Question

17．小剛和小麗用如圖甲所示的器材探究串聯(lián)電路的電壓關(guān)系，兩只小燈泡的規(guī)格不同
（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)電路．要求：L₁和L₂串聯(lián)，電壓表測量兩燈串聯(lián)的總電壓．
（2）小剛用電壓表測量燈L₁兩端的電壓直接選用0-3V的量程，小麗說這樣不行，規(guī)范的操作方法應(yīng)該是先試觸，若試觸結(jié)果如圖乙，則下一步的操作是斷開開關(guān)，換接0～3V量程，這樣做的目的是使讀數(shù)更準(zhǔn)確；
（3）他們在測量L₂兩端的電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表的示數(shù)變?yōu)?．小剛用電壓表檢測L₁兩端電壓，示數(shù)為電源電壓，由此判斷出 L₁處的故障是斷路（填“斷路”或“短接”）；
（4）他們排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，得出了如下表所示的一組數(shù)據(jù)，

L1兩端的電壓/V	L2兩端的電壓/V	串聯(lián)電路的總電壓/V
1.4	3.1	4.5

于是就得出了關(guān)于串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律的結(jié)論：在串聯(lián)電路中，電路兩端的總電壓等于各用電器兩端電壓之和；
為了使結(jié)論具有普遍意義，他們還應(yīng)當(dāng)：換不同規(guī)格的燈泡多測幾組數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律（或改變串聯(lián)電池組電池的節(jié)數(shù)多測幾組數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意將開關(guān)和兩燈逐個順次連接即成串聯(lián)，電壓表沒是兩燈總電壓，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，通過指針的偏轉(zhuǎn)角度確定選擇的量程．
（3）兩燈都熄滅，說明電路中有斷路的地方，用電壓表檢測L₁兩端的電壓，示數(shù)為電源電壓，說明電壓表和電源兩極連接的部分電路無斷路．
（4）分析表中的數(shù)據(jù)，即可得出結(jié)論；
對于該實(shí)驗(yàn)，從得出結(jié)論的普遍性的角度分析，應(yīng)該選擇不同規(guī)格的燈泡多做幾次．

解答 解：（1）由題可知，L₁和L₂串聯(lián)，根據(jù)電流流向，由電源正極→開關(guān)→L₁→L₂→電源負(fù)極，依次連接即成串聯(lián)，電壓表測兩燈總電壓，將電壓表并聯(lián)在兩燈之間，電源由三節(jié)干電池組成，即電源電壓為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，如不能估計(jì)測量值的大小，應(yīng)采用試觸法選擇合適量程；
由圖乙可知，此時的電壓表選用0～15V的量程試觸，其分度值為0.5N，根據(jù)指針位置可知，此時的示數(shù)為1.5V，小于3V，因此應(yīng)斷開開關(guān)，換接0～3V量程，這樣做的目的是使讀數(shù)更準(zhǔn)確．
（3）在測量L₂兩端的電壓時，兩燈突然熄滅，說明電路中有斷路的地方；電壓表示數(shù)為零，說明L₂短路或者電壓表和電源連接的部分“電壓表--L₁--開關(guān)--電源”電路中出現(xiàn)了斷路；
用電壓表檢測L₁兩端的電壓，示數(shù)為電源電壓，說明電壓表和電源兩極連接的部分電路無斷路，則故障是 L₁處斷路．
（4）據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：串聯(lián)電路中，電路兩端的總電壓等于各用電器兩端電壓之和；
為了使結(jié)論具有普遍意義，他們還應(yīng)當(dāng)選擇不同規(guī)格的燈泡或改變串聯(lián)電池組電池的節(jié)數(shù)，再重復(fù)做幾次．
故答案為：（1）見上圖；
（2）斷開開關(guān)，換接0～3V量程；使讀數(shù)更準(zhǔn)確；
（3）斷路；
（4）在串聯(lián)電路中，電路兩端的總電壓等于各用電器兩端電壓之和；
換不同規(guī)格的燈泡多測幾組數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律（或改變串聯(lián)電池組電池的節(jié)數(shù)多測幾組數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律）．

點(diǎn)評 本題考查了：連接實(shí)物圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)等問題，涉及的內(nèi)容較多；連接電路圖時，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)行多次測量．