Question

【題目】某小組同學(xué)為了“探究并聯(lián)電路電流和電阻的規(guī)律”，他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。

(1)探究并聯(lián)電路中電流的規(guī)律時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示電路圖，閉合開關(guān)后，測(cè)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中。

序號(hào)	A1示數(shù)（安）	A2示數(shù)（安）	A示數(shù)（安）
1	0.20	0.30	0.50

該小組同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的初步結(jié)論是：在并聯(lián)電路中，干路中的電流等于_________。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有科學(xué)性，你認(rèn)為他們下一步驟應(yīng)該做的是：____________。

A.改變電源電壓，再測(cè)量幾組數(shù)據(jù)

B.改變電流表的量程，再測(cè)量一組數(shù)據(jù)

C.用不同阻值的定值電阻替換原定值電阻，再測(cè)量幾組數(shù)據(jù)

(2)探究并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律時(shí)，他選用定值電阻R1為10歐，R2為15歐接入如圖（a）所示電路圖中，閉合開關(guān)S，記錄相應(yīng)電流表的示數(shù)。然后他們把阻值不相同的若干定值電阻R0先后接入如圖（b）所示電路__________圖中（選填“A”、“B”或“C”），當(dāng)電源____________保持不變時(shí)，觀察到電流表_____________的示數(shù)保持不變（選填“A1”、“A2”或“A”），說明這個(gè)起替代作用的定值電阻R0就是這個(gè)并聯(lián)電路的總電阻。

(3)接下來該小組同學(xué)“用電流表、電壓表測(cè)電阻”的方法測(cè)定值電阻R0的阻值，現(xiàn)有電源（電壓為1.5伏的整數(shù)倍且保持不變）、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器R、電鍵及導(dǎo)線若干，所有元件均完好。連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)后，將變阻器滑片從一端移動(dòng)到另一端的過程中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化范圍為0.24安~1.2安，電壓表示數(shù)相應(yīng)的變化范圍為6.0伏~0伏。當(dāng)變阻器滑片移動(dòng)到中點(diǎn)附近位置時(shí)，電流表示數(shù)0.42安，電壓表的示數(shù)如圖（c）所示。

I、該實(shí)驗(yàn)的原理是___________。

II、實(shí)驗(yàn)中使用的滑動(dòng)變阻器的最大電阻為___________歐，電源電壓為______________伏。

III、請(qǐng)將表格填寫完整。（計(jì)算電阻時(shí)，精確到0.1歐）。

（_________）

物理量 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓（伏）	電流（安）	電阻（歐）	平均值
1		0.24
2		0.42
3		1.2

Answer 1

【答案】各支路電流之和 C C 電壓 A 25 75

實(shí)驗(yàn)次數(shù)/物理量	電壓（伏）	電流（安）	電阻（歐）	電阻平均值（歐）
1	1.5	0.24	6.3	6.2
2	2.5	0.42	6.0
3	7.5	1.2	6.3

【解析】

(1)[1]由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知

0.20A+0.30A=0.50A

故得出的初步結(jié)論是：在并聯(lián)電路中，干路中的電流等于各支路電流之和。

[2]為使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有科學(xué)性，用不同阻值的定值電阻替換原定值電阻，再測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，故選C。

(2)[3]總電阻為幾個(gè)電阻的等效電阻，即一個(gè)電阻連入電阻時(shí)和幾個(gè)電阻并聯(lián)入電路時(shí)電路中總電流表示數(shù)相同，即可認(rèn)為兩種情況等效，所以阻值不相同的若干定值電阻R0先后接入圖C中。

[4]兩種情況下需要電源電壓恒定不變。

[5]當(dāng)電源電壓保持不變時(shí)，觀察到電流表A的示數(shù)保持不變，說明這個(gè)起替代作用的定值電阻R0就是這個(gè)并聯(lián)電路的總電阻

(3)[6]該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理為；

[7]將變阻器滑片從一端移動(dòng)到另一端的過程中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化范圍為0.24A～1.2A，電壓表示數(shù)相應(yīng)的變化范圍為6.0V～0V，因電壓表示數(shù)可為0，故電壓表只能并聯(lián)在變阻器的兩端（變阻器連入電路的電阻為0時(shí)，電壓表示數(shù)為0）。

當(dāng)變阻器連入電路的電阻最大時(shí)，電壓表示數(shù)最大

U1=6V

這時(shí)電路的電流最小為

I1=0.24A；

由歐姆定律，變阻器的最大電阻

[8]當(dāng)變阻器滑片移動(dòng)到中點(diǎn)附近位置時(shí)，電流表示數(shù)I2=0.42A，電壓表的示數(shù)如圖c所示，電流表選用大量程，分度值為0.5V，電壓表示數(shù)為U2=5V。

當(dāng)變阻器連入電路的電阻為0時(shí)，電路的電流最大，由已知條件，這時(shí)電流為I3=1.2A；

由歐姆定律，待測(cè)電阻

由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，待測(cè)電阻

因待測(cè)電阻不變

故電源電壓：

U=7.5V。

[9]在第1次實(shí)驗(yàn)中，由串聯(lián)電路的的規(guī)律及歐姆定律，電阻的電壓為

待測(cè)電阻：

在第2次實(shí)驗(yàn)中，由串聯(lián)電路的的規(guī)律及歐姆定律，電阻的電壓為：
U2X=7.5V-5V=2.5V

由歐姆定律

第3次實(shí)驗(yàn)的電阻大小

為減小誤差，取平均值作為測(cè)量結(jié)果：

如下表所示：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)/物理量	電壓（伏）	電流（安）	電阻（歐）	電阻平均值（歐）
1	1.5	0.24	6.3	6.2
2	2.5	0.42	6.0
3	7.5	1.2	6.3