Question

4．小霞在學習了電學知識后，認為：在串聯(lián)電路中，定值電阻阻值不變，它兩端的電壓就不變．請你利用如圖所示器材設計一個實驗證明她的觀點是錯誤的．
【要求】：連接電路并簡要說明實驗步驟和實驗現(xiàn)象．

Answer 1

分析 小霞認為在串聯(lián)電路中，定值電阻阻值不變，它兩端的電壓就不變．但她的認為是錯誤的，要證明這一點，需要組成一個串聯(lián)電路，改變滑動變阻器連入電路中的電阻大小，觀察定制電阻兩端的電壓變化，若定制電阻兩端的電壓改變，則說明小霞的觀點是錯誤的．
根據(jù)分壓原理，若變阻器連入電路中的電阻減小，則變阻器的電壓減小，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，定值電阻的電壓增大．

解答 解：①按照電路元件逐個順次連接起來，注意變阻器接線柱要一上一下，因電源電壓未知，電壓表選用大量程與定值電阻R₁并聯(lián)，如下所示，滑動變阻器的滑片移至最大阻值處，即滑片移動到B端；

②閉合開關，讀出電壓表的示數(shù)U₁；
③向左移動變阻的滑片，減小滑動變阻器連入電路中的阻值，再次讀出電壓表的示數(shù)U₂；
比較兩次電壓表的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)U₂＞U₁．這說明小霞的觀點是錯誤的．
故答案為：實物連接：如上所示；
實驗步驟和實驗現(xiàn)象：
①按照電路圖將各個元件連接起來，注意變阻器接線柱要一上一下，因電源電壓未知，電壓表選用大量程與定值電阻R₁并聯(lián)，如下所示，滑動變阻器的滑片移至最大阻值處，即滑片移動到B端；
②閉合開關，讀出電壓表的示數(shù)U₁；
③向左移動變阻的滑片，減小滑動變阻器連入電路中的阻值，再次讀出電壓表的示數(shù)U₂；
比較兩次電壓表的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)U₂＞U₁．這說明小霞的觀點是錯誤的．

點評 此題主要考查了設計實驗方案的能力，思路是設計出一個實驗能證明：在串聯(lián)電路中，定值電阻阻值不變，它兩端的電壓變化即可．