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小刚和小丽用如图甲所示的电路探究串联电路的电压关系。
【基础设施问】
(1)连接电路前,小刚发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是
(2)根据图甲,请用笔画线代替导线,连接图丙中的实物图(电压表使用0~3 V量程)。
(3)▶实验操作 小刚用电压表测量$\mathrm{L}_{1}$两端的电压时,直接选用0~3 V的量程,小丽说这样不行,规范的操作方法是先用
(4)将电压表改接到$\mathrm{L}_{2}$两端时,保持电压表接B点的导线不动,只将接A点的导线改接到C点,此时
(5)▶结论应用 小刚正确进行实验和读数后,测出了几组数据如下表所示。然后对数据进行了如下分析。
①分析数据,可以得出的结论是
②分析第2组数据,小刚得出“串联电路各用电器两端电压相等”的结论,请你对这一结论的合理性进行简要的分析:
(6)小刚和小丽想探究“并联电路中的电压关系”,小丽把两个灯泡并联起来,用电压表测量并联电路两端的总电压。
①小丽连接了如图丁所示电路,闭合开关后,会出现的情况是
A.只有$\mathrm{L}_{1}$亮
B.只有$\mathrm{L}_{2}$亮
C.$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$都亮
D.$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$都不亮
②请你检查一下电路,把接错的一根导线找出来,打上“×”,再用笔画线将电路连接完整。
【能力设问】
(7)▶判断电表种类 小丽在做电路探究实验时遇到一个问题:实验室给定的电压表和电流表很旧,表盘上电压表的标志“V”、电流表的标志“A”均看不清。为了知道两只电表的种类,小丽设计了如下实验:将两只电表分别与灯泡串联、并联连入电路中,如图戊、己所示。当闭合S时,发现与电表A串联在一起的灯泡没有亮,但电表指针偏转;与电表B并联的灯泡也没有亮,但电表指针偏转角度很大。可以断定电表A是
【基础设施问】
(1)连接电路前,小刚发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是
调零
。(2)根据图甲,请用笔画线代替导线,连接图丙中的实物图(电压表使用0~3 V量程)。
(3)▶实验操作 小刚用电压表测量$\mathrm{L}_{1}$两端的电压时,直接选用0~3 V的量程,小丽说这样不行,规范的操作方法是先用
0~15 V
的量程进行试触。(4)将电压表改接到$\mathrm{L}_{2}$两端时,保持电压表接B点的导线不动,只将接A点的导线改接到C点,此时
不能
(填“能”或“不能”)测出$\mathrm{L}_{2}$两端的电压,原因是电压表正、负接线柱接反了
。(5)▶结论应用 小刚正确进行实验和读数后,测出了几组数据如下表所示。然后对数据进行了如下分析。
①分析数据,可以得出的结论是
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压的总和
;②分析第2组数据,小刚得出“串联电路各用电器两端电压相等”的结论,请你对这一结论的合理性进行简要的分析:
只利用一次数据得出结论,实验结论不具有普遍性,所以不合理
。(6)小刚和小丽想探究“并联电路中的电压关系”,小丽把两个灯泡并联起来,用电压表测量并联电路两端的总电压。
①小丽连接了如图丁所示电路,闭合开关后,会出现的情况是
B
;A.只有$\mathrm{L}_{1}$亮
B.只有$\mathrm{L}_{2}$亮
C.$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$都亮
D.$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$都不亮
②请你检查一下电路,把接错的一根导线找出来,打上“×”,再用笔画线将电路连接完整。
【能力设问】
(7)▶判断电表种类 小丽在做电路探究实验时遇到一个问题:实验室给定的电压表和电流表很旧,表盘上电压表的标志“V”、电流表的标志“A”均看不清。为了知道两只电表的种类,小丽设计了如下实验:将两只电表分别与灯泡串联、并联连入电路中,如图戊、己所示。当闭合S时,发现与电表A串联在一起的灯泡没有亮,但电表指针偏转;与电表B并联的灯泡也没有亮,但电表指针偏转角度很大。可以断定电表A是
电压
表,电表B是电流
表。答案
(1)调零
(2)
(3)0~15 V
(4)不能 电压表正、负接线柱接反了
(5)①串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压的总和 ②只利用一次数据得出结论,实验结论不具有普遍性,所以不合理
(6)①B ②
(7)电压 电流
解析
【分析】
本题围绕探究串并联电路电压关系的实验展开，需掌握电压表、电流表的使用规则，串联电路电压规律，实验结论的科学性等知识点。解题时，先明确每个问题对应的考点：1. 连接电路前电表调零：电压表使用前需调零，确保测量准确；2. 电压表量程选择：试触法先选大量程，避免超量程损坏电表；3. 电压表正负接线柱：电流需从正接线柱流入、负接线柱流出，接反指针反偏；4. 串联电路电压规律：总电压等于各部分电压之和，实验结论需多次实验避免偶然性；5. 电路故障分析：电压表串联时相当于开路，电流表并联时相当于短路；6. 电表判断：电压表内阻大，串联时电路电流小，灯泡不亮；电流表内阻小，并联时短路用电器，自身电流大。
【解析】
(1) 连接电路前，电压表指针未指在零刻度线，需对电压表进行调零，使指针指在零刻度线处。
(2) 连接实物图时，电压表并联在$\mathrm{L}_{1}$两端，选用0~3V量程，电流从正接线柱流入、负接线柱流出，连接方式如参考答案图（id=1）。
(3) 不确定电压量程时，应先用0~15V的大量程试触，根据指针偏转选择合适量程，避免损坏电表。
(4) 将电压表接B点的导线不动，接A点的导线改接到C点时，电压表正负接线柱接反，指针反向偏转，因此不能测出$\mathrm{L}_{2}$两端电压。
(5) ①分析实验数据，可得串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和；②第2组数据中，仅一次实验且灯泡规格相同，结论具有偶然性，不具普遍性，因此不合理。
(6) ①图丁中电压表串联在电路，内阻极大，电路电流极小，$\mathrm{L}_{1}$开路，只有$\mathrm{L}_{2}$通路，故选B；②接错导线如参考答案图（id=2），将电压表并联在并联电路两端即可。
(7) 电表A与灯泡串联，灯泡不亮但电表偏转，说明电表内阻极大，是电压表；电表B与灯泡并联，灯泡不亮但电表偏转大，说明电表内阻极小，是电流表。
【答案】
(1) 调零
(2)
(3) 0~15 V
(4) 不能；电压表正、负接线柱接反了
(5) ①串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压的总和；②只利用一次数据得出结论，实验结论不具有普遍性，所以不合理
(6) ①B；②
(7) 电压；电流
【知识点】
串联电路电压关系；电压表的使用；电流表的使用
【点评】
本题是探究串并联电路电压规律的实验综合题，覆盖电表使用、电路连接、实验结论分析、电表判断等核心考点，注重考查实验操作能力和基础知识点的灵活运用，是电学实验典型题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕探究串并联电路电压关系的实验展开，需掌握电压表、电流表的使用规则，串联电路电压规律，实验结论的科学性等知识点。解题时，先明确每个问题对应的考点：1. 连接电路前电表调零：电压表使用前需调零，确保测量准确；2. 电压表量程选择：试触法先选大量程，避免超量程损坏电表；3. 电压表正负接线柱：电流需从正接线柱流入、负接线柱流出，接反指针反偏；4. 串联电路电压规律：总电压等于各部分电压之和，实验结论需多次实验避免偶然性；5. 电路故障分析：电压表串联时相当于开路，电流表并联时相当于短路；6. 电表判断：电压表内阻大，串联时电路电流小，灯泡不亮；电流表内阻小，并联时短路用电器，自身电流大。
【解析】
(1) 连接电路前，电压表指针未指在零刻度线，需对电压表进行调零，使指针指在零刻度线处。
(2) 连接实物图时，电压表并联在$\mathrm{L}_{1}$两端，选用0~3V量程，电流从正接线柱流入、负接线柱流出，连接方式如参考答案图（id=1）。
(3) 不确定电压量程时，应先用0~15V的大量程试触，根据指针偏转选择合适量程，避免损坏电表。
(4) 将电压表接B点的导线不动，接A点的导线改接到C点时，电压表正负接线柱接反，指针反向偏转，因此不能测出$\mathrm{L}_{2}$两端电压。
(5) ①分析实验数据，可得串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和；②第2组数据中，仅一次实验且灯泡规格相同，结论具有偶然性，不具普遍性，因此不合理。
(6) ①图丁中电压表串联在电路，内阻极大，电路电流极小，$\mathrm{L}_{1}$开路，只有$\mathrm{L}_{2}$通路，故选B；②接错导线如参考答案图（id=2），将电压表并联在并联电路两端即可。
(7) 电表A与灯泡串联，灯泡不亮但电表偏转，说明电表内阻极大，是电压表；电表B与灯泡并联，灯泡不亮但电表偏转大，说明电表内阻极小，是电流表。
【答案】
(1) 调零
(2)
(3) 0~15 V
(4) 不能；电压表正、负接线柱接反了
(5) ①串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压的总和；②只利用一次数据得出结论，实验结论不具有普遍性，所以不合理
(6) ①B；②
(7) 电压；电流
【知识点】
串联电路电压关系；电压表的使用；电流表的使用
【点评】
本题是探究串并联电路电压规律的实验综合题，覆盖电表使用、电路连接、实验结论分析、电表判断等核心考点，注重考查实验操作能力和基础知识点的灵活运用，是电学实验典型题型。
【难度系数】
0.5
