Question

小霞在学习了电学知识后，认为：在串联电路中，定值电阻阻值不变，它两端的电压就不变．请你利用如图所示器材设计一个实验证明她的观点是错误的．
要求：连接电路并简要说明实验步骤和实验现象．

Answer 1

【答案】分析：小霞认为在串联电路中，定值电阻阻值不变，它两端的电压就不变．但她的认为是错误的，要证明这一点，需要组成一个串联电路，改变另一个电阻，观察定制电阻两端的电压变化，若定制电阻两端的电压改变，则说明小霞的观点是错误的．
根据串分压的特点，若另一个电阻增大，则电路中的总电阻增大，电路中的电流减小，根据公式U=IR，则定值电阻两端的电压减小．
解答：解：利用给出的元件组成一个串联电路，使电压表与定制电阻串联．然后减小滑动变阻器的阻值，观察定值电阻两端电压的变化．根据串联电路电阻的特点，一个电阻减小，总电阻减小，根据公式I=，在电压不变的情况下，电阻减小，则电路中的电流增大，根据公式U=IR，定值电阻的阻值不变，电流增大，则电阻两端的电压增大．
答：①按照电路图将各个元件连接起来，使电压表与定值电阻R₁并联，滑动变阻器的滑片移至最大阻值处．
②闭合开关，读出电压表的示数U₁．
③减小滑动变阻器的阻值，再次读出电压表的示数U₂．
比较两次电压表的示数，发现U₂＞U₁．这说明小霞的观点是错误的．
点评：此题主要考查了串分压的知识．在串联电路中，由于通过各电阻的电流相等，所以电压按照电阻的大小分配．而如果有一个电阻发生变化时，电压的分配关系将会发生变化．