Question

【題目】拓展性學習小組的同學合作進行探究“串聯電路的電壓特點”，設計了圖Ⅰ電路，并連接了圖Ⅱ電路．
（1）圖Ⅱ的實驗電路連接中有一處錯誤，無法完成試驗，連接錯誤的導線是（填“a”、“b”或“c”）．
（2）正確連接后，繼續實驗，根據測得的實驗數據，繪制了如圖Ⅲ所示的曲線圖． ①圖Ⅲ中甲、乙兩條曲線是根據圖Ⅰ電路測得的實驗數據所繪制的曲線，其中與圖Ⅰ電路中電壓表V1對應的曲線是（填“甲”或“乙”）．
②已知電源電壓恒為6V，根據探究目的分析圖Ⅲ中的曲線，得出的實驗結論是 ．
（3）拓展探究：同學們根據串聯電路的電壓特點，重新設計如圖Ⅳ電路（電源電壓未知），利用電壓表和定值電阻R0（已知阻值）測量未知定值電阻Rx的阻值，閉合開關S后，接下來的操作是（只需寫出操作過程和測量的科學量，不需寫出表達式）．

Answer 1

【答案】
（1）b
（2）甲；串聯電路中總電壓等于各分電壓之和
（3）閉合開關S、S1 ， 斷開S2時，測得電壓表的示數U1；閉合開關S2、斷開開關S1（或同時閉合S1、S2）時，測得電壓表的示數U2
【解析】解：（1）由圖I可知，R1與R2串聯，電壓表V1測R1兩端的電壓，電壓表V2測R2兩端的電壓， 由圖Ⅱ可知，電壓表V2被短路，連接錯誤的導線是b，b導線應與滑動變阻器的左下方接線柱相連；（2）①當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，電路中的電流最大，電壓表V2的示數最小，據此可知乙是V2對應的圖線，則甲是V1對應的圖線；②由圖象可知，兩電壓表的示數之和均為6V即電源的電壓，故可得結論：串聯電路中總電壓等于各分電壓之和；（3）根據歐姆定律可知，要測未知電阻的阻值，就是想法設法測出電阻兩端的電壓和通過的電流；
由Ⅳ電路圖可知，閉合開關S后，再閉合開關S1 ， 斷開S2時，Rx和R0串聯，電壓表測Rx兩端的電壓，電壓表示數為U1；
閉合開關S2、斷開開關S1時，Rx和R0串聯，電壓表測電源的電壓，電壓表示數為U2（或同時閉合S1、S2 ， 電路為Rx的簡單電路，電壓表也測電源的電壓U2），
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R0兩端的電壓U0=U2﹣U1 ，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流I= = ，即 = ，
解得：Rx= ．
故實驗步驟為：閉合開關S、S1 ， 斷開S2時，測得電壓表的示數U1；閉合開關S2、斷開開關S1（或同時閉合S1、S2）時，測得電壓表的示數U2 ．
所以答案是：（1）b；（2）①甲；②串聯電路中總電壓等于各分電壓之和；（3）閉合開關S、S1 ， 斷開S2時，測得電壓表的示數U1；閉合開關S2、斷開開關S1（或同時閉合S1、S2）時，測得電壓表的示數U2 ．