Question

3．實驗桌上有如下器材：滿足實驗要求的電源一個、電壓表一個、開關一個、電阻箱一個、各種阻值已知的定值電阻和導線若干．小敏想利用實驗桌上的器材，設計一個實驗證明：“當通過電阻的電流保持不變時，電阻兩端的電壓與該電阻的阻值成正比”．請你根據上述要求幫助小敏畫出實驗電路圖，并寫出實驗步驟． 
（1）實驗電路圖：
（2）實驗步驟：

Answer 1

分析 探究“電流跟電壓、電阻的關系”時需要利用控制變量法；該實驗中探究的是電壓與電阻的關系，所以需要控制所有電阻的電流相同，研究導體電阻與其兩端電壓的關系．

解答 解：（1）讓這些不同的電阻串聯，可以保證通過它們的電流是相同的；
實驗電路圖如圖所示：

（2）可以用電壓表分別測出每個電阻兩端的電壓，記錄電壓值和對應的電阻值，分析研究得出結論；
實驗步驟如下：
①按電路圖將六個阻值不同的電阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆和電壓表接入電路中；
②閉合開關S，測量R₁兩端的電壓，記錄R₁的阻值和電壓表示數；
③斷開開關S，把電壓表連接在R₂兩端，閉合開關S，測量R₂兩端的電壓，記錄R₂的阻值和電壓表示數；
④依照步驟③，改變電壓表連接在電路中的位置，分別測量電阻R₃、R₄、R₅和R₆兩端的電壓，記錄R₃、R₄、R₅和R₆的阻值和相應的電壓表示數．

點評 （1）抓住變量和不變量，結合串、并聯電路的電壓、電流特點設計實驗；
（2）此類實驗設計題目，考查內容比較多，知識綜合性較強，考查學生設計能力和知識運用能力．