某小組同學按圖所示的電路圖連接電路,做“探究串聯電路的特點”實驗.在實驗過程中,他們用電流表測出通過A、B、C...
問題詳情:
某小組同學按圖所示的電路圖連接電路,做“探究串聯電路的特點”實驗.在實驗過程中,他們用電流表測出通過A、B、C三處的電流(I總、I1和I2),用電壓表測出各個電阻兩端的電壓和電源兩端的總電壓(U1、U2和U總),並通過用不同阻值的電阻和改變電源電壓的高低,進行多次實驗,正確記錄測得的實驗數據如表所示.
實驗序號 | 電流I1 (安) | 電流I2 (安) | 電流I總 (安) | 電壓U1 (伏 | 電壓U2 (伏 | 電壓U總 (伏 | 電阻R1 (歐) | 電阻R2 (歐) | 電阻R總 (伏) |
1 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 2 | 4 | 6 | 5 | 10 | |
2 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 3 | 3 | 6 | 10 | 10 | |
3 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 4 | 2 | 6 | 20 | 10 | |
4 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 3 | 3 | 6 | 20 | 20 | |
5 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 2 | 4 | 6 | 20 | 40 | |
6 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 1.2 | 4.8 | 6 | 20 | 80 |
(1)分析比較表格中每次實驗的第2、3和4列數據及相關條件,得出的初步結論是:串聯電路中,各處的電流都 .
(2)分析比較表格中每次實驗的第5、6和7列數據及相關條件,得出的初步結論是:串聯電路兩端的總電壓等於 .
(3)依據電阻公式R=,且利用表中 兩列數據,可以計算出每次實驗時電路的總電阻,請將計算結果填入表中最後一列中.
(4)分析比較表格中每次實驗的最後三列數據及相關條件,得出的初步結論是:串聯電路的總電阻等於 .
(5)該小組同學進一步分析表中數據,又得出以下結論:
①分析比較實驗序號(1、2、3)或(4、5、6)中電壓與電阻數據,得出有關電壓變化規律時:串聯電路中,若電源電壓一定,某一電阻阻值不變,另一電阻變大時, .
②分析比較實驗序號1、2、3、4、5和6中兩個電阻兩端電壓的比值和兩個電阻的大小的比值,得出的定量結論是:串聯電路中 ..
【回答】
【考點】探究串並聯電路中的電流特點實驗.
【分析】(1)從電路圖中可以看出,兩個電阻串聯,通過比較表中電流的數據,可得出串聯電路中電流的特點;
(2)分析表中第5、6和7列實驗數據,根據實驗數據得出串聯電路電壓規律;
(3)依據電阻公式R=,且利用表中4、10兩列數據,可以計算出每次實驗時電路的總電阻;
(4)分析比較表格中每次實驗的最後三列數據,根據實驗數據得出串聯電路電阻規律;
(5)①根據實驗序號(1、2、3)的數據,運用控制變量法,分析各串聯電阻兩端的電壓變化量的關係及相關條件,得出結論;
②分析比較實驗序號1、2、3、4、5和6中兩個電阻兩端電壓的比值和兩個電阻的大小的比值,初步得出合理的結論
【解答】解:(1)根據表格中每次實驗的第2、3和4列數據可知,I1、I2和I總始終相等,因此可得到的初步結論是:串聯電路中,電流處處相等;
(2)由表中第5、6和7列實驗數據可知,U總=U1+U2,由此可知,在串聯電路中兩端的總電壓等於各串聯電阻兩端的電壓之和;
(3)依據電阻公式R=,且利用表中4、10兩列數據,可以計算出每次實驗時電路的總電阻,如下表:
實驗序號 | 電流I1 (安) | 電流I2 (安) | 電流I總 (安) | 電壓U1 (伏 | 電壓U2 (伏 | 電壓U總 (伏 | 電阻R1 (歐) | 電阻R2 (歐) | 電阻R總 (伏) |
1 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 2 | 4 | 6 | 5 | 10 | 15 |
2 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 3 | 3 | 6 | 10 | 10 | 20 |
3 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 4 | 2 | 6 | 20 | 10 | 30 |
4 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 3 | 3 | 6 | 20 | 20 | 40 |
5 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 2 | 4 | 6 | 20 | 40 | 60 |
6 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 1.2 | 4.8 | 6 | 20 | 80 | 100 |
(4)分析比較表格中每次實驗的最後三列數據可知,R總=R1+R2,由此可知,串聯電路的總電阻等於各串聯電阻的阻值之和;
(5)①觀察實驗序號(1、2、3)的數據,可以發現R1兩端電壓U1減少多少,R2兩端電壓U2就會增加多少,故可以得出結論:串聯電路中,若電源電壓一定,某一電阻阻值不變,另一電阻變大時,各串聯電阻兩端的電壓變化量相等;
②分析比較實驗序號1、2、3、4、5和6中兩個電阻兩端電壓的比值和兩個電阻的大小的比值,可知: =,得出結論:在串聯電路中,各導體兩端的電壓之比等於各導體的電阻之比.
故*為:(1)相等;(2)各串聯電阻兩端的電壓之和;(3)4、10;如上表;(4)各串聯電阻的阻值之和;
(5)①各串聯電阻兩端的電壓變化量相等;②各導體兩端的電壓之比等於各導體的電阻之比.
知識點:串、並聯電路中電流的規律
題型:實驗,探究題