Question

7．實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：符合實(shí)驗(yàn)要求的電源、阻值已知的定值電阻、電阻箱各一個(gè)，已調(diào)零的電流表一塊、開(kāi)關(guān)兩個(gè)、導(dǎo)線若干．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(guān)系為：R=R₁+b（b為常量）．
要求：（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟．
（3）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

分析 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要從實(shí)驗(yàn)的目的出發(fā)，利用現(xiàn)有的器材，先畫出電路圖，再根據(jù)要求設(shè)計(jì)步驟和記錄數(shù)據(jù)的表格．本實(shí)驗(yàn)中，電阻的改變?cè)诳侩娮柘鋪?lái)完成，電壓表要測(cè)量電路中的總電壓．

解答 解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的與要求，應(yīng)將定值電阻R與變阻箱串聯(lián)，并用電壓表測(cè)量它們兩端的總電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①按電路圖連接電路．
②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R₂的阻值．閉合開(kāi)關(guān)S，用電流表A測(cè)量電流I₁，用電壓表測(cè)量電壓U₁，將R₁、I₁、U₁、R₂的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(cè)量電流I，用電壓表分別測(cè)量電壓U，并分別將R₁、I、U、R₂的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中．
④利用公式R=$\frac{U}{I}$，分別計(jì)算出6次串聯(lián)電路的6個(gè)等效電阻，并分別記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中．
⑤分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表

R2/Ω
R1/Ω
U/V
I/A
R/Ω

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)探究的是電阻R₁與R₂串聯(lián)的等效電阻R跟電阻R₁的關(guān)系，變阻箱的阻值可以直接讀出來(lái)，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(jù)歐姆定律R=$\frac{U}{I}$，要用電壓表測(cè)串聯(lián)后的總電壓，用電流表測(cè)流經(jīng)兩個(gè)電阻的電流，根據(jù)這一基本思路可先設(shè)計(jì)電路圖，再寫出步驟、列出表格．