初中物理课外阅读

研究并联电路

来源:教育资讯 | 高三化学 | 阅读人次

【目的和要求】
  研究并联电路电流强度。电压和电阻的特点。
【仪器和器材】

  演示用电表(J0401型)2台、电阻圈(J2358型),单刀开关(J2352型),低压电源(J1201型)或蓄电池,导线若干。
【实验方法】
  1.首先让学生画出并联电路图,如图3.18-1所示。然后再让学生回答测量电路中电流强度(各支路和干路)、电压的方法。

  2.在教师的指导和帮助下,让学生在示教板上将器材按电路图装好电路。R1和R2选用10Ω和15Ω。安培表、伏特表及电源的选用与上次实验相同。
3.闭合电键,测出A、B两点间的电压,即电路的总电压U,把它记录下来(应为6V)。
  4.用伏特表分别再测每个支路两端的电压(实际上仍然是A、B两点间的电压)。
  实验证明:并联电路中,各支路的电压都相等,而且等于总电压。
  5.用安培表测出干路的电流强度,再把安培表先后改串在M、N两点,测出两支路电流强度I1、I2。在忽略误差的情况下。实验证明:I=I1+I2,即并联电路的总电流强度等于各支路电流强度之和。
  6.根据欧姆定律:
  I=U/R,I1=U/R1,I2=U/R2代入上面的式中得:
  U/R=U/R1+U/R2
  1/R=1/R1+1/R2
  从上面的测量数据求出R,然后再算出1/R、1/R1、1/R2。将1/R与1/R1+1/R2进行比较,也能得出1/R=1/R1+1/R2
  实验和计算证明:并联电路的总电阻的倒数,等于各并联导体的电阻的倒数之和。
【注意事项】
  电阻圈选用10Ω和15Ω的目的是为了使两电阻并联的总电阻恰好是R=6Ω,使用U=6V电压时,I=1A。这样,安培表只用0-1A挡就能完成此实验。
  如果用干电池组当电源,提供1A电流较为困难。这时,应自行设计改用阻值较大的导体,必要时还要改装安培表,减小量程。
【思考题】

  如果把并联电路中的一个导体(如R1)换成变阻器,如图3.18-2所示。变阻器的阻值在一定范围内变大或变小时,电路上的电压、各支路的电流强度和干路的总电流强度应怎样变化?设电源是稳压电源。
  图3.18-2电路中,为什么变阻器的阻值不能太小,更不能变成零值?
  编者提示:本小实验可辅以“电磁学”部分的物理实验教学,以此培养和提高学生的实验能力和素养。

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