题目内容

4．在学习了串联电路的特点后，小明、小华和小红通过实验继续探究并联电路的特点，他们的电路图如图所示．
（1）探究电压的特点时，应用电压表分别测出电源电压、AC和BD（选 填“AC”、“AB”、“CD”或“BD”）两点的电压．
（2）他们首先探究了并联电路电压的特点，得出并联电路中各支路两端的电压都相等的结论．接着他们采用相同的电源分别进行实验，探究并联电路电流的特点，并记录了各自实验中两小灯的亮暗情况，实验现象及数据如表所示．
现象数据
IAIB干路电流
小明0.320.220.54
小华0.180.260.44
小红0.300.300.60
（a）分析比较小明、小华或小红的实验数据可得出结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和．
（b）分析比较小红（选填“小明”、“小华”或“小红”）的实验数据可知通过两导体电流相等时，两导体不一定是串联连接．
（c）分析比较小明、小华的实验数据和小灯的亮暗程度，可得出小灯的亮暗程度与通过小灯的 电流、小灯两端电压的关系是：电压相等，通过小灯泡的电流越大，小灯泡越亮．
（3）小红回顾了串联电路电阻关系的推导过程：根据U=IR、U1=I1R1、U2=I2R2，由U总=U1+U2，得到IR总=I1R1+I2R2，又因I=I1=I2，故R总=R1+R2．
请类比此方法，利用欧姆定律及并联电路中电流、电压的规律，推导出并联电路电阻的规律$\frac{1}{R}=\frac{1}{{R}_{1}}+\frac{1}{{R}_{2}}$．

分析 ①并联电路电压反映了总电压、各支路两端电压之间的关系，且各支路两端的电压相等，等于电源电压；
②并联电路的干路电流等于各支路电流之和，且两个支路的电流是所并联的导体决定的，分析表格中数据可得出，若通过两个导体的电流相等，两导体不一定串联；
分析表格中灯泡的亮暗程度，及并联灯泡的电压、电流的关系得出灯泡的亮暗与电流、电压的关系；
③并联电路的电流规律：I=I1+I2；
并联电路的电压规律：U=U1=U2；
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）并联电路电压反映了总电压、各支路两端电压之间的关系，所以测量了电源电压、AC两点间的电压、BD两点间的电压；
（2）通过实验得出：并联电路中各支路两端的电压都相等；
（a）由小明、小华或小红的实验数据可得：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
（b）小红的实验数据，两灯泡并联，通过两灯泡的电流相等，可得通过两导体电流相等时，两导体不一定是串联连接；
（c）小明、小华或小红的电路均是并联电路，电压相等，分析两条支路，支路电流越大，灯泡越亮，可得电压相等，通过小灯泡的电流越大，小灯泡越亮；
（3）因为I=$\frac{U}{R}$，I1=$\frac{U}{{R}_{1}}$，I2=$\frac{U}{{R}_{2}}$，因为I=I1+I2
所以$\frac{U}{R}$=$\frac{U}{{R}_{1}}$+$\frac{U}{{R}_{2}}$，
则：$\frac{1}{R}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{2}}$．
故答案为：（1）AC、BD；（2）相等；（a）等于各支路电流之和；（b）小红；（c）电压相等，通过小灯泡的电流越大，小灯泡越亮；
（3）$\frac{1}{R}$=$\frac{1}{{R}_{1}}+\frac{1}{{R}_{2}}$．

点评 此题是探究并联电路的电压和电流规律实验，通过探究的过程和实验数据的分析，通过（b）的问题，使学生更加认识了电流相等，可能串联也可能并联．

练习册系列答案
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动力（牛）动力臂（米）阻力（牛）阻力臂（米）
11.960.043.920.02
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排序45
项目倒出盐水的质量（g）烧杯和所剩盐水的质量（g）盐水的密度（kg/m3）烧杯和盐水的总质量（g）
数据33
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