Question

實驗桌上有如下器材：電源一臺；調好的電流表、電壓表各一塊、開關一個、電阻箱一個、阻值為10Ω的定值電阻R₂和導線若干．請你利用上述器材設計一個實驗探究R₁與R₂串聯的總電阻（即等效電阻）R與電阻R₁的關系．
（1）在虛框中畫出實驗電路圖；
（2）寫出主要實驗操作步驟．
（3）畫出實驗表格．

Answer 1

【答案】分析：設計實驗時要從實驗的目的出發，利用現有的器材，先畫出電路圖，再根據要求設計步驟和記錄數據的表格．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：根據實驗的目的與要求，應將定值電阻R₂與變阻箱R₁串聯，并用電壓表測量它們兩端的總電壓．
（1）實驗電路圖如圖所示；
（2）實驗操作步驟：
①按照電路圖連接實物．
②調節電阻箱阻值用R₁表示，閉合開關，電流表測出電路中電流用I表示，電壓表測出R₁和R₂兩端電壓用U表示，將R₁、U、I的數據記錄在表格中；
③仿照步驟②至少進行3次以上，將各次的R₁、U、I的數據記錄在表格中；
④R₁和R₂的總電阻用R表示，根據公式R=計算出各次實驗的總電阻并記錄在表格中．
（3）實驗表格

R1（Ω）
U（V）
I（A）
R（Ω）

點評：本實驗探究的是R₁與R₂串聯的總電阻R與電阻R₁的關系，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，根據歐姆定律R=，要用電壓表測串聯后的總電壓，用電流表測流經兩個電阻的電流，根據這一基本思路可先設計電路圖，再寫出步驟、列出表格．