Question

1．在探究“串联电路电压规律”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路．

（1）图甲是小明连接的部分电路，请你用笔画线代替导线帮他完成电路．
（2）小明在检查实验器材时，发现电压表的指针如图乙所示，他接下来的操作是将电压表指针调零．
（3）解决上述问题后，小明闭合开关进行实验，得到如表所示．测R₂电压时电压表示数如图丙所示，请你将电压表的示数填入表格中．

U1/V	U2/V	U/V
1.4		2.9

（4）根据表格中的数据，小明得出以下结论：
①串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和．
②串联电路中各用电器两端电压相等．
请你对他得出结论的原因进行评估
①应多次实验找普遍规律；
②应选用两个不同电阻进行实验，找一般规律．
【拓展】小明发现，串联电路各部分电压之和很接近但小于总电压．这与“串联电路中总电压等于各用电器电压之和”不完全一致．
老师告诉他电池是有内阻的，电池可简化为如图丁所示的部分，小明想要测量这谅解干电池串联后的内阻．他将图甲电路中的两个定值电阻拆下，换成一个阻值为5Ω的定值电阻，闭合开关，电压表示数为2.5V；若将电压表直接接在电源两端，电压表示数为3V，据此小明算出两节干电池的内阻为1Ω．

Answer 1

分析 （1）在探究“串联电路电压规律”的实验中，R₁和R₂应串联，电压表与被测用电器并联，电流从正接线柱流入负接线柱流出；
（2）由图乙知电压表指针没有指在零刻度线上，应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上；
（3）根据电压表量程和分度值读出示数；
（4）实验的不足之处需从实验结论是否具有普遍性方面考虑；
（5）根据串联电路特点和欧姆定律计算电池的内阻．

解答 解：（1）在探究“串联电路电压规律”的实验中，R₁和R₂应串联，电压表与被测用电器并联，电流从正接线柱流入负接线柱流出，如图所示：

（2）由图乙知电压表指针没有指在零刻度线上，则接下来的操作是将电压表指针调零；
（3）由图可知，电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.4V，如下表：

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

（4）①实验只做1次，次数太少，应多次实验找普遍规律．
②实验时所选电阻规格相同，因此得出的实验结论带有偶然性，应选用两个不同电阻进行实验，找一般规律．
（5）由题意可知，定值电阻和电池的内阻串联，电压表示数为2.5V，则电路中电流为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{5Ω}$=0.5A，
电池的内阻两端的电压为U′=3V-2.5V=0.5V，电池的内阻为R′=$\frac{U′}{I}$=$\frac{0.5V}{0.5A}$=1Ω．
故答案为：（1）如图所示；（2）将电压表指针调零；（3）如上表；（4）①应多次实验找普遍规律；②应选用两个不同电阻进行实验，找一般规律；（5）1．

点评 本题是一道实验题，考查了根据电路图连接实物、实验操作的注意事项、故障分析、实验数据分析能力等内容，解题时要围绕串联电路的电压规律去分析．