题目内容
【题目】为了验证串联电路电压的特点,小瑞设计了如图甲所示的电路进行实验.
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(1)在连接电路时,开关应处于_________状态。
(2)小瑞测量L1的电压时,闭合开关后,他观察到这时两灯都不发光了,而电压表的示数接近电源电压,此时该电路可能存在的故障是___________;
(3)排除故障后,小瑞进行第一次试验,他正确测出了灯L1、L2端电压均为2.2V.AC间的电压为4.5V;于是他得到了:在误差允许范围内:串联电路各用电器两端的电压相等,串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。你认为这种结论是否合理____(选填"合理"或"不合理")。理由是____________;你认为小瑞做这个实验还有什么地方存在不足?____________
(4)小瑞按正确的方法测出了L1、L2及AC间(即电源)的电压分别为:U1=1.5V,U2=2.4V,UAC的示数如图乙所示,可读出UAC= ______V.根据测量结果,在误差允许范围内你认为串联电路中各部分电路两端电压和电源电压的关系是_________(写出U1、U2、UAC的关系式即可)。
【答案】断开 L1断路 不合理 只做了一次实验,具有偶然性 使用规格相同的灯泡 4.0 UAC=U1+U2
【解析】
(1)[1]连接电路时,为了保护电路,开关必须处于断开状态;
(2)[2]由电路图可知,两灯泡串联,电压表与灯L1并联;闭合开关S后,灯L1、L2均不亮,说明电路存在断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路,故电路故障是L1断路;
(3)[3]这种结论不合理,因为实验中只做了一次实验,具有偶然性;
[4]实验中使用规格相同的灯泡,得到各用电器两端的电压相等,具有偶然性,应该换用不同规格的灯泡进行实验;
(4)[5]根据电路图可知,两灯泡串联,UAC的示数是L1与L2两端的总电压,串联电路中总电压等于各分电压之和,UAC的示数应大于串联的各部分电路两端的电压;电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为U=4.0V,
U1+U2=1.5V+2.4V=3.9V,
[6]在误差允许范围内串联电路中用电器两端电压与电源电压相等,即UAC=U1+U2。
【题目】小宇同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,器材如图(甲)所示,电源为两节新的干电池,两个滑动变阻器甲“10Ω,1A”字样,乙标“20Ω,1A”分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个。
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(1)请用笔画线代替导线,把图甲所示的电路补充完整(滑片P向右滑,滑动变阻器接入电路的电阻变大)。
(________)
(2)小宇同学首先将5Ω定值电阻接入电路,将滑片P滑到_____(选填“A”或“B”)端,再闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,电流表的示数如图(乙)所示,该示数为_____A。
(3)接下来,小宇同学应该_____,并且将滑动变阻器阻值调到最大处,然后将5Ω的电阻替换为10Ω。闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为_____V,将电流表示数记录在表格中。
(4)将定值电阻换成20Ω,若滑片位置不变,闭合开关后为保持定值电阻两端电压不变,滑片应向_____(选填“A”或“B”)移动。由表格中数据发现:在电压一定时,电流与电阻成_____(选填“正比”或“反比”)。本次探究中,若所有电阻均能完成实验,则应该选_____滑动变阻器(选“甲”或“乙”)
实验次序 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | 0.2 | 0.1 |
(5)此实验结束后,一个同学把定值电阻换成了标有3.8V小灯泡,(已知电源电压改为6V)想测其电阻,其原理是_____;则电压表应该选择的量程为_____V。但另一个同学发现很难读数,应如何改进:_____。调节滑动变阻器使电压表的示数为_____V。