Question

【題目】如圖甲所示是小明、小芳等同學“探究串聯電路中電壓的關系”的實驗電路圖

（1）實驗步驟：

A．按圖甲所示接好電路．

B．滑片P移到適當位置，用電壓表測出定值電阻R0兩端的電壓U1．

C． ．

D．保持滑片P不動，用電壓表測出A、B兩點之間的電壓U．

E．移動滑片P的位置，重復步驟B、C、D兩次．

（2）實驗中，滑片P向左移動過程中，燈泡的亮度 （填“變量”、“變暗”、“不變”）．

（3）小明同學某次測得電阻R0兩端的電壓如圖丙所示，斷開開關時，發現電壓表如圖乙所示，原因是 ．則此時R0兩端的電壓為 V．

（4）小芳同學按圖（甲）所示接好電路，閉合開關S，無論怎樣移動滑片P，燈泡都不亮，但電壓表有讀數，經檢查：除燈L和定值電阻R0外，其余都沒有問題，則電路中存在的故障可能是 ．為進一步確定故障，應將電壓表接 （填L或R）兩端．

（5）討論交流：糾正錯誤后，小明通過實驗得到結論：串聯電路中各個電器兩端的電壓相等，總電壓等于各個電器兩端電壓之和；另一小組的小芳通過實驗得到結論：串聯電路中各個電阻兩端的電壓不相等，總電壓等于各個電阻兩端電壓之和．你認為 的結論更合理．理由是 ．

Answer 1

【答案】（1）保持滑片P不動，用電壓表測出燈泡L兩端電壓U2；

（2）變亮；

（3）實驗前，電壓表未調零；1.4；

（4）燈泡L短路或R0斷路；R；

（5）小芳；小明所用定值電阻的阻值與燈泡的阻值相同，而小芳的不同

【解析】

試題分析：（1）探究串聯電路電壓規律時，要測出總電壓和每一個用電器兩端的電壓，然后尋找規律；

（2）由電路圖可知，滑動變阻器R與定值電阻、燈泡L串聯，滑片P向左移動過程中，接入電路中的電阻變小，據歐姆定律可知電路中電流的變化；

（3）從電壓表的正確使用的角度分析即可解決；由于沒有調零，所以在讀數時，應將沒有調零的那段位置也算上．

（4）燈不亮說明燈泡短路或某處斷路，電壓表有示數，說明電壓表和電源連接的部分電路無斷路；為進一步判斷故障，可以將電壓表并聯在滑動變阻兩端，根據電壓表示數情況判斷故障原因．

（5）為了得出普遍規律，實驗中要換用不同規格的用電器多次測量，小明實驗中，定值電阻和小燈泡的阻值相同，容易得出串聯電路各用電器電壓相等的錯誤結論．實驗中要求所選器材規格不同，這樣得到的結論具有一般性．

解：（1）用電壓表測出了定值電阻R0兩端的電壓U1之后，應該保持滑片P不動，用電壓表測出燈泡L兩端的電壓U2．

（2）由電路圖可知，滑動變阻器R與定值電阻、燈泡L串聯，滑片P向左移動過程中，接入電路中的電阻變小，由I=可得，電流變大，則小燈泡的亮度變亮；

（3）對于電壓表，在使用前，應該先調零；在該題中，斷開開關時，發現電壓表不指示零刻度，即說明電壓表使用前指針沒有調零；

據題可知，由于電壓表沒有調零，所以比較圖乙和圖丙可知，電壓表的指針偏轉了14個小格，由于其分度值是0.1V，所以此時電壓表的示數是U=14×0.1V=1.4V；

（4）由圖可知，電壓表與定值電阻R0并聯，燈泡不亮，電壓表有讀數，說明燈泡L短路或R0斷路；為進一步確定故障，應將電壓表接在滑動變阻器R兩端并觀察電壓表有無示數，如電壓表有示數說明是燈泡L短路，如電壓表無示數說明是電阻R0斷路．

（5）小明的結論中“串聯電路中各個電阻兩端的電壓相等”是不合理的，只有串聯兩個電阻的阻值相等時，才會得出這個結論，因此只是特殊情況，不是普遍規律；應該像小芳那樣，采用不同阻值的電阻進行實驗，這樣得出的結論才具有普遍性．

故答案為：（1）保持滑片P不動，用電壓表測出燈泡L兩端電壓U2；

（2）變亮；

（3）實驗前，電壓表未調零；1.4；

（4）燈泡L短路或R0斷路；R；

（5）小芳；小明所用定值電阻的阻值與燈泡的阻值相同，而小芳的不同．