Question

实验桌上有如下器材：电源一台；调好的电流表、电压表各一块、开关一个、电阻箱一个、阻值为10Ω的定值电阻R₂和导线若干。请你利用上述器材设计一个实验探究“R₁与R₂串联的总电阻（即等效电阻）R与电阻R₁的关系”。画出实验电路图，写出主要实验操作步骤并设计实验数据记录表格。

 

Answer 1

【答案】

电路图

实验步骤：

（1）将电压表、电流表调零

（2）按实验电路图连接电路，开关S保持断开。

（3）调节电阻箱Rx使其电阻为R₁，闭合开关，读出此时电压表的读数U₁，电流表的读数I₁，并将R₁、U₁、I₁记录在数据表中。

（4）调节电阻箱使其电阻为R₂，闭合开关，读出此时电压表的读数U₂，电流表的读数I₂，并将R₂、U₂、I₂记录在数据表中。

（5）重复上述操作步骤，分别调节电阻箱使其电阻为R₃、R₄、R₅、R₆，电压表读数U₃、U₄、U₅、U₆，电流表读数为I₃、I₄、I₅、I₆，并记录在表格中。

（6）依据分别计算出各次实验的等效电阻值，并记录在数据表中。

数据记录表

R与Rx关系数据记录表

Rx/Ω
U/V
I/A
R/Ω

【解析】

试题分析：设计实验时要从实验的目的出发，利用现有的器材，先画出电路图，再根据要求设计步骤和记录数据的表格．本实验中，电阻的改变在靠电阻箱来完成，电压表要测量电路中的总电压．

电路图

实验步骤：

（1）将电压表、电流表调零

（2）按实验电路图连接电路，开关S保持断开。

（3）调节电阻箱Rx使其电阻为R₁，闭合开关，读出此时电压表的读数U₁，电流表的读数I₁，并将R₁、U₁、I₁记录在数据表中。

（4）调节电阻箱使其电阻为R₂，闭合开关，读出此时电压表的读数U₂，电流表的读数I₂，并将R₂、U₂、I₂记录在数据表中。

（5）重复上述操作步骤，分别调节电阻箱使其电阻为R₃、R₄、R₅、R₆，电压表读数U₃、U₄、U₅、U₆，电流表读数为I₃、I₄、I₅、I₆，并记录在表格中。

（6）依据分别计算出各次实验的等效电阻值，并记录在数据表中。

数据记录表

R与Rx关系数据记录表

Rx/Ω
U/V
I/A
R/Ω

考点：串联电路的电流规律；电路图设计．

点评：本实验探究的是R₁与R₂串联的总电阻R与电阻R₁的关系，变阻箱的阻值可以直接读出来，因此电压表与电流表的作用就是帮助得到总电阻的大小，根据欧姆定律R= ，要用电压表测串联后的总电压，用电流表测流经两个电阻的电流，根据这一基本思路可先设计电路图，再写出步骤、列出表格．