Question

實(shí)驗(yàn)桌上有如下實(shí)驗(yàn)器材：滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的電源、阻值已知的定值電阻、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)各1個(gè)，電阻箱（電路圖符號(hào)）1個(gè)，已調(diào)零的電壓表1塊，導(dǎo)線(xiàn)若干。在電路中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器實(shí)現(xiàn)控制和改變與其相串聯(lián)的電阻兩端的電壓。請(qǐng)選用上述實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：兩個(gè)電阻R₁與R₂串聯(lián)時(shí)，如果定值電阻R₁兩端的電壓保持不變，則電阻R₁與電阻箱接入電路中的電阻R₂兩端的總電壓U與電阻R₂兩端的電壓U₂的關(guān)系式為：U = U₂ + b（b為常量）。請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。

 

Answer 1

【答案】

（1）實(shí)驗(yàn)電路如下

實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）保持開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，電阻箱和滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大，按電路圖連接電路。

（2）調(diào)節(jié)電阻箱R₂和滑動(dòng)變阻器的阻值為適當(dāng)?shù)淖柚�。閉合開(kāi)關(guān)S，用電壓表V測(cè)量電阻R₁兩端的電壓U₁；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，保持電阻箱和滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值不變，將電壓表接在電阻箱R₂兩端，閉合開(kāi)關(guān)S，用電壓表V測(cè)量R₂兩端的電壓U₂；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，將電壓表接在電阻R₁與R₂兩端，閉合開(kāi)關(guān)S，用電壓表V測(cè)量電阻R₁與R₂兩端的總電壓U，將U₁、U₂ 和U的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中。 

（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，將電壓表接在電阻R₁兩端，調(diào)節(jié)電阻箱改變R₂的阻值。閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表V的示數(shù)仍為第一次測(cè)量時(shí)的示數(shù)U₁；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，保持電阻箱和滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值不變，將電壓表接在電阻R₂兩端，閉合開(kāi)關(guān)S，用電壓表V測(cè)量電阻箱R₂兩端的電壓U₂；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，將電壓表接在電阻R₁與R₂兩端，閉合開(kāi)關(guān)S，用電壓表V測(cè)量電阻R₁與R₂兩端的總電壓U，將U₁、U₂和U的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中。

（4）仿照步驟（3），改變電阻箱R₂的阻值，至少再做4次實(shí)驗(yàn)，并分別將各次的U₁、U₂和U測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：

【解析】

試題分析：電路的連接保證是串聯(lián)電路。即各個(gè)電阻串聯(lián)如圖。電壓表測(cè)量其中一個(gè)電阻的電壓，先改變電阻箱的阻值，然后通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值來(lái)保證電壓表示數(shù)不變。在每一個(gè)步驟當(dāng)中，都要通過(guò)把電壓表接在不同位置來(lái)測(cè)量不同電阻的電壓，總而得到電阻R₁的電壓和電阻R₂的電壓，兩個(gè)電壓之和就是他們的總電壓。

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究