Question

【題目】拓展性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)合作進(jìn)行探究“串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)”，設(shè)計(jì)了圖Ⅰ電路，并連接了圖Ⅱ電路．

（1）圖Ⅱ的實(shí)驗(yàn)電路連接中有一處錯(cuò)誤，無法完成試驗(yàn)，連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是 ______ （填“a”、“b”或“c”）．

（2）正確連接后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制了如圖Ⅲ所示的曲線圖．

①圖Ⅲ中甲、乙兩條曲線是根據(jù)圖Ⅰ電路測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所繪制的曲線，其中與圖Ⅰ電路中電壓表V1對應(yīng)的曲線是 ______ （填“甲”或“乙”）．

②已知電源電壓恒為6V，根據(jù)探究目的分析圖Ⅲ中的曲線，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 ______ ．

（3）拓展探究：同學(xué)們根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，重新設(shè)計(jì)如圖Ⅳ電路（電源電壓未知），利用電壓表和定值電阻R0（已知阻值）測量未知定值電阻Rx的阻值，閉合開關(guān)S后，接下來的操作是 ______ （只需寫出操作過程和測量的科學(xué)量，不需寫出表達(dá)式）．

Answer 1

【答案】 b 甲 串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和；閉合開關(guān)S、S1，斷開S2時(shí)，測得電壓表的示數(shù)U1 閉合開關(guān)S2、斷開開關(guān)S1（或同時(shí)閉合S1、S2）時(shí)，測得電壓表的示數(shù)U2．

【解析】1)由圖I可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測R1兩端的電壓,電壓表V2測R2兩端的電壓，由圖Ⅱ可知,電壓表V2被短路，連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是b，b導(dǎo)線應(yīng)與滑動(dòng)變阻器的左下方接線柱相連； (2)①當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí),電路中的電流最大,電壓表V2的示數(shù)最小,據(jù)此可知乙是V2對應(yīng)的圖線,則甲是V1對應(yīng)的圖線；②由圖象可知，兩電壓表的示數(shù)之和均為6V即電源的電壓，故可得結(jié)論：串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和； (3)根據(jù)歐姆定律可知，要測未知電阻的阻值，就是設(shè)法測出電阻兩端的電壓和通過的電流；由Ⅳ電路圖可知,閉合開關(guān)S后,再閉合開關(guān)S1,斷開S2時(shí),Rx和R0串聯(lián),電壓表測Rx兩端的電壓,電壓表示數(shù)為U1；閉合開關(guān)S2、斷開開關(guān)S1時(shí),Rx和R0串聯(lián),電壓表測電源的電壓,電壓表示數(shù)為U2(或同時(shí)閉合S1、S2,電路為Rx的簡單電路,電壓表也測電源的電壓U2)，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R0兩端的電壓U0U2U1，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以,電路中的電流I,即 ，解得：Rx,故實(shí)驗(yàn)步驟為：閉合開關(guān)S、S1,斷開S2時(shí),測得電壓表的示數(shù)U1;閉合開關(guān)S2、斷開開關(guān)S1(或同時(shí)閉合S1、S2)時(shí),測得電壓表的示數(shù)U2.