Question

某小組同學在做“探究串聯電路的規律”實驗時，按圖所示的電路圖正確連接電路．在實驗中保持電阻R₁（10歐）不變，四次改變電阻R_x，得到的實驗數據如下表所示．

實驗 序號	電阻Rx （歐）	A表示數 （安）	V1表示數 （伏）	V2表示數 （伏）	V表示數 （伏）
1	5	0.40	4.0	2.0	6.0
2	10	0.30	3.0	3.0	6.0
3	15	0.24	2.4	3.6	6.0
4	20	0.20	2.0	4.0	6.0

①小王同學在分析實驗序號1（或2或3或4）中的______列數據及相關條件時，得出的初步結論是：串聯電路兩端的總電壓等于各串聯電阻兩端的電壓之和．
②小明同學在分析實驗序號1（或2或3或4）中的電壓表V₁示數與電阻R₁的比值、電壓表V₂示數與電阻R_x的比值據及相關條件時，得出初步結論是：______．
③為了研究串聯電路中的電阻關系，同學們首先進行猜想，大家一致認為“串聯電路的總電阻等于各串聯電阻之和”．小王同學提出了自己猜想的依據是：根據電阻的大小與哪些因素有關的知識，即電阻越長，電阻越大，推理得出猜想．小華同學提出了自己猜想的依據是：根據已經學過的歐姆定律和上面得出的串聯電路電流、電壓的特點，推理得出猜想．
（a）你認為______同學猜想的依據是正確的（選填“小王”、“小華”或“小王與小華”）．
（b）為了驗證有關電阻關系的猜想，同學們又利用原來的電源連接了如圖所示的電路．他們用電阻R_總替換上述實驗中的R₁和R_x，則應分別采用阻值為______歐的電阻作為R_總；實驗時，眼睛主要應該觀察電路中的______．
④小明同學仔細觀察表格中的數據后，又進一步綜合分析比較序號1（或2或3或4）中的第2與第4與第5列數據及相關條件，并歸納得出初步結論：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）首先明確哪一列數據是表示串聯電路兩端的總電壓及各串聯電阻兩端的電壓；電壓表V₁示數與電阻R₁的比值和電壓表V₂示數與電阻R_x的比值的物理意義．然后根據表格數據判斷出串聯電路中的電壓、電流的關系；
（2）應根據小王與小華的猜想的依據成立的條件分析，根據實驗的原理設計步驟和測量的物理量；
（3）將序號1（或2或3或4）中的第2與第4與第5列數據進行各種運算處理，然后分析比較，初步得出合理的結論．
解答：解：①因表V₁、V₂和V示數即第4、5、6分別表示，根據串聯電阻R₁、R_x兩端的電壓、串聯電路兩端的總電壓；則由示數可以得出結論：串聯電路的總電壓等于各電阻兩端電壓之和；
②電壓表V₁示數與電阻R₁的比值和電壓表V₂示數與電阻R_x的比值分別表示通過電阻R₁、R_x的電流，通過計算可知比值相等，于是可以得出結論：串聯電路的電流相等；
③（a）因小王同學根據的電阻越長電阻越大是有條件的，即在導體的材料和橫截面積相同的情況下才成立，所以推理得出的猜想不一定正確．小華猜想的依據是已經實驗得出的正確的歐姆定律和串聯電路電流、電壓的特點推理的，所以小華猜想的依據是正確的；
（b）為了驗證有關電阻關系的猜想，如圖所示的電路．用電阻R_總替換上述實驗中的R₁和R_x，則應采用阻值應為R₁和R_x串聯后的總阻值，即為15、20、25、30歐的電阻；實驗時，眼睛主要應該觀察電路中的電流表的示數．
④序號1（或2或3或4）中的第2與第4與第5列數據分別表示的是導體的阻值、電阻R₁、R_x兩端的電壓；分析比較導體兩端的電壓數據之比與它們的電阻之比可歸納得出初步結論：在串聯電路中，各導體兩端的電壓之比等于各導體的電阻之比．
故答案為：①第4、5、6；
②在串聯電路中，各處的電流都是相等的．
③（a）小華；（b）15、20、25、30；電流表的示數．
④在串聯電路中，各導體兩端的電壓之比等于各導體的電阻之比．
點評：對于這類通過表格和圖象得到信息的題目，是中考的熱點，一定弄清表格中列的物理意義，從中能挖掘出隱含的信息很重要．