Question

7．在“研究串聯(lián)電路電壓的特點”實驗中，小陽同學(xué)設(shè)計并連接了如圖所示的電路，其中小燈泡L的額定電壓為10V，電壓表、電流表均選擇了合適的量程且能正常使用．
（1）閉合開關(guān)S后，小陽發(fā)現(xiàn)電壓表V₂的示數(shù)為OV，而電壓表V₁、V₃的示數(shù)均為12V，電流表也有示數(shù)．你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的原因可能是滑動變阻器短路．
（2）恢復(fù)正常后，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時，V₁的示數(shù)變大；V₂的示數(shù)變�。�
（3）移動滑動變阻器滑片，依次記錄了以下幾組數(shù)據(jù)

次數(shù)	U1 （V1示數(shù)/V）	U2 （V2示數(shù)/V）	U3 （V3示數(shù)/V）
1	2	10	12
2	4	8	12
3	6	6	12

分析以上實驗數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和．
（4）完成并記錄了第3次實驗數(shù)據(jù)后，小陽想測量一下小燈泡的額定功率，結(jié)合題目信息，以下操作可以達(dá)到目的是A和C．
A．向左移動滑動變阻器滑片，使V₁的示數(shù)為10V，同時讀出電流表示數(shù)
B．向右移動滑動變阻器滑片，使V₁的示數(shù)為10V，同時讀出電流表示數(shù)
C．向左移動清動變阻器滑片，使V₂的示數(shù)為2V，同時讀出電流表示數(shù)
D．向右移動滑動變阻器滑片．使V₂的示數(shù)為2V，同時讀出電流表示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）分析電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表V₁測燈泡電壓，電壓表V₂測滑動變阻器電壓，電壓表V₃測串聯(lián)電路總電壓，即電源電壓，電流表測電路中的電流；根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析其原因；
（2）根據(jù)滑動變阻器滑片的移動方向判斷滑動變阻器接入電路的阻值如何變化，然后應(yīng)用串聯(lián)電路特點與歐姆定律分析答題；
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，找出串聯(lián)電路總電壓與各部分電路電壓間的關(guān)系，然后得出結(jié)論；
（4）要測燈泡額定功率，應(yīng)測出燈泡電壓為額定電壓時通過燈泡的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率．

解答 解：（1）電壓表V₁測燈泡電壓，電壓表V₂測滑動變阻器電壓，電壓表V₃測串聯(lián)電路總電壓，當(dāng)滑動變阻器短路時（或滑動變阻器接入電路的阻值為零時）壓表V₂的示數(shù)為OV，而電壓表V₁、V₃的示數(shù)均為12V，電流表也有示數(shù)，故電路故障是滑動變阻器短路．
（2）由電路圖可知，滑片向左移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，燈泡兩端的電壓變大，即電壓表V₁的示數(shù)變大；滑動變阻器分壓變小，電壓表V₂示數(shù)變�。�3）由表中實驗數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和．
（4）由題意可知，電源電壓為12V，由表中數(shù)據(jù)可知，進(jìn)行第3次實驗時，燈泡兩端電壓是6V，小于其額定電壓，要測燈泡額定功率，應(yīng)向左移動滑片，減小滑動變阻器兩端電壓，直到V₁的示數(shù)等于燈泡額定電壓10V為止，此時電壓表V₂的示數(shù)為12V-10V=2V，讀出電流表示數(shù)，由P=UI求出燈泡額定功率，故AC正確，BD錯誤．
故答案為：（1）滑動變阻器短路；（2）大；小；（3）串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和；（4）A；C．

點評 本題考查了電路故障分析、閉合電路的動態(tài)分析、實驗數(shù)據(jù)分析、實驗操作等，分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用串聯(lián)電路特點與歐姆定律是正確解題的前提與關(guān)鍵．