Question

一實驗小組用如圖所示的器材探究“串聯電路的電壓關系”，用三節干電池串聯供電，他們選擇了兩只規格不同的小燈泡L₁、L₂．

（1）請用筆畫線代替導線，連接實驗電路．要求：L₁和L₂串聯，電壓表測量兩燈串聯后的總電壓．

（2）為了保證電路的安全，連接器材時，開關應　　．

（3）小明同學用電壓表測量L₁兩端電壓時，直接選用0﹣3V的量程，小聰同學說這樣不行，規范的操作方法應該是　　．

（4）在測量L₂兩端電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數變為0，用電壓表檢測L₁兩端電壓，電壓表示數為電源電壓，出現此故障的原因可能　　．

（5）他們排除故障后繼續實驗，得出一組實驗數據如下表，為了得出串聯電路電壓關系的普遍規律，他們還應　　．

L1兩端電壓U1（V）	L2兩端電壓U2（V）	電路兩端總電壓U總（V）
1.5	2.8	4.3

Answer 1

考點：

探究串、并聯電路中的電壓規律實驗．

專題：

實驗題．

分析：

（1）兩燈泡、開關、電源組成串聯電路，電壓表并聯在兩燈泡兩端，連線時注意電壓表正負接線柱不要接反；

（2）為保證安全，連接電路時，開關應斷開；

（3）因為電源電壓大于3V，在測量電壓前，應先用15V量程，測一下L₁兩端電壓，若電壓小于3V，再用3V量程；

（4）兩燈突然熄滅說明電路發生斷路；電壓表測L₂兩端電壓時，電壓表示數為零，可能是L₂短路或L₂之外的電路存在斷路；

電壓表測L₁電壓時，電壓表有示數且等于電源電壓，說明此時電壓表與電源兩極相連接，L₁之外電路不存在端路；綜合分析可知：電路故障是燈泡L₁斷路；

（5）分析表中實驗數據，得出結論；為了得出普遍規律，應更換不同的實驗器材，進行多次測量．

解答：

解：（1）兩燈泡、開關、電源組成串聯電路，電壓表并聯在兩燈泡兩端，電路圖如圖所示；

（2）為保證電路安全，連接電路時，開關應斷開；

（3）電流表和電壓表在使用時，如不能估計測量值的大小，應采用試觸法選擇合適量程，即先選用0～15V的量程試測，如果示數小于3V，再改用0～3V量程測量．

（4）在測量L₂兩端電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數變為0，用電壓表檢測L₁兩端電壓，電壓表示數為電源電壓，出現此故障的原因可能是：燈泡L₁斷路；

（5）由表中實驗數據可知，兩燈泡兩端電壓之和1.4V+3.1V=4.5V等于串聯總電壓（或由電功率公式P=UI求出各燈泡功率與電路總功率，可發現兩燈泡功率之和等于電路總功率），為了得出普遍規律，應換用不同規格的器材（燈泡、電源）或加滑動變阻器，多次測量．

故答案為：（1）電路圖如右圖所示；

（2）斷開；

（3）先選用0～15V的量程試測，如果示數小于3V，再改用0～3V量程測量；

（4）燈泡L₁斷路；

（5）換用不同規格的器材（燈泡、電源）或加滑動變阻器，多次測量．

點評：

本題考查了：連接電路圖、電路故障分析、實驗數據分析、實驗方案改進等問題，涉及的內容較多；連接電路圖時，要注意電壓表正負接線柱不能接反，注意電壓表量程的選擇；為了使實驗結論具有普遍性，應進行多次測量．