小马和小陆两位同学为了验证串联电路的某一规律,用学生电源、电压表、电键、若干阻值不同的电阻、若干导线进行实验.他们按图(a)电路图连接电路,闭合电键S后,发现V的表盘如图(b)所示,小马迅速断开电键.他们修正后,分别测量电阻、电源两端的电压,并将三次实验的数据记录在表一中.
表一?表二实验序号123实验序号456789V示数(伏)3.55.07.5V示数(伏)3.55.57.59.512.514.5V1示数(伏)1.21.62.5V1示数(伏)0.71.11.51.92.63.0V2示数(伏)2.33.55.0V2示数(伏)2.84.56.07.510.011.5(1)根据有关信息,可判断他们是在做验证串联电路中______规律的实验.
(2)开始闭合电键S后,V表的表盘如图(b)所示的原因是______.
(3)根据表一中的实验数据,可得出的初步结论:______.
(4)他们在实验过程中,改变了3次电源电压,其目的是______.
(5)小马和小陆观察到,R1两端的电压小,R2两端的电压大,于是他们提出了猜想:串联电路中各导体两端的电压与导体的电阻成正比.为了证实猜想,他们进一步进行实验.小马将阻值为20欧姆的R3替换R2再次实验,测得的数据记录在表二中.
请你利用表一、二中的数据和相关条件验证两位同学的猜测,简要说明处理实验数据的方法:______.
网友回答
解:(1)根据电路图可以看出,电阻R1和R2串联,电压表V测量的是电源电压U,电压表V1测量的是电阻R1两端的电压U1,电压表V2测量的是电阻R2两端的电压U2,根据表中数据可以看出他们测量的都是电压值,他们是在做验证串联电路中电压规律的实验.
(2)图(b)所示的情况是,超出了电压表的量程,原因是电压表选了小量程.
(3)根据表一中的数据可以看出:
第一次:U1+U2=1.2V+2.3V=3.5V;U=3.5V
第二次:U1+U2=1.6V+3.5V=5.1V;U=5V
第三次:U1+U2=2.5V+5.0V=7.5V;U=7.5V
由此可以得出:串联电路中,电源电压等于各串联导体两端的电压之和.
(4)本实验中改变三次电压的目的是为了寻找串联电路的电压规律,避免实验结论的偶然性.
(5)要想验证串联电路中各导体两端的电压与导体的电阻成正比,即利用表一中的数据计算的比值,再计算的比值,看两次的比值是否相等或近似相等.为了避免结论的偶然性,再利用表二中的数据计算的比值,计算的比值,进行比较,看两次的比值是否相等或近似相等.如果相等则猜想正确.否则,不正确.
故