Question

物理課外小組的同學(xué)們想通過實驗研究：“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。實驗室的老師為他們準(zhǔn)備了如下器材：電源一個、電阻箱（電路圖符號為

）一個、開關(guān)一個、定值電阻一個、電壓表三塊、導(dǎo)線若干，所給器材均符合實驗要求。他們利用老師提供的器材設(shè)計并完成了實驗。
請你依據(jù)上述條件：
（1）在虛線框中畫出實驗電路圖；

（2）寫出實驗步驟
（3）設(shè)計實驗記錄表格。

Answer 1

（1）實驗電路如圖所示
（2）實驗步驟：
①將電壓表調(diào)零，并按電路圖連接電路。

②閉合開關(guān)S，測量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斷開開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值，閉合開關(guān)S，測量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)系的實驗數(shù)據(jù)記錄表格（1分）

U1/V
U2/V
U/V

 
（2）實驗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閉合開關(guān)S，測量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：此題提供了一個定值電阻和電阻箱，兩個電壓表來探究串聯(lián)電路中電壓的特點，故應(yīng)將電阻箱看為一個定值電阻，與電阻R₁串聯(lián)，兩個電壓表分別并聯(lián)在其兩端；電壓表與被測用電器并聯(lián)，閉合開關(guān)讀出兩個電壓表的示數(shù)，看兩個電壓表的示數(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)，使得實驗結(jié)論更具有說服力，實驗步驟如答案所示。
點評：此題通過設(shè)計實驗和作圖考查了串聯(lián)電路中總電壓與每個用電器兩端電壓間關(guān)系，在探究的過程中來體會并會運用。