Question

實驗桌上有如下器材：符合實驗要求的電源一個、電流表和電壓表各一只、開關一個、兩個電阻箱R₁和R₂（電路圖符號）、導線若干．要求從實驗桌上選擇適當器材，設計一個實驗證明：“串聯電路的總電阻等于各串聯電阻之和”． 請根據上述要求幫助小明畫出實驗電路圖，并寫出實驗步驟．
實驗電路圖：
實驗步驟：
實驗表格：

Answer 1

分析：設計實驗時要從實驗的目的出發，利用現有的器材，先畫出電路圖，再根據要求設計步驟．本實驗中，將兩電阻串聯，調節電阻箱并記錄其阻值，然后測出串聯電阻兩端的電壓U、流過電阻的電流I，由歐姆定律求出串聯電阻阻值，看串聯阻值與兩電阻箱阻值的關系，從而得出結論．

解答：解：根據實驗的目的與要求，應將兩電阻和電阻箱串聯，并用電壓表測量它們兩端的總電壓，用電流表測電路中的電流，然后由歐姆定律求出串聯電阻的阻值，從而探究串聯電路的總電阻與各串聯電阻間的關系．
實驗電路圖如圖所示

實驗步驟：
①按電路圖將兩個電阻箱R₁和R₂接入電路中．
②調節電阻箱的旋鈕至某一阻值，記錄R₁和R₂的阻值．閉合開關S，記錄電流表I和電壓表U的示數．
③仿照步驟②，改變電阻箱接入電路的阻值，進行5次測量，記錄5次的電阻值和相應的電流表和電壓表的示數．
④根據歐姆定律求出串聯電路的總電阻R，看電阻R與電阻R₁和R₂的關系，從而得出結論．
表格內容包括電阻R₁和R₂、測量的電流、電壓、電壓與電流的比值以及實驗次數；故表格如下：

物理量	電流（A）	電壓（V）	電阻R1（Ω）	電阻R2（Ω）	電壓與電流的比值（Ω）
1
2
3
4
5

點評：本實驗探究的是電阻R₁與R₂串聯的等效電阻R跟電阻R₁與R₂的關系，變阻箱的阻值可以直接讀出來，電壓表與電流表的作用就是幫助得到總電阻的大小；根據歐姆定律求出串聯電路的總電阻，要用電壓表測串聯后的總電壓U，用電流表測流經兩個電阻的電流I，根據這一基本思路可先設計電路圖．