Question

5．實驗桌上有如下實驗器材：滿足實驗要求的電源、定值電阻、電阻箱、各一個，開關兩個，已凋零的電流表一塊，導線若干．請選用上述實驗器材，設計一個實驗證明“兩個電阻R₁與R₂串聯(lián)時，如果R₂的阻值保持不變，則電阻R₁與R₂串聯(lián)的等效電阻R跟電阻R₁的關系為R=R₁+b（b為常量）”．
（1）本實驗改變自變量的方法是調節(jié)電阻箱；
（2）畫出實驗電路圖；
（3）寫出第一次實驗的實驗步驟；
（4）畫出實驗數(shù)據記錄表．

Answer 1

分析 設計實驗時要從實驗的目的出發(fā)，利用現(xiàn)有的器材，先畫出電路圖，再根據要求設計步驟和記錄數(shù)據的表格．本實驗中，電阻的改變在靠電阻箱來完成，電壓表要測量電路中的總電壓．

解答 解：
（1）電阻箱能改變電阻的大小，本實驗改變自變量的方法是調節(jié)電阻箱；
（2）根據實驗的目的與要求，應將定值電阻R與變阻箱串聯(lián)，并用電壓表測量它們兩端的總電壓，電流表測電路中的電流．實驗電路圖如圖所示：
；
實驗步驟：
①按電路圖連接電路．
②斷開開關，調節(jié)電阻箱R₂的阻值．閉合開關S，用電流表A測量電流I₁，用電壓表測量電壓U₁，將R₁、I₁、U₁、R₂的測量數(shù)據記錄在實驗數(shù)據記錄表中．
③仿照步驟②，分別改變5次電阻箱R₂的阻值，用電流表A分別測量電流I，用電壓表分別測量電壓U，并分別將R₁、I、U、R₂的測量數(shù)據記錄在實驗數(shù)據記錄表中．
④利用公式R=$\frac{U}{I}$，分別計算出6次串聯(lián)電路的6個等效電阻，并分別記錄在實驗數(shù)據記錄表中．
⑤分析實驗數(shù)據，得出結論．
（4）實驗數(shù)據記錄表

R2/Ω
R1/Ω
U/V
I/A
R/Ω

點評 本實驗探究的是電阻R₁與R₂串聯(lián)的等效電阻R跟電阻R₁的關系，變阻箱的阻值可以直接讀出來，因此電壓表與電流表的作用就是幫助得到總電阻的大小，根據歐姆定律R=$\frac{U}{I}$，要用電壓表測串聯(lián)后的總電壓，用電流表測流經兩個電阻的電流，根據這一基本思路可先設計電路圖，再寫出步驟、列出表格．