Question

物理課外小組的同學(xué)們想通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究：“在串聯(lián)電路中，電路總電壓等于各部分電壓之和”的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)室的老師為他們準(zhǔn)備了如下器材：電源一個(gè)、電阻箱（電路圖符號(hào)為

）一個(gè)、開(kāi)關(guān)一個(gè)、定值電阻一個(gè)、電壓表三塊、導(dǎo)線若干，所給器材均符合實(shí)驗(yàn)要求。他們利用老師提供的器材設(shè)計(jì)并完成了實(shí)驗(yàn)。
請(qǐng)你依據(jù)上述條件：
（1）在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；

（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格。

Answer 1

（1）實(shí)驗(yàn)電路如圖所示
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①將電壓表調(diào)零，并按電路圖連接電路。

②閉合開(kāi)關(guān)S，測(cè)量R₁兩端的電壓U₁、電阻箱R₂兩端電壓U_2，及電路總電壓U，將U₁、U₂和U記錄在表格中。
③斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值，閉合開(kāi)關(guān)S，測(cè)量R₁兩端電壓、電阻箱兩端電壓及電路總電壓，并將其記錄在表格中。（1分）
④仿照步驟③，再分別四次改變電阻箱連入電路的阻值，測(cè)量電阻R₁和R₂兩端電壓及電路總電壓，分別記錄在表格中。（1分）
（3）探究串聯(lián)電路中總電壓與分電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格（1分）

U1/V
U2/V
U/V

 
（2）實(shí)驗(yàn)步驟還可寫成如下形式：（即把上面的第二、三步合并）
①將電壓表調(diào)零，并按電路圖連接電路。（1分）
②閉合開(kāi)關(guān)S，測(cè)量R₁兩端的電壓U₁、電阻箱R₂兩端電壓U_2，及電路總電壓U，將U₁、U₂和U記錄在表格中。（1分）
3仿照步驟②，再分別五次改變電阻箱連入電路的阻值，測(cè)量電阻R₁和R₂兩端電壓及電路總電壓，分別記錄在表格中。

試題分析：此題提供了一個(gè)定值電阻和電阻箱，兩個(gè)電壓表來(lái)探究串聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)，故應(yīng)將電阻箱看為一個(gè)定值電阻，與電阻R₁串聯(lián)，兩個(gè)電壓表分別并聯(lián)在其兩端；電壓表與被測(cè)用電器并聯(lián)，閉合開(kāi)關(guān)讀出兩個(gè)電壓表的示數(shù)，看兩個(gè)電壓表的示數(shù)之和與電源電壓的關(guān)系，再調(diào)節(jié)電阻箱接入電路中的阻值，得出多組數(shù)據(jù)，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有說(shuō)服力，實(shí)驗(yàn)步驟如答案所示。
點(diǎn)評(píng)：此題通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和作圖考查了串聯(lián)電路中總電壓與每個(gè)用電器兩端電壓間關(guān)系，在探究的過(guò)程中來(lái)體會(huì)并會(huì)運(yùn)用。