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9. 小强用图甲所示的电路来探究串联电路的电压特点.
(1)小强根据图甲连接好电路,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该
(2)测出$ L_1 $两端的电压后,小强断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C两点之间.小刚认为小强的操作太麻烦,只需将电压表与A点相连的导线拆下改接到C点即可.小刚的办法是否可行?
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为$ U_{AB} $、$ U_{BC} $、$ U_{AC} $.经过多次实验,得到数据记录在表中.分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是
(4)小强进行多次实验的主要目的是
A. 寻找普遍规律
B. 减小实验误差
(1)小强根据图甲连接好电路,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该
断开开关,电压表改接“0～3V”量程
,再进行实验.(2)测出$ L_1 $两端的电压后,小强断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C两点之间.小刚认为小强的操作太麻烦,只需将电压表与A点相连的导线拆下改接到C点即可.小刚的办法是否可行?
不可行
,理由是电压表的正、负接线柱接反了
.(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为$ U_{AB} $、$ U_{BC} $、$ U_{AC} $.经过多次实验,得到数据记录在表中.分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是
$U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$
.(用公式表示)(4)小强进行多次实验的主要目的是
A
(选填“A”或“B”).A. 寻找普遍规律
B. 减小实验误差
答案
9.(1)断开开关,电压表改接“0～3V”量程
(2)不可行 电压表的正、负接线柱接反了
(3)$U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$ (4)A
(2)不可行 电压表的正、负接线柱接反了
(3)$U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$ (4)A
解析
【分析】
本题围绕串联电路电压特点的探究实验展开，需结合电压表的使用规则、串联电路电压规律、实验目的等知识点逐一分析：
1. 第(1)问：根据电压表量程选择规则，若指针偏转角度小，说明选了大量程，需换小量程，操作前要断开开关；
2. 第(2)问：电压表使用需正进负出，改接导线时要保证接线柱正负正确；
3. 第(3)问：分析实验数据，总结串联电路总电压与各部分电压的关系；
4. 第(4)问：探究规律类实验多次实验的目的是寻找普遍规律，而非减小误差。
【解析】
(1) 由图乙可知，电压表指针偏转角度较小，说明选用了0～15V量程，为使测量更准确，应断开开关，将电压表改接“0～3V”量程；
(2) 小刚的办法不可行。因为将电压表与A点相连的导线改接到C点时，电压表的正负接线柱接反了，闭合开关后指针会反向偏转，无法正确测量电压；
(3) 分析实验数据，每次A与C间的总电压等于A与B、B与C间电压之和，因此串联电路的电压特点为$U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$；
(4) 本实验是探究串联电路的电压特点，属于规律探究类实验，多次实验的目的是寻找普遍规律，故选A。
【答案】
(1) 断开开关，电压表改接“0～3V”量程
(2) 不可行；电压表的正、负接线柱接反了
(3) $U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$
(4) A
【知识点】
串联电路电压特点、电压表的使用、实验探究的目的
【点评】
本题是串联电路电压规律的基础实验题，重点考查电压表的正确使用、串联电路电压规律的总结以及实验目的的判断，属于电学实验的核心基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕串联电路电压特点的探究实验展开，需结合电压表的使用规则、串联电路电压规律、实验目的等知识点逐一分析：
1. 第(1)问：根据电压表量程选择规则，若指针偏转角度小，说明选了大量程，需换小量程，操作前要断开开关；
2. 第(2)问：电压表使用需正进负出，改接导线时要保证接线柱正负正确；
3. 第(3)问：分析实验数据，总结串联电路总电压与各部分电压的关系；
4. 第(4)问：探究规律类实验多次实验的目的是寻找普遍规律，而非减小误差。
【解析】
(1) 由图乙可知，电压表指针偏转角度较小，说明选用了0～15V量程，为使测量更准确，应断开开关，将电压表改接“0～3V”量程；
(2) 小刚的办法不可行。因为将电压表与A点相连的导线改接到C点时，电压表的正负接线柱接反了，闭合开关后指针会反向偏转，无法正确测量电压；
(3) 分析实验数据，每次A与C间的总电压等于A与B、B与C间电压之和，因此串联电路的电压特点为$U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$；
(4) 本实验是探究串联电路的电压特点，属于规律探究类实验，多次实验的目的是寻找普遍规律，故选A。
【答案】
(1) 断开开关，电压表改接“0～3V”量程
(2) 不可行；电压表的正、负接线柱接反了
(3) $U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$
(4) A
【知识点】
串联电路电压特点、电压表的使用、实验探究的目的
【点评】
本题是串联电路电压规律的基础实验题，重点考查电压表的正确使用、串联电路电压规律的总结以及实验目的的判断，属于电学实验的核心基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
10.如图所示的电路中，电源电压不变，当开关S断开时，电压表V₁的示数为5V，电压表V₂的示数为7V；当开关S闭合时，电压表V₁的示数为9V，电压表V₂的示数为5.4V.求：
(1)电源电压.
(2)当开关S断开时，每盏灯两端的电压.
(3)当开关S闭合时，每盏灯两端的电压.
(1)电源电压.
(2)当开关S断开时，每盏灯两端的电压.
(3)当开关S闭合时，每盏灯两端的电压.
答案
10.解:(1)当开关S闭合时,L₃ 被短路,L₁ 与 L₂ 串联,电压表V₁ 测 L₁ 与 L₂ 两端的总电压,即电源电压,则电源电压$U=9\mathrm{V}$.
(2)当开关S断开时,三盏灯串联,L₃ 两端的电压
$U_3=U-U_{\mathrm{V}1}=9\mathrm{V}-5\mathrm{V}=4\mathrm{V}$,
L₂ 两端的电压$U_2=U-U_{\mathrm{V}2}=9\mathrm{V}-7\mathrm{V}=2\mathrm{V}$,
L₁ 两端的电压$U_1=U-U_2-U_3=9\mathrm{V}-2\mathrm{V}-4\mathrm{V}=3\mathrm{V}$.
(3)当开关S闭合时,L₃ 被短路,L₃ 两端的电压$U_3'=0$,
L₁ 与 L₂ 串联,电压表V₂ 测量 L₁ 两端的电压,所以 L₁ 两端的电压$U_1'=5.4\mathrm{V}$,
L₂ 两端的电压$U_2'=U-U_1'=9\mathrm{V}-5.4\mathrm{V}=3.6\mathrm{V}$.
(2)当开关S断开时,三盏灯串联,L₃ 两端的电压
$U_3=U-U_{\mathrm{V}1}=9\mathrm{V}-5\mathrm{V}=4\mathrm{V}$,
L₂ 两端的电压$U_2=U-U_{\mathrm{V}2}=9\mathrm{V}-7\mathrm{V}=2\mathrm{V}$,
L₁ 两端的电压$U_1=U-U_2-U_3=9\mathrm{V}-2\mathrm{V}-4\mathrm{V}=3\mathrm{V}$.
(3)当开关S闭合时,L₃ 被短路,L₃ 两端的电压$U_3'=0$,
L₁ 与 L₂ 串联,电压表V₂ 测量 L₁ 两端的电压,所以 L₁ 两端的电压$U_1'=5.4\mathrm{V}$,
L₂ 两端的电压$U_2'=U-U_1'=9\mathrm{V}-5.4\mathrm{V}=3.6\mathrm{V}$.
解析
【分析】
要解决这道题，需先分析开关S断开、闭合时的电路连接方式，明确电压表测量的是哪部分电路的电压，再利用串联电路的电压规律（总电压等于各部分电路两端电压之和）进行计算。步骤如下：
1. 当开关S闭合时，L₃被短路，电路为L₁与L₂串联，此时电压表V₁测串联电路的总电压，也就是电源电压，由此可直接求出电源电压；
2. 当开关S断开时，L₁、L₂、L₃串联，电压表V₁测L₁和L₂两端的总电压，电压表V₂测L₁和L₃两端的总电压，结合电源电压，利用串联电压规律可分别算出每盏灯的电压；
3. 当开关S闭合时，L₃被短路，其两端电压为0，电压表V₂测L₁两端的电压，再根据串联电压规律算出L₂两端的电压。
【解析】
解：
(1) 当开关S闭合时，L₃被短路，电路为L₁与L₂串联，电压表V₁测L₁和L₂两端的总电压，即电源电压，所以电源电压$U = U_{V1}' = 9\mathrm{V}$。
(2) 当开关S断开时，L₁、L₂、L₃串联，电压表V₁测L₁和L₂两端的总电压，电压表V₂测L₁和L₃两端的总电压。
根据串联电路电压规律：
L₃两端的电压：$U_3 = U - U_{V1} = 9\mathrm{V} - 5\mathrm{V} = 4\mathrm{V}$；
L₂两端的电压：$U_2 = U - U_{V2} = 9\mathrm{V} - 7\mathrm{V} = 2\mathrm{V}$；
L₁两端的电压：$U_1 = U - U_2 - U_3 = 9\mathrm{V} - 2\mathrm{V} - 4\mathrm{V} = 3\mathrm{V}$。
(3) 当开关S闭合时，L₃被短路，所以L₃两端的电压$U_3' = 0\mathrm{V}$；
此时电路为L₁与L₂串联，电压表V₂测L₁两端的电压，所以L₁两端的电压$U_1' = U_{V2}' = 5.4\mathrm{V}$；
L₂两端的电压：$U_2' = U - U_1' = 9\mathrm{V} - 5.4\mathrm{V} = 3.6\mathrm{V}$。
【答案】
(1) 电源电压为9V；
(2) 当开关S断开时，L₁两端电压为3V，L₂两端电压为2V，L₃两端电压为4V；
(3) 当开关S闭合时，L₁两端电压为5.4V，L₂两端电压为3.6V，L₃两端电压为0V。
【知识点】
串联电路电压规律；电压表的使用
【点评】
本题主要考查串联电路的电压特点，解题关键是正确分析开关断开、闭合时的电路结构，明确各电压表测量的对象，再结合串联电压规律进行计算，是电路分析中的典型题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先分析开关S断开、闭合时的电路连接方式，明确电压表测量的是哪部分电路的电压，再利用串联电路的电压规律（总电压等于各部分电路两端电压之和）进行计算。步骤如下：
1. 当开关S闭合时，L₃被短路，电路为L₁与L₂串联，此时电压表V₁测串联电路的总电压，也就是电源电压，由此可直接求出电源电压；
2. 当开关S断开时，L₁、L₂、L₃串联，电压表V₁测L₁和L₂两端的总电压，电压表V₂测L₁和L₃两端的总电压，结合电源电压，利用串联电压规律可分别算出每盏灯的电压；
3. 当开关S闭合时，L₃被短路，其两端电压为0，电压表V₂测L₁两端的电压，再根据串联电压规律算出L₂两端的电压。
【解析】
解：
(1) 当开关S闭合时，L₃被短路，电路为L₁与L₂串联，电压表V₁测L₁和L₂两端的总电压，即电源电压，所以电源电压$U = U_{V1}' = 9\mathrm{V}$。
(2) 当开关S断开时，L₁、L₂、L₃串联，电压表V₁测L₁和L₂两端的总电压，电压表V₂测L₁和L₃两端的总电压。
根据串联电路电压规律：
L₃两端的电压：$U_3 = U - U_{V1} = 9\mathrm{V} - 5\mathrm{V} = 4\mathrm{V}$；
L₂两端的电压：$U_2 = U - U_{V2} = 9\mathrm{V} - 7\mathrm{V} = 2\mathrm{V}$；
L₁两端的电压：$U_1 = U - U_2 - U_3 = 9\mathrm{V} - 2\mathrm{V} - 4\mathrm{V} = 3\mathrm{V}$。
(3) 当开关S闭合时，L₃被短路，所以L₃两端的电压$U_3' = 0\mathrm{V}$；
此时电路为L₁与L₂串联，电压表V₂测L₁两端的电压，所以L₁两端的电压$U_1' = U_{V2}' = 5.4\mathrm{V}$；
L₂两端的电压：$U_2' = U - U_1' = 9\mathrm{V} - 5.4\mathrm{V} = 3.6\mathrm{V}$。
【答案】
(1) 电源电压为9V；
(2) 当开关S断开时，L₁两端电压为3V，L₂两端电压为2V，L₃两端电压为4V；
(3) 当开关S闭合时，L₁两端电压为5.4V，L₂两端电压为3.6V，L₃两端电压为0V。
【知识点】
串联电路电压规律；电压表的使用
【点评】
本题主要考查串联电路的电压特点，解题关键是正确分析开关断开、闭合时的电路结构，明确各电压表测量的对象，再结合串联电压规律进行计算，是电路分析中的典型题型。
【难度系数】
0.6
