Question

15．某小組同學實驗探究“串聯(lián)電路的特點”，按如圖所示的電路圖正確連接電路，其中R₁為定值電阻，滑動變阻器R₂標有“20Ω 2A”字樣，實驗過程中，通過調節(jié)滑動變阻器R₂的阻值，改變電路中的電流和各電阻兩端的電壓，得到的實驗數(shù)據如表所示．

實驗序號	電阻R1 （歐）	滑動變阻器R2 （歐）	A表示數(shù) （安）	V1表示數(shù) （伏）	V2表示數(shù) （伏）	V表示數(shù) （伏）
1	10	0	0.60	6.0	0	6.0
2	10	20	0.20	2.0	4.0	6.0
3	20	0	0.30	6.0	0	6.0
4	20	20	0.15	3.0	3.0	6.0
5	40	0	0.15	6.0	0	6.0
6	40	20	0.10	4.0	2.0	6.0

①初步分析實驗序號1或2或3或4或5或6中電壓表V₁、V₂和V的示數(shù)，可得出組的初步結論是：串聯(lián)電路中，電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和．
②為了研究串聯(lián)電路中各處的電流關系，他們將實驗序號2或4或6中電阻R₁、R₂兩端的電壓和電阻的比值與電流表的示數(shù)進行比較，可歸納得出的初步結論是：串聯(lián)電路中，電流處處相等．
③初步分析實驗序號2或4或6中第二、三、四列的定值電阻R₁，滑動變阻器R₂和電流表A的數(shù)據，可歸納得出的結論是：串聯(lián)電路中，總電阻等于各串聯(lián)電阻的阻值之和．
④該小組同學進一步綜合分析表格中的實驗數(shù)據：
（a）分別比較實驗序號1與2、3與4或5與6中定值電阻的R₁阻值與電壓表V₁的示數(shù)變化量，電流表A的示數(shù)變化量之間的關系，可以得到的結論是：串聯(lián)電路中，電源電壓不變，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比．
（b）分析比較實驗序號1與2、3、與4和5與6中的電流表A的示數(shù)變化量與定值R₁電阻的阻值、滑動變阻器R₂的阻值變化量之間的關系，可以得出的結論是：串聯(lián)電路中，電源電壓不變，導體兩端的電壓與導體的電阻成正比．

Answer 1

分析 （1）因為該電路是串聯(lián)電路，所以根據串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律即可確定電壓的大小關系；
（2）由電路圖可知：R₁與R₂是串聯(lián)關系，據此即可確定電流的關系．
（3）在串聯(lián)電路中，總電阻等于各串聯(lián)電阻之和．
（4）對于同一導體，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；
在串聯(lián)電路中導體兩端的電壓與導體的電阻成正比．

解答 解：（1）由電路圖可知：R₁與R₂是串聯(lián)，在實驗序號1或2或3或4或5或6中電壓表V₁、V₂和分別測的是R₁與R₂兩端的電壓，V測的是電源電壓，通過分析數(shù)據可知：串聯(lián)電路中，電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和；
（2）將實驗序號2或4或6中電阻R₁、R₂兩端的電壓和電阻的比值與電流表的示數(shù)進行比較，可歸納得出的初步結論是：串聯(lián)電路中，電流處處相等；
（3）在實驗序號2或4或6中第二、三、四列的定值電阻R₁的阻值，滑動變阻器R₂的阻值，電流表A的示數(shù)，電壓表V的示數(shù)，則電路的總電阻為R=$\frac{U}{I}$=R₁+R₂，可歸納得出的結論是：串聯(lián)電路中，總電阻等于各串聯(lián)電阻的阻值之和；
（4）分別比較實驗序號1與2、3與4或5與6中定值電阻的R₁阻值與電壓表V₁的示數(shù)變化量，電流表A的示數(shù)變化量之間的關系，可以得到的結論是：串聯(lián)電路中，電源電壓不變，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；
分析比較實驗序號1與2、3、與4和5與6中的電流表A的示數(shù)變化量與定值R₁電阻的阻值、滑動變阻器R₂的阻值變化量之間的關系，可以得出的結論是：串聯(lián)電路中，電源電壓不變，導體兩端的電壓與導體的電阻成正比；
故答案為：（1）等于各部分電路兩端的電壓之和；（2）處處相等；（3）2或4或6；（4）通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；導體兩端的電壓與導體的電阻成正比．

點評 解決此題的關鍵是認真的分析電路圖，觀察出兩個電阻是串聯(lián)還并聯(lián)，再觀察電壓表測量的是誰的電壓．