题目内容

13．回答下列问题：
（1）设计电路．要求：L1和L2串联，电流表测L1的电流，电压表测L2两端的电压，滑动变阻器控制电路中的电流不超过0.5A．用铅笔线代替导线将图1中的元件连接起来．

（2）探究串联电路中的电压规律：在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时，有多个灯泡可供选择，小丽把两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上，如图2所示：
当分别把电压表连在图2中AB两点、BC两点及AC两点时，闭合开关后测得的数据是：UAB=0，UBC=4.5V，UAC=4.5V，则故障可能是灯泡L1短路（或L2断路、或L1短路同时L2断路）．故障排除后，实验正常进行，通过测量得到了三组实验数据如下表：
实验次数AB间电压U1/VBC间电压U2/VAC间电压U3/V
12.02.54.5
22.42.14.5
31.92.64.5
分析两组实验数据，可得出：串联电路中总电压等于各部分电压之和．
实验完成后，同组的小杨同学认为，每次操作都需要将电压表拆接至AB、BC、AC两端，太过繁琐，她认为只需进行两个简单的操作，如图2所示：①在测L2两端的电压时，只需将电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上；②测总电压时，只需将电压表所接的A接点不动，只断开B接点，并改接到C接点上．聪明的小亮同学马上对她的方法给予了否定，他认为在进行操作①时，会出现电压表指针反偏的问题，而在进行操作②时，会出现电压表指针偏到表盘右侧无刻度处的问题．

分析 （1）根据电源电压确定电压表量程，根据电流不超过0.5A确定电流表量程，将两灯与变阻器串联起来，电压表测L2的电压；
（2）电压表应与被测电路并联，如果电压表示数为零，可能与电压表并联的电路短路，或电压表并联电路之外电路存在断路；如果电压表示数较大，接近电源电压，说明电压表两接线柱与电源两极相连，电压表并联电路断路．分析表中实验数据，看两灯泡电压与串联电压间的关系，然后得出结论；
分析AB、BC、AC间电压的关系得出结论；
用电压表测电压时，选择合适的量程、电压表要与被测电路并联且电压表正负接线柱不要接反，据此分析答题．

解答 解：（1）电源电压为3V，电压表选用小量程；电路中电流不超过0.5A，电流表选用小量程，将两灯与电流表、变阻器、开关串联起来，最后将电压表并联在L2的两端，如下图所示：

（2）如果灯泡L1短路，则只有灯泡L2接在电路中，电压表测量的电源电压，所以有UAB=0，UBC=4.5V，UAC=4.5V；
如果灯泡L1正常，灯泡L2断路，把电压表连在图2中AB两点时，电路为断路，电压表无示数；
连在BC两点时，则相当于电压表与灯L1串联，因电压表内阻很大，根据分压原理，电压表示数接近电源电压；连在AC两点，电压表直接测量电源电压，所以有UAB=0，UBC=4.5V，UAC=4.5V；
如果灯泡L1短路，同时灯泡L2开路，电压表连在AB两点时，电压表所在电路与电源没有连通，无示数；
电压表连在BC间，则电压表直接与电源连通，电压表示数为电源电压；
当电压表连在AC间时，电压表测电源电压，电压表示数为电源电压，所以有UAB=0，UBC=4.5V，UAC=4.5V；
综上所述可知导致该现象的原因是：灯泡L1短路（或L2断路、或L1短路同时L2断路）；
（2）由表中数据可知，AC间的电压等于AB间的电压与BC间的电压之和，即U3=U1+U2，故可得结论：串联电路中总电压等于各部分电压之和；
①当电压表B点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正负接线柱却是反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压；
②由表格数据可知，AB间电压U1小于3V，电压表选0～3V的量程；电源的电压为4.5V，选0～15V的量程；将电压表所接的A接点不动，只断开B接点，并改接到C接点上时，虽然电压表测电源的电压，但已超出量程，指针会偏到右侧无刻度处．
故答案为：（1）如上图所示：
（2）灯泡L1短路（或L2断路、或L1短路同时L2断路）；
串联电路中总电压等于各部分电压之和；
①电压表指针反偏；②电压表指针偏到表盘右侧无刻度处．

点评 本题探究串联电路电压的规律，考查电路的连接、故障的分析、分析数据归纳结论的能力及有关电压表接法的常见错误，有一定难度．

练习册系列答案
相关题目
3．医生用“B超”检查病人内部器官的情况是利用声波能传递信息，楼道里安装的声控电灯是利用声音能传递能量．
4．星期天，小杰一家到深圳湾红树林游玩，微风吹过，飘来阵阵花香，这是扩散现象，正午时分香气更浓，这是因为分子运动的剧烈程度与温度有关．躺在草地上，和煦的阳光照在身上感觉暖暖的，这是通过热传递的方式改变物体的内能．
1．如图所示是探究光反射规律的两个步骤，其中图乙中EN垂直于FN．
（1）①纸板ENF竖直地立在平面镜上，直线ON垂直于平面镜，如图甲所示，由入射光线AO和反射光线OB可知：我们在纸板上能（选填“能”或“不能”）看到反射光线．
②将纸板ENF沿直线ON向后折，如图乙所示，我们在纸板上不能（选填“能”或“不能”）看到反射光．
③已知ON为法线；由上述现象可知，反射光线、入射光线和法线都在（选填“在”或“不在”）同一平面内．
（2）图甲中，如果再有一束光沿BO的方向射入，则反射光线与OA重合（选填“无关”或“重合”）．此现象说明了：在反射时，光路是可逆的．
（3）小明为了探究入射角与反射角的关系，将一束光贴着纸板沿与ON成60°的角射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，改变光束入射的角度，又做了两次实验，请将下表填充完整．
实验序号入射角反射角
160°
250°
315°
（4）小明实验结论中写了“入射角等于反射角”，而小红则认为这句话是错误的，小红的理由是：先有入射角后有反射角．正确的结论是：反射角等于入射角．
8．不断弯折铁丝，铁丝的温度升高，是通过做功的方法增大铁丝内能的；把铁丝放在火上烤，铁丝的温度升高，是通过热传递的方法增大铁丝内能的；这两种方式在改变物体的内能上是等效的．我们通常把烧红的铁丝放入水中冷却，这是利用了水的比热容较大的性质．
18．在海面上用声呐装置向海底发射超声波，经过8s秒收到海底返回的回声，该处海深6000米．（超声波在海水中传播速度为1 500米/秒）
5．“桂林山水甲天下”，漓江两岸秀美的山峰在平静的水面清晰地映出“倒影”，它是（　　）
A．山的影子B．山的实像C．山的倒立的虚像D．山的正立的虚像
2．一台单缸四冲程汽油机，如图甲所示是做功冲程，飞轮转速是3600r/min，该汽油机每秒钟完成30个工作循环．该汽油机的能量流向如图乙所示，则该汽油机的热机效率为30%，并提出一条提高热机效率的措施想法利用废气能量来减少废气带走的热量．
3．如图是小梦为研究滑动变阻器的作用所连的电路．请先找出电路连接中的错误和不妥之处填在横线上，然后在右框中画出正确的电路图，要求滑片向右滑动灯泡变亮．

错误：1、电流表与灯并联了；2、电压表与灯串联了，且电压表正负接线柱接反了；3、滑动变阻器接在下面的两个接线柱上．
不妥之处：连接电流表的导线交叉了．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网