题目内容
15.如图甲所示是小明“探究串联电路中电压的关系”的实验电路图.(1)实验步骤
A.按图甲所示接好电路,闭合开关前,滑片P应置于右端.
B.滑片P移到适当位置,用电压表测出定值电阻R0两端的电压U1.
C.保持滑片不动,电压表测出灯泡L两端的电压U2.
D.保持滑片P不动,用电压表测出a、b两点之间的电压U.
E.移动滑片P的位置,重复步骤B、C、D两次.
(2)讨论交流:小明通过对实验数据分析,得到结论:串联电路中各个电阻两端的电压相等,总电压等于各个电阻两端电压之和.
另一小组的芳通过实验得到结论:串联电路中各个电阻两端的电压不相等,总电压等于各个电阻两端电压之和.
你认为小芳的结论更合理.理由是小明所用定值电阻的阻值与灯泡的阻值相同,而小芳的不同.
(3)小明测电阻R0两端的电压时,电压表示数如图乙所示,则此时R0两端的电压为1.2V.
(4)小明按图甲所示接好电路,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,灯泡都不亮,但电压表有读数,经检查:除灯L和定值电阻R0外,其余都没有问题,则电路中存在的故障可能是灯泡L短路或R0断路.
分析 (1)①接好电路闭合开关关,要求把滑动变阻器调到阻值最大的位置,目的是保护电路;②探究串联电路电压规律时,要测出总电压和每一个用电器两端的电压,然后寻找规律;
(2)为了得出普遍规律,实验中要换用不同规格的用电器多次测量,小明实验中,定值电阻和小灯泡的阻值相同,容易得出串联电路各用电器电压相等的错误结论.实验中要求所选器材规格不同,这样得到的结论具有一般性;
(3)先确定电压表的量程,而后判断分度值,再据指针的位置读出示数即可.
(4)电压表有示数,说明电压表和电源连接的部分电路无断路.
解答 解:(1)按图1所示接好电路,闭合开关前,滑片P应置于最右端,这样做的目的是保护电路;
用电压表测出了定值电阻R0两端的电压U1之后,应该保持滑片P不动,用电压表测出灯泡L两端的电压U2.
(2)小明的结论中“串联电路中各个电阻两端的电压相等”是不合理的,只有串联两个电阻的阻值相等时,才会得出这个结论,因此只是个特殊情况,不是普遍规律;应该像小芳那样,采用不同阻值的电阻进行实验,这样得出的结论才具有普遍性.
(3)该电压表选的是小量程,分度值是0.1V,所以此时电压表的示数是1.2V;
(4)由图可见,电压表与定值电阻R0并联,灯泡不亮,电压表有读数,说明灯泡L短路或R0断路.
故答案为:(1)右;保持滑片不动,电压表测出灯泡L两端的电压U2;
(2)小芳;小明所用定值电阻的阻值与灯泡的阻值相同,而小芳的不同;
(3)1.2;
(4)灯泡L短路或R0断路.
点评 研究并联电路电流的规律中,如果小灯泡的规格相同,会得出“并联电路,各支路电流相等”的错误结论;研究串联电路电压的规律中,如果小灯泡的规格相同,会得出“串联电路,各用电器两端电压相等”的错误结论.因此在实验中尽量选用不同规格的小灯泡,这样得出的结论才具有普遍性,才有说服力.
| A. | 喇叭广播是空气振动发出声音 | B. | 人唱歌是声带振动发出声音 | ||
| C. | 音叉发声是空气振动发声 | D. | 人讲话是舌头振动发声 |
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关.
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关.
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示
| 编号 | 材料 | 长度(m) | 横截面积(mm2 ) |
| A | 镍铬合金 | 0.25 | 1.0 |
| B | 镍铬合金 | 0.50 | 1.0 |
| C | 镍铬合金 | 0.25 | 2.0 |
| D | 锰铜合金 | 0.25 | 1.0 |
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小.
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小.
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表.
你赞同小亮(选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点.
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟A、C(选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟导体的长度的关系,其结论是当材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大.
(4)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法.下列4个实验中没有用到此方法的是C
A.探究电流与电压、电阻的关系实验 B.探究影响压力作用效果的因素实验
C.探究平面镜成像的特点实验 D.探究影响摩擦力大小的因素实验.
| A. | 两同学在距离出发点100m处相遇 | |
| B. | 在0~10s内,甲同学比乙同学运动的快 | |
| C. | 在0~10s内,乙同学的速度10m/s | |
| D. | 在10s~20s内,乙同学静止不动 |