探究串联电路的电压规律,作为中考实验探究题,旨在考查培养学生的实验设计能力,电路的连接、电压表的读数、分析归纳得出结论等能力。
例(东营中考)在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”时,小明同学想用图甲中的器材组成电路,其中一个电压表测量电源两端的电压、一个电压表测量某一个灯泡两端的电压,请你帮助他完成下述工作(电源电压不超过3V).
(1)在方框内画出电路图;
(2)用笔画线表示导线,将实物图连成实验电路;
(3)正确操作后,测量电源两端电压和灯泡两端电压的两电压表示数分别如图乙a、b所示,则电源两端的电压为------V,被直接测量的灯泡两端的电压为------V.
(4)根据串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系得:另一个灯泡两端的电压为-------V.
解析:(1)从电源正极依次串联连接开关、灯泡回到电源负极,组成串联电路,将一个电压表并联在电源两端,测其两端的电压,再将另一只电压表与一个灯泡并联,测量其两端的电压,设计的电路图如图所示
(2)因为电源电压为3V,所以电压表量程都选择0~3V的量程,从电源正极依次连接开关、两个灯泡回到电源负极,一个电压表并联在电源两端,测其两端电压,另一个电压表并联在一个灯泡两端,测量其两端电压,连接的电路如图所示:
(3)根据图乙中a图可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.8V;
根据图乙中b图可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.6V;
因为电源电压大于灯泡两端电压,所以电源电压为2.8V;灯泡两端电压为1.6V;
(4)因为并联电路两端电压等于各部分电压之和,所以另一个灯泡两端电压为2.8V﹣1.6V=1.2V.