Question

【题目】拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”，设计了图Ⅰ电路，并连接了图Ⅱ电路．

（1）图Ⅱ的实验电路连接中有一处错误，无法完成试验，连接错误的导线是 ______ （填“a”、“b”或“c”）．

（2）正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图Ⅲ所示的曲线图．

①图Ⅲ中甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是 ______ （填“甲”或“乙”）．

②已知电源电压恒为6V，根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线，得出的实验结论是 ______ ．

（3）拓展探究：同学们根据串联电路的电压特点，重新设计如图Ⅳ电路（电源电压未知），利用电压表和定值电阻R0（已知阻值）测量未知定值电阻Rx的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是 ______ （只需写出操作过程和测量的科学量，不需写出表达式）．

Answer 1

【答案】 b 甲 串联电路中总电压等于各分电压之和；闭合开关S、S1，断开S2时，测得电压表的示数U1 闭合开关S2、断开开关S1（或同时闭合S1、S2）时，测得电压表的示数U2．

【解析】1)由图I可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压，由图Ⅱ可知,电压表V2被短路，连接错误的导线是b，b导线应与滑动变阻器的左下方接线柱相连； (2)①当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,电压表V2的示数最小,据此可知乙是V2对应的图线,则甲是V1对应的图线；②由图象可知，两电压表的示数之和均为6V即电源的电压，故可得结论：串联电路中总电压等于各分电压之和； (3)根据欧姆定律可知，要测未知电阻的阻值，就是设法测出电阻两端的电压和通过的电流；由Ⅳ电路图可知,闭合开关S后,再闭合开关S1,断开S2时,Rx和R0串联,电压表测Rx两端的电压,电压表示数为U1；闭合开关S2、断开开关S1时,Rx和R0串联,电压表测电源的电压,电压表示数为U2(或同时闭合S1、S2,电路为Rx的简单电路,电压表也测电源的电压U2)，因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压U0U2U1，因串联电路中各处的电流相等，所以,电路中的电流I,即 ，解得：Rx,故实验步骤为：闭合开关S、S1,断开S2时,测得电压表的示数U1;闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)时,测得电压表的示数U2.