Question

實(shí)驗(yàn)桌上有如下實(shí)驗(yàn)器材：滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源（非穩(wěn)壓電源）、阻值已知的不同定值電阻若干，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，電流表、電壓表各一塊，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．請選用上述實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比”．請你畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟，畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

答：（1）用電壓表于定值電阻并聯(lián)，測定值電阻的電壓；用串聯(lián)的電流表測量通過定值電阻的電流，用串聯(lián)的滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)定制電阻兩端電壓，使其大小保持不變，電路圖如圖．

（2）實(shí)驗(yàn)操作步驟：
①按照電路圖連接電路，使滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值最大；
②閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表和電流表示數(shù)U、I₁為某一合適值，并記錄U、I₁、R₁在表格中；
③斷開開關(guān)，將R₁換成另一定值電阻R₂，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)仍為U，讀出電流表的示數(shù)I₂，電阻值R₂，并記錄I₂，R₂在表格中；
④模仿步驟3，再做4次實(shí)驗(yàn)，記錄電流表的示數(shù)和對應(yīng)的定值電阻阻值U₃、I₃，U₄、I₄，U₅、I₅，U₆、I₆；
⑤整理實(shí)驗(yàn)器材．
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格如下表所示．

R/Ω
I/A

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(dòng)變阻器和電流表串聯(lián)起來，然后利用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓保持不變，用電流表測出通過定值電阻的電流分析比較即可．
點(diǎn)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(shí)，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．