Question

（2012?普陀區(qū)一模）在探究“串聯(lián)電路的特點”實驗中，某班級同學(xué)用電源、電鍵、若干已知阻值的電阻、一個電壓表、一個電流表和若干根導(dǎo)線，按圖1所示的電路分組進行實驗．實驗中已得到串聯(lián)電路電流規(guī)律．
表一

組別	R1（Ω）	R2（Ω）	U1（V）	U2（V）	U（V）
第一組	5	5	3	3	6
第二組	5	10	2	4	6
第三組	5	15	1.5	4.5	6

（1）在探究串聯(lián)電路電壓特點時，將電壓表分別接到AB、BC、AC處，測出電阻R₁兩端的電壓U₁、電阻R₂兩端的電壓U₂，以及串聯(lián)電路兩端的總電壓U，表一是每組記錄的實驗數(shù)據(jù)．
①分析比較表一中的U₁、U₂和U的數(shù)據(jù)，可初步得到的結(jié)論是：

在串聯(lián)電路中，U=U₁+U₂

．
②進一步分析比較表一中的U₁和U₂的比值與R₁和R₂的比值，可得到的結(jié)論是：在串聯(lián)電路中，

U₁：U₂=R₁：R₂

．
（2）在探究串聯(lián)電路電阻特點時，各組同學(xué)先按圖2（a）測出R₁和R₂串聯(lián)時電路中的電流值I，實驗數(shù)據(jù)記錄在表二的第五列中，然后將三個已知電阻R逐個接入電路中，替代串聯(lián)電阻R₁和R₂，如圖2（b）所示，并將R的阻值和通過R的電流值I′記錄在表二的最后兩列．

組別	序號	R1（Ω）	R2（Ω）	I（A）	R（Ω）	I′（A）
第一組	1	5	5	0.6	2.5	2.4
	2	5	5	0.6	10	0.6
	3	5	5	0.6	15	0.4
第二組	4	5	10	0.4	2.5	2.4
	5	5	10	0.4	15	0.4
	6	5	10	0.4	20	0.3
第三組	7	5	15	0.3	10	0.6
	8	5	15	0.3	20	0.3
	9	5	15	0.3	25	0.24

③觀察分析表二中的數(shù)據(jù)可知：第一組、第二組、第三組中能作為串聯(lián)電阻R₁和R₂總電阻R_總的阻值分別是：

10Ω、15Ω、20Ω

，理由是：

電源電壓不變，電路中的電流相同，則說明電路中的電阻相同

．
④在第③題分析的基礎(chǔ)上，進一步比較串聯(lián)電阻R₁和R₂，以及總電阻R_總的大小關(guān)系，可得的結(jié)論是：在兩個電阻串聯(lián)的電路中，當(dāng)電阻R₁的阻值一定時，

R₂增大，總電阻R也增大

．

Answer 1

分析：（1）①串聯(lián)電路中的總電壓等于各串聯(lián)電路的電壓之和；
②分析表格中電壓分配和電阻的關(guān)系，得出串聯(lián)電路中，電阻兩端的電壓之比等于電阻之比；
（2）③掌握等效替代法的應(yīng)用，當(dāng)R與R₁和R₂的總電阻相同時，電路中的電流值也應(yīng)該相同，據(jù)此根據(jù)表格中數(shù)據(jù)得出總電阻的值；
④分析總電阻和R2的大小變化，得出串聯(lián)電路的規(guī)律：在兩個電阻串聯(lián)的電路中，當(dāng)電阻R₁的阻值一定時，阻值R₂增大，則其總電阻增大．

解答：解：（1）①表一中的U₁、U₂和U的數(shù)據(jù)，可知在串聯(lián)電路中，U=U₁+U₂；
②U₁和U₂的比值與R₁和R₂的比值，可得到：在串聯(lián)電路中，U₁：U₂=R₁：R₂；
（2）③第一組，兩電阻串聯(lián)時電路中的電流為0.6A，用R代替時，當(dāng)R=10Ω時，電路中的電流也為0.6A，說明第一組兩電阻的總電阻為10Ω；同理第二組的總電阻為15Ω，第三組的總電阻為20Ω；
④由③知，電阻R₁不變，R₂增大，R也增大，可知在兩個電阻串聯(lián)的電路中，當(dāng)電阻R₁的阻值一定時，R₂增大，總電阻R也增大．
故答案為：（1）①在串聯(lián)電路中，U=U₁+U₂；②U₁：U₂=R₁：R₂；
（2）③10Ω、15Ω、20Ω；電源電壓不變，電路中的電流相同，則說明電路中的電阻相同；④R₂增大，總電阻R也增大．

點評：此題是探究“串聯(lián)電路的特點”實驗，考查了串聯(lián)電路中電流、電壓的特點，串聯(lián)電阻和各電阻的關(guān)系，注意對實驗數(shù)據(jù)的分析．