跟踪训练2 某小组做探究并联电路中电压特点的实验。

(1)如图甲所示,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来。
(2)连接电路时,开关应处于
(3)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为
(4)测得小灯泡$L_1$两端电压后,再测得小灯泡$L_2$两端电压和A、B两端电压,记录数据。改变两个小灯泡的规格,重复以上操作,其目的是
(5)评估交流环节中,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是
(1)如图甲所示,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来。
(2)连接电路时,开关应处于
断开
状态。(3)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为
2.8
V。(4)测得小灯泡$L_1$两端电压后,再测得小灯泡$L_2$两端电压和A、B两端电压,记录数据。改变两个小灯泡的规格,重复以上操作,其目的是
多次测量,以得到普遍的规律
。(5)评估交流环节中,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是
电压表正、负接线柱接反了
。答案
1. 如图所示
2. 断开
3. 2.8
4. 多次测量,以得到普遍的规律
5. 电压表正、负接线柱接反了
解析:(1)由题图甲中的电路图可知,L₁、L₂并联,电压表测L₁两端电压,根据电流路径法连接实物电路,电流从电源正极出发,先分为两条路径,分别经过L₁、L₂,之后汇合,再经过开关,回到电源负极;最后将电压表并联在L₁两端,因为电源为2节干电池,电源电压为3 V,所以电压表选择的测量范围是0~3 V,注意电流从“3”接线柱流入,从“-”接线柱流出。(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。(3)由题图乙可知,电压表的测量范围是0~3 V,分度值为0.1 V,示数为2.8 V。(4)探究并联电路中电压的特点,多次实验的目的是多次测量,以得到普遍的规律。(5)闭合开关,电压表指针反向偏转,说明电流从“-”接线柱流入,从“+”接线柱流出,即电压表正、负接线柱接反了。
解析
【分析】
本题围绕探究并联电路电压特点的实验展开,需分步骤思考:
1. 连接实物图时,先明确电路结构:L₁与L₂并联,电压表测L₁两端电压;电源为2节干电池(总电压3V),故电压表选0~3V量程,连接时要保证电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出,按电流路径(电源正极→分两路经L₁、L₂→汇合→开关→电源负极)连接主电路,再将电压表并联在L₁两端。
2. 连接电路时,为防止电路短路损坏元件,开关需断开,这是电路连接的基本安全操作。
3. 电压表读数:先确定量程(0~3V),再看分度值(0.1V),指针位置对应读数即可。
4. 探究规律的实验中,多次实验的目的是避免偶然性,得到普遍适用的结论,而非减小误差。
5. 电压表指针反向偏转,说明电流方向与电压表要求的相反,即正负接线柱接反了。
【解析】
(1) 连接实物电路:根据甲图,L₁、L₂并联,电流从电源正极出发,分为两条支路,分别经过L₁和L₂,汇合后经开关回到电源负极;电压表测L₁两端电压,电源电压为3V,故电压表选0~3V量程,并联在L₁两端,电流从电压表“3”接线柱流入、“-”接线柱流出,连接后的实物图如参考答案所示。
(2) 连接电路时,为保护电路,避免连接过程中出现短路损坏元件,开关应处于断开状态。
(3) 由乙图可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向2.8V刻度线,故示数为2.8V。
(4) 本实验是探究并联电路的电压特点,属于规律探究类实验,改变小灯泡规格重复操作,目的是多次测量,避免实验偶然性,得到普遍适用的规律。
(5) 电压表使用时要求电流从正接线柱流入、负接线柱流出,闭合开关后指针反向偏转,说明电流从电压表负接线柱流入,即电压表正、负接线柱接反了。
【答案】
1. 如图所示
2. 断开
3. 2.8
4. 多次测量,以得到普遍的规律
5. 电压表正、负接线柱接反了
【知识点】
并联电路电压特点、电压表的使用、电路连接操作
【点评】
本题是电学实验基础题型,围绕探究并联电路电压特点的实验,考查了实物连接、电压表读数、实验操作注意事项、实验目的及故障分析等核心考点,覆盖电学实验基础内容,难度适中,适合巩固电学实验基础。
【难度系数】
0.7
本题围绕探究并联电路电压特点的实验展开,需分步骤思考:
1. 连接实物图时,先明确电路结构:L₁与L₂并联,电压表测L₁两端电压;电源为2节干电池(总电压3V),故电压表选0~3V量程,连接时要保证电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出,按电流路径(电源正极→分两路经L₁、L₂→汇合→开关→电源负极)连接主电路,再将电压表并联在L₁两端。
2. 连接电路时,为防止电路短路损坏元件,开关需断开,这是电路连接的基本安全操作。
3. 电压表读数:先确定量程(0~3V),再看分度值(0.1V),指针位置对应读数即可。
4. 探究规律的实验中,多次实验的目的是避免偶然性,得到普遍适用的结论,而非减小误差。
5. 电压表指针反向偏转,说明电流方向与电压表要求的相反,即正负接线柱接反了。
【解析】
(1) 连接实物电路:根据甲图,L₁、L₂并联,电流从电源正极出发,分为两条支路,分别经过L₁和L₂,汇合后经开关回到电源负极;电压表测L₁两端电压,电源电压为3V,故电压表选0~3V量程,并联在L₁两端,电流从电压表“3”接线柱流入、“-”接线柱流出,连接后的实物图如参考答案所示。
(2) 连接电路时,为保护电路,避免连接过程中出现短路损坏元件,开关应处于断开状态。
(3) 由乙图可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向2.8V刻度线,故示数为2.8V。
(4) 本实验是探究并联电路的电压特点,属于规律探究类实验,改变小灯泡规格重复操作,目的是多次测量,避免实验偶然性,得到普遍适用的规律。
(5) 电压表使用时要求电流从正接线柱流入、负接线柱流出,闭合开关后指针反向偏转,说明电流从电压表负接线柱流入,即电压表正、负接线柱接反了。
【答案】
1. 如图所示
2. 断开
3. 2.8
4. 多次测量,以得到普遍的规律
5. 电压表正、负接线柱接反了
【知识点】
并联电路电压特点、电压表的使用、电路连接操作
【点评】
本题是电学实验基础题型,围绕探究并联电路电压特点的实验,考查了实物连接、电压表读数、实验操作注意事项、实验目的及故障分析等核心考点,覆盖电学实验基础内容,难度适中,适合巩固电学实验基础。
【难度系数】
0.7
1. 观察如图所示的手电筒结构图,灯泡工作时的电压约为(

A.0.3 V
B.1.5 V
C.3 V
D.4 V
C
)A.0.3 V
B.1.5 V
C.3 V
D.4 V
答案
1. C
解析
【分析】要确定手电筒灯泡工作时的电压,需结合手电筒的供电电池特点分析:手电筒通常用干电池串联供电,已知一节干电池的电压,根据串联电路电压规律可算出总电压,即灯泡的工作电压。
【解析】手电筒一般由两节干电池串联供电,每节干电池的电压为1.5V;根据串联电路的电压规律,串联电路总电压等于各部分电路电压之和,因此两节干电池串联后的总电压为1.5V×2=3V,即灯泡工作时的电压约为3V,对应选项C。
【答案】C
【知识点】电压、串联电路电压规律
【点评】本题结合生活中的手电筒实例,考查干电池的电压值和串联电路电压规律,属于基础电学知识的应用,难度较低。
【难度系数】0.5
【解析】手电筒一般由两节干电池串联供电,每节干电池的电压为1.5V;根据串联电路的电压规律,串联电路总电压等于各部分电路电压之和,因此两节干电池串联后的总电压为1.5V×2=3V,即灯泡工作时的电压约为3V,对应选项C。
【答案】C
【知识点】电压、串联电路电压规律
【点评】本题结合生活中的手电筒实例,考查干电池的电压值和串联电路电压规律,属于基础电学知识的应用,难度较低。
【难度系数】0.5
2. 如图所示,在探究串联电路中的电压关系时,小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为$U_{ab}=2\ \mathrm{V},U_{bc}=2\ \mathrm{V},U_{ac}=4\ \mathrm{V}$,在表格中记录数据后,下一步应该做的是(

A.整理器材,结束实验
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.分析数据,得出结论
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
B
)A.整理器材,结束实验
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.分析数据,得出结论
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
答案
2. B
解析
【分析】
要解决这道题,需明确探究串联电路电压关系这类规律型实验的核心要求:为了让实验结论具有普遍性,避免单次实验的偶然性,不能仅靠一组数据得出结论。本次实验中测得两个小灯泡的电压相等,说明使用的是相同规格的小灯泡,这组数据具有特殊性,因此需要更换不同规格的器材重复实验,获取多组数据后再总结规律。
【解析】
探究串联电路电压关系时,单次实验的数据具有偶然性,无法得出普遍规律。题目中测得的$U_{ab}=2\ \mathrm{V}$、$U_{bc}=2\ \mathrm{V}$,说明所用小灯泡规格相同,此时的一组数据不具备普遍性,因此下一步应换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,通过多组数据总结出串联电路电压的普遍关系。选项A仅一组数据就结束实验,结论不可靠;选项C仅分析现有数据得出结论,未避免偶然性;选项D换用量程对结论的普遍性无帮助,故正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电压规律;实验探究方法
【点评】
本题考查探究串联电路电压规律的实验操作,核心是理解多次实验在规律探究中的作用——避免偶然性,使结论具有普遍性,属于实验基础题,需掌握探究类实验的基本思路。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确探究串联电路电压关系这类规律型实验的核心要求:为了让实验结论具有普遍性,避免单次实验的偶然性,不能仅靠一组数据得出结论。本次实验中测得两个小灯泡的电压相等,说明使用的是相同规格的小灯泡,这组数据具有特殊性,因此需要更换不同规格的器材重复实验,获取多组数据后再总结规律。
【解析】
探究串联电路电压关系时,单次实验的数据具有偶然性,无法得出普遍规律。题目中测得的$U_{ab}=2\ \mathrm{V}$、$U_{bc}=2\ \mathrm{V}$,说明所用小灯泡规格相同,此时的一组数据不具备普遍性,因此下一步应换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,通过多组数据总结出串联电路电压的普遍关系。选项A仅一组数据就结束实验,结论不可靠;选项C仅分析现有数据得出结论,未避免偶然性;选项D换用量程对结论的普遍性无帮助,故正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电压规律;实验探究方法
【点评】
本题考查探究串联电路电压规律的实验操作,核心是理解多次实验在规律探究中的作用——避免偶然性,使结论具有普遍性,属于实验基础题,需掌握探究类实验的基本思路。
【难度系数】
0.6
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