Question

17．实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个、电流表一个、电压表一个、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干．小刚想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明；“当电阻两端的电压一定时，通过电阻的电流与该电阻的阻值成反比”．请你根据上述要求帮助小刚方框中画出实验电路图，写出实验步骤，并设计实验数据表格．
（1）实验电路图．
（2）实验步骤．
（3）实验数据表格．

Answer 1

分析 根据实验要求，要证明：“当电阻两端的电压保持不变时，通过电阻的电流与该电阻的阻值成反比”，所以应使电阻两端的电压不变，改变电阻的阻值，通过滑动变阻器保持电阻两端的电压不变，根据要求设计一个串联电路，使其两端的电压不变，测出对应的电流、电压值；分析表中数据得出结论；
在表格中需有电阻、电流栏目，为得出普遍性的结论要多次测量．

解答 解：（1）电路图如下所示：

（2）实验步骤：
Ⅰ按电路图将已调好的各电路元件连入电路；
Ⅱ闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为U，此时电流表示数为I，将数据R、I记录在表格中；
Ⅲ断开开关，用不同的电阻替换原电阻，将变阻器的最大电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，保持电压表示数U不变，再做三次，分别将数据R、I记录在表格中；
Ⅳ分析表中数据得出结论．
（3）数据记录表格：

实验次数	1	2	3	4	5
电 阻R/Ω
电 流I/A

故答案为：（1）如上图所示；（2）
Ⅰ按电路图将已调好的各电路元件连入电路；
Ⅱ闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为U，此时电流表示数为I，将数据R、I记录在表格中；
Ⅲ断开开关，用不同的电阻替换原电阻，将变阻器的最大电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，保持电压表示数U不变，再做三次，分别将数据R、I记录在表格中；
（3）如上表所示．

点评 本题探究当电阻两端的电压一定时，通过电阻的电流与该电阻的阻值成反比，考查控制变量法和归纳法的运用、电路的连接、操作过程及表格的设计．