Question

1．在探究“串聯(lián)電路電壓規(guī)律”的實驗中，小明設計了如圖甲所示的電路．

（1）圖甲是小明連接的部分電路，請你用筆畫線代替導線幫他完成電路．
（2）小明在檢查實驗器材時，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針如圖乙所示，他接下來的操作是將電壓表指針調零．
（3）解決上述問題后，小明閉合開關進行實驗，得到如表所示．測R₂電壓時電壓表示數如圖丙所示，請你將電壓表的示數填入表格中．

U1/V	U2/V	U/V
1.4		2.9

（4）根據表格中的數據，小明得出以下結論：
①串聯(lián)電路中總電壓等于各用電器兩端電壓之和．
②串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓相等．
請你對他得出結論的原因進行評估
①應多次實驗找普遍規(guī)律；
②應選用兩個不同電阻進行實驗，找一般規(guī)律．
【拓展】小明發(fā)現(xiàn)，串聯(lián)電路各部分電壓之和很接近但小于總電壓．這與“串聯(lián)電路中總電壓等于各用電器電壓之和”不完全一致．
老師告訴他電池是有內阻的，電池可簡化為如圖丁所示的部分，小明想要測量這諒解干電池串聯(lián)后的內阻．他將圖甲電路中的兩個定值電阻拆下，換成一個阻值為5Ω的定值電阻，閉合開關，電壓表示數為2.5V；若將電壓表直接接在電源兩端，電壓表示數為3V，據此小明算出兩節(jié)干電池的內阻為1Ω．

Answer 1

分析 （1）在探究“串聯(lián)電路電壓規(guī)律”的實驗中，R₁和R₂應串聯(lián)，電壓表與被測用電器并聯(lián)，電流從正接線柱流入負接線柱流出；
（2）由圖乙知電壓表指針沒有指在零刻度線上，應對電壓表進行調零，使指針指在零刻度線上；
（3）根據電壓表量程和分度值讀出示數；
（4）實驗的不足之處需從實驗結論是否具有普遍性方面考慮；
（5）根據串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算電池的內阻．

解答 解：（1）在探究“串聯(lián)電路電壓規(guī)律”的實驗中，R₁和R₂應串聯(lián)，電壓表與被測用電器并聯(lián)，電流從正接線柱流入負接線柱流出，如圖所示：

（2）由圖乙知電壓表指針沒有指在零刻度線上，則接下來的操作是將電壓表指針調零；
（3）由圖可知，電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，示數為1.4V，如下表：

U1/V	U2/V	U/V
1.4	1.4	2.9

（4）①實驗只做1次，次數太少，應多次實驗找普遍規(guī)律．
②實驗時所選電阻規(guī)格相同，因此得出的實驗結論帶有偶然性，應選用兩個不同電阻進行實驗，找一般規(guī)律．
（5）由題意可知，定值電阻和電池的內阻串聯(lián)，電壓表示數為2.5V，則電路中電流為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{5Ω}$=0.5A，
電池的內阻兩端的電壓為U′=3V-2.5V=0.5V，電池的內阻為R′=$\frac{U′}{I}$=$\frac{0.5V}{0.5A}$=1Ω．
故答案為：（1）如圖所示；（2）將電壓表指針調零；（3）如上表；（4）①應多次實驗找普遍規(guī)律；②應選用兩個不同電阻進行實驗，找一般規(guī)律；（5）1．

點評 本題是一道實驗題，考查了根據電路圖連接實物、實驗操作的注意事項、故障分析、實驗數據分析能力等內容，解題時要圍繞串聯(lián)電路的電壓規(guī)律去分析．