2.在如图所示的电路中,闭合开关S,能用电压表测量L₁两端电压的正确电路是(

A
)答案
2.A
解析
【分析】要判断电压表是否测量L₁两端的电压,需明确电压表的使用规则:电压表应并联在被测用电器两端,结合串并联电路的电压规律,逐个分析各选项中电压表的测量对象,即可得出正确结果。
【解析】
选项A:闭合开关S后,L₁与L₂并联,电压表并联在L₂两端。根据并联电路电压规律,各支路两端电压相等且等于电源电压,因此电压表的示数等于L₁两端的电压,符合要求。
选项B:闭合开关S后,L₁与L₂串联,电压表并联在L₂两端,测量的是L₂两端的电压,不符合要求。
选项C:闭合开关S后,L₁与L₂串联,电压表并联在L₂两端,测量的是L₂两端的电压,不符合要求。
选项D:闭合开关S后,L₁与L₂串联,电压表并联在L₂两端,测量的是L₂两端的电压,不符合要求。
综上,正确电路为A。
【答案】A
【知识点】电压表的使用、并联电路电压规律
【点评】本题考查电压表的使用及串并联电路的电压规律,核心是判断电压表的测量对象,属于基础电路分析题,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
选项A:闭合开关S后,L₁与L₂并联,电压表并联在L₂两端。根据并联电路电压规律,各支路两端电压相等且等于电源电压,因此电压表的示数等于L₁两端的电压,符合要求。
选项B:闭合开关S后,L₁与L₂串联,电压表并联在L₂两端,测量的是L₂两端的电压,不符合要求。
选项C:闭合开关S后,L₁与L₂串联,电压表并联在L₂两端,测量的是L₂两端的电压,不符合要求。
选项D:闭合开关S后,L₁与L₂串联,电压表并联在L₂两端,测量的是L₂两端的电压,不符合要求。
综上,正确电路为A。
【答案】A
【知识点】电压表的使用、并联电路电压规律
【点评】本题考查电压表的使用及串并联电路的电压规律,核心是判断电压表的测量对象,属于基础电路分析题,难度适中。
【难度系数】0.6
3. 下图是常用的铝芯导线,它由多条铝线外包绝缘皮制成。下列方法能增大其电阻的是(

A.抽去几条铝线
B.减小导线的长度
C.减小导线中的电流
D.增大导线两端的电压
A
)A.抽去几条铝线
B.减小导线的长度
C.减小导线中的电流
D.增大导线两端的电压
答案
3.A
解析
【分析】
要判断增大铝芯导线电阻的方法,需明确:导体的电阻是导体本身的固有性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压、通过的电流无关。结合电阻公式$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为电阻率,由材料决定;$L$为导体长度;$S$为导体横截面积),逐一分析选项即可得出结论。
【解析】
根据电阻的决定因素逐一分析选项:
1. 选项A:抽去几条铝线,导线的横截面积$S$减小,导线的材料和长度不变,由$R=\rho\frac{L}{S}$可知,电阻会增大,符合题意;
2. 选项B:减小导线的长度$L$,导线的材料和横截面积不变,电阻会减小,不符合题意;
3. 选项C:导体的电阻与通过的电流无关,减小导线中的电流不会改变电阻,不符合题意;
4. 选项D:导体的电阻与两端的电压无关,增大导线两端的电压不会改变电阻,不符合题意。
综上,答案为A。
【答案】
A
【知识点】
电阻的影响因素、电阻与电流电压的关系
【点评】
本题考查电阻的决定因素,属于基础题型,核心是牢记电阻是导体本身的性质,仅与材料、长度、横截面积、温度有关,与电流、电压无关,需避免混淆电阻与电流、电压的关系。
【难度系数】
0.2
要判断增大铝芯导线电阻的方法,需明确:导体的电阻是导体本身的固有性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压、通过的电流无关。结合电阻公式$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为电阻率,由材料决定;$L$为导体长度;$S$为导体横截面积),逐一分析选项即可得出结论。
【解析】
根据电阻的决定因素逐一分析选项:
1. 选项A:抽去几条铝线,导线的横截面积$S$减小,导线的材料和长度不变,由$R=\rho\frac{L}{S}$可知,电阻会增大,符合题意;
2. 选项B:减小导线的长度$L$,导线的材料和横截面积不变,电阻会减小,不符合题意;
3. 选项C:导体的电阻与通过的电流无关,减小导线中的电流不会改变电阻,不符合题意;
4. 选项D:导体的电阻与两端的电压无关,增大导线两端的电压不会改变电阻,不符合题意。
综上,答案为A。
【答案】
A
【知识点】
电阻的影响因素、电阻与电流电压的关系
【点评】
本题考查电阻的决定因素,属于基础题型,核心是牢记电阻是导体本身的性质,仅与材料、长度、横截面积、温度有关,与电流、电压无关,需避免混淆电阻与电流、电压的关系。
【难度系数】
0.2
4.小明用如图所示的器材探究影响电阻大小的因素。A、B为长度相同的镍铬合金丝,B的横截面积比A的大。关于此实验,下列说法正确的是 (

A.小灯泡越亮,表示接入的镍铬合金丝的电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系
C.利用灯泡亮度反映接入电路的电阻丝阻值的大小利用了控制变量法
D.若在电路中串联一个电流表,则可以用电流表的示数反映两根镍铬合金丝的电阻大小
D
)A.小灯泡越亮,表示接入的镍铬合金丝的电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系
C.利用灯泡亮度反映接入电路的电阻丝阻值的大小利用了控制变量法
D.若在电路中串联一个电流表,则可以用电流表的示数反映两根镍铬合金丝的电阻大小
答案
4.D
解析
【分析】
要解决这道题,需结合影响电阻大小的因素(材料、长度、横截面积、温度),以及实验中常用的转换法、控制变量法分析各选项:
1. 电阻的大小无法直接观察,实验中通过灯泡亮度或电流表示数间接反映电阻大小,这是转换法;探究某一因素对电阻的影响时,需控制其他因素不变,这是控制变量法。
2. 逐个分析选项:
选项A:小灯泡越亮,说明电路中电流越大,电源电压不变时,根据欧姆定律,接入的电阻越小,因此A错误。
选项B:该装置中,A、B是长度相同、材料相同的镍铬合金丝,横截面积不同,可探究电阻与横截面积的关系;若改变夹子在某一根合金丝上的接入位置,还可探究电阻与长度的关系,并非只能探究横截面积的关系,因此B错误。
选项C:用灯泡亮度反映电阻大小,利用的是转换法,而非控制变量法,因此C错误。
选项D:串联电流表后,电源电压不变,根据I=U/R,电流与电阻成反比,因此电流表示数可反映电阻大小,D正确。
【解析】
本题考查探究影响电阻大小的因素的实验:
选项A:小灯泡的亮度由电路电流决定,电源电压一定时,电流越大,接入电路的电阻越小,因此小灯泡越亮,接入的电阻越小,A错误。
选项B:A、B两根合金丝材料、长度相同,横截面积不同,可探究电阻与横截面积的关系;若调整夹子在某根合金丝上的接入长度,还能探究电阻与长度的关系,并非只能探究横截面积的关系,B错误。
选项C:通过灯泡亮度判断电阻大小,是转换法的应用,控制变量法是控制其他变量不变,仅改变一个变量进行探究,C错误。
选项D:串联电流表后,电源电压U不变,由I=U/R可知,电流I与电阻R成反比,因此可以用电流表示数反映接入合金丝的电阻大小,D正确。
【答案】
D
【知识点】
影响电阻大小的因素;转换法;控制变量法
【点评】
本题围绕探究影响电阻大小的实验展开,需明确实验方法和电阻的影响因素,逐一分析选项即可得出正确答案,属于初中物理基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合影响电阻大小的因素(材料、长度、横截面积、温度),以及实验中常用的转换法、控制变量法分析各选项:
1. 电阻的大小无法直接观察,实验中通过灯泡亮度或电流表示数间接反映电阻大小,这是转换法;探究某一因素对电阻的影响时,需控制其他因素不变,这是控制变量法。
2. 逐个分析选项:
选项A:小灯泡越亮,说明电路中电流越大,电源电压不变时,根据欧姆定律,接入的电阻越小,因此A错误。
选项B:该装置中,A、B是长度相同、材料相同的镍铬合金丝,横截面积不同,可探究电阻与横截面积的关系;若改变夹子在某一根合金丝上的接入位置,还可探究电阻与长度的关系,并非只能探究横截面积的关系,因此B错误。
选项C:用灯泡亮度反映电阻大小,利用的是转换法,而非控制变量法,因此C错误。
选项D:串联电流表后,电源电压不变,根据I=U/R,电流与电阻成反比,因此电流表示数可反映电阻大小,D正确。
【解析】
本题考查探究影响电阻大小的因素的实验:
选项A:小灯泡的亮度由电路电流决定,电源电压一定时,电流越大,接入电路的电阻越小,因此小灯泡越亮,接入的电阻越小,A错误。
选项B:A、B两根合金丝材料、长度相同,横截面积不同,可探究电阻与横截面积的关系;若调整夹子在某根合金丝上的接入长度,还能探究电阻与长度的关系,并非只能探究横截面积的关系,B错误。
选项C:通过灯泡亮度判断电阻大小,是转换法的应用,控制变量法是控制其他变量不变,仅改变一个变量进行探究,C错误。
选项D:串联电流表后,电源电压U不变,由I=U/R可知,电流I与电阻R成反比,因此可以用电流表示数反映接入合金丝的电阻大小,D正确。
【答案】
D
【知识点】
影响电阻大小的因素;转换法;控制变量法
【点评】
本题围绕探究影响电阻大小的实验展开,需明确实验方法和电阻的影响因素,逐一分析选项即可得出正确答案,属于初中物理基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.5
5.如图所示的电路,闭合开关S,灯$\mathrm{L}_1$不发光,灯$\mathrm{L}_2$发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是 (

A.$\mathrm{L}_1$被短接
B.$\mathrm{L}_1$断路
C.$\mathrm{L}_2$被短接
D.$\mathrm{L}_2$断路
B
)A.$\mathrm{L}_1$被短接
B.$\mathrm{L}_1$断路
C.$\mathrm{L}_2$被短接
D.$\mathrm{L}_2$断路
答案
5.B
解析
【分析】首先明确电路结构:灯$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联,电流表$\mathrm{A}$测量$\mathrm{L}_1$支路的电流,电压表$\mathrm{V}$测量电源两端的电压。根据故障现象:$\mathrm{L}_2$发光说明干路和$\mathrm{L}_2$支路通路;$\mathrm{L}_1$不发光、电流表无示数说明$\mathrm{L}_1$支路断路;电压表有示数说明电压表两端连通电源两极,结合这些特征逐一分析选项即可。
【解析】
1. 分析电路连接:由图可知,$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联,电流表与$\mathrm{L}_1$串联,测$\mathrm{L}_1$支路电流;电压表并联在电源两端,测电源电压。
2. 逐一分析选项:
选项A:若$\mathrm{L}_1$被短接,会造成电源短路,$\mathrm{L}_2$也会因短路不发光,与“$\mathrm{L}_2$发光”矛盾,排除;
选项B:若$\mathrm{L}_1$断路,$\mathrm{L}_1$支路断开,电流表无电流通过(无示数),$\mathrm{L}_1$不发光;$\mathrm{L}_2$支路正常,故$\mathrm{L}_2$发光;电压表通过$\mathrm{L}_2$支路连接到电源两端,因此电压表有示数,符合所有故障现象;
选项C:若$\mathrm{L}_2$被短接,会造成电源短路,两灯都不发光,与题意矛盾,排除;
选项D:若$\mathrm{L}_2$断路,$\mathrm{L}_2$不发光,与“$\mathrm{L}_2$发光”矛盾,排除。
综上,电路故障为$\mathrm{L}_1$断路。
【答案】B
【知识点】电路故障分析、并联电路特点
【点评】本题考查并联电路的故障分析,需结合各元件的作用和故障现象逐一排查,是初中物理电路故障的基础题型,重点考查对并联电路通路、断路故障的理解。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 分析电路连接:由图可知,$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联,电流表与$\mathrm{L}_1$串联,测$\mathrm{L}_1$支路电流;电压表并联在电源两端,测电源电压。
2. 逐一分析选项:
选项A:若$\mathrm{L}_1$被短接,会造成电源短路,$\mathrm{L}_2$也会因短路不发光,与“$\mathrm{L}_2$发光”矛盾,排除;
选项B:若$\mathrm{L}_1$断路,$\mathrm{L}_1$支路断开,电流表无电流通过(无示数),$\mathrm{L}_1$不发光;$\mathrm{L}_2$支路正常,故$\mathrm{L}_2$发光;电压表通过$\mathrm{L}_2$支路连接到电源两端,因此电压表有示数,符合所有故障现象;
选项C:若$\mathrm{L}_2$被短接,会造成电源短路,两灯都不发光,与题意矛盾,排除;
选项D:若$\mathrm{L}_2$断路,$\mathrm{L}_2$不发光,与“$\mathrm{L}_2$发光”矛盾,排除。
综上,电路故障为$\mathrm{L}_1$断路。
【答案】B
【知识点】电路故障分析、并联电路特点
【点评】本题考查并联电路的故障分析,需结合各元件的作用和故障现象逐一排查,是初中物理电路故障的基础题型,重点考查对并联电路通路、断路故障的理解。
【难度系数】0.5
6.在如图所示的电路中,开关S闭合,下面所列的各种情况中正确的是(

A.电路中甲表和乙表可以同时是电流表
B.若甲、乙、丙是电压表,则$S_1$闭合后$U_甲=U_乙$
C.若甲是电压表,乙、丙是电流表,则S闭合、$S_1$断开形成并联电路
D.若电路是并联电路,则乙表的示数小于丙表的示数
C
)A.电路中甲表和乙表可以同时是电流表
B.若甲、乙、丙是电压表,则$S_1$闭合后$U_甲=U_乙$
C.若甲是电压表,乙、丙是电流表,则S闭合、$S_1$断开形成并联电路
D.若电路是并联电路,则乙表的示数小于丙表的示数
答案
6.C
解析
【分析】
要解决这道题,需明确电流表相当于导线、电压表相当于开路,结合开关状态分析电路结构,逐个判断选项:先分析各选项中电表类型和开关闭合/断开时的电流路径,判断是否短路、串并联关系,再验证选项结论是否正确。
【解析】
选项A:若甲、乙均为电流表,开关S、S₁闭合后,电流会经乙电流表、甲电流表直接回到电源负极,造成电源短路,故A错误。
选项B:若甲、乙、丙为电压表,S₁闭合后,R₁与R₂串联,甲电压表测R₂两端电压,乙电压表测电源总电压,因此U甲<U乙,故B错误。
选项C:若甲为电压表,乙、丙为电流表,S闭合、S₁断开时,电流分为两条支路:一条经R₂,另一条经丙电流表、R₁,汇合后经乙电流表、S回到电源负极,R₁与R₂形成并联电路,故C正确。
选项D:若电路为并联电路,乙电流表测干路电流,丙电流表测R₁支路电流,根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,因此乙表的示数大于丙表的示数,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
串并联电路判断、电流表电压表使用
【点评】
本题考查电路的串并联识别及电表的作用,关键是明确电表的等效作用,简化电路分析电流路径,需准确判断各状态下的电路结构,难度适中。
【难度系数】
0.4
要解决这道题,需明确电流表相当于导线、电压表相当于开路,结合开关状态分析电路结构,逐个判断选项:先分析各选项中电表类型和开关闭合/断开时的电流路径,判断是否短路、串并联关系,再验证选项结论是否正确。
【解析】
选项A:若甲、乙均为电流表,开关S、S₁闭合后,电流会经乙电流表、甲电流表直接回到电源负极,造成电源短路,故A错误。
选项B:若甲、乙、丙为电压表,S₁闭合后,R₁与R₂串联,甲电压表测R₂两端电压,乙电压表测电源总电压,因此U甲<U乙,故B错误。
选项C:若甲为电压表,乙、丙为电流表,S闭合、S₁断开时,电流分为两条支路:一条经R₂,另一条经丙电流表、R₁,汇合后经乙电流表、S回到电源负极,R₁与R₂形成并联电路,故C正确。
选项D:若电路为并联电路,乙电流表测干路电流,丙电流表测R₁支路电流,根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,因此乙表的示数大于丙表的示数,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
串并联电路判断、电流表电压表使用
【点评】
本题考查电路的串并联识别及电表的作用,关键是明确电表的等效作用,简化电路分析电流路径,需准确判断各状态下的电路结构,难度适中。
【难度系数】
0.4
7.如图甲所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,两个电压表指针偏转均如图乙所示,电压表V₂测量的是

灯L₂
(填“灯L₁”“灯L₂”或“电源”)两端电压,此时灯L₁和灯L₂两端电压之比为4:1
。答案
7.灯L₂;4:1
解析
【分析】首先分析电路连接,灯L₁与L₂串联;再判断电压表测量对象:电压表V₁并联在电源两端,测电源总电压,电压表V₂并联在灯L₂两端,测L₂的电压。由于串联电路总电压等于各部分电压之和,所以V₁的示数大于V₂的示数;又因为两电压表指针偏转角度相同,说明它们使用的量程不同,大量程(0~15V)的读数是小量程(0~3V)读数的5倍,据此可计算出两灯的电压,进而求出电压之比。
【解析】由图甲可知,L₁与L₂串联,V₁测电源电压,V₂测L₂两端电压。串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,因此V₁示数大于V₂示数。两表指针偏转相同,故V₁用0~15V量程,V₂用0~3V量程。图乙中,0~3V量程分度值为0.1V,读数为1.2V,即L₂两端电压U₂=1.2V;0~15V量程分度值为0.5V,读数为6V,即电源总电压U=6V。则L₁两端电压U₁=U - U₂=6V -1.2V=4.8V,所以L₁和L₂两端电压之比U₁:U₂=4.8V:1.2V=4:1。
【答案】灯L₂;4:1
【知识点】串联电路电压规律;电压表的使用
【点评】本题结合串联电路特点考查电压表的读数与应用,关键是明确电压表的测量对象及量程判断,需掌握不同量程电压表的读数方法,难度适中。
【难度系数】0.4
【解析】由图甲可知,L₁与L₂串联,V₁测电源电压,V₂测L₂两端电压。串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,因此V₁示数大于V₂示数。两表指针偏转相同,故V₁用0~15V量程,V₂用0~3V量程。图乙中,0~3V量程分度值为0.1V,读数为1.2V,即L₂两端电压U₂=1.2V;0~15V量程分度值为0.5V,读数为6V,即电源总电压U=6V。则L₁两端电压U₁=U - U₂=6V -1.2V=4.8V,所以L₁和L₂两端电压之比U₁:U₂=4.8V:1.2V=4:1。
【答案】灯L₂;4:1
【知识点】串联电路电压规律;电压表的使用
【点评】本题结合串联电路特点考查电压表的读数与应用,关键是明确电压表的测量对象及量程判断,需掌握不同量程电压表的读数方法,难度适中。
【难度系数】0.4
8.小明在“探究串联电路的电压特点”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池串联(每节干电池的电压为1.5 V)。

(1)实验中应该选择规格
(2)正确连接电路后,闭合开关,观察到两灯均不发光,电压表满偏,则可判断电路的故障是
(3)排除故障后重新实验,测得灯$L_1$两端的电压如图乙所示,为
(4)在测量完灯$L_1$两端的电压后,小明想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压,请你在图甲中需要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(5)用电压表分别测出灯$L_1$和$L_2$两端电压及串联总电压分别为$U_1$、$U_2$、$U$,每次拆接电压表时,开关应处于

(6)【拓展】小明为了不反复拆接电压表,优化实验过程,设计了如图丙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和$S_1$,电压表测灯$L_1$两端电压;只闭合开关S和$S_2$,电压表就可以测灯$L_2$两端电压。请你评估一下这种设计:
(评估内容包括是否可行,同时给出理由)
(1)实验中应该选择规格
不同
(填“相同”或“不同”)的两个小灯泡串联。(2)正确连接电路后,闭合开关,观察到两灯均不发光,电压表满偏,则可判断电路的故障是
灯L₁断路
。(3)排除故障后重新实验,测得灯$L_1$两端的电压如图乙所示,为
1.7
V。(4)在测量完灯$L_1$两端的电压后,小明想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压,请你在图甲中需要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(5)用电压表分别测出灯$L_1$和$L_2$两端电压及串联总电压分别为$U_1$、$U_2$、$U$,每次拆接电压表时,开关应处于
断开
状态。更换灯泡多次实验,将得到的数据记录在表中。分析表中的实验数据,可得到串联电路的电压规律:$U=U_1+U_2$
(用字母表示)。(6)【拓展】小明为了不反复拆接电压表,优化实验过程,设计了如图丙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和$S_1$,电压表测灯$L_1$两端电压;只闭合开关S和$S_2$,电压表就可以测灯$L_2$两端电压。请你评估一下这种设计:
不可行,因为电压表测这两次电压时,有一次电压表的正、负接线柱会接反
。(评估内容包括是否可行,同时给出理由)
答案
8.解:(1)不同 (2)灯L₁断路 (3)1.7
(4)如图所示。
(5)断开;$U=U_1+U_2$
(6)不可行,因为电压表测这两次电压时,有一次电压表的正、负接线柱会接反
解析
【分析】
本题是探究串联电路电压特点的实验题,需从实验设计、故障分析、电压表使用、电路连接、实验操作及评估等角度逐一分析各小问:①实验选不同规格灯泡,是为避免偶然性,使结论具有普遍性;②两灯不亮为断路,电压表满偏说明电压表接电源,故故障为L₁断路;③电源总电压3V,电压表选0~3V量程,读数1.7V;④测总电压需电压表并联在电源两端,移动对应导线;⑤拆接电压表时开关要断开,串联总电压等于各部分电压之和;⑥开关切换时电压表正负接线柱接反,故设计不可行。
【解析】
(1) 探究串联电路电压特点时,为使实验结论具有普遍性,避免偶然性,应选用规格不同的小灯泡,故填“不同”。
(2) 闭合开关两灯均不发光,说明电路断路;电压表满偏,说明电压表与电源连通,因此故障是灯L₁断路,此时电压表串联测电源电压,导致满偏。
(3) 两节新干电池总电压为3V,电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,示数为1.7V。
(4) 需要移动的导线是连接L₁右接线柱与L₂左接线柱的导线,在该导线上画“×”,将其另一端改接到L₂的右接线柱,即可测量总电压(如图所示)。
(5) 拆接电压表时,为防止短路,开关应断开;分析实验数据可得,串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和,即$U=U_1+U_2$。
(6) 该设计不可行,因为只闭合开关S和S₂时,电流从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,电压表正负接线柱接反,无法正确测量L₂两端的电压,故设计不合理。
【答案】
(1)不同 (2)灯L₁断路 (3)1.7 (4)如图所示
(5)断开;$U=U_1+U_2$ (6)不可行,因为电压表测这两次电压时,有一次电压表的正、负接线柱会接反
【知识点】
串联电路电压规律、电压表使用、电路故障分析
【点评】
本题围绕探究串联电路电压特点的实验,综合考查实验器材选择、电路故障判断、电压表读数、电路连接、实验操作规范及方案评估,是电学实验核心题型,要求学生掌握实验原理与操作要点,培养科学探究能力。
【难度系数】
0.5
本题是探究串联电路电压特点的实验题,需从实验设计、故障分析、电压表使用、电路连接、实验操作及评估等角度逐一分析各小问:①实验选不同规格灯泡,是为避免偶然性,使结论具有普遍性;②两灯不亮为断路,电压表满偏说明电压表接电源,故故障为L₁断路;③电源总电压3V,电压表选0~3V量程,读数1.7V;④测总电压需电压表并联在电源两端,移动对应导线;⑤拆接电压表时开关要断开,串联总电压等于各部分电压之和;⑥开关切换时电压表正负接线柱接反,故设计不可行。
【解析】
(1) 探究串联电路电压特点时,为使实验结论具有普遍性,避免偶然性,应选用规格不同的小灯泡,故填“不同”。
(2) 闭合开关两灯均不发光,说明电路断路;电压表满偏,说明电压表与电源连通,因此故障是灯L₁断路,此时电压表串联测电源电压,导致满偏。
(3) 两节新干电池总电压为3V,电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,示数为1.7V。
(4) 需要移动的导线是连接L₁右接线柱与L₂左接线柱的导线,在该导线上画“×”,将其另一端改接到L₂的右接线柱,即可测量总电压(如图所示)。
(5) 拆接电压表时,为防止短路,开关应断开;分析实验数据可得,串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和,即$U=U_1+U_2$。
(6) 该设计不可行,因为只闭合开关S和S₂时,电流从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,电压表正负接线柱接反,无法正确测量L₂两端的电压,故设计不合理。
【答案】
(1)不同 (2)灯L₁断路 (3)1.7 (4)如图所示
【知识点】
串联电路电压规律、电压表使用、电路故障分析
【点评】
本题围绕探究串联电路电压特点的实验,综合考查实验器材选择、电路故障判断、电压表读数、电路连接、实验操作规范及方案评估,是电学实验核心题型,要求学生掌握实验原理与操作要点,培养科学探究能力。
【难度系数】
0.5
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