探究串并联电压关系
一.瑞瑞同学在中考物理实验加试时,对串联电路电压规律进行了探究
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
【
设计
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与进行实验】
⑴按如图所示的电路图连接电路;
⑵闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
⑶在测L2两端的电压时,瑞瑞同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;
⑷测出AC间的电压.
【交流与评估】
⑴在拆接电路时,开关必须___断开___.
⑵瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么? __不能,电压表会反偏_____________.
UAB /V
UBC /V
UAC /V
2.4
1.4
3.75
⑶方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在右面表格中.分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结
论是: 串联电路总电压__等于___各用电器两端的电压
之和(填“等于”或“不等于”).
⑷这个实验在
设计方案
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上还存在的不足之处是:_没有进行多次测量
二.物理课上,小明探究了串联电路中电压的规律,他还想知道并联电路中的电压有什么规律,于是在课后请你和他合作进行了以下探究:
(1)提出问
题
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:并联电路中,各电灯两端的电压有什么关系?
(2)你的猜想是: 并联电路的总电压等于各支路两端的电压 ;
理由是: 两灯都正常发光 .
(3)设计实验:图6-17为两个灯泡并联的电路图,用电压表分别测量两个灯泡L1、L2以及电源两端的电压.请在图上添加测电压的电压表.
所需的实验器材有: 电压表一块 两个小灯泡 开关 电源 若干导线 .
(4)进行实验:按照电路图连接电路,进行实验测量,记录实验数据.
(5)分析论证:(只要求粗略地写出分析和论证的思路,即怎样得出结论的)
(6)实验结论:两个灯泡L1、L2的电压和电源电压相等.
(7)实验评估:上述实验中,小明只进行了一次测量,得出的结论偶然性的机会很大.为了使实验结论具有普遍性,你将
建议
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小明怎样做?
更换不同规格的用电器再次测量
(8)实验问答:如果电源电压为3V,那么根据探究的结论,灯L1的电压为 3 V,灯L2的电压为 3 V.结合实验结论分析:测量电压时,电压表为什么要与被测电路并联。
三.某同学在探究“串联电路中电压的规律”实验中,如下图连接了电路,并通过改变灯泡的规格做了三次测量,其记录的表格如下表
U1/V
U2/V
U/V
第一次测量
3.0
3.0
6.0
第二次测量
2.5
3.5
6.0
第三次测量
4.5
1.5
6.0
(1)在表格的空白项填上适当的数据;
(2)由以上数据分析,可得到串联电路中电压的规律是串联电路总电压等于各用电器两端的电压。
探究“导体的电阻跟哪些因素有关”
一、在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导学生作了如下的猜想:
猜想1:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关;
猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关;
猜想3:导体的电阻可能跟导体的材料有关.
图中是他们进行实验探究的器材,演示板上固定了四条金属电阻丝,a、b、c三条长度均是1m,d的长度是0.5 m;a、b的横截面积相同,材料不同;a、c的材料相同,但c的横截面积大于a;a、d的材料和横截面积都相同.
(1)在探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟 a\c 的两端连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根金属丝电阻的大小.
(2)依次把M、N跟a、d的两端连接,闭合开关,记下电流表示数,分析比较a、d两根金属丝电阻的大小,可探究电阻跟 长度 的关系,其结论是: 当横截面积、材料一定时,长度越长电阻越大 .
(3)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法.试根据学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题:(1)____探究电流、电压和电阻关系_______________________________;
(2)_________探究音调和振动频率的关系。
二、如图1所示,M、N与废灯泡的灯丝连接,闭合开关S
后,用酒精灯给灯丝加热,可以观察到电流表的示 数 变小 ,小灯的亮度逐渐 暗 ,这是因为灯丝的温度升高,电阻 变大 。它表明:金属导体的电阻 随温度升高而变大。
三.小刚为探究“导体电阻大小与温度的关系”,选用不同型号的铅笔芯进行了如下实验:
步骤一:将H型铅笔芯接入电路,闭合开关,测量并记录通过它的电流;
步骤二:用酒精灯给铅笔芯加热,每隔20s测量并记录通过它的电流;
步骤三:分别将HB型、2B型铅笔芯接入电路,重复以上实验过程。
下表是记录的实验数据:
(1)实验中,他们是通过 电流 的变化来判断铅笔芯电阻的改变的;(2)分析表中数据可以得出: 铅笔芯电阻随温度升高而降低。(通过电流的变化推导电阻的变化)
补充练习
1.关于导体中通过的电流与导体两端电压的关系,下列叙述中正确的是 ( )
A.导体中的电流越大,其两端电压越高 B.导体中的电流越小,其两端电压越低
C.在导体电阻不变的情况下,导体中的电流与导体两端的电压成正比
D.在导体电阻一定时,其两端的电压与通过导体的电流成正比
2.小刚同学用如图所示的电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当电阻R由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该首先采取的操作是 ( )
A.将电池的个数增加 B.适当移动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变
C.保持变阻器滑片不动 D.读出电流表的示数
3.如果在“探究电流跟电压的关系”中,按照图所示的电路图连接了电路,各表的正、负接线柱和量程均正确,结果是 ( )
A.电流表被烧坏 B.电压表被烧坏 C.电流表的示数为零D.电压表的示数为零
4.图所示的是运用“控制变量法”探究电流、电压跟电阻三个物理量变化关系的实验电路,在实验中有一步骤如下:几次改变电阻箱R的阻值。那么这一过程是为了探究以下关系中的 ( )
A.保持电阻不变,探究电流跟电压的关系 B.保持电压不变,探究电流跟电阻的关系
C.保持电流不变,探究电压跟电阻的关系 D.以上三种关系都说得不对
5.小刚同学用如图所示的电路研究电流跟电阻的关系,在实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,他下一步的操作是( )
A.记录电流表和电压表的示数 B.将变阻器滑片向左移动
C.将变阻器滑片向右移动 D.增加电池的个数
7.用如右图所示的电路探究电流跟电压的关系时,实验分两步进行,在“保持电阻不变”这一步,实验要求是 ( )
A.保持R′的滑片位置不动 B.保持R的电压不变
C.保持R不变,调节R′的滑片到不同的位置 D.保持电路中的电流不变
8.某电路中电源电压保持不变,接上5Ω的电阻时,电路中的电流为0.6A,若换上15Ω的电阻时,电路中的电流为 0.2A 。
9.如图所示,为研究电流与电阻、电压的关系的实验电路,请回答下列问题:
(1)研究电流与电压的关系时,应保持 电阻 不变,同时向 左 (填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片使电压表示数增大,并记下电流表的示数。
(2)研究电流与电阻的关系时,也要移动滑片,其目的是保持定值电阻两端的电压不变 。
10.在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,需要的实验器材除了电路常规器材(电源、开关、导线)之外,还需要的器材有定值电阻、 滑动变阻器 、 电压表 和 电流表 。
11.在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,只探究电流跟电压的关系,就必须保持 电阻 不变,改变导体两端的 电压 ,测出对应的 电流 ,然后通过多次测量,记录数据、进行分析,最后得出结论。
12. 在研究电流与电阻和电压关系的实验中:
(1)闭合开关前,滑动变阻器应处于 B ,目的是: 保护电路 。
(2)小敏同学按下面的电路原理图连接了实物电路,其中有两个元件连接错误。它们分别是 电流表 和
电压表 (只需填写连错的元件)。
(3)重新连接电路后,用开关S进行试触,如果电流表指针向左偏转,说明电流表的 正负接线柱接反 ;如果电流表指针向右偏转超过刻度盘,应换用较 大 量程。
(4)正确连接电路后,测出R1,=5Ω、两端电压为3V时的电流,然后将电阻R1。由5Ω换成10Ω,为了使电阻R1两端的电压仍然为3V,他应将滑动变阻器的滑动触头P向 右 端滑 动,在触头P滑动的过程中,电路中的电流将 减小 。
L2
L1
V
V2
V1
图1
图6-17
S
L2
L1