Question

在圖甲所示的電路中，電源電壓恒定，A、B兩端接電阻．圖乙為一個(gè)暗盒，盒外的a、6、c、d是該盒的四個(gè)接線柱，某同學(xué)按圖甲所示的電路連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)先把接線柱a、d，a、b(或b、d)，a、c(或c、d)，b、c分別連接到圖甲電路中A、B兩端．測(cè)得各電表的示數(shù)見(jiàn)表1．請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：

(1)表1中有幾個(gè)空格漏填，請(qǐng)你根據(jù)題意完成下表的填寫(xiě)．

(2)某同學(xué)對(duì)表1中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2(或2與3或3與4)中電壓表V₁、V₂、V示數(shù)進(jìn)行深入地研究后發(fā)現(xiàn)，三個(gè)電壓表讀數(shù)的變化量之間存在一定的關(guān)系，該關(guān)系的表達(dá)式為：____________________________________。

(3)某同學(xué)為了研究通過(guò)電阻R₂的電流跟它兩端電壓關(guān)系，設(shè)計(jì)了如下表所示的表格．請(qǐng)你利用上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下表的空白處填寫(xiě)數(shù)據(jù)．根據(jù)填入表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析得出你的結(jié)論(填在表格中)．

 (4)某同學(xué)為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．依照表1的實(shí)驗(yàn)序號(hào)重新實(shí)驗(yàn)．在某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電流表示數(shù)相等，兩個(gè)電壓表示數(shù)也相等，電壓表V₃示數(shù)為1.2V．請(qǐng)你完成下表的填寫(xiě)，并分析產(chǎn)生該現(xiàn)象原因是______________________。

Answer 1

（1）

思路：首先對(duì)電路構(gòu)成進(jìn)行分析，R₁與R₂并聯(lián)，再與R­_AB和R₃串聯(lián)。測(cè)干路電流；測(cè)R₁電流；測(cè)R₁（R₂）和R­_AB的總電壓；測(cè)R­_AB的電壓；測(cè)R₁（R₂）的電壓；測(cè)R₃的電壓。電源電壓為U=U_V+U_V3=6V，且不變

（2）V₁+V₂=V

（3）

(4)R₂斷路

思路：∵與示數(shù)相等，說(shuō)明R₂斷路，此時(shí)U_V3=1.2V，

∴U_V=U_AB+U_V1=U_總-U_V3=6V-1.2V=4.8V

以第一次實(shí)驗(yàn)為例，R₃=U_V3/I=3V/3A=1Ω

R₁=U_V2/I₁=3V/1.5A=2Ω

接下來(lái)要對(duì)暗箱中的電阻進(jìn)行分析（這樣才能知道是第幾次實(shí)驗(yàn)）∵I=U/R

第一次A、B接a、d時(shí)，U_AB=0V，∴R_ad=0Ω

第二次A、B接a、b（或b、d）時(shí)，U_AB=3V，I_AB=I=1.5A   ∴R_ad=3V/1.5A=2Ω

第三次A、B接a、c（或c、d）時(shí)，U_AB=4V，I_AB=I=1A   ∴R_ac=4V/1A=4Ω

第四次A、B接b、c時(shí)，U_AB=4.5V，I_AB=I=0.75A   ∴R_ab=4.5V/0.75A=6Ω

由此可以推想出暗箱中電阻分布如圖所示：

其中R₀=2Ω

根據(jù)題意，R₃兩端電壓為1.2V，

此時(shí)R₃電流為I=I₁=U_V3/R₃=1.2V/1Ω=1.2A

R₁兩端電壓U_V2= I₁×R­₁=1.2A×2Ω=2.4V

U_V1=U_V-U_V2=4.8V-2.4V=2.4V=U_V2

說(shuō)明R_AB與R₁大小相等，即R_AB=R₁=2Ω

所以應(yīng)為第2次實(shí)驗(yàn)