Question

1．在探究“串聯(lián)電路電壓規(guī)律”的實驗中，小明設(shè)計了如圖甲所示的電路．

（1）圖甲是小明連接的部分電路，請你用筆畫線代替導(dǎo)線幫他完成電路．
（2）小明在檢查實驗器材時，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針如圖乙所示，他接下來的操作是將電壓表指針調(diào)零．
（3）解決上述問題后，小明閉合開關(guān)進行實驗，得到如表所示．測R₂電壓時電壓表示數(shù)如圖丙所示，請你將電壓表的示數(shù)填入表格中．

U1/V	U2/V	U/V
1.4		2.9

（4）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，小明得出以下結(jié)論：
①串聯(lián)電路中總電壓等于各用電器兩端電壓之和．
②串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓相等．
請你對他得出結(jié)論的原因進行評估
①應(yīng)多次實驗找普遍規(guī)律；
②應(yīng)選用兩個不同電阻進行實驗，找一般規(guī)律．
【拓展】小明發(fā)現(xiàn)，串聯(lián)電路各部分電壓之和很接近但小于總電壓．這與“串聯(lián)電路中總電壓等于各用電器電壓之和”不完全一致．
老師告訴他電池是有內(nèi)阻的，電池可簡化為如圖丁所示的部分，小明想要測量這諒解干電池串聯(lián)后的內(nèi)阻．他將圖甲電路中的兩個定值電阻拆下，換成一個阻值為5Ω的定值電阻，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)為2.5V；若將電壓表直接接在電源兩端，電壓表示數(shù)為3V，據(jù)此小明算出兩節(jié)干電池的內(nèi)阻為1Ω．

Answer 1

分析 （1）在探究“串聯(lián)電路電壓規(guī)律”的實驗中，R₁和R₂應(yīng)串聯(lián)，電壓表與被測用電器并聯(lián)，電流從正接線柱流入負接線柱流出；
（2）由圖乙知電壓表指針沒有指在零刻度線上，應(yīng)對電壓表進行調(diào)零，使指針指在零刻度線上；
（3）根據(jù)電壓表量程和分度值讀出示數(shù)；
（4）實驗的不足之處需從實驗結(jié)論是否具有普遍性方面考慮；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算電池的內(nèi)阻．

解答 解：（1）在探究“串聯(lián)電路電壓規(guī)律”的實驗中，R₁和R₂應(yīng)串聯(lián)，電壓表與被測用電器并聯(lián)，電流從正接線柱流入負接線柱流出，如圖所示：

（2）由圖乙知電壓表指針沒有指在零刻度線上，則接下來的操作是將電壓表指針調(diào)零；
（3）由圖可知，電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為1.4V，如下表：

U1/V	U2/V	U/V
1.4	1.4	2.9

（4）①實驗只做1次，次數(shù)太少，應(yīng)多次實驗找普遍規(guī)律．
②實驗時所選電阻規(guī)格相同，因此得出的實驗結(jié)論帶有偶然性，應(yīng)選用兩個不同電阻進行實驗，找一般規(guī)律．
（5）由題意可知，定值電阻和電池的內(nèi)阻串聯(lián)，電壓表示數(shù)為2.5V，則電路中電流為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{5Ω}$=0.5A，
電池的內(nèi)阻兩端的電壓為U′=3V-2.5V=0.5V，電池的內(nèi)阻為R′=$\frac{U′}{I}$=$\frac{0.5V}{0.5A}$=1Ω．
故答案為：（1）如圖所示；（2）將電壓表指針調(diào)零；（3）如上表；（4）①應(yīng)多次實驗找普遍規(guī)律；②應(yīng)選用兩個不同電阻進行實驗，找一般規(guī)律；（5）1．

點評 本題是一道實驗題，考查了根據(jù)電路圖連接實物、實驗操作的注意事項、故障分析、實驗數(shù)據(jù)分析能力等內(nèi)容，解題時要圍繞串聯(lián)電路的電壓規(guī)律去分析．