Question

16．实验桌上有如下器材，已知阻值的电阻一个，已调零的电流表，电压表各一块，滑动变阻器一个，符合要求的电源一个，导线若干（带有导线夹），开关一个，刻度尺一把，6种不同材料、足够长的电阻线．请选择上述器材证明：“同种材料的导体，电阻的大小与导体的长度成正比”．
（1）画出实验电路图．
（2）写出主要实验步骤．
（3）画出实验数据记录表．

Answer 1

分析 （1）研究同种材料的导体，电阻的大小与导体的长度成正比的关系，需控制同种材料、横截面积相同，改变导体的长度，据此设计电路．
（2）根据（1）的实验原理设计实验步骤；
（3）实验数据表格应包括电阻阻值、电阻两端的电压值、流过电路的电流，由电阻的个数确定表格的列数．

解答 解：（1）由伏安法可求电阻线的电阻大小，所以需要的器材有：电流表、电压表各一块，滑动变阻器一个，电源一个，导线若干，开关一个，设计的电路如下：

（2）实验步骤：
①按电路图连接电路，选取一根电阻线，电阻线的一端接A处，用B点接出的导线夹夹住电阻线上某位置，用刻度尺测量接入电路的电阻线长度L，将L值记入实验数据记录表．
②闭合开关，读出电压表示数U、电流表示数I，记录U、I的值．
③断开开关，改变电阻线接入电路的长度，仿照步骤②再做五次实验．
④利用公式R=$\frac{U}{I}$计算电阻线每次接入电路的阻值记入实验数据记录表．

L/m
U/V
I/A
R/Ω

点评 本题是一道实验题，知道实验目的、根据实验的原理是“设计实验电路，合理安排实验步骤，设计符合实验记录要求的表格”的前提与关键．