Question

實驗桌上有如下實驗器材：滿足實驗要求的電源、阻值已知的定值電阻各1個，電阻箱（電路圖符號）一個，已調(diào)零的電流表、電壓表各一塊，開關(guān)兩個，導線若干．請選用上述實驗器材，設(shè)計一個實驗證明“兩個電阻R₁與R₂串聯(lián)時，如果R₂的阻值保持不變，則電阻R₁與R₂串聯(lián)的等效電阻R跟電阻R₁的關(guān)系為：R=R₁+b（b為常量）”．請你畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

【答案】分析：設(shè)計實驗時要從實驗的目的出發(fā)，利用現(xiàn)有的器材，先畫出電路圖，再根據(jù)要求設(shè)計步驟和記錄數(shù)據(jù)的表格．本實驗中，電阻的改變在靠電阻箱來完成，電壓表要測量電路中的總電壓．
解答：解：根據(jù)實驗的目的與要求，應將定值電阻R與變阻箱串聯(lián)，并用電壓表測量它們兩端的總電壓，電流表測電路中的電流．
實驗電路圖如圖所示．
實驗步驟：
（1）按電路圖連接電路．
（2）斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R₂的阻值．閉合開關(guān)S，用電流表A測量電流I₁，用電壓表測量電壓U₁，將R₁、I₁、U₁、R₂的測量數(shù)據(jù)記錄在實驗數(shù)據(jù)記錄表中．
（3）仿照步驟（2），分別改變5次電阻箱R₂的阻值，用電流表A分別測量電流I，用電壓表分別測量電壓U，并分別將R₁、I、U、R₂的測量數(shù)據(jù)記錄在實驗數(shù)據(jù)記錄表中．
（4）利用公式R=，分別計算出6次串聯(lián)電路的6個等效電阻，并分別記錄在實驗數(shù)據(jù)記錄表中．
（5）分析實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．
實驗數(shù)據(jù)記錄表

R2/Ω
R1/Ω
U/V
I/A
R/Ω

點評：本實驗探究的是電阻R₁與R₂串聯(lián)的等效電阻R跟電阻R₁的關(guān)系，變阻箱的阻值可以直接讀出來，因此電壓表與電流表的作用就是幫助得到總電阻的大小，根據(jù)歐姆定律R=，要用電壓表測串聯(lián)后的總電壓，用電流表測流經(jīng)兩個電阻的電流，根據(jù)這一基本思路可先設(shè)計電路圖，再寫出步驟、列出表格．