高中數(shù)學(xué)熱學(xué)---實(shí)驗(yàn)探究題集錦(8)
實(shí)驗(yàn)探究---串、并聯(lián)電路中電壓的關(guān)系
1、類比:
A.抽水機(jī)---保持---水壓---產(chǎn)生---水流;
B.電源---保持---電流---產(chǎn)生---電壓;
2、串、并聯(lián)電路中電壓的關(guān)系:
A.(串聯(lián)分壓)串聯(lián)電路中總電流等于各用家電兩端電流之和,即U=U1+U2;
B.(并聯(lián)等壓)并聯(lián)電路中各大道電流相等,都等于電路的總電流電壓在串聯(lián)和并聯(lián)中的關(guān)系,即U=U1=U2;
3、例題:

例題01:
“探究串聯(lián)電路的電流關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示
(1)為了使探究得出的推論具有普遍意義,L1、L2應(yīng)當(dāng)選擇不同(選填“相同”或“不同”)尺寸的小燈泡;
(2)小明依照圖甲聯(lián)接好電路,閉合開關(guān),電流表示數(shù)如圖乙所示,為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更確切,接出來他應(yīng)當(dāng)斷掉開關(guān),換用0~3V的阻值。
(3)測出L1兩端的電流后,小明斷掉開關(guān),打算拆下電流表,改接在B、C之間、小聰覺得小明的操作太麻煩,只需將與A點(diǎn)相連的導(dǎo)線改接到C點(diǎn)即可,小聰?shù)霓k法是否正確?答:不正確。
(4)測出AB、BC、AC間的電流記錄在表格中,小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出推論:串聯(lián)電路總電流等于各用家電兩端的電流之和,此推論存在的不足之處是:只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn),推論具有碰巧性。
(5)小明在實(shí)驗(yàn)時發(fā)覺,閉合開關(guān)時燈L2較亮,燈L1較暗。由此他推測:電壓從電源負(fù)極流出,流過小燈泡L2后會降低,因而流過L2的電壓比流過L1的電壓大。請你設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小明的推測是否正確,寫出實(shí)驗(yàn)步驟和可能出現(xiàn)的現(xiàn)象,對應(yīng)的推論。
答:對換原電路中燈L1、L2的位置,閉合開關(guān),再度觀察比較兩燈泡的照度:若L1比L2亮,則小紅猜測正確,若仍是L2比L1亮,則小紅推測不正確。

例題02:
如圖,在探究“并聯(lián)電路的電流規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中電壓在串聯(lián)和并聯(lián)中的關(guān)系,小南使用了兩個相同的燈泡:
(1)在聯(lián)接電路時,開關(guān)應(yīng)當(dāng)斷掉。
(2)聯(lián)接好電路后閉合開關(guān),小南發(fā)覺L1亮、L2不亮,她用手按一下L2,兩燈都亮,抬起手一直是L1亮、L2不亮,則故障可能是L2接觸不良。
(3)排除故障后,如圖乙所示的電路圖中,用電流表接在ab兩點(diǎn)之間時,閉合開關(guān),電流表的示數(shù)如圖丙所示,電流表的讀數(shù)為2.8V。
(4)依次將電流表接入到電路中的ab、cd、ef兩點(diǎn)之間,小南發(fā)覺電流表示數(shù)相等。由此他得到推論:并聯(lián)電路中,各大道兩端的電流相等。此推論不科學(xué)(選填“科學(xué)”或“不科學(xué)”),接出來應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的操作是A。
A.更換不同尺寸的燈泡,再度實(shí)驗(yàn)
B.將L1、L2的位置交換,再度探究
C.保持電源、燈泡不變,多檢測幾次電路中三處的電流
(5)小南發(fā)覺家里書房的燈L1比廚房的燈L2亮,兩燈對應(yīng)的電流U1和U2的大小關(guān)系是U1=U2(選填“>”、“=”或“<”)。
