Question

在圖甲所示的電路中，電源電壓恒定，A、B兩端接電阻．圖乙為一個暗盒，盒外的a、6、c、d是該盒的四個接線柱，某同學按圖甲所示的電路連接電路進行實驗．實驗時，某同學先把接線柱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．測得各電表的示數(shù)見表1．請你根據實驗數(shù)據，回答下列問題：

(1)表1中有幾個空格漏填，請你根據題意完成下表的填寫．

(2)某同學對表1中實驗序號1與2(或2與3或3與4)中電壓表V₁、V₂、V示數(shù)進行深入地研究后發(fā)現(xiàn)，三個電壓表讀數(shù)的變化量之間存在一定的關系，該關系的表達式為：____________________________________。

(3)某同學為了研究通過電阻R₂的電流跟它兩端電壓關系，設計了如下表所示的表格．請你利用上表中的實驗數(shù)據在下表的空白處填寫數(shù)據．根據填入表中的實驗數(shù)據，分析得出你的結論(填在表格中)．

 (4)某同學為了驗證實驗數(shù)據．依照表1的實驗序號重新實驗．在某次實驗過程中，某同學發(fā)現(xiàn)兩個電流表示數(shù)相等，兩個電壓表示數(shù)也相等，電壓表V₃示數(shù)為1.2V．請你完成下表的填寫，并分析產生該現(xiàn)象原因是______________________。

Answer 1

（1）

思路：首先對電路構成進行分析，R₁與R₂并聯(lián)，再與R­_AB和R₃串聯(lián)。測干路電流；測R₁電流；測R₁（R₂）和R­_AB的總電壓；測R­_AB的電壓；測R₁（R₂）的電壓；測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，說明R₂斷路，此時U_V3=1.2V，

∴U_V=U_AB+U_V1=U_總-U_V3=6V-1.2V=4.8V

以第一次實驗為例，R₃=U_V3/I=3V/3A=1Ω

R₁=U_V2/I₁=3V/1.5A=2Ω

接下來要對暗箱中的電阻進行分析（這樣才能知道是第幾次實驗）∵I=U/R

第一次A、B接a、d時，U_AB=0V，∴R_ad=0Ω

第二次A、B接a、b（或b、d）時，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，U_AB=4V，I_AB=I=1A   ∴R_ac=4V/1A=4Ω

第四次A、B接b、c時，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

根據題意，R₃兩端電壓為1.2V，

此時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

說明R_AB與R₁大小相等，即R_AB=R₁=2Ω

所以應為第2次實驗