题目内容

17.小明同学对串联电路电压规律进行了探究
【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)按如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)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是L1短路或L2断路排除故障后又发现电压表指针反向偏转,可能的原因是电压表的正负接线柱接反了.
(2)小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?不能,为什么?测L2两端电压时正负接线柱接反了.
(3)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,小明分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和.此实验在设计方案上存在的不足之处是实验次数少,结论具有偶然性.改进方法换不同规格小灯泡多做几次实验.
UAB/VUBC/VUAC/V
2.41.43.8

分析 (1)闭合开关,发现电压表示数为零,可从灯泡发生短路或断路分析;电压表指针反向偏转,可能的原因是电压表的正负接线柱接反了;
(2)在使用电压表时,电流一定要从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出;
(3)只进行了一次实验就得出结论,不具有普遍性;为了使实验结论具有普遍性,应进行多次测量.

解答 解:(1)因为闭合开关,发现电压表示数为零,可能是电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连,或电压表短路,若故障出现在灯泡处,则可能是L1短路或者L2断路;
在使用电压表时,电流一定要从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,实验时电压表指针反向偏转,可能的原因是电压表的正负接线柱接反了;
(2)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,这样电压表正负接线柱接反,所以不能测出L2两端的电压;
(3)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验.
故答案为:(1)L1短路;L2断路;电压表正负接线柱接反了;
(2)不能;测L2两端电压时正负接线柱接反了;
(3)实验次数少,结论具有偶然性;换不同规格小灯泡多做几次实验.

点评 本题考查了实物连接注意事项、电路故障分析以及电压表的使用,知识点较多;注意对串联电路电压规律进行探究,应采用不同规格的灯泡多次实验,使结论具有普遍性.

练习册系列答案
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12.小组同学测量“小灯泡的功率”,按测小灯泡L的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A,0~3A))、电压表(0~3V,0~15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω   0.5A)、R2(50Ω   0.5A)、R3(500Ω   1A).测量电路如图甲所示:

(1)请按照电路图甲,以笔画线连接实物图乙(电压表、电流表应选择合适的量程)
(2)滑动变阻器应选用R2.(选填R1/R2/R3
(3)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至BA/B)端.
(4)闭合开关S后,发现小灯泡L不亮,电流表有示数,但电压表无示数,故障原因可能是灯泡L处短路.
(5)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,电流表和电压表的示数如图丙所示,此时通过小灯泡L的电流是0.22A,灯泡两端的电压是1.8V,此时灯泡的电阻是8.2Ω,灯泡的实际功率是0.396W.
为使小灯泡L处于额定工作状态,此时应将滑动变阻器的滑片向(左/右)移,直至电压表的示数为2.5V.

(6)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡L的电流和它两端的电压,根据记录的数据,同学们画出了灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象,如图丁所示,根据图象提供的信息,算出灯泡的额定功率为0.625W,灯泡的电阻随电压增大而变大.(变小/不变/变大)

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