實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材:符合實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)、電流表和電壓表各一只、開關(guān)一個(gè)、定值電阻R0和電阻箱R各一個(gè)(電阻箱在電路圖中的符號、導(dǎo)線若干.要求從實(shí)驗(yàn)桌上選擇適當(dāng)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:“串聯(lián)電路的等效電阻等于各電阻之和”.請畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并寫出實(shí)驗(yàn)步驟.
(1)實(shí)驗(yàn)電路圖:
(2)實(shí)驗(yàn)步驟:
解:(1)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),并用電壓表測量它們兩端的總電壓,電流表測電路中的電流.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)斷開開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱R
2的阻值.閉合開關(guān)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(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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中.
(4)利用公式R=
,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.
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.本實(shí)驗(yàn)中,將定值電阻與電阻箱串聯(lián),調(diào)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(guān)系,從而得出結(jié)論.
點(diǎn)評:本題通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和作圖考查了串聯(lián)電路中總電阻與分電阻之間的關(guān)系,在探究的過程中來體會(huì)并會(huì)運(yùn)用.