Question

某小組同學按圖所示的電路圖連接電路，做“探究并聯電路的特點”實驗．在實驗過程中，他們用電壓表測出各支路和干路兩端的電壓值，用電流表測出各支路和干路中的電流值，并通過用不同阻值的電阻多次實驗和改變電源電壓，得到的實驗
數據如下表所示．

實驗 序號	電阻R1 （歐）	電阻R2 （歐）	電壓U1 （伏）	電壓U2 （伏）	電壓U （伏）	電流I1 （安）	電流I2 （安）	電流I （安）
1	10	10	6	6	6	0.6	0.6	1.2
2	20	20	6	6	6	0.3	0.3	0.6
3	5	10	4	4	4	0.8	0.4	1.2

①分析比較

 

的數據及相關條件，可得出的初步結論是：并聯電路中各支路兩端的電壓都相等（且等于電源電壓）．
②分析比較表格中第7、8、9列的數據及相關條件，可得出的初步結論是：

 

．
③該小組同學在得到并聯電路電壓和電流的特點后，結合歐姆定律，推導得到了教科書上的并聯電路總電阻與各并聯電阻的關系式．若要驗證推導得到的關系式是否正確，同學們采取的驗證方案如下．
a．嘗試計算電阻：

 

．（寫出計算公式）
b．進行實驗操作：

 

．（寫明操作的要點）
c．觀察實驗現象，得出實驗結果：

 

．（寫明觀察的要點和得出結論的依據）

Answer 1

分析：①分析比較表格中支路電壓、總電壓的有關數據得出并聯電路的電壓規律；
②分析比較表格中支路電流和干路電流的有關數據，得出并聯電路的電流規律；
③根據歐姆定律，用電阻和電壓表示并聯電路電流的規律，即可得出結果．

解答：解：①由表格中的4、5、6列數據，可知并聯電路各支路兩端的電壓相等，且等于電源電壓；
②由表格中第7、8、9列的數據，可知并聯電路中干路中的電流等于各支路中的電流之和；
③a、∵I=

U

R

，I₁=

U

R1

，I₂=

U

R2

∵I=I₁+I₂
∴

U

R

=

U

R1

+

U

R2

，
則：

1

R

=

1

R1

+

1

R2

．
b、要驗證上面的關系是否正確，可使兩電阻并聯，用電流表測出電路中的電流；
然后用一個與計算出的總電阻阻值相等的電阻接入電流替換兩個并聯的電阻，閉合開關，讀出電流表的示數；
若電流表的示數不變，則說明接入的電阻與替換的那兩個并聯電阻等效，驗證了該小組推導關系式的正確．
故答案為：①表格中第4、5、6列；
②并聯電路中干路中的電流等于各支路中的電流之和；
③a.

1

R

=

1

R1

+

1

R2

；b．將一個與總電阻數值相等的電阻接入原電路的電源兩端，替換那兩個并聯的電阻，并閉合電鍵S；
c．觀察電路中的總電流是否與原實驗時電路中的總電流相等，若相等，則說明接入的電阻與替換的那兩個并聯電阻等效，也就驗證了該小組推導關系式的正確．

點評：此題探究了并聯電路電流、電壓、電阻的規律，同時通過設計實驗驗證并聯電路總電阻與并聯電阻的關系是否正確，考查了學生對等效替代法的理解．