Question

3．小剛和小麗用圖所示的器材探究串聯(lián)電路的電壓關(guān)系，用三節(jié)干電池串聯(lián)做電源，兩只小燈泡的規(guī)格不同．
（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，連接實(shí)驗(yàn)電路．要求：L₁ 和L₂ 串聯(lián)，電壓表測(cè)量?jī)蔁舸��?lián)后的總電壓．
（2）小剛用電壓表測(cè)量L1 兩端的電壓時(shí)，直接選用0～3V 的量程，小麗說(shuō)這樣不行，規(guī)范的操作方法應(yīng)該是先進(jìn)行試觸再確定應(yīng)該選大量程還是小量程．
（3）他們?cè)跍y(cè)量L₂ 兩端的電壓時(shí)，兩燈突然熄滅，電壓表示數(shù)變?yōu)?．小剛用電壓表檢測(cè)L₁ 兩端的電壓，示數(shù)為電源電壓，由此判斷出L₁ 處的故障是斷路．（選填“短路或斷路”）

L1兩端電壓/V	L2兩端電壓/V	串聯(lián)總電壓/V
1.4	3.1	4.5

（4）他們排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，得出了上表所示的一組數(shù)據(jù)．為了得出串聯(lián)電路電壓關(guān)系的普遍規(guī)律，他們還應(yīng)當(dāng)換用不同規(guī)格的器材（燈泡、電源）或加滑動(dòng)變阻器，多次測(cè)量．
（5）由表格中的數(shù)據(jù)可知：串聯(lián)電路中的總電壓等于在串聯(lián)電路中：串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意將開(kāi)關(guān)和兩燈逐個(gè)順次連接即成串聯(lián)，電壓表沒(méi)是兩燈總電壓，應(yīng)將電壓表與兩燈并聯(lián)；
（2）在不能估計(jì)被測(cè)電壓大小的情況下，應(yīng)選用電壓表的大量程進(jìn)行試觸，通過(guò)指針的偏轉(zhuǎn)角度確定選擇的量程；
（3）兩燈都熄滅，說(shuō)明電路中有斷路的地方，用電壓表檢測(cè)L₁兩端的電壓，示數(shù)為電源電壓，說(shuō)明電壓表和電源兩極連接的部分電路無(wú)斷路；
（4）實(shí)驗(yàn)中，為得出普遍規(guī)律，應(yīng)換用不同規(guī)格器材進(jìn)行多次測(cè)量；
（5）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律分析答題．

解答 解：
（1）由題L₁和L₂串聯(lián)，根據(jù)電流流向，由電源正極→開(kāi)關(guān)→L₂→L₁→電源負(fù)極，依次連接即成串聯(lián)，電壓表測(cè)兩燈總電壓，將電壓表并聯(lián)在兩燈之間，電源由三節(jié)干電池組成，即電源電壓4.5V，所以電壓表使用0-15V量程．如圖所示：

（2）電流表和電壓表在使用時(shí)，如不能估計(jì)測(cè)量值的大小，應(yīng)采用試觸法選擇合適量程，即先選用0～15V的量程試測(cè)，如果示數(shù)小于3V，再改用0～3V量程測(cè)量；
（3）①在測(cè)量L₂兩端的電壓時(shí)，電路如下圖：

兩燈突然熄滅，說(shuō)明電路中有斷路的地方；電壓表示數(shù)為零，說(shuō)明L₂短路或者電壓表和電源連接的部分“電壓表--開(kāi)關(guān)--電源--L₁”電路中出現(xiàn)了斷路．
②再電壓表檢測(cè)L₁兩端的電壓，電路如下圖：

電壓表示數(shù)為電源電壓，說(shuō)明電壓表和電源連接的部分“電壓表--L₂--開(kāi)關(guān)--電源”無(wú)斷路，只能是燈泡L₁斷路；
（4）為了得出串聯(lián)電路電壓關(guān)系的普遍規(guī)律，換用不同規(guī)格的器材（燈泡、電源）或加滑動(dòng)變阻器，多次測(cè)量；
（5）由表格，U=U₁+U₂=1.4V+3.1V=4.5V；即在串聯(lián)電路中：串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和．
故答案為：（1）如上圖；（2）試觸；（3）斷路；（4）換用不同規(guī)格的器材（燈泡、電源）或加滑動(dòng)變阻器，多次測(cè)量；（5）在串聯(lián)電路中：串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道實(shí)驗(yàn)題，考查了：連接電路圖、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)等問(wèn)題，涉及的內(nèi)容較多；連接電路圖時(shí)，要注意電壓表正負(fù)接線柱不能接反，注意電壓表量程的選擇；為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量．