录在数据记录表中。④仿照步骤(3)改变电阻箱电阻R再做四次实验,调节滑动变阻器滑片P,使电压表V1的示数保持U0不变,读出电压表V2的示数U,将R、U0、U记录在数据记录表中。

记录表格数据如下：

【解析】

（1）（2）明确实验目的和可利用的器材，确定设计思路，设计实验电路图；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．（3）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．

(1)电阻箱连入电路中的电阻是研究对象,用电压表V2测电阻箱的电压,电压表V1和定值电阻起到电流表的作用，故将定值电阻与电阻箱串联。为得出普遍性的规律要多次测量，故将变阻器串联在电路中，实验电路图如下所示：

(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，电阻箱、滑动变阻器调到阻值最大。

②将电阻箱电阻R1接入电路中,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的示数为U0,读出电压表V2的示数为U1,将R1、U0、U1记录在数据记录表中。③断开开关,将电阻箱电阻R2接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使电压表V1的示数保持U0不变(由欧姆定律,即通过电阻箱的电流不变),读出电压表V2的示数为U2,将R2、U0、U2记录在数据记录表中。④仿照步骤(3)改变电阻箱电阻R再做四次实验,调节滑动变阻器滑片P,使电压表V1的示数保持U0不变,读出电压表V2的示数U,将R、U0、U记录在数据记录表中。

(3)记录表格数据如下：