Question

某小组同学按图所示的电路图连接电路，做“探究并联电路的特点”实验．在实验过程中，他们用电压表测出各支路和干路两端的电压值，用电流表测出各支路和干路中的电流值，并通过用不同阻值的电阻多次实验和改变电源电压，得到的实验
数据如下表所示．

实验 序号	电阻R1 （欧）	电阻R2 （欧）	电压U1 （伏）	电压U2 （伏）	电压U （伏）	电流I1 （安）	电流I2 （安）	电流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分析比较

 

的数据及相关条件，可得出的初步结论是：并联电路中各支路两端的电压都相等（且等于电源电压）．
②分析比较表格中第7、8、9列的数据及相关条件，可得出的初步结论是：

 

．
③该小组同学在得到并联电路电压和电流的特点后，结合欧姆定律，推导得到了教科书上的并联电路总电阻与各并联电阻的关系式．若要验证推导得到的关系式是否正确，同学们采取的验证方案如下．
a．尝试计算电阻：

 

．（写出计算公式）
b．进行实验操作：

 

．（写明操作的要点）
c．观察实验现象，得出实验结果：

 

．（写明观察的要点和得出结论的依据）

Answer 1

分析：①分析比较表格中支路电压、总电压的有关数据得出并联电路的电压规律；
②分析比较表格中支路电流和干路电流的有关数据，得出并联电路的电流规律；
③根据欧姆定律，用电阻和电压表示并联电路电流的规律，即可得出结果．

解答：解：①由表格中的4、5、6列数据，可知并联电路各支路两端的电压相等，且等于电源电压；
②由表格中第7、8、9列的数据，可知并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和；
③a、∵I=

U

R

，I₁=

U

R1

，I₂=

U

R2

∵I=I₁+I₂
∴

U

R

=

U

R1

+

U

R2

，
则：

1

R

=

1

R1

+

1

R2

．
b、要验证上面的关系是否正确，可使两电阻并联，用电流表测出电路中的电流；
然后用一个与计算出的总电阻阻值相等的电阻接入电流替换两个并联的电阻，闭合开关，读出电流表的示数；
若电流表的示数不变，则说明接入的电阻与替换的那两个并联电阻等效，验证了该小组推导关系式的正确．
故答案为：①表格中第4、5、6列；
②并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和；
③a.

1

R

=

1

R1

+

1

R2

；b．将一个与总电阻数值相等的电阻接入原电路的电源两端，替换那两个并联的电阻，并闭合电键S；
c．观察电路中的总电流是否与原实验时电路中的总电流相等，若相等，则说明接入的电阻与替换的那两个并联电阻等效，也就验证了该小组推导关系式的正确．

点评：此题探究了并联电路电流、电压、电阻的规律，同时通过设计实验验证并联电路总电阻与并联电阻的关系是否正确，考查了学生对等效替代法的理解．