Question

【探究名稱】探究串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系
【提出問(wèn)題】串聯(lián)電路中用電器兩端電壓及總電壓之間可能有什么規(guī)律？
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

（1）如圖所示，是小明同學(xué)設(shè)計(jì)的兩種實(shí)驗(yàn)電路圖，最后經(jīng)過(guò)討論選定甲電路圖，其優(yōu)點(diǎn)是：

調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，可進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，避免偶然性

（2）依照?qǐng)D甲連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)必須

斷開(kāi)

，滑片P應(yīng)置于最

右

端．
（3）接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，燈泡都不亮，且 U_bc、U_ac始終等于4.5V，電路中存在的故障可能是

燈泡短路或滑動(dòng)變阻器斷路

．
【分析與論證】排除電路故障之后，收集數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	滑動(dòng)變阻器兩端電壓Uab/V	燈泡兩端電壓Ubc/V	總電壓Uac/V
1	3.7	0.7	4.5
2	2.5	1.9	4.5
3	1.6	2.8	4.5

僅由表中數(shù)據(jù)分析可得：U_ab+U_bc

＜

U_ac（填“＞”、“=”或“＜”）．
【評(píng)估】
檢查發(fā)現(xiàn)有一個(gè)電壓表沒(méi)有校零，綜合整體相關(guān)信息可以判斷出沒(méi)有校零的電壓表是

V₁

．

Answer 1

分析：（1）為得出普遍結(jié)論，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析圖示電路圖，找出能進(jìn)行多次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)電路．
（2）連接電路時(shí)應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，滑片應(yīng)置于阻值最大處．
（3）常見(jiàn)電路故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（4）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論．
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟分析答題．

解答：解：（1）由圖示電路可知，在圖甲所示電路中，移動(dòng)滑片，可以進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而圖乙所示電路只能進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，只能測(cè)一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此應(yīng)選擇圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（2）依照?qǐng)D甲連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi)，滑片P應(yīng)置于最右端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大．
（3）如果燈泡短路，燈泡都不亮，移動(dòng)滑片，U_bc、U_ac間電壓不變，始終都等于電源電壓，如果滑動(dòng)變阻器斷路，燈泡不亮，移動(dòng)滑片，U_bc、U_ac間電壓始終不變，等于電源電壓，由題意知：閉合開(kāi)關(guān)S，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，燈泡都不亮，且 U_bc、U_ac始終等于4.5V，因此電路故障是：燈泡短路或滑動(dòng)變阻器斷路．
分析與論證：由表中各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：U_ab+U_bc＜U_ac．
評(píng)估：已知：只有一個(gè)電壓表沒(méi)有調(diào)零；由（3）可知：無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，燈泡都不亮，且 U_bc、U_ac始終等于4.5V，這說(shuō)明，電壓表V₂和V所示示數(shù)相同，兩電壓表已經(jīng)調(diào)零，電壓表V₁沒(méi)有調(diào)零．
故答案為：（1）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，可進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，避免偶然性；（2）斷開(kāi)；右；（3）燈泡短路或滑動(dòng)變阻器斷路；＜；V₁．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)電路選擇、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電路故障分析、實(shí)驗(yàn)分析與評(píng)價(jià)等問(wèn)題；為得出普遍結(jié)論，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)、測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)能進(jìn)行多次測(cè)量，據(jù)此選擇實(shí)驗(yàn)電路．