Question

现有如下器材：符合实验条件的电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个、阻值已知各种定值电阻多个、导线若干．请设计一个实验，证明：“导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比”．
（1）请在图中的虚线框内画出实验电路图；
（2）请写出主要实验操作步骤：
（3）画出相关实验表格．

Answer 1

分析：根据控制变量法，在探究导体电流与电阻的关系时，要使电阻两端的电压保持不变，实验过程中必须把各种阻值已知的定值电阻分别与滑动变阻器和电流表串联起来，然后利用电流表测出通过定值电阻的电流．

解答：答：
（1）电路图如下图所示：
；
（2）实验步骤：
①将电压表和电流表调零，按照电路图连接实物，将定值电阻R₁接入电路，此时开关断开，滑动变阻器R′位于阻值最大处；
②经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为U₀，读出此时电流表的示数为I₁，将实验数据记入表格中；
③断开开关，将定值电阻R₂换接下R₁，调节滑动变阻器，使电压表示数仍然为U₀，读出此时电流表的示数为I₂，将实验数据记入表格中；
④仿照步骤③，依次改接定值电阻R₃、R₄、R₅、R₆，使电压表示数仍然为U₀，读出此时电流表的示数分别为I₃、I₄、I₅、I₆，将数据记入表格中．
（3）实验数据记录表格：

R/Ω
I/A

点评：本题考查控制变量法的正确使用，可知探究“导体的电阻一定时，通过导体的电流和导体两端电压成正比”的条件是：保持电阻不变，改变电阻两端电压去测通过它的电流．