小朱和小趙同學(xué)通過實驗探究并聯(lián)電路的電阻特點,他們實驗的過程如下:
①利用如圖所示的電路,先將阻值未知的R1接入MN兩點,用電流表、電壓表測出三組電流值和電壓值,將有關(guān)的實驗數(shù)據(jù)記錄在表一中。結(jié)合電路圖和實驗數(shù)據(jù),他們是通過改變
電源電壓
電源電壓
實現(xiàn)多次測量的,請將表一的空白部分補(bǔ)充完整(計算阻值精確到0.1歐)。兩位同學(xué)還對測量方案進(jìn)行了優(yōu)化,即在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器,除了能夠?qū)崿F(xiàn)多次測量外,還可以實現(xiàn) 保護(hù)電路
保護(hù)電路
。
表一
實驗序號 |
/(安) |
U(伏) |
R1(歐) |
電阻平均值(歐) 電阻平均值(歐)
|
1 |
0.14 |
1.4 |
10.0 |
10.0 |
2 |
0.30 |
2.9 |
9.7 9.7
|
3 |
0.54 |
5.5 |
10.2 |
②用同樣的方法繼續(xù)測量出其他三個未知電阻,得到四個電阻的阻值之后,再將其中任意兩個電阻并聯(lián)接在原電路MN兩點上,用電流表、電壓表測出相應(yīng)的總電流和總電壓,并用公式計算出對應(yīng)的總電阻。他們將有關(guān)的實驗數(shù)據(jù)記錄在表二中。
表二
實驗序號 |
R并1(歐) |
R并2(歐) |
R總(歐) |
4 |
20.0 |
30.0 |
12.0 |
5 |
20.0 |
10.0 |
6.7 |
6 |
20.0 |
5.0 |
4.0 |
7 |
10.0 |
5.0 |
3.3 |
③分析實驗序號4與5與6或6與7中R
并1、R
并2和R
總的變化情況,得出初步結(jié)論:當(dāng)并聯(lián)電路
一條支路電阻不變
一條支路電阻不變
時,其總電阻會隨另一支路上的電阻
變小而變小
變小而變小
。
④通過交流實驗數(shù)據(jù),大家初步分析比較表中實驗序號4或5或6或7中的數(shù)據(jù),比較R
總與R
并1(或R
并2)的大小,得出定性結(jié)論:
并聯(lián)電路中,總電阻小于其中任何一個支路電阻
并聯(lián)電路中,總電阻小于其中任何一個支路電阻
。
⑤經(jīng)過多次計算和比較,最后大家對原表中每個電阻計算其倒數(shù)值,得到數(shù)據(jù)如表三最后三列所示。進(jìn)一步分析比較實驗序號4或5或6或7中最后三列得到的各電阻倒數(shù)之間的大小關(guān)系,歸納得到它們間的定量關(guān)系結(jié)論是:
并聯(lián)電路中,總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和
并聯(lián)電路中,總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和
。
表三
實驗 序號 |
R并1 (歐) |
R并2 (歐) |
R總 (歐) |
(歐-1) |
(歐-1) |
(歐-1) |
4 |
20.0 |
30.0 |
12.0 |
0.05 |
0.03 |
0.08 |
5 |
20.0 |
10.0 |
6.7 |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
6 |
20.0 |
5.0 |
4.0 |
0.05 |
0.20 |
0.25 |
7 |
10.0 |
5.0 |
3.3 |
0.10 |
0.20 |
0.30 |