题目内容
10.【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
【设计与进行实验】
(1)按图所示的电路图连接电路.
(2)闭合开关,排除故障,用电压表测出L1两端的电压.
(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上.
(4)测出AC间的电压,得出结论.
【交流与评估】
(1)在拆接电路时,开关必须断开.
(2)如图甲闭合开关,发现电压表示数为零(电压表完好且接线良好),则电路中小灯泡的故障可能是L1短路或L2断路.
(3)小华认为小明用步骤3的方法不能测出L2两端的电压,他的理由是电压表的正、负接线柱接反了.
(4)方法改进后,测BC间电压使用的是0~3V的量程,但粗心的小明按照另一量程读数为7V,则BC间正确示数为1.4V.
(5)测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中后,下一步首先要做的是B
A.整理器材,结束实验 B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.分析数据,得出结论 D.换用电压表的另一量程再测出一组电压值
(6)小明连接好电路后,闭合开关两灯泡都亮,由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,下面有两种简单判断方法是否可行?请你在表中空格填写“可行”或“不可行”.
| 方法 | 操作 | 现象 | 结论 | 方法是否可行 |
| 方法1 | 把其中一灯泡从灯座中取下 | 另一灯熄灭 | 两灯一定是串联 | ①可行 |
| 方法2 | 把任意一根导线断开 | 两灯熄灭 | 两灯一定是串联 | ②不可行 |
分析 (1)为了保护电路,在拆接电路时,开关必须断开;
(2)闭合开关,电压表示数为零,说明电压表被短路或电路断路,但电压表不能与电源两极相连;
(3)电压表接入电路中,电流必须从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出;
(4)电压表有两个量程,大量程为小量程的5倍,据此求出BC间的真实电压;
(5)探究串联和并联电路的电压和电流时为了实验结论具有普遍性,采用相同灯泡和不同灯泡进行多次实验来寻找规律;
(6)串联电路中电流只有一条路径;并联电路中有多条路径;
串联电路和并联电路中各用电器的工作特点的不同之处:串联电路各用电器同时工作、同时不工作,互相影响;并联电路各用电器可以独立工作、互不影响;可以同时工作,也可以同时停止工作.
解答 解:(1)为了保护电路,在拆接电路时,开关必须断开;
(2)闭合开关,电压表示数为零,说明电压表被短路或电路断路,但电压表不能与电源两极相连;
如果电压表被短路,由于电压表完好且接线良好,说明与电压表并联的灯泡短路,即灯泡L1短路;
如果电路断路,则电压表的正负接线柱不能与电源两极相连,因此断路位置为电压表与电源两极相连的用电器断路,可能是灯泡L2断路或开关断路等;
(3)在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样电流将从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,即电压表的正负接线柱接反了,因此不能测出L2两端的电压;
(4)因为电压表有两个量程,并且大量程为小量程的5倍,所以BC间的真实电压:U=$\frac{7V}{5}$=1.4V;
(5)测出AB、BC、AC间的电压记录在表格后,接下来需换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据寻找普遍规律,故B正确;
(6)方法1:把其中一只灯泡从灯座中取下来,如果观察另一只灯泡熄灭,说明两灯串联连接,因此该方法是可行的;
方法2:把任意一根导线断开,如果观察两灯都熄灭,则是无法确定两灯的连接方式的.
因为无论两灯串联还是并联,当把任意一根导线断开时,都有可能造成两灯熄灭.串联电路的电流路径只有一条,一处断开则电路中就不会有电流,两灯都不发光;并联电路的电流路径虽然有多条,各用电器可以独立工作,但如果是并联电路干路上的导线断开,则整个电路都不能工作,即两灯都不发光,所以该方法是不可行的.
故答案为:(1)断开;(2)L1短路;L2断路;(3)电压表的正、负接线柱接反了;(4)1.4;(5)B;(6)①可行;②不可行.
点评 本题考查了连接、拆接电路的注意事项、电路故障分析、电压表的正确使用以及量程间的关系、多次测量的目的以及串联电路和并联电路的辨别,涉及的知识点多,综合性强,具有一定的难度.
| 型号 | V8 | 电池容量 | 8000mAh |
| 输入 | 5V-1500mA | 输出 | 5V-1000mA |
| A. | B. | C. | D. |
| A. | 3W | B. | 30W | C. | 300W | D. | 3000W |