Question

小芳設(shè)計了如圖所示的實驗電路，其中R_x是電阻箱，R₂是阻值為10Ω定值電阻，R_x與R₂串聯(lián)的總電阻（即等效電阻）用R表示．小芳想通過實驗研究R與R_x的關(guān)系．請你幫她利用給出的實驗電路設(shè)計實驗驗證：R=R_x+10Ω．請寫出實驗步驟并畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

解：實驗步驟
（1）將電壓表、電流表調(diào)零
（2）按實驗電路圖連接電路，開關(guān)S保持斷開．
（3）調(diào)節(jié)電阻箱Rx使其電阻為R₁，閉合開關(guān)，讀出此時電壓表的讀數(shù)U₁，電流表的讀數(shù)I₁，并將R₁、U₁、I₁記錄在數(shù)據(jù)表中．
（4）調(diào)節(jié)電阻箱使其電阻為R₂，閉合開關(guān)，讀出此時電壓表的讀數(shù)U₂，電流表的讀數(shù)I₂，并將R₂、U₂、I₂記錄在數(shù)據(jù)表中．
（5）重復上述操作步驟，分別調(diào)節(jié)電阻箱使其電阻為R₃、R₄、R₅、R₆，電壓表讀數(shù)U₃、U₄、U₅、U₆，電流表讀數(shù)為I₃、I₄、I₅、I₆，并記錄在表格中．
（6）依據(jù)分別計算出各次實驗的等效電阻值，并記錄在數(shù)據(jù)表中．
數(shù)據(jù)記錄表
R與Rx關(guān)系數(shù)據(jù)記錄表

Rx/Ω
U/V
I/A
R/Ω

分析：本實驗中，電阻的改變在靠電阻箱來完成，電壓表要測量電路中的總電壓．利用設(shè)計的電路圖從實驗的目的可知：主要是利用電壓表和電流表測量串聯(lián)后的電壓和電流，由此設(shè)計步驟和記錄數(shù)據(jù)的表格．
點評：本實驗探究的是R_x與R₂串聯(lián)的總電阻R與電阻R_x的關(guān)系，變阻箱的阻值可以直接讀出來，總電阻的大小根據(jù)歐姆定律R=測量，要用電壓表測串聯(lián)后的總電壓，用電流表測流經(jīng)兩個電阻的電流，根據(jù)這一基本思路可先設(shè)計出實驗步驟、列出表格．