小明利用如图所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系

丁勇
丁勇 2021-4-9 06:30

小明利用如图所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系"。 

(1)探究串联电路中电流的关系。

①用笔画线代替导线将开关S3连入电路中。(要求:只闭合开火S3后,R1、R2以及电流表串联;导线不许交叉) ②小明将S3闭合后,发现电流表均无示数。于是他用一只电压表对电路故障(电路中只有一处故障)进行了检测,将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数。电路中的故障是_________________。小明排除故障后继续实验,读出了电路中各电流表的示数,得到了串联电路中电流的关系是:串联电路中各处电流相等。 

(2)完成上述实验后,小明继续探究并联电路中电流的关系。 ①各开关的连接情况是_________________(填写各开关断开或闭合)。 ②分析实验中各电流表的读数(如图所示),可知并联电路中电流的关系是:________________________. ③电阻R1:R2=___________. 

(3)为了验证结论的普遍性,你可以采用的方法是:____________________. 

【拓展】在电源电压不变的情况F,小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比P最大:P最小=_____________.


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1条回答
  •  美丽动人的
    美丽动人的 (最佳回答者)
    2021-4-17 11:45

    解析:

    1

    按以下图示连接,S3闭合、S1S2断开时,R1R2及三电流表串联。满足题中要求。

    在保持以上串联关系的条件下,电流表的示数为零表明电流出现断路性故障。而电压表并联在R2两端时,电压表有示数,则表示电压表二接极柱到电源正负极间的电路是通的。故断路点在R2.

    2

    此时S1S2闭合,S3断开,电流表A1测量干路电流;A2A3分别测量R1R2中的电流。故可探究干路电流与各支路电流的关系。

    分别读出A1A2A3电流表示数为:2.4A1.6A0.8A。可见干路电流等于二支路电流之和。

    并联电路各支路两端的电压相等,设为U,则其电阻大小之比为:

    R1R2=

    U

    ×

    I2

    =

    0.8A

    =12

    I1

    U

    1.6A

    3)根据归纳法实验要求,为了验证其普遍性,应改变电阻的大小或电源电压,多进行几次实验。

    【拓展】

    两次实验中,并联时,电路消耗的功率最大。显然电阻R2=2R1.电阻消耗的总功率为:

    P最大=

    U2

    =

    2R1

    U2

    ……I

    R并总

    3

    而当两电阻串联时,电路消耗的总功率最小。其总功率是:

    P最小=

    U2

    =

    U2


    ……II

    R串总

    3R1

    I/II)得

    P最大P最小=21

    答案:

    1

    如图所示

    ②R2断路

    2

    ①S1S2闭合,S3断开

    干路电流等于各支路电流之和

    ③12

    【拓展】21


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