Question

7．实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源、阻值已知的定值电阻、电阻箱各一个，已调零的电流表一块、开关两个、导线若干．请选用上述实验器材，设计一个实验证明：两个电阻R₁与R₂串联时，如果R₂的阻值保持不变，则电阻R₁与R₂串联的等效电阻R跟电阻R₁的关系为：R=R₁+b（b为常量）．
要求：（1）画出实验电路图．
（2）写出实验步骤．
（3）画出实验数据记录表．

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．

解答 解：根据实验的目的与要求，应将定值电阻R与变阻箱串联，并用电压表测量它们两端的总电压，电流表测电路中的电流．
（1）实验电路图如图所示．

（2）实验步骤：
①按电路图连接电路．
②断开开关，调节电阻箱R₂的阻值．闭合开关S，用电流表A测量电流I₁，用电压表测量电压U₁，将R₁、I₁、U₁、R₂的测量数据记录在实验数据记录表中．
③仿照步骤②，分别改变5次电阻箱R₂的阻值，用电流表A分别测量电流I，用电压表分别测量电压U，并分别将R₁、I、U、R₂的测量数据记录在实验数据记录表中．
④利用公式R=$\frac{U}{I}$，分别计算出6次串联电路的6个等效电阻，并分别记录在实验数据记录表中．
⑤分析实验数据，得出结论实验数据记录表．
（3）实验数据记录表

R2/Ω
R1/Ω
U/V
I/A
R/Ω

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=$\frac{U}{I}$，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．