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控制变量法和科学探究的过程
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在图1所示的电路中，电源电压恒定，A、B两端接电阻．图2为一个暗盒，盒中装有由导线和三个阻值相等电阻组成的电路．盒外的a、b、c、d是该电路的四个接线柱，某同学按图1所示的
网友投稿 2022-06-16 00:00:00 零零社区
◎ 题目
在图1所示的电路中，电源电压恒定，A、B两端接电阻．图2为一个暗盒，盒中装有由导线和三个阻值相等电阻组成的电路．盒外的a、b、c、d是该电路的四个接线柱，某同学按图1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1电路中A、B两端．测得各电表的示数，如表1所示．
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，请你根据题意完成表1的填写．
表1：实验数据表
实验
序号
A、B两端分别连接接线柱
A表示
数（安）
A
1
表示
数（安）
V
1
表示
数（伏）
V
2
表示
数（伏）
V表示
数（伏）
V
3
表示
数（伏）
1
a、d
3.000
1.500
______
3.00
______
3．OO
2
d、b（或b、d）
1.500
O.750
3.00
______
4.50
1.50
3
a、c（或c、d）
1.000
0.500
4.00
1．OO
5.00
______
4
b、c
0.750
O.375
4.50
0.75
5.25
O.75
（2）某同学对表1中实验序号l与2（或2-3或3-4）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，设计了如表2所示的表格．请你利用表1中的实验数据在表2的空白处填写数据．根据填入表2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R
2
的电流跟它两端电压关系
对应表1中的实验序号
流过R
2
的电流/A
R
2
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．两个电压表示数电相等，电压表V3示数为1.2伏．请你完成表3的填写，并分析产生这现象原因是______．
表3：第三次实验测得数据
对应表一中的实验序号
A表示数
（安）
A
1
表示数
（安）
V
1
表示数
（伏）
V
2
表示数
（伏）
V表示数
（伏）
V
3
表示数
（伏）
______
______
______
______
______
______
1.2
（5）根据表l中的实验数据，请通过分析，在图2中画出黑盒内的电路图．
◎ 答案
（1）由图甲知，R
1
和R
2
并联，AB与R
3
串联，然后并联与串联电路又串联连接，电流表A在干路上，A
1
在支路上，测量通过R
1
的电流；
电压表V
1
测量AB间的电压，V
2
测量R
1
和R
2
并联后的电路两端的电压，V
3
测量R
3
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=U
1
+U
2
，
序号2中，U
1
=3V，U=4.5V，所以U
2
=U-U1=4.5V-3V=1.5V；
因为电源电压不变，所以V和V
3
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；
V
1
的示数为U
1
=U-U
2
=3V-3V=0V；
序号3中，V
3
的示数U
3
=6V-5V=1V；
（2）V
1
、V
2
、V是串联电路中总电压与各部分电压的关系：U=U
1
+U
2
；
（3）根据并联电路电流的特点，由表1中数据知，
第一次通过R
2
的电流I
2
=I-I
1
=3A-1.5A=1.5A；
R2两端的电压为V
2
的示数U
2
=3V；
2中，通过R
2
的电流为1.5A-0.75A=0.75A；0．
R
2
两端的电压为1.5V；
3中，通过R
2
的电流为1A-0.5A=0.5A；
R
2
两端的电压为1V；
4中，通过R
2
的电流为0.75A-0.375A=0.375A；
R
2
两端的电压为0.75V；
由数据知，R
2
两端的电压增大为原来的几倍，则通过R
2
的电流也增大为原来的几倍，可知通过电阻R
2
的电流跟它两端电压成正比；
（4）由数据1知，R
3
=
U
3
I
=
3V
1A
=1Ω；
R
1
=R
2
=
U
1
I
1
=
3V
1.5A
=2Ω；
该同学同学发现两个电流表示数相等，则说明R
2
断路，R
1
与AB及R
3
形成串联电路；
因为R
1
=2R
3
，所以R
1
两端的电压等于R
3
两端电压的2倍，即R
1
两端的电压为1.2V×2=2.4V；V的示数为6V-1.2V=4.8V；
又有两个电压表的示数相等，所以应该是V
1
与V
2
的示数相同，都为2.4V，则AB间的电阻等于R
2
等于2Ω；
电路中的电流I=
U
R
AB
+
R
1
+
R
3
=
6V
2Ω+2Ω+1Ω
=1.2A．
（5）对暗箱中的电阻进行分析：
∵I=
U
R
，第一次A、B接a、d时，U
AB
=0V，∴R
ad
=0Ω
第二次A、B接a、b（或b、d）时，U
AB
=3V，I
AB
=I=1.5A
∴R
ab
=
3V
1.5A
=2Ω；
第三次A、B接a、c（或c、d）时，U
AB
=4V，I
AB
=I=1A
∴R
ac
=
4V
1A
=4Ω；
第四次A、B接b、c时，U
AB
=4.5V，I
AB
=I=0.75A
∴R
bc
=
4.5V
0.75A
=6Ω；
由此可以推想出暗箱中电阻（其中R
0
=2Ω）分布如图所示：
故答案为：
（1）0；3.00；1.5；1.00；
（2）U=U
1
+U
2
；
（3）1.5，3；0.75，1.5；0.5，1；0.375，0.75；通过电阻R
2
的电流跟它两端电压成正比；
（4）R
2
断路；5；1.2；1.2；2.4；2.4；4.8．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“在图1所示的电路中，电源电压恒定，A、B两端接电阻．图2为一个暗盒，盒中装有由导线和三个阻值相等电阻组成的电路．盒外的a、b、c、d是该电路的四个接线柱，某同学按图1所示的…”主要考查了你对 【控制变量法和科学探究的过程】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202206/212764.html
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