《將進酒·君不見》
【作者】李白【朝代】唐
君不見,長江之水天上來,奔流到海不復回。
君不見,高堂明鏡悲白發,朝如青絲暮成雪。
人生得意須盡歡,莫使金樽空對月。
天生我材必有用,千金散去還復來。
.....
李白的這首《將進酒》約作于天寶十一載,他當時和友人岑勛在嵩山另一舊友元玄明的潁始興居做客,作者正值仕途遇挫之際,所以借酒興詩,來了一次暢快淋漓的表達。在這首詩里,李白“借題發揮”電壓在串聯和并聯中的關系,借酒解愁,慨嘆人生易老,表達了自己懷才不遇的心情。
“黃河之水天上來,奔流到海不復回”,有高低地勢差的長江則奔流不息,而電壓可以類比水流,沒有高低差即電流,就不會產生電壓。明天我們一起學習中學數學第六章第二節《16.2串、并聯電路中電壓的規律》:
1電路中電壓的規律
我們早已學過了《串、并聯電路中電流的規律》:①串聯電路中,電壓處處相等;②并聯電路中,支路電壓等于各大道電壓之和。
這么,在串、并聯電路中電壓有如何的規律呢?一起探究一下吧。
探究串、并聯電路中電壓的規律
重要推論
串聯電路
在串聯電路中,電源兩端電流等于各用家電兩端電流之和。
U=U1+U2
并聯電路
在并聯電路中,電源兩端電流與各大道用家電兩端電流相等;各大道用家電兩端電流相等。
U=U1=U2
串并聯電路中電流與電流特性比較
電瓶組
串聯電瓶組兩端的電流等于每省電池電流之和
下邊我們一上去學習一下探究串并聯電路電流的特性實驗,注意其實驗中的各項操作及注意事項:
探究串并聯電路電流的特性
我們早已學過了《串、并聯電路中電流的規律》:①串聯電路中,電壓處處相等;②并聯電路中,支路電壓等于各大道電壓之和。
這么,在串、并聯電路中電壓有如何的規律呢?一起探究一下吧。
探究串、并聯電路中電壓的規律
1實驗目的
⑴探究串聯和并聯電路的電流關系;
⑵體驗探究的過程,培養嚴謹的科學心態。
2實驗器材
電瓶組、電壓表、三個小燈泡(其中兩個尺寸相同)、開關、導線若干。
3提出問題
⑴串聯電路中,兩端的總電流與各部份電路兩端的電流之間有哪些關系?
⑵并聯電路中,兩端的總電流與各個大道兩端的電流之間有哪些關系?
4猜測與假定
串聯電路
①電壓是由大到小的,電流每分配到一個小燈泡,就消耗一部份電能,回到正極時就小了;
②小燈泡一樣亮,電路中各點的電流應當相同;
③靠近電源正正極的地方應大些。
并聯電路
①是不是和串聯時一樣,相等;
②干路電流分配給兩條大道,兩大道電流的和應等于支路電流;
③如果燈泡不一樣,兩大道電流的和會超過支路電流。
5設計與進行實驗
探究串聯電路中電壓的規律
⑴實驗電路圖
⑵實驗步驟
①按照電路圖聯接實物圖;
②將電流表分別并聯在電路中AB之間、BC之間、AC之間,并分別記錄檢測的電流值;
③換用另外的小燈泡再測一次。
⑶實驗表格
L1兩端的電流U1/V
L2兩端的電流U2/V
總電流U/V
第一次檢測
0.75
0.75
1.5
第二次檢測
0.6
0.9
1.5
⑷實驗推論:串聯電路的總電流等于各部份電路兩端電流之和
探究并聯電路中電壓的規律
⑴實驗電路圖
⑵實驗步驟
①按照電路圖聯接實物圖;
②將電流表分別并聯在電路中AB之間、CD之間、EF之間,并分別記錄檢測的電流值;
③換用另外的小燈泡再測一次。
⑶實驗表格
L1兩端的電流U1/V
L2兩端的電流U2/V
總電流U/V
第一次檢測
1.5
1.5
1.5
第二次檢測
1.5
1.5
1.5
⑷實驗推論:在并聯電路中,各大道兩端的電流相等
實驗總結
串聯電路
在串聯電路中,電源兩端電流等于各用家電兩端電流之和。
U=U1+U2
并聯電路
在并聯電路中,電源兩端電流與各大道用家電兩端電流相等;各大道用家電兩端電流相等。
U=U1=U2
串并聯電路中電流與電流特性比較
典型例題:實驗小組完成了“探究串聯電路電流規律”的實驗后,得到“電源兩端電流總小于各用家電兩端電流之和”的推論,這與之前“電源兩端電流等于各用家電兩端電流之和”的猜測不符。老師引導朋友們用如圖甲所示的電路繼續進行了深入探究:
(1)檢測電源及燈泡兩端電流。電流表接在CD兩點,是為了檢測燈泡的電流,閉合開關,電流表的示數(如圖乙所示)是V。
(2)檢測電路中導線的電流。測出導線BC間的電流大概為0.05V,由此得悉導線分壓可能是導致推論與推測不符的緣由。為了能更顯著地觀察到導線分壓的現象,應選擇較(選填:“粗”或“細”)的導線,緣由是。
(3)完成以上步驟后,她們打算檢測開關兩端的電流,你覺得這一步驟是否有必要,理由是。
【分析】(1)電流表在使用過程中與用家電并聯,電流表確定其阻值與分度值,讀出其示數;(2)影響內阻大小的誘因:材料、長度、橫截面積、溫度;(3)開關容易接觸不良,導致內阻變大,分壓增多。
【解答】解:(1)電流表接在CD兩點,與燈泡L1并聯,檢測燈泡L1的電流;閉合開關,電流表的阻值為0~3V,分度值為0.1V,則電流表的示數1.7V;(2)在寬度和材料相同時,橫截面積越小內阻越大,故為了能更顯著地觀察到導線分壓的現象,須要選用較細的導線使導線的阻值大,分壓多;(3)有必要,開關容易接觸不良,導致內阻變大,分壓增多,故有必要檢測開關兩端的電流。故答案為:(1)L1;1.7;(2)細;在寬度和材料相同時,橫截面積越小內阻越大,分壓大,更容易觀察到實驗現象;(3)有必要,開關容易接觸不良,導致內阻變大,分壓增多。
【點評】本題考查了電流表的使用和讀數、影響內阻大小的誘因以及探究影響“電源兩端電流總小于各用家電兩端電流之和”的緣由等知識,其中(3)有一定的難度。
2試題重現
習題1:在“探究串聯電路電流的特性”活動中。
(1)如圖所示,聯接電路時,起碼須要根導線;實驗中應選擇尺寸(相同/不同)的小燈泡。
(2)在測L1兩端電流時,閉合開關,發覺電流表示數為零,緣由可能是(填出一種即可)。
(3)小芳保持電流表的B聯接點不動,只斷掉A聯接點,并改接到C聯接點上,檢測L2兩端電流。她能夠測出L2兩端電流?,理由是。
(4)小明分別測出AB、BC、AC間的電流并記錄在如下表格中,剖析實驗數據得出推論:串聯電路總電流等于各部份電路兩端電流之和。請對小明的做法進行評價:,改進方式是。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
習題2:某實驗研究小組在“用電流表測電流規律的實驗”中,她們先測得干電瓶組兩端的電流為3.0V,之后將兩只燈泡L1、L2并連接在該電板組兩端,如圖1所示。閉合三個開關電壓在串聯和并聯中的關系,用電流表測得L1、L2兩端電流U1、U2均為2.6V。
(1)依據她們的實驗數據,可以得出推論:并聯電路中,各大道兩端的電流。
(2)進一步剖析實驗數據后,實驗小組的小剛朋友發覺了一個重要問題:并聯的兩個燈泡的電流大于3.0V,還有0.4V的電流那里去了呢?通過查閱資料和討教老師,實驗小組得到的信息是:電瓶組內部有內阻r,在正常情況下r為定值,如圖2所示;該實驗小組繼續研究她們發覺的問題:實驗小組覺得,假如上述信息真實可靠,當我們把電路中電瓶以外的內阻等效成一個內阻R外時,圖1所示電路可等效為圖3所示電路。假如斷掉圖1中的S2,R外將,U外將。(以上兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”)
(3)接出來實驗小組為了測定一個總電流未知的新電源電阻r的值,設計了如圖4所示的檢測電路。其中R1=5Ω,R2=14Ω.當只閉合S1時,電壓表示數I1為0.5A;只閉合S2時,電壓表示數I2為0.2A.請你根據上述數據,估算出新電源電阻r=。
習題3:如圖所示是小明“探究串聯電路中電壓的關系”的實驗電路圖。
(1)實驗步驟
a.按圖所示接好電路。閉合開關前,滑片P應放在最端;
b.滑片P移到適當位置,用電流表測出定值內阻R0兩端的電流U1;
c.保持滑片P不動,用電流表測出L兩端的電流U2;
d.保持滑片P不動,用電流表測出A、B兩點之間的電流U;
e.聯通滑片P的位置,重復步驟b、c、d兩次。
(2)討論交流
a.按圖接好電路時,閉合開關S,無論如何聯通滑片P,燈泡都不亮,但此時電流表有讀數,經檢測:除燈L和定值內阻R0外,其余器件都沒問題,則電路存在的故障可能是(請將兩種可能填寫完整),為進一步確定故障,應將電流表接(選填“L”或“R”)兩端;
b.實驗過程中,滑片P向左聯通過程中,燈泡的照度(選填“變亮”、“變暗”或“不變”)。
c.小明通過實驗得到推論:串聯電路中各個家電兩端的電流相等,總電流等于各個家電兩端電流之和;另一小組的小芳通過實驗得到推論:串聯電路中各個家電兩端的電流不相等,總電流等于各個家電兩端電流之和。你覺得的推論更合理,理由是。
習題4:“探究串聯電路的電流關系”的實驗電路如圖甲所示:
(1)小明依照圖甲聯接好電路,閉合開關,電流表的示數如圖乙所示,為了使實驗結果更確切,接出來他應當。
(2)測出L1兩端的電流后,小明斷掉開關,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點相連的導線改接到C點即可。小聰的辦法是否正確?為何?。
(3)方式改進后,將所測出AB、BC、AC間的電流結果記錄在下邊表格中。小明剖析實驗數據得出的推論是:串聯電路總電流等于各用家電兩端的電流之和。同組朋友強調推論不可信,緣由是。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
完
請將試題重現的答案寫在留言區,標準答案會在昨晚22:00前留言置頂公布!