Question

40、在探究欧姆定律的实验时，为研究“电流与电阻关系”的实验．
（1）在方框内画出实验电路图

（2）连接电路过程中，开关要处于

断开

状态
（3）为了达到实验目的，实验过程中必须保持

电压

不变．
（4）当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数是0.4A．现在将接入电路的电阻箱阻值从5Ω换成10Ω进行研究，则下面一步应进行的操作是将滑动变阻器的滑片向电阻

增大

（增大、减小）方向移动．

Answer 1

分析：根据实验的目的，我们可以先确定实验中用到的各种元件，再进一步画出电路图．因为要研究电流与电阻的关系，根据控制变量法的要求，所以要控制电压不变．滑动变阻器的作用一是为了保护电路，再一个重要的作用就是调节电路中的阻值，控制被测电阻两端的电压保持不变．所以，当待测电阻的阻值增大，两端电压增大时，滑轮变阻器应向电阻增大的方向移动，以分担电源电压．

解答：解：（1）欧姆定律实验中，研究“电流与电阻的关系”必须还要控制电压的不变，故电流表、电压表都是不可少的．滑动变阻器用来调节电路中的电压、保护电路，也是必须有的．此外，电阻我们一般应选用不同阻值的多个电阻或电阻箱．选好元件我们就可以根据要求连接电路了．如图所示：
（2）在确认连接正确之前，开关应始终处于断开状态，这样是为了保护电路中的元件；
（3）研究电流与电阻的关系，必须保持电压不变，这是控制变量法的要求；
（4）根据串联电路的分压原理，电阻箱的阻值从5Ω换成10Ω后，其两端的电压必然增大．而控制变量的要求又必须保持其两端的电压为2V不变，所以，要增大滑动变阻器的阻值，以使其分担一部分电压，达到控制电阻箱两端电压不变的目的．
故答案为：（1）见图；（2）断开；（3）电压；（4）增大．

点评：设计电路时要先根据要求选择使用元件，再进行连接．一般遵循如下的规律：电路中电源、导线、开关、用电器是必不可少的，测量类实验中，再加电压表和电流表，在有电表的实验中我们还常用到滑动变阻器．