實驗桌上有如下器材:符合要求的電源一個、電流表和電壓表各一只、開關一個、滑動變阻器一個、各種阻值已知的定值電阻和導線若干.要求從實驗桌上選擇適當器材,設計一個實驗證明:“當電阻阻值保持不變時,通過電阻的電流與該電阻兩端的電壓成正比”.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:
【答案】
分析:根據(jù)控制變量法,要使通過電阻兩端的電壓保持不變,必須把各種阻值已知的定值電阻分別與滑動變阻器和電流表串聯(lián)起來,然后利用電壓表測出定值電阻的電壓分析比較即可.
解答:解:(1)用電壓表測定值電阻的電壓,用電流表測定值電阻的電流,實驗電路如圖所示:
(2)實驗步驟:
①將電壓表和電流表調(diào)零,如圖連接電路,將滑動變阻器的滑片滑動到阻值最大端;
②經(jīng)檢查無誤后,閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數(shù)為U
1,讀出此時電流表的示數(shù)為I
1,將實驗數(shù)據(jù)記入表格中;
③調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數(shù)為U
2,讀出此時電流表的示數(shù)為I
2,將實驗數(shù)據(jù)記入表格中;
④仿照步驟③,依次測出定值電阻R兩端電壓為U
3、U
4、U
5、U
6以及通過R的電流分別為I
3、I
4、I
5、I
6,將數(shù)據(jù)記入表格中.
⑤比較分析實驗數(shù)據(jù),得出結(jié)論.
點評:本題考查控制變量法的正確使用,可知探究“在電阻兩端電壓保持不變時,通過電阻的電流與該電阻的阻值成反比”的條件是:保持電阻兩端電壓不變;改變電阻的阻值去測通過它的電流.