题目内容

4.探究“并联电路电流规律”,
(1)小红同学设计的方案是:(a)按着电路图连接好电路.(b)把电流表分别放在A、B、C三处测电流并填入下表.(c)根据数据得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和.
 I1/A I2/A I/A
 0.2 0.4 0.6
小红的实验方案有什么不妥之处?提出一个改进方法更换不同规格的小灯泡,多测几组数据,分析归纳得出结论.
(2)实验中,观察到灯泡L1比灯泡L2暗.根据这一现象,小荣做出以下分析:根据P=I2R,P与R成正比.L1比L2暗是因为L1的电阻小于L2的电阻.请你回答:此分析是否正确并说明理由.
(3)用一个电流表、一个阻值已知的电阻R1,测量未知电阻R2的阻值.设计的电路如图2,闭合S、断开S1时,电流表的读数为I1;同时闭合S、S1时,电流表的读数为I2.若电源的电压不变,则待测电阻R2的阻值表达式为R2=$\frac{{I}_{1}{R}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$(用已给出的物理量符号表示).

分析 (1)实验结果要有普遍性,只测一组实验数据具有偶然性,不能说明普遍规律,应多次测量.
(2)要根据P=I2R判断灯泡电阻大小,应控制电流I大小相同.
(3)闭合S,断开S1时,电阻R1接在电源两端,电流表测流过R1的电流,由欧姆定律求出电源电压;
S、S1都闭合时,电阻R1与R2并联,电流表测并联电路电阻,由并联电路特点求出流过电阻R2的电流,然后由欧姆定律表示出电阻R2阻值.

解答 解:(1)小红只进行了一次实验,根据一组实验数据就得出实验结论,实验结论不具有普遍性,为得出普遍规律,应更换不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据,所以,存在的问题:该小组同学只用两个灯泡,测了一组数据,就得出了结论;
改进的方法:更换不同规格的小灯泡,多测几组数据,分析归纳得出结论.
(2)灯泡L1比灯泡L2暗,说明灯泡L1的实际功率比灯泡L2的实际功率小,要根据P=I2R判断P与R的关系,应控制电流I相等,而现在两条支路的电流I不同,因此她得出的结论是错误的.
(3)闭合S、断开S1时,电阻R1接在电源两端,由I=$\frac{U}{R}$可得,电源电压U=I1R1;
S、S1都闭合时,电阻R1与R2并联,由于电源电压U不变,电阻R1阻值不变,所以流过电阻R1的电流不变,仍为I1,由并联电路电流特点知,流过电阻R2的电流I′=I2-I1,
则由I=$\frac{U}{R}$可得,R2=$\frac{U}{I′}$=$\frac{{I}_{1}{R}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$.
故答案为:(1)实验方案不妥之处是:只用两个灯泡,测了一组数据,就得出了结论;
更换不同规格的小灯泡,多测几组数据,分析归纳得出结论;
(2)不正确;没有控制电流相同;
(3)$\frac{{I}_{1}{R}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$.

点评 本题考查了实验评价、求灯泡功率与电阻、电流的关系、欧姆定律、并联电路的特点的应用,并联电路电流规律是重要的电学规律,必须熟练掌握.

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