题目内容

12.小明和小亮用如图甲所示的电路来探究串联电路中电压的关系,将各次测量结果记录在表格中.
 实验次数 L1两端的电压UAB L2两端的电压UBC L1、L2两端的总电压UAC
 1 1.5 1.5 3
 2 2.5 2.5 5
 3 2.62.4 5
 4 5 0 5
(1)对比实验1、2可以看出,两次实验小明更换了电源(选填“小灯泡”或“电源”).
(2)实验2的三次测量,需要(选填“需要”或“不需要”)更换电压表量程.
(3)实验3中,L2两端的电压如图乙所示,等于2.4V.
(4)在实验4中,电路出现了故障,故障的原因可能是B.
A、L1短路      B、L2短路      C、L2开路
(5)对比上述实验,小明得出结论:“串联电路中,各用电器两端的电压相等”.小亮觉得结论应该是:串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和.你觉得有得出正确结论的人是小亮.

分析 (1)比较实验1、2中L1、L2两端的总电压UAC可得出结论;
(2)根据实验2的三次测量数据,结合电压表的量程分析;
(3)根据电压表的量程和分度值得出L2两端的电压;
(4)首先分析电路的连接方式为灯泡L1和L2串联,根据电压表示数的情况分析电路的故障.
(5)通过实验探究分析实验结论通常是使用不同的使用器材,进行多次测量,在多组实验数据的基础上进行分析,以避免实验数据的偶然性,使实验结论更具有普遍意义.

解答 解:(1)第一次实验中L1、L2两端的总电压UAC为3V,第二次实验中L1、L2两端的总电压UAC为5V,对比实验1、2可以看出,两次实验小明更换了电源;
(2)由表中数据可知,实验2的前两次测量数据为2.5V,不超过3V,故可选用小量程,而第三次测量为5V,超过3V,故选用大量程;
(3)电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则L2两端的电压为2.4V;
(4)已知灯泡L1和L2串联,若L1短路,则L1两端的电压UAB=0V,但表中数据为5V,故A不可能;
若L2短路,则L1两端的电压UAB=5V,L2两端的电压UBC=0,
L2开路,L2两端的电压UBC=5V,但表中数据为5V,故C不可能;
因此由表中数据可知,故障的原因可能是L2短路.
(5)小明之所以得出:“串联电路中,各用电器两端的电压相等”.的结论,是因为实验中选用了规格相同的灯泡做实验,这只是个特殊情况,不能作为普遍规律;因此小明的结论错误,小亮的结论正确.
故答案为:(1)电源;(2)需要;(3)2.4;(4)B;(5)小亮.

点评 本题考查了电压表的读数和串联电路电压特点的应用,电路故障分析,主要考查学生对实验方法的了解.

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