Question

14．小华同学所在的学习小组为了探究串联电路的电压特点，他们设计了如图甲所示的电路进行实验
（1）同学们按图甲所示的电路图连接实物电路时，开关S应处于断开状态．电路连接好后，同学们试触开关S时发现电压表的指针向着没有刻度的左侧偏转（如图乙所示），出现这种情况的原因是电压表的正负接线柱接反了．
（2）学习小组的同学用电压表的两端分别连接到电路中A与B、B与C、和A与C上，测出A、B间电压U_AB=1.5V，另外两次测量的电压表示数如图中丙、丁所示，可读出：U_BC=2.5V，U_AC=4V．根据测量结果，可以初步得出结论：串联电路的总电压等于各串联电阻两端的电压之和．
（3）为了排除实验探究的偶然性，验证结论具有普遍性，可以更换不同的用电器或者更换不同的电源重复上述实验若干次．

Answer 1

分析 （1）连接实物电路时，开关S应处于断开状态；连接电路时电压表正负接线柱不能接反，否则电流表指针反向偏转．
（2）根据表中的数据，分别计算出每一次实验中的U_AB+U_BC，再和相对应的U_AC的电压值比较，得出结论；
（3）在物理实验过程中，要换用不同规格的电阻，减小误差；总结规律，避免结论的片面性．

解答 解：（1）连接实物电路时，开关S应处于断开状态；
电压表指针向着没有刻度的左侧偏转，这是由于电压表的正负接线柱接反了造成的．
（2）AB两点间的电压为L₁两端的电压，BC两点间的电压为L₂两端的电压，AC两点间的电压为电路两端的总电压．由表中的数据可以看出：
由图丙知，电压表选择0～15V量程，读数为4V，
由图丁知，电压表选择0～3V量程，读数为2.5V，
由于4V＞2.5V，所以丙测量总电压，即U_AC=4V，丁测量灯L₂两端的电压，即U_BC=2.5V；
已知U_AB=1.5V，则有U_AC=U_AB+U_BC=1.5V+2.5V=4V；
根据测量结果，可以初步得出结论：串联电路的总电压等于各串联电阻两端的电压之和；
（3）为了排除实验探究的偶然性，得到普遍性的实验结论，可以更换不同的用电器或者更换不同的电源进行多次实验．
故答案为：（1）断开；正负接线柱接反了；
（2）2.5；4；等于各串联电阻两端的电压之和；
（3）用电器；电源．

点评 由于电阻的大小与多个物理量有关，因此探究时，要用到控制变量法；为得出普遍结论，应选用不同规格的器材进行多次实验；知道实验注意实验与串联电路特点即可正确解题．考查了学生对实验数据的处理能力和分析、归纳、总结能力．