Question

20．实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个，电流表和电压表各一只，开关一个，滑动变阻器一个，材料和长度相同、横截面积不同的电阻丝三根，导线若干．要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明“当导体的长度和材料保持不变时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大”．请画出实验电路图，并写出实验步骤，设计数据记录表格．
实验电路图：
实验步骤：
数据记录表铬：

Answer 1

分析 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R=$\frac{U}{I}$作为基本原理，为保证电阻接入电路电阻改变时电路电压不变，需要将滑动变阻器与待测电阻串联，且电压表测量待测电阻两端电压．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）使滑动变阻器与待测电阻丝串联，电压表测量待测电阻丝两端电压，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，调节滑动变阻器，记录下此时电压表和电流表的示数，记录在表格中；
②把另一根不同的电阻丝接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数不变，记录下此时电压表和电流表的示数，并填入表格内；
③再把另一根不同的电阻丝接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数不变，记录下此时电压表和电流表的示数，并填入表格内．
（3）表格内容如下：

实验次数	电压（V）	电流（A）	电阻（Ω）
1
2
3

点评 本题考查控制变量法的正确使用，探究“当导体的长度和材料保持不变时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大”的实验设计，注意实验中要控制电压表的示数不变．