题目内容

19.小阳和小光用下面的器材做“探究串联电路的电压关系”实验,电源是用三节干电池串联组成的,两只小灯泡的规格不同.
(1)请你用笔画线代替导线,帮他们连接实验电路(电压表测量串联电路两端的总电压).
(2)小阳用电压表测量Ll两端的电压时,直接选用0~3V的量程,小光说这样不行,规范的操作方法应是先选用0~15V的量程试测,如果示数小于3V,再改用0~3V量程测量.
(3)他们在测量L2两端的电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,小光用电压表测量L1两端的电压,示数接近电源电压,如果故障是出现在L1处,则可判断出故障是L1处的故障是断路.
(4)他们排除故障后继续实验,得出了下表所示的一组数据,初步得出的结论是串联电路中,各部分电压之和等于总电压电压.
L1的电压
U1/V
L2的电压
U2/V
串联总电压
U/V
1.42.94.3
(5)为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他们还应当怎样做?换用不同规格的器材(灯泡、电源)或加滑动变阻器,多次测量.

分析 (1)串联电路电流只有一条路径,一般从电源的正极开始连起,按电流的路径连到电源负极,最后连接电压表;
(2)在不能估计被测电压大小的情况下,应选用电压表的大量程进行试触,通过指针的偏转角度确定选择的量程;
(3)两灯都熄灭,说明电路中有断路的地方,用电压表检测L1两端的电压,示数为电源电压,说明电压表和电源两极连接的部分电路无断路;
(4)分析表中的数据,即可得出结论;
(5)对于该实验,从得出结论的普遍性的角度分析,应该选择不同规格的灯泡多做几次.

解答 解:(1)按电流路径连接电路,电压表测量串联后的总电压,如下图所示:

(2)电流表和电压表在使用时,如不能估计测量值的大小,应采用试触法选择合适量程,即先选用0~15V的量程试测,如果示数小于3V,再改用0~3V量程测量.
(3)电压表检测L1两端的电压,电路如下图:

电压表示数为电源电压,说明电压表和电源连接的部分“电压表--L2--开关--电源”无断路,只能是灯泡L1断路.
(4)据实验数据可得:串联电路中,各部分电压之和等于总电压电压;
(5)为了得出串联电路电压关系的普遍规律,换用不同规格的器材(灯泡、电源)或加滑动变阻器,多次测量.
答:(1)如上图;
(2)先选用0~15V的量程试测,如果示数小于3V,再改用0~3V量程测量.
(3)L1处的故障是断路.
(4)串联电路中,各部分电压之和等于总电压电压.
(5)换用不同规格的器材(灯泡、电源)或加滑动变阻器,多次测量.

点评 本题是一道实验题,考查了:连接电路图、实验操作、实验方案改进等问题,涉及的内容较多;连接电路图时,要注意电压表正负接线柱不能接反,注意电压表量程的选择;为了使实验结论具有普遍性,应进行多次测量.

练习册系列答案
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20.某中学初三的同学们正在分组完成“测量小灯泡的电功率”的实验.
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(2)小华完成实验记录数据如表一,在整理数据是他发现其中一个明显的错误,请指出并改正第1次实验数据电流值错误,应为0.20.
表一
次数灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A灯泡电功率P/W灯泡发光情况
12.001.00
22.500.24
33.000.28
表二
实验序号灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A灯泡电功率P/W灯泡发光情况灯泡的额定功率P/W
13.80.291.140正常P=$\frac{1.140+1.102+1.178}{3}$
23.80.301.02正常
33.80.311.178正常1.140
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