Question

如圖1所示是開縣中學的小明同學“探究串聯(lián)電路中電壓的關系”的實驗電路圖（燈泡的電阻不變）．
（1）實驗步驟
A．按圖1所示接好電路，閉合開關前，滑片P應置于最右端，這樣做的目的是

保護電路

．
B．將滑片P移到適當位置，用電壓表測出定值電阻風兩端的電壓U₁．
C．

保持滑片不動，電壓表測出定值電阻風兩端的電壓U₂

（填寫實驗步驟）
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）交流與討論
小明通過對實驗數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)略但記錄的數(shù)據(jù)正確）分析，得到結論：串聯(lián)電路中各個電阻兩端的電壓相等．
另一小組的小芳通過實驗數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)略但記錄的數(shù)據(jù)正確）分析，得到結論：串聯(lián)電路中各個電阻兩端的電壓不一定相等，但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）小明測電阻如兩端的電壓時，電壓表示數(shù)如圖2所示，則此時R₀兩端的電壓為

1.2

 V．
（4）若小明按圖1所示電路圖接好電路，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(shù)，經(jīng)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，應將電壓表接在

滑動變阻器R兩端并觀察電壓表有無示數(shù)

．

Answer 1

分析：（1）①接好電路閉合開關關，要求把滑動變阻器調(diào)到阻值最大的位置，目的是保護電路；②探究串聯(lián)電路電壓規(guī)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(guī)律；
（2）為了得出普遍規(guī)律，實驗中要換用不同規(guī)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(lián)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(guī)格不同，這樣得到的結論具有一般性；
（3）先確定電壓表的量程，而后判斷分度值，再據(jù)指針的位置讀出示數(shù)即可．
（4）電壓表有示數(shù)，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(lián)在滑動變阻兩端，根據(jù)電壓表示數(shù)情況判斷故障原因．

解答：解：（1）按圖1所示接好電路，閉合開關前，滑片P應置于最右端，．這樣做的目的是保護電路；
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(lián)電路中各個電阻兩端的電壓相等”是不合理的，只有串聯(lián)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(guī)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）該電壓表選的是小量程，分度值是0.1V，所以此時電壓表的示數(shù)是1.2V；
（4）由圖可見，電壓表與定值電阻R₀并聯(lián)，燈泡不亮，電壓表有讀數(shù)，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(shù)，如電壓表有示數(shù)說明是燈泡L短路，如電壓表無示數(shù)說明是電阻R₀斷路．
故答案為：（1）保護電路；保持滑片不動，電壓表測出定值電阻風兩端的電壓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(shù)．

點評：研究并聯(lián)電路電流的規(guī)律中，如果小燈泡的規(guī)格相同，會得出“并聯(lián)電路，各支路電流相等”的錯誤結論；研究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律中，如果小燈泡的規(guī)格相同，會得出“串聯(lián)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(guī)格的小燈泡，這樣得出的結論才具有普遍性，才有說服力．