Question

11．小明用如圖1電路“探究串、并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)”，選取的電阻R₁=R₂=10Ω，R₃=5Ω．閉合開關(guān)后，用電壓表分別測出了表中各兩點(diǎn)間的電壓值：

序號	接入點(diǎn)	電壓值
1	A、B	3V
2	C、D	3V
3	E、F	3V
4	E、G	6V
5	F、G	3V

（1）比較第1、2、3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論為并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓都等于電源電壓．
（2）為了得出串聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)，根據(jù)等效電阻及等效電路的知識，請?jiān)趫D2虛線框內(nèi)畫出所探究電路的等效電路．（等效電阻用R₀替代）
 
（3）結(jié)合等效電路及表中數(shù)據(jù)，小明同學(xué)得出的結(jié)論是：串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，且各部分電路兩端電壓相等．請你對小明得出的結(jié)論是否科學(xué)加以評價(jià)，同時對實(shí)驗(yàn)的探究過程提出兩點(diǎn)改進(jìn)意見．

Answer 1

分析 （1）串聯(lián)電路的電壓規(guī)律：串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路的電壓之和；并聯(lián)電路的電壓規(guī)律：并聯(lián)電路的總電壓等于各支路兩端的電壓．
（2）探究串聯(lián)電路中的電壓的特點(diǎn)，應(yīng)使兩電阻組成串聯(lián)電路，分別測出兩電阻兩端的電壓和總電壓；
（3）實(shí)驗(yàn)的不足之處需從誤差、實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否具有普遍性兩方面考慮．

解答 解：（1）A、B兩點(diǎn)間的電壓為R₁兩端的電壓，C、D兩點(diǎn)間的電壓為R₂兩端的電壓，E、F兩點(diǎn)間的電壓為總電壓；由1、2、3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，U_AB=U_CD=U_EF，所以可得出結(jié)論：并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓都等于電源電壓，表達(dá)式為：U=U₁=U₂．
（2）探究串聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)，可以把電阻R₁和R₂并聯(lián)后的總電阻，即等效電阻R₀，與R₃串聯(lián)的電路進(jìn)行探究，等效電路如下圖所示；

（3）僅從一次實(shí)驗(yàn)，并且電阻規(guī)格相同，因此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論帶有偶然性，甚至得出錯誤結(jié)論，不具有普遍性；
建議更換不同阻值的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出普遍性的規(guī)律．
故答案為：（1）并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓都等于電源電壓；（2）電路圖如上圖；（3）①更換不同阻值的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；②測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出普遍性的規(guī)律．

點(diǎn)評 本題是一道實(shí)驗(yàn)題，考查了畫電路圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析能力、實(shí)驗(yàn)方法分析等內(nèi)容，解題時要圍繞串并聯(lián)電路的電壓規(guī)律去分析得出結(jié)論，需要注意的是測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的目的一方面是為了減小誤差，另一方面是為了得出普遍性的規(guī)律．