Question

实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、两个电阻箱R₁和R₂（电路图符号）、导线若干．要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明：“串联电路的总电阻等于各串联电阻之和”． 请根据上述要求帮助小明画出实验电路图，并写出实验步骤．
实验电路图：
实验步骤：
实验表格：

Answer 1

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．本实验中，将两电阻串联，调节电阻箱并记录其阻值，然后测出串联电阻两端的电压U、流过电阻的电流I，由欧姆定律求出串联电阻阻值，看串联阻值与两电阻箱阻值的关系，从而得出结论．

解答：解：根据实验的目的与要求，应将两电阻和电阻箱串联，并用电压表测量它们两端的总电压，用电流表测电路中的电流，然后由欧姆定律求出串联电阻的阻值，从而探究串联电路的总电阻与各串联电阻间的关系．
实验电路图如图所示

实验步骤：
①按电路图将两个电阻箱R₁和R₂接入电路中．
②调节电阻箱的旋钮至某一阻值，记录R₁和R₂的阻值．闭合开关S，记录电流表I和电压表U的示数．
③仿照步骤②，改变电阻箱接入电路的阻值，进行5次测量，记录5次的电阻值和相应的电流表和电压表的示数．
④根据欧姆定律求出串联电路的总电阻R，看电阻R与电阻R₁和R₂的关系，从而得出结论．
表格内容包括电阻R₁和R₂、测量的电流、电压、电压与电流的比值以及实验次数；故表格如下：

物理量	电流（A）	电压（V）	电阻R1（Ω）	电阻R2（Ω）	电压与电流的比值（Ω）
1
2
3
4
5

点评：本实验探究的是电阻R₁与R₂串联的等效电阻R跟电阻R₁与R₂的关系，变阻箱的阻值可以直接读出来，电压表与电流表的作用就是帮助得到总电阻的大小；根据欧姆定律求出串联电路的总电阻，要用电压表测串联后的总电压U，用电流表测流经两个电阻的电流I，根据这一基本思路可先设计电路图．