Question

（2009?茂名）如圖（甲）所示是小明“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，閉合開關前，滑片P應置于

右

端．
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．

保持滑片P不動，用電壓表測出燈泡L兩端的電壓U₂

．
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）討論交流
小明通過對實驗數據分析，得到結論：串聯電路中各個電阻兩端的電壓相等，總電壓等于各個電阻兩端電壓之和．
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

小芳

的結論更合理．理由是

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

．
（3）小明測電阻R₀兩端的電壓時，電壓表示數如圖（乙）所示，則此時R₀兩端的電壓為

1.2

V．
（4）小明按圖（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

燈泡L短路或R₀斷路

．為進一步確定故障，應將電壓表接

滑動變阻器R兩端并觀察電壓表有無示數

．

Answer 1

分析：（1）①進行電學實驗時，開關要斷開，滑動變阻器的滑片移到最大阻值處；
②探究串聯電路電壓的規律，用電壓表分別測出各用電器兩端的電壓，然后分析數據得出結論．
（2）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．
（3）電壓表讀數時，要看清量程和對應的分度值，根據指針的位置讀數．
（4）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．

解答：解：（1）①實驗中，開關閉合之前，要移動滑動變阻器的滑片，將滑動變阻器調到最大阻值處；
②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）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，因此只是個特殊情況，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．
（3）電壓表選用的是0～3V量程，分度值為0.1V，指針指在1V后面第2個小格上，因此讀數為1.2V．
（4）由圖可見，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．
故答案為：（1）A、右；C、保持滑片P不動，用電壓表測出燈泡L兩端的電壓U₂；
（2）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；
（3）1.2；
（4）燈泡L短路或R₀斷路、滑動變阻器R兩端并觀察電壓表有無示數．

點評：研究并聯電路電流的規律中，如果小燈泡的規格相同，會得出“并聯電路，各支路電流相等”的錯誤結論；研究串聯電路電壓的規律中，如果小燈泡的規格相同，會得出“串聯電路，各用電器兩端電壓相等”的錯誤結論．因此在實驗中盡量選用不同規格的小燈泡，這樣得出的結論才具有普遍性，才有說服力．