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(lián)的總電阻（即等效電阻）R與電阻R₁的關系”。畫出實驗電路圖，寫出主要實驗操作步驟并設計實驗數(shù)據(jù)記錄表格。

Answer 1

電路圖

實驗步驟：
（1）將電壓表、電流表調零
（2）按實驗電路圖連接電路，開關S保持斷開。
（3）調節(jié)電阻箱Rx使其電阻為R₁，閉合開關，讀出此時電壓表的讀數(shù)U₁，電流表的讀數(shù)I₁，并將R₁、U₁、I₁記錄在數(shù)據(jù)表中。
（4）調節(jié)電阻箱使其電阻為R₂，閉合開關，讀出此時電壓表的讀數(shù)U₂，電流表的讀數(shù)I₂，并將R₂、U₂、I₂記錄在數(shù)據(jù)表中。
（5）重復上述操作步驟，分別調節(jié)電阻箱使其電阻為R₃、R₄、R₅、R₆，電壓表讀數(shù)U₃、U₄、U₅、U₆，電流表讀數(shù)為I₃、I₄、I₅、I₆，并記錄在表格中。
（6）依據(jù)分別計算出各次實驗的等效電阻值，并記錄在數(shù)據(jù)表中。
數(shù)據(jù)記錄表
R與Rx關系數(shù)據(jù)記錄表

Rx/Ω
U/V
I/A
R/Ω

試題分析：設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．
電路圖

實驗步驟：
（1）將電壓表、電流表調零
（2）按實驗電路圖連接電路，開關S保持斷開。
（3）調節(jié)電阻箱Rx使其電阻為R₁，閉合開關，讀出此時電壓表的讀數(shù)U₁，電流表的讀數(shù)I₁，并將R₁、U₁、I₁記錄在數(shù)據(jù)表中。
（4）調節(jié)電阻箱使其電阻為R₂，閉合開關，讀出此時電壓表的讀數(shù)U₂，電流表的讀數(shù)I₂，并將R₂、U₂、I₂記錄在數(shù)據(jù)表中。
（5）重復上述操作步驟，分別調節(jié)電阻箱使其電阻為R₃、R₄、R₅、R₆，電壓表讀數(shù)U₃、U₄、U₅、U₆，電流表讀數(shù)為I₃、I₄、I₅、I₆，并記錄在表格中。
（6）依據(jù)分別計算出各次實驗的等效電阻值，并記錄在數(shù)據(jù)表中。
數(shù)據(jù)記錄表
R與Rx關系數(shù)據(jù)記錄表

Rx/Ω
U/V
I/A
R/Ω

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