题目内容

6．小明、小华、小军三位同学在物理实验时，对“串联电路电压规律”进行探究．

【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
（1）按电路图连接电路；
（2）闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；
（3）在测L2两端的电压时，小明同学为了节省实验时间，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．
【交流与评估】
（1）在连接电路时，开关必须断开；
（2）小明用上面的方法不能测出L2两端的电压，理由是电压表正负接线柱接反了；
（3）方法改进后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中．分析小明同学的实验数据可以得出的结论是串联电路中总电压等各用电器两端电压之和
UAB/VUBC/VUAC/V
2.01.83.8
（4）这个实验在设计方案上还存在的不足之处是实验次数太少；
（5）图2是小明同学记录的另一次实验数据，读数为2.4；
（6）小华同学在用电压表测电压时，电压表指针偏转角度每次均很小，这是由于C
A．电压表没有并联在电路中         B．“+”、“-”接线柱接反
C．电压表量程选择太大             D．电压表量程选择太小
（7）小军同学按图示电路图连接电路，闭合开关后发现L2灯亮，L1灯不亮，电压表的示数为0，造成该现象可能的原因是L1短路
（8）细心的小明还发现：电压较大的那个灯泡比另一个亮，且更换了不同规格的灯泡总是这样，于是他得出了“不同灯泡的亮暗和电压有关，电压高的灯泡亮，电压低的灯泡暗”的结论，你认为该结论错误（选填“正确”“错误”）．

分析 （1）连接电路时开关应断开；
（2）电压表应与被用电器并联，并且让电流从正接线柱流进，负接线柱流出；
（3）将AB间电压与BC间电压相加，即可判断出是否与AC间电压相等；
（4）为得出普遍结论，应使用不同规格的实验器材进行多次实验，测出多组实验数据；
（5）看清量程和分度值，读出电压表的示数；
（6）实验时电表应选择合适的量程，量程太小，可能会损坏电表，量程太大，电表指针偏角太小，读出误差较大；
（7）在用电压表判断电路故障时，可以根据以下规律进行：当电压表示数为零时，电压表所测范围之内出现短路，或者所测范围之外出现开路；当电压表示数较大（或等于电源电压）时，电压表所测范围之外出现短路，或者所测范围之内出现开路；
（8）灯泡亮度是由灯泡的电功率决定的，应用串联电路特点与电功率公式分析答题．

解答 解：
（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（2）由图测L1电压时，电流从电压表右侧流入，左侧流出．测L2两端的电压时，若电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，不能测出其电压，因为电压表正负接线柱接反了；
（3）由表中数据可知：UAB+UBC=3.8V，这与UAC间电压相等，所以可得结论：串联电路中总电压等各用电器两端电压之和（或UAC=UAB+UBC）；
（4）由实验可知，该实验值进行了一次实验，只测出了一组实验数据，实验此时太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性，为得出普遍结论，应改变灯泡的规格进行多次实验或改变电源电压进行多次实验；
（5）电压表使用的量程为0～3V，分度值为0.1V，则此时电压表的示数为2.4V；
（6）小华同学在用电压表测电压时，电压表指针偏转角度每次均很小，
A、如果电压表没有并联在电路中，电压表示数会较大，指针偏角较大，故A错误；
B、“+”、“-”接线柱接反，电压表指针将反向偏转，故B错误；
C、电压表量程选择太大，电表指针偏角很小，故C正确；
D、电压表量程选择太小，指针将会超出量程，故D错误；故选C；
（7）由题意可知，电流表无示数，说明电路中没有电流，故说明电路中可能出现了开路，则可能L1短路（或电压表短路）；
（8）两灯泡串联，通过它们的电流I相等，由P=UI可知，灯泡电压越大，灯泡实际功率越大，灯泡越亮，灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，不是由电压决定的，因此小明的结论是错误的．
故答案为：（1）断开；（2）电压表正负接线柱接反了；（3）串联电路中总电压等各用电器两端电压之和；（4）实验次数太少；（5）2.4；  （6）C；（7）L1短路；（8）错误．

点评 本题是一道实验题，做此题时要围绕串联电路的电压规律去分析解答，需要注意的是在电学实验中，连接电路时开关都必须是断开的．

练习册系列答案
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16．小林同学用两节干电池、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率．
（1）如图甲所示是小林同学连接的实物图，其中有一处连接错误，请在错误连线上打“×”，并用笔画线代替导线画上正确的连线．
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑片，电压表示数总是3V不变，你认为发生故障的原因可能是灯丝处断路（或R处短路）．
（3）电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器，继续实验，并根据实验数据画出如图乙所示的I-U图象，当电压表的示数如图丙所示，则此时灯泡的电阻是7.5Ω．
（4）继续实验，小灯泡正常发光，滑动变阻器应向左端（选填“左端”或“右端”）移动，此时小灯泡的功率为0.625 W．
17．实际的电压表有一定的电阻，称为电压表的内阻，现给你一个电阻箱（O～9999欧），一个开关．一个学生电源，若干导线，设计一个测量量程为O～3伏的电压表的内阻，要求在测量过程中不改变电路的连接情况，不需要通过计算求得内阻的值．
（1）画出实验的电路图．
（2）写出实施的方案，并指出对电源电压的要求．
（注：电阻箱的符号）
14．如图甲是小明做“观察水的沸腾”的实验装置图．

（1）实验时，老师让同学们在烧杯上盖上硬纸板，这样做的目的是减少热量散失．
（2）小明在水温升高到90℃时开始每隔1min记录一次水的温度．记录的数据如表所示，其中在第2min记录数据时，温度计的示数如图乙所示，请将读数填在表内的空格处．
时间/min01234567
温度/℃9092949698999999
（3）请你根据表中的数据在图丙中画出水的温度随时间变化的图象．
（4）从图象中可以看出水的沸点是99℃，水在沸腾时温度的特点是保持不变．
（5）实验结束后，同学们所测水的沸点都低于100℃，由此大家判断可能是当时的大气压低于（选填“高于”、“等于”或“低于”）标准大气压．
（6）安装好器材开始实验后，小明的操作如图丁所示，请指出小明的错误之处：视线没有与温度计液柱的上表面相平，温度计碰到了杯底部．
（7）小明看到水沸腾时水面上下停的冒出“白气”，此现象产生的原因是水面上的水蒸气遇冷液化变为液态的小水珠，形成“白气”．当他撒去酒精灯后，发现水未停止沸腾，试分析其原因烧杯底和石棉网的温度高于水的沸点，水可以继续吸热（合理即可）．
（8）实验收集多组数据是为了①（填序号）
①得到可靠的结论；②减小实验误差．
1．平直轨道上行驶的列车中，放在车厢上小桌上的一只苹果相对于（　　）是静止的．
A．这列车的机车B．坐在桌椅上的乘客
C．沿车厢走动的乘客D．列车外面的一排树木
11．将刻度尺的一端紧压在桌面上，拨动伸出桌面的一端会听到声音，这说明声音是由于振动产生的；显著改变刻度尺伸出桌面的长度，用与上次相同的力拨动，能够听出声音的音调发生了变化；逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，钢尺振动发出声音的音调会逐渐变低．当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于声音的频率低于20Hz．
18．如图1所示装置是小明“研究电流跟电压、电阻的关系”的实物图．
（1）请用画笔线代替导线把实物图连线补充完整（要求导线不能交叉）．
（2）拆接电路时，开关应断开，并将滑动变阻器的阻值调到最大．
（3）在研究电流与电阻关系时，小明先把R=5欧的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为10Ω的电阻并合上开关，电压表的示数将大于2.5V（选填“大于”、“小于”或“等于”），此时应该向右（选填“左”或“右”）调节滑片，使电压表的示数为2.5V，并记下电流表的示数．
（4）通过实验测量的数据，得到如图2所示通过导体的电流I随电阻R变化的图象，小明由图象得出结论是：电压一定时，电流与其电阻成反比．
15．下列事例中光不是沿直线传播的是（　　）
A．排纵队时，如果看到自己前面的一位同学挡住了前面的所有人，对就排直了
B．通过硬纸板上的小孔向外看时，眼睛离洞越近，看到的范围越大
C．光在不均匀的大气层中传播
D．挖隧道时，采用的“激光准直”技术
16．某同学在做探究串并联电路电流规律的实验，闭合开关后，发现电流表的指针偏转到如图1所示的位置，于是他立即断开开关．则：
（1）测量时产生这种现象的原因是电流表所选量程偏小．
（2）该同学为了完成实验，下一步应该采取的措施是将电流表改接0～3A的量程．
（3）改正错误后，该同学再闭合开关，发现指针的读数是1.8A，请你在图中画出指针的位置．

（4）将电流表分别接在图2所示的串联电路a、b、c、d处，测得电流分别为Ia、Ib、Ic、Id，则它们的关系是：Ia=Ib=Ic=Id．由此可得结论：在串联电路中各处的电流相等．
（5）将电流表分别接在图3所示的串联电路a、b、c处，测得电流分别为Ia、Ib、Ic，则他们的关系是：Ic=Ia+Ib．由此可得结论：在并联电路中干路中的总电流等于各支路电流之和．

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