Question

【探究名称】探究串联电路中电压的关系
【提出问题】串联电路中用电器两端电压及总电压之间可能有什么规律？
【设计实验与进行实验】

（1）如图所示，是小明同学设计的两种实验电路图，最后经过讨论选定甲电路图，其优点是：

调节滑动变阻器，可进行多次实验，避免偶然性

（2）依照图甲连接电路时，开关必须

断开

，滑片P应置于最

右

端．
（3）接好电路后，闭合开关S，无论怎样移动滑片P，灯泡都不亮，且 U_bc、U_ac始终等于4.5V，电路中存在的故障可能是

灯泡短路或滑动变阻器断路

．
【分析与论证】排除电路故障之后，收集数据如下表：

实验序号	滑动变阻器两端电压Uab/V	灯泡两端电压Ubc/V	总电压Uac/V
1	3.7	0.7	4.5
2	2.5	1.9	4.5
3	1.6	2.8	4.5

仅由表中数据分析可得：U_ab+U_bc

＜

U_ac（填“＞”、“=”或“＜”）．
【评估】
检查发现有一个电压表没有校零，综合整体相关信息可以判断出没有校零的电压表是

V₁

．

Answer 1

分析：（1）为得出普遍结论，应进行多次实验，测出多组实验数据，分析图示电路图，找出能进行多次测量的实验电路．
（2）连接电路时应断开开关，滑片应置于阻值最大处．
（3）常见电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（4）分析表中实验数据，根据表中实验数据得出结论．
（5）根据实验步骤分析答题．

解答：解：（1）由图示电路可知，在图甲所示电路中，移动滑片，可以进行多次实验，测出多组实验数据，而图乙所示电路只能进行一次实验，只能测一组实验数据，因此应选择图甲所示电路进行实验．
（2）依照图甲连接电路时，开关必须断开，滑片P应置于最右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（3）如果灯泡短路，灯泡都不亮，移动滑片，U_bc、U_ac间电压不变，始终都等于电源电压，如果滑动变阻器断路，灯泡不亮，移动滑片，U_bc、U_ac间电压始终不变，等于电源电压，由题意知：闭合开关S，无论怎样移动滑片P，灯泡都不亮，且 U_bc、U_ac始终等于4.5V，因此电路故障是：灯泡短路或滑动变阻器断路．
分析与论证：由表中各组实验数据可知：U_ab+U_bc＜U_ac．
评估：已知：只有一个电压表没有调零；由（3）可知：无论怎样移动滑片P，灯泡都不亮，且 U_bc、U_ac始终等于4.5V，这说明，电压表V₂和V所示示数相同，两电压表已经调零，电压表V₁没有调零．
故答案为：（1）调节滑动变阻器，可进行多次实验，避免偶然性；（2）断开；右；（3）灯泡短路或滑动变阻器断路；＜；V₁．

点评：本题考查了实验电路选择、实验注意事项、电路故障分析、实验分析与评价等问题；为得出普遍结论，应进行多次实验、测出多组实验数据，因此所设计的实验电路应能进行多次测量，据此选择实验电路．