Question

实验桌上有如下器材：电源一台；调好的电流表、电压表各一块、开关一个、电阻箱一个、阻值为10Ω的定值电阻R₂和导线若干．请你利用上述器材设计一个实验探究“R₁与R₂串联的总电阻（即等效电阻）R与电阻R₁的关系”．画出实验电路图，写出主要实验操作步骤并设计实验数据记录表格．

Answer 1

【答案】分析：设计实验时要从实验的目的出发，利用现有的器材，先画出电路图，再根据要求设计步骤和记录数据的表格．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．
解答：解：根据实验的目的与要求，应将定值电阻R₂与变阻箱R₁串联，并用电压表测量它们两端的总电压．
（1）实验电路图如图所示．
（2）实验操作步骤
①按照电路图连接实物．
②调节电阻箱阻值用R₁表示，闭合开关，电流表测出电路中电流用I表示，电压表测出R₁和R₂两端电压用U表示，将R₁、U、I的数据记录在表格中，断开开关；
③仿照步骤②5次，将各次的R₁、U、I的数据记录在表格中．
④R₁和R₂的总电阻用R表示，根据公式R=计算出6次实验的总电阻并记录在表格中．
（3）实验表格：

R1（Ω）
U（V）
I（A）
R（Ω）

点评：本实验探究的是R₁与R₂串联的总电阻R与电阻R₁的关系，变阻箱的阻值可以直接读出来，因此电压表与电流表的作用就是帮助得到总电阻的大小，根据欧姆定律R=，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电路图，再写出步骤、列出表格．