Question

【探究名稱】探究串聯電路中電壓的關系
【提出問題】串聯電路中用電器兩端電壓及總電壓之間可能有什么規律？
【設計實驗與進行實驗】

（1）如圖所示，是小明同學設計的兩種實驗電路圖，最后經過討論選定甲電路圖，其優點是：

調節滑動變阻器，可進行多次實驗，避免偶然性

（2）依照圖甲連接電路時，開關必須

斷開

，滑片P應置于最

右

端．
（3）接好電路后，閉合開關S，無論怎樣移動滑片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

燈泡短路或滑動變阻器斷路

．
【分析與論證】排除電路故障之后，收集數據如下表：

實驗序號	滑動變阻器兩端電壓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

僅由表中數據分析可得：U_ab+U_bc

＜

U_ac（填“＞”、“=”或“＜”）．
【評估】
檢查發現有一個電壓表沒有校零，綜合整體相關信息可以判斷出沒有校零的電壓表是

V₁

．

Answer 1

分析：（1）為得出普遍結論，應進行多次實驗，測出多組實驗數據，分析圖示電路圖，找出能進行多次測量的實驗電路．
（2）連接電路時應斷開開關，滑片應置于阻值最大處．
（3）常見電路故障有斷路與短路，根據電路故障現象分析電路故障原因．
（4）分析表中實驗數據，根據表中實驗數據得出結論．
（5）根據實驗步驟分析答題．

解答：解：（1）由圖示電路可知，在圖甲所示電路中，移動滑片，可以進行多次實驗，測出多組實驗數據，而圖乙所示電路只能進行一次實驗，只能測一組實驗數據，因此應選擇圖甲所示電路進行實驗．
（2）依照圖甲連接電路時，開關必須斷開，滑片P應置于最右端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（3）如果燈泡短路，燈泡都不亮，移動滑片，U_bc、U_ac間電壓不變，始終都等于電源電壓，如果滑動變阻器斷路，燈泡不亮，移動滑片，U_bc、U_ac間電壓始終不變，等于電源電壓，由題意知：閉合開關S，無論怎樣移動滑片P，燈泡都不亮，且 U_bc、U_ac始終等于4.5V，因此電路故障是：燈泡短路或滑動變阻器斷路．
分析與論證：由表中各組實驗數據可知：U_ab+U_bc＜U_ac．
評估：已知：只有一個電壓表沒有調零；由（3）可知：無論怎樣移動滑片P，燈泡都不亮，且 U_bc、U_ac始終等于4.5V，這說明，電壓表V₂和V所示示數相同，兩電壓表已經調零，電壓表V₁沒有調零．
故答案為：（1）調節滑動變阻器，可進行多次實驗，避免偶然性；（2）斷開；右；（3）燈泡短路或滑動變阻器斷路；＜；V₁．

點評：本題考查了實驗電路選擇、實驗注意事項、電路故障分析、實驗分析與評價等問題；為得出普遍結論，應進行多次實驗、測出多組實驗數據，因此所設計的實驗電路應能進行多次測量，據此選擇實驗電路．