Question

4．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

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，改变滑动变阻器连入电路中的电阻大小，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．
根据分压原理，若变阻器连入电路中的电阻减小，则变阻器的电压减小，由串联电路电压的规律，定值电阻的电压增大．

解答 解：①按照电路元件逐个顺次连接起来，注意变阻器接线柱要一上一下，因电源电压未知，电压表选用大量程与定值电阻R₁并联，如下所示，滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，即滑片移动到B端；

②闭合开关，读出电压表的示数U₁；
③向左移动变阻的滑片，减小滑动变阻器连入电路中的阻值，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．
故答案为：实物连接：如上所示；
实验步骤和实验现象：
①按照电路图将各个元件连接起来，注意变阻器接线柱要一上一下，因电源电压未知，电压表选用大量程与定值电阻R₁并联，如下所示，滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，即滑片移动到B端；
②闭合开关，读出电压表的示数U₁；
③向左移动变阻的滑片，减小滑动变阻器连入电路中的阻值，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 此题主要考查了设计实验方案的能力，思路是设计出一个实验能证明：在串联电路中，定值电阻阻值不变，它两端的电压变化即可．