Question

小芳设计了如图所示的实验电路，其中R_x是电阻箱，R₂是阻值为10Ω定值电阻，R_x与R₂串联的总电阻（即等效电阻）用R表示．小芳想通过实验研究R与R_x的关系．请你帮她利用给出的实验电路设计实验验证：R=R_x+10Ω．请写出实验步骤并画出实验数据记录表．

Answer 1

解：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

分析：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．利用设计的电路图从实验的目的可知：主要是利用电压表和电流表测量串联后的电压和电流，由此设计步骤和记录数据的表格．
点评：本实验探究的是R_x与R₂串联的总电阻R与电阻R_x的关系，变阻箱的阻值可以直接读出来，总电阻的大小根据欧姆定律R=测量，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出实验步骤、列出表格．