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在图甲所示的电路中,电源电压恒定,A、B两端接电阻.图乙为一个暗盒,盒外的a、b...

在图甲所示的电路中,电源电压恒定,A、B两端接电阻.图乙为一个暗盒,盒外的a、b、c、d是该盒的四个接线柱,某同学按图甲所示的电路连接电路进行实验.实验时,某同学先把接线柱a、d,a、b(或b、d),a、c(或c、d),b、c分别连接到图甲电路中A、B两端.测得各电表的示数见表1.
请你根据实验数据,回答下列问题:
(1)表1中有几个空格漏填,请你根据题意完成下表的填写.
表1  实验数据
实验序号1234
A、B两端分别连接接线柱a、da、b(或b、d)a、c(或c、d)b、c
IA/A31.510.75
IAI/A1.50.750.50.375
UVI/V______344.5
UV2/V3______10.75
UV/V______4.555.25
UV3/V31.5______0.75
(2)某同学对表1中实验序号1与2(或2与3或3与4)中电压表V1、V2、V示数进行深入地研究后发现,三个电压表读数的变化量之间存在一定的关系,该关系的表达式为:______
(3)某同学为了研究通过电阻R2的电流跟它两端电压关系,设计了如下表所示的表格.请你利用上表中的实验数据在下表的空白处填写数据.根据填入表中的实验数据,分析得出你的结论(填在表格中).
表2  通过电阻R2的电流跟它两端电压关系
对应表1中的实验序号流过R2的电流/AR2两端的电压/V分析结论
1__________________
2____________
3____________
4____________
(4)某同学为了验证实验数据.依照表1的实验序号重新实验.在某次实验过程中,某同学发现两个电流表示数相等,两个电压表示数也相等,电压表V3示数为1.5V.请你完成下表的填写,并分析产生该现象原因是______
表3
对应表1中的实验序号IA/AIA1/AUV1/VUV2/VUV/VUV3/V
____________________________________1.2


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(1)解决此题的关键是知道各个电压表测的是哪段电路的电压,电压表V2测的是电阻R的电压,电压表V3测的是AB间的电压,电压表V1测的是总电压;结合表格进行分析,串并联电路中电流和电压的关系进行分析; (2)掌握并联电路中电流的规律,并联电路的干路电流等于各支路电流之和; (3)根据表1中的数据分析出4种情况下通过R2的电流和电压的关系; (4)由表1知,两点流表的示数不相等,根据电流表的示数相等,判断出电路的连接方式,并得出电压表示数的关系. 【解析】 (1)由图甲知,R1和R2并联后,分别与AB间电阻及R3串联,电流表A在干路上,A1在支路上,测量通过R1的电流; 电压表V1测量AB间的电压,V2测量R1和R2并联后的电路两端的电压,V3测量R3两端的电压; 根据串联电路的总电压等于各部分的电压之和,则U=U1+U2, 序号2中,U1=3V,U=4.5V,所以U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V; 因为电源电压不变,所以V和V3的示数之和不变,由2或4知,电源电压U=4.5V+1.5V=5.25V+0.75V=6V; 所以序号1中V的示数为U=6V-3V=3V; V1的示数为U1=U-U2=3V-3V=0V; 序号3中,V3的示数U3=6V-5V=1V; (2)V1、V2、V是串联电路中总电压与各部分电压的关系:U=U1+U2; (3)根据并联电路电流的特点,由表1中数据知, 第一次通过R2的电流I2=I-I1=3A-1.5A=1.5A; R2两端的电压为V2的示数U2=3V; 2中,通过R2的电流为1.5A-0.75A=0.75A;0. R2两端的电压为1.5V; 3中,通过R2的电流为1A-0.5A=0.5A; R2两端的电压为1V; 4中,通过R2的电流为0.75A-0.375A=0.375A; R2两端的电压为0.75V; 由数据知,R2两端的电压增大为原来的几倍,则通过R2的电流也增大为原来的几倍,可知通过电阻R2的电流跟它两端电压成正比; (4)由数据1知,R3===1Ω; R1=R2===2Ω; 该同学同学发现两个电流表示数相等,则说明R2断路,R1与AB及R3形成串联电路; 因为R1=2R3,所以R1两端的电压等于R3两端电压的2倍,又有两个电压表的示数相等,所以应该是V1与V3的示数相同,都为1.2V,则AB间的电阻等于R3等于10Ω; R1两端的电压为1.2V×2=2.4V; 则V 的示数为1.2V+2.4V=3.6V; 电路中的电流I===1.2A. 故答案为:(1) 实验序号 1 2 3 4 A、B两端分别连接接线柱 a、d a、b(或b、d) a、c(或c、d) b、c IA/A 3 1.5 1 0.75 IAI/A 1.5 0.75 0.5 0.375 UVI/V 3 4 4.5 UV2/V 3 1.5 1 0.75 UV/V 3 4.5 5 5.25 UV3/V 3 1.5 6 0.75 (2)U=U1+U2; (3) 对应表1中的实验序号 流过R2的电流/A R2两端的电压/V 分析结论 1 1.5 3 通过电阻R2的电流跟它两端电压成正比 2 0.75 1.5 3 0.5 1 4 0.375 0.75 (4)R2断路; 对应表1中的实验序号 IA/A IA1/A UV1/V UV2/V UV/V UV3/V 5 1.2 1.2 1.2 2.4 3.6 1.2
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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