Question

17．實驗桌上有如下器材：滿足實驗要求的電源一個、電流表一個、電壓表一個、開關一個、各種阻值已知的定值電阻和導線若干．小剛想利用實驗桌上的器材，設計一個實驗證明；“當電阻兩端的電壓一定時，通過電阻的電流與該電阻的阻值成反比”．請你根據上述要求幫助小剛方框中畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，并設計實驗數據表格．
（1）實驗電路圖．
（2）實驗步驟．
（3）實驗數據表格．

Answer 1

分析 根據實驗要求，要證明：“當電阻兩端的電壓保持不變時，通過電阻的電流與該電阻的阻值成反比”，所以應使電阻兩端的電壓不變，改變電阻的阻值，通過滑動變阻器保持電阻兩端的電壓不變，根據要求設計一個串聯電路，使其兩端的電壓不變，測出對應的電流、電壓值；分析表中數據得出結論；
在表格中需有電阻、電流欄目，為得出普遍性的結論要多次測量．

解答 解：（1）電路圖如下所示：

（2）實驗步驟：
Ⅰ按電路圖將已調好的各電路元件連入電路；
Ⅱ閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數為U，此時電流表示數為I，將數據R、I記錄在表格中；
Ⅲ斷開開關，用不同的電阻替換原電阻，將變阻器的最大電阻連入電路中，閉合開關，移動滑片，保持電壓表示數U不變，再做三次，分別將數據R、I記錄在表格中；
Ⅳ分析表中數據得出結論．
（3）數據記錄表格：

實驗次數	1	2	3	4	5
電 阻R/Ω
電 流I/A

故答案為：（1）如上圖所示；（2）
Ⅰ按電路圖將已調好的各電路元件連入電路；
Ⅱ閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數為U，此時電流表示數為I，將數據R、I記錄在表格中；
Ⅲ斷開開關，用不同的電阻替換原電阻，將變阻器的最大電阻連入電路中，閉合開關，移動滑片，保持電壓表示數U不變，再做三次，分別將數據R、I記錄在表格中；
（3）如上表所示．

點評 本題探究當電阻兩端的電壓一定時，通過電阻的電流與該電阻的阻值成反比，考查控制變量法和歸納法的運用、電路的連接、操作過程及表格的設計．