问题 实验题

如图(甲)所示是小川“探究串联电路中电压的关系”的实验电路图。

(1) 按图(甲)所示的电路图接好电路。

(2)实验步骤:

A.连线时开关应断开,滑片P应置于      端。

B.将滑片P移到适当位置,用电压表测出定值电阻R0两端的电压U1

C.                                                

D.保持滑片P不动,用电压表测出a、b两点之间的电压U。

E.移动滑片P的位置,重复步骤B、C、D两次。

(3)讨论交流

小川用电阻相同的灯泡和定值电阻R0做实验,得到结论:串联电路中各部分电路两端的电压相等,总电压等于各部分电路两端电压之和。

另一小组的小军用阻值不同的灯泡和定值电阻R0做实验,得到结论:串联电路中各部分电路两端的电压不相等,总电压等于各部分电路两端电压之和。

分析小川和小军两人的结论,你认为串联电路中电压关系是:                                 

                                      

(4)小川测电阻R0两端的电压时,电压表示数如图(乙)所示,则此时R0两端的电压为      V。

(5)小川按图(甲)所示接好电路,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,灯泡都不亮,但电压表有读数,经检查:除灯L和定值电阻R0外,其余都没有问题,不考虑灯L和电阻R同时出现故障的情况,则电路中存在的故障可能是                      

(6)为进一步确定故障,小鹏同学将一个电流表正确串联在该电路中,闭合开关S,观察电流表的示数情况:

若电流表有示数,说明故障是:_________________________________;

若电流表无示数,说明故障是:_________________________________。

答案

(1)如图所示(2)右 保持滑片P不动,用电压表测出灯泡两端的电压U2 (3)串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和 (4)1.2 (5)电阻R0断路  灯L短路 (6)灯L短路  电阻R0断路

题目分析:(1)定值电阻R0和滑动变阻器串联,电压表定值电阻R0并联。故如上图连接。

(2)①实验中,开关闭合之前,要移动滑动变阻器的滑片,将滑动变阻器调到最大阻值处,即滑片P在最右端;②用电压表测出了定值电阻R0两端的电压U1之后,应该保持滑片P不动,用电压表测出灯泡L两端的电压U2

(3)小川的结论中“串联电路中各个电阻两端的电压相等”是不合理的,只有串联两个电阻的阻值相等时,才会得出这个结论,因此只是个特殊情况,不是普遍规律;应该像小军那样,采用不同阻值的电阻进行实验,这样得出的结论才具有普遍性。同时要抓住核心,故我认为串联电路中电压关系是:串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和。

(4)由图可知此时R0两端的电压为1.2V。

(5)由图可见,电压表与定值电阻R0并联,灯泡不亮,则可能是灯被短路或某处断路;电压表有读数,则说明电压表两端与电源两端连通了的。故故障可能是灯泡L短路或R0断路。

(6)为进一步确定故障,应将电流表正确串联在该电路中,闭合开关S,观察电流表的示数有无示数,如电流表有示数说明电路连通故故障是灯泡L短路,如电流表无示数说明电路断开故故障是电阻R0断路。

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