Question

由欧姆定律和串联电路的特点导出：串联的两个导体的总电阻等于各导体的电阻之和．并请你设计一个实验方案进行验证．

Answer 1

分析：串联电路的电压特点：U=U₁+U₂+U₃+…；
串联电路的电流特点：I=I₁=I₂=I₃=…；
根据欧姆定律的变形公式U=IR，用总电流、总电阻、各分电阻和各分电阻中的电流表示串联电路总电压与各部分电压之间的关系．
在电路中串联两个电阻和一个电流表；已知电源电压，用电压表分别测量两个电阻两端的电压；然后利用欧姆定律和实验数据进行验证．

解答：解：∵U=U₁+U₂+U₃+…
即IR=I₁R₁+I₂R₂+I₃R₃+…
又∵I=I₁=I₂=I₃=…
∴R=R₁+R₂+R₃+…；
实验方案：
在电路中串联两个电阻和一个电流表；接通电源开关，且已知电源电压为U．
用电压表分别测出R₁、R₂两端电压U₁、U₂，读出电流表读数I．
根据欧姆定律R=

U

I

求出：
电阻R1=

U1

I

电阻R2=

U2

I

则R1+R2=

U1

I

+

U2

I

=

U1+U2

I

而根据实验测量可得U₁+U₂=U
故有R=R₁+R₂．

点评：解答实验探究题首先要有严密的思路，然后才能根据具体思路设计实验方案；本题的要点是掌握欧姆定律的应用以及串联电路的电压和电流规律．