Question

实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个、电压表三只、开关一个、滑动变阻器一个和一个定值电阻R₀．小明想利用实验桌上的这些器材，设计一个实验证明：“串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和”．
（1）请根据上述要求帮助小明在虚线框中画出实验电路图；
（2）写出主要实验操作步骤．

Answer 1

解：（1）实验电路如图所示：

（2）①按电路图将定值阻值的电阻R₁和滑动变阻器以及电压表接入电路中；
②试触开关，确认电路正常后闭合开关S，调节滑动变阻器到某一位置，测量R₁、滑动变阻器以及电源两端的电压，分别记录电压表示数U₁₁、U₂₁、U₁；
③断开开关，改变滑动变阻器的位置，试触开关，确认电路正常后闭合开关S，再次测量出R₁、滑动变阻器以及电源两端的电压，分别记录电压表示数U₁₂、U₂₂、U₂；
④重复步骤③．分别测量并记录为U₁₃、U₂₃、U₃；U₁₄、U₂₄、U₄；U₁₅、U₂₅、U₅； U₁₆、U₂₆、U₆；
⑤分析数据，得出结论．
分析：串联电路中的总电压等于各串联电路的电压之和，实验中，为得到普遍性的规律，避免片面性，应多测几组数据进行分析，所以实验中可将滑动变阻器与定值电阻R₁串联，通过移动滑动变阻器的滑片改变电阻来改变电压表的示数．
点评：此题是探究串联电路中的电压规律实验，考查了对实验的设计及改变电压表示数的方法，注意滑动变阻器在实验中的作用．