探究:并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系(义务教育课程
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第116页)实验目的:探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系实验器材:计算机、数据采集器、电流传感器(3个)、电池(1.5V4节)或稳压电源、滑动变阻器、电路板,导线等提出问题:在图5.5-2(原教科书序号)中,两个灯泡并联起来接到电源上。流过A、B、C各点的电流可能有什么关系?猜想与假设:C点处的电流等于A点处的电流与B点处的电流之和。
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实验:分别把A、B、C各点断开,把电流传感器接入,在电路中串联一个滑动变阻器(电路如图1)移动滑动端,改变电阻,从而改变电路的电流,测量流过的电流,计算机自动读出电流的数据,同时作出电流随时间变化的图象,看看它们有什么关系。图1探究并联电路中的电流关系的实验电路进行实验:1.按电路图连接电路,把滑动变阻器置于电阻最大位置;2.进入TriEilab主页后,打开实验
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“串并联电路电流关系”;3.闭合开关S,点击“开始”,移动滑动变阻器滑动端,观察电流的变化;4.点击“结束”,采集数据完成;5.观察图象,得出结论。实验结果:(1)数据A点的电流I1B点的电流I2C点的电流I第1次测量0.077A0.078A0.153A第2次测量0.203A0.208A0.405A(从数据表中选取两组数据)(2)电流图象图2并联电路中两支路电流与总电流的图象蓝线表示电路图中A点处的电流(传感器1的读数),绿线表示电路图中B点处的电流(传感器2的读数),红线表示电路图中C点处的电流,从图象和数据表都可以看出,C点处的电流等于A点处的电流与B点处的电流之和。
分析
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和论证(测量结果说明了什么?得出了什么结论?):并联电路中干路电流等于各支路电流之和。评估:(实验设计有没有不合理的地方?操作中有没有什么失误?测量结果是不是可靠?)第1组数据,误差为,第2组数据,误差为,误差很小(远小于5%),可以认为实验成功。交流:(把你的探究过程及结论告诉同学和老师,或者把这个探究记录给他们看,征求他们的意见。既要改正自己的错误,又要为自己的正确观点和做法辩护。把交流的情况简要记在这里。)由于电流传感器的负极(黑色接线柱)是接地点,所以当两个电流传感器串联使用时要把黑色接线柱接在一起,如图3所示。图3串联的电流传感器的接线方法否则,按通常与电流表一样的接法,如图4所示,则会出现传感器2短路,电流读数接近0。图4串联的电流传感器不能这样接本实验中,电流传感器3的接法就要与通常电流表的接法不同,把黑导线与传感器1和2的黑导线接在一起。这样,电流传感器3的读数就是负值,做的图象就在下面。为了解决这个问题,我又用公式编辑功能设置了另一个物理量:电流4,使,大家在图2中看到的总电流(红线所示)就是I4,所以在图2下的说明中没有写(传感器3的读数)。(2)关于A点电流与B点电流的关系,二者不一定相等。当两个灯泡的电阻相等时,二者才相等,否则不相等。