Question

【題目】實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：電壓表兩塊，電流表兩塊，已知阻值的定值電阻兩個(gè)，電阻箱一個(gè)（電路符號(hào)：），滑動(dòng)變阻器一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，符合實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)，導(dǎo)線若干．請(qǐng)你選用提供的器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)通過電阻的電流一定時(shí)，電阻兩端的電壓與電阻成正比．要求：畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；寫出探究實(shí)驗(yàn)的主要步驟；畫出數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

【答案】

實(shí)驗(yàn)步驟：

①按電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路,將電壓表V1、V2指針調(diào)零，電阻箱、滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大。

②將電阻箱電阻R1接入電路中,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P到適當(dāng)位置,讀出電壓表V1的示數(shù)為U0,讀出電壓表V2的示數(shù)為U1,將R1、U0、U1記錄在數(shù)據(jù)記錄表中。③斷開開關(guān),將電阻箱電阻R2接入電路中,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,使電壓表V1的示數(shù)保持U0不變(由歐姆定律,即通過電阻箱的電流不變),讀出電壓表V2的示數(shù)為U2,將R2、U0、U2記錄在數(shù)據(jù)記錄表中。④仿照步驟(3)改變電阻箱電阻R再做四次實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,使電壓表V1的示數(shù)保持U0不變,讀出電壓表V2的示數(shù)U,將R、U0、U記錄在數(shù)據(jù)記錄表中。

記錄表格數(shù)據(jù)如下：

【解析】

（1）（2）明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮涂衫�用的器材，確定設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的與所給出的器材，我們可考慮的基本思路是利用歐姆定律的公式變形U＝IR作為基本原理．在電阻箱電阻發(fā)生變化時(shí)電流仍相等，所以需要滑動(dòng)變阻器與電阻箱串聯(lián)，同時(shí)電壓表與電阻并聯(lián)，以測(cè)量當(dāng)電阻發(fā)生變化時(shí)兩端電壓的變化；同時(shí)，為保證電阻箱接入電路電阻改變時(shí)電路電流不變，需要將定值電阻與電阻箱串聯(lián)，且電壓表測(cè)量定值電阻兩端電壓．為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確、客觀，實(shí)驗(yàn)次數(shù)應(yīng)多一些．（3）實(shí)驗(yàn)的表格沒有必須的模式，只要能體現(xiàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)，容易記錄，直觀準(zhǔn)確，都是正確的．

(1)電阻箱連入電路中的電阻是研究對(duì)象,用電壓表V2測(cè)電阻箱的電壓,電壓表V1和定值電阻起到電流表的作用，故將定值電阻與電阻箱串聯(lián)。為得出普遍性的規(guī)律要多次測(cè)量，故將變阻器串聯(lián)在電路中，實(shí)驗(yàn)電路圖如下所示：

(2)實(shí)驗(yàn)步驟：

①按電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路,將電壓表V1、V2指針調(diào)零，電阻箱、滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大。

②將電阻箱電阻R1接入電路中,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P到適當(dāng)位置,讀出電壓表V1的示數(shù)為U0,讀出電壓表V2的示數(shù)為U1,將R1、U0、U1記錄在數(shù)據(jù)記錄表中。③斷開開關(guān),將電阻箱電阻R2接入電路中,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,使電壓表V1的示數(shù)保持U0不變(由歐姆定律,即通過電阻箱的電流不變),讀出電壓表V2的示數(shù)為U2,將R2、U0、U2記錄在數(shù)據(jù)記錄表中。④仿照步驟(3)改變電阻箱電阻R再做四次實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,使電壓表V1的示數(shù)保持U0不變,讀出電壓表V2的示數(shù)U,將R、U0、U記錄在數(shù)據(jù)記錄表中。

(3)記錄表格數(shù)據(jù)如下：