Question

16．實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：符合實(shí)驗(yàn)條件的電源、電阻箱、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干．請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明：當(dāng)通過(guò)導(dǎo)體的電流一定時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體的電阻成正比．
（1）請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)電路圖畫(huà)出；
（2）寫(xiě)出主要的實(shí)驗(yàn)步驟并設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表格．

Answer 1

分析 （1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，首先要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮涂衫�用的器材，確定設(shè)計(jì)思路．
（2）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．
實(shí)驗(yàn)的表格沒(méi)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．

解答 解：（1）使滑動(dòng)變阻器與電阻箱串聯(lián)，電壓表測(cè)量電阻兩端電壓，電流表測(cè)量電路中的電流，開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電路；如下圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，根據(jù)實(shí)物圖連接實(shí)物圖，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端調(diào)到最大，閉合開(kāi)關(guān)，記錄下此時(shí)電壓表的示數(shù)，記錄在表格中；
②改變電阻箱的接入電路的阻值，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)不變，記錄下此時(shí)電壓表的示數(shù)并填入表格內(nèi)；
③重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟③四次，將所得數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)；
表格內(nèi)容如下：

R0/Ω
U/V

點(diǎn)評(píng) 本題考查控制變量法的正確使用，探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流一定時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體的電阻成正比”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，注意實(shí)驗(yàn)中要控制電流表的示數(shù)不變．