Question

5．如圖甲所示是小梁“探究串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖．

（1）按圖甲所示的電路圖把如圖乙實(shí)物圖連接完成．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
A．連線(xiàn)時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，滑片P應(yīng)置于右端．（填“左”或“右”）
B．將滑片P移到適當(dāng)位置，用電壓表測(cè)出定值電阻R₀兩端的電壓U₁．
C．保持滑片P不動(dòng)，用電壓表測(cè)出燈泡兩端的電壓U₂．
D．保持滑片P不動(dòng)，用電壓表測(cè)出a、b兩點(diǎn)之間的電壓U．
E．移動(dòng)滑片P的位置，重復(fù)步驟B、C、D兩次．
（3）討論交流
小川用電阻相同的燈泡和定值電阻R₀做實(shí)驗(yàn)，得到結(jié)論：串聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓相等，總電壓等于各部分電路兩端電壓之和．另一小組的小軍用阻值不同的燈泡和定值電阻R₀做實(shí)驗(yàn)，得到結(jié)論：串聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓不相等，總電壓等于各部分電路兩端電壓之和．分析小川和小軍兩人的結(jié)論，你認(rèn)為串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系是串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和．
（4）小川測(cè)電阻R₀兩端的電壓時(shí)，電壓表示數(shù)如圖丙所示，則此時(shí)R₀兩端的電壓為1.2V．
（5）小川按圖甲所示接好電路，閉合開(kāi)關(guān)S，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，燈泡都不亮，但電壓表有讀數(shù)，經(jīng)檢查：除燈L和定值電阻R₀外，其余都沒(méi)有問(wèn)題，不考慮燈L和電阻R同時(shí)出現(xiàn)故障的情況，則電路中存在的故障可能
是電阻R₀斷路或燈L短路．
（6）為進(jìn)一步確定故障，小鵬同學(xué)將一個(gè)電流表正確串聯(lián)在該電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，觀(guān)察電流表的示數(shù)情況，若電流表有示數(shù)，說(shuō)明故障是燈L短路若電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明故障是：電阻R₀斷路．

Answer 1

分析 （1）定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，注意滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則接線(xiàn)；
（2）①進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處；
②探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，用電壓表分別測(cè)出各用電器兩端的電壓，然后分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論．
（3）為了得出普遍規(guī)律，實(shí)驗(yàn)中要換用不同規(guī)格的用電器多次測(cè)量尋找共同的規(guī)律．
（4）電壓表讀數(shù)時(shí)，要看清量程和對(duì)應(yīng)的分度值，根據(jù)指針的位置讀數(shù)．
（5）電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表和電源連接的部分電路無(wú)斷路；
（6）電路發(fā)生短路時(shí)，電路為通路，電流表有示數(shù)；電路發(fā)生斷路時(shí)，電路中沒(méi)有電流，電流表無(wú)示數(shù)．

解答 解：（1）使定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，如下圖所示：

（2）A、連線(xiàn)時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，閉合開(kāi)關(guān)前，要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值處，故將滑片移至最右端；
C、用電壓表測(cè)出了定值電阻R₀兩端的電壓U₁之后，應(yīng)該保持滑片P不動(dòng)，用電壓表測(cè)出燈泡L兩端的電壓U₂．
（3）小川和小軍的結(jié)論都具有片面性，串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律應(yīng)該是兩種情況的共同點(diǎn)，因此正確的結(jié)論為串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和．
（4）電壓表選用的是0～3V量程，分度值為0.1V，指針指在1V后面第2個(gè)小格上，因此讀數(shù)為1.2V．
（5）根據(jù)電路圖可知，電壓表與定值電阻R₀并聯(lián)，燈泡不亮，電壓表有讀數(shù)，說(shuō)明燈泡L短路或R₀斷路；
（6）為進(jìn)一步確定故障，將電流表串聯(lián)在電路中，若電流表有示數(shù)，說(shuō)明L短路；如果電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電阻R₀斷路．
故答案為：（1）見(jiàn)解答圖；（2）右；保持滑片P不動(dòng)，用電壓表測(cè)出燈泡兩端的電壓U₂；（3）串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和；（4）1.2；（5）電阻R₀斷路；燈L短路；（6）燈L短路；電阻R₀斷路．

點(diǎn)評(píng) 考查了根據(jù)電路圖連接實(shí)物、實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)、故障分析等內(nèi)容，解題時(shí)要圍繞串聯(lián)電路的電壓規(guī)律去分析得出結(jié)論，需要注意的是在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)都必須是斷開(kāi)的；實(shí)驗(yàn)中既要選擇阻值相同的用電器又要選擇阻值不同的用電器，發(fā)現(xiàn)共同點(diǎn)，這樣得出的結(jié)論才具有普遍性，才有說(shuō)服力．