Question

20．實驗桌上有如下器材：符合實驗要求的電源一個，電流表和電壓表各一只，開關(guān)一個，滑動變阻器一個，材料和長度相同、橫截面積不同的電阻絲三根，導(dǎo)線若干．要求從實驗桌上選擇適當(dāng)器材，設(shè)計一個實驗證明“當(dāng)導(dǎo)體的長度和材料保持不變時，導(dǎo)體的橫截面積越小，導(dǎo)體的電阻越大”．請畫出實驗電路圖，并寫出實驗步驟，設(shè)計數(shù)據(jù)記錄表格．
實驗電路圖：
實驗步驟：
數(shù)據(jù)記錄表鉻：

Answer 1

分析 根據(jù)實驗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R=$\frac{U}{I}$作為基本原理，為保證電阻接入電路電阻改變時電路電壓不變，需要將滑動變阻器與待測電阻串聯(lián)，且電壓表測量待測電阻兩端電壓．為使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確、客觀，實驗次數(shù)應(yīng)多一些．
實驗的表格沒有必須的模式，只要能體現(xiàn)測量的數(shù)據(jù)，容易記錄，直觀準(zhǔn)確，都是正確的．

解答 解：
（1）使滑動變阻器與待測電阻絲串聯(lián)，電壓表測量待測電阻絲兩端電壓，電流表測量電路中的電流，開關(guān)控制整個電路；如下圖所示：

（2）實驗步驟：
①斷開開關(guān)，根據(jù)實物圖連接實物圖，將滑動變阻器的滑動端調(diào)到最大，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄下此時電壓表和電流表的示數(shù)，記錄在表格中；
②把另一根不同的電阻絲接入電路，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)不變，記錄下此時電壓表和電流表的示數(shù)，并填入表格內(nèi)；
③再把另一根不同的電阻絲接入電路，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)不變，記錄下此時電壓表和電流表的示數(shù)，并填入表格內(nèi)．
（3）表格內(nèi)容如下：

實驗次數(shù)	電壓（V）	電流（A）	電阻（Ω）
1
2
3

點評 本題考查控制變量法的正確使用，探究“當(dāng)導(dǎo)體的長度和材料保持不變時，導(dǎo)體的橫截面積越小，導(dǎo)體的電阻越大”的實驗設(shè)計，注意實驗中要控制電壓表的示數(shù)不變．