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、定值電阻R0和電阻箱R各一個(電阻箱在電路圖中的符號、導線若干.要求從實驗桌上選擇適當器材,設計實驗證明:“串聯(lián)電路的等效電阻等于各電阻之和”.請畫出實驗電路圖,并寫出實驗步驟.
(1)實驗電路圖:
(2)實驗步驟:
解:(1)根據(jù)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.
(2)實驗步驟:
(1)按電路圖連接電路.
(2)斷開開關,調節(jié)電阻箱R
2的阻值.閉合開關S,用電流表A測量電流I
1,用電壓表測量電壓U
1,將R
1、I
1、U
1、R
2的測量數(shù)據(jù)記錄在實驗數(shù)據(jù)記錄表中.
(3)仿照步驟(2),分別改變5次電阻箱R
2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R
1、I、U、R
2的測量數(shù)據(jù)記錄在實驗數(shù)據(jù)記錄表中.
(4)利用公式R=
,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(jù)記錄表中.
(5)分析實驗數(shù)據(jù),得出結論.
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(jù)要求設計步驟.本實驗中,將定值電阻與電阻箱串聯(lián),調節(jié)電阻箱并記錄其阻值,然后測出串聯(lián)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(lián)電阻阻值,看串聯(lián)阻值與兩電阻阻值的關系,從而得出結論.
點評:本題通過設計實驗和作圖考查了串聯(lián)電路中總電阻與分電阻之間的關系,在探究的過程中來體會并會運用.