Question

21、小刚和小丽用图所示的器材探究串联电路的电压关系，用三节干电池串联做电源，两只小灯泡的规格不同．
（1）请用笔画线代替导线，连接实验电路．要求：L₁和L₂：串联，电压表测量两灯串联后的总电压．
（2）小刚用电压表测量L_l两端的电压时，直接选用0～3V的量程，小丽说这样不行，规范的操作方法应该是

先选用0～15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量

．
（3）他们在测量L₂两端的电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0．小刚用电压表检测L1两端的电压，示数为电源电压，由此判断出L₁处的故障是

断路

；L₂是短路还是正常的？小丽在原电路中又添加了一个电学器材，就检验出了结果，她的方法可能是

用小灯泡与L₁并联（或替换L₁）

如果L₂发光，则L₂正常；若L₂不发光，则L₂短路

（4）他们排除故障后继续实验，得出了下表所示的一组数据．为了得出串联电路电压关系的普遍规律池们还应当

换用不同规格的器材（灯泡、电源）或加滑动变阻器，多次测量

．

L1两端电压/V	L2两端电压/V	串联后的总电压/V
1.4	3.1	4.5

Answer 1

分析：（1）串联电路电流只有一条路径，一般从电源的正极开始练起，按电流的路径连到电源负极，最后连接电压表；
（2）在不能估计被测电压大小的情况下，应选用电压表的大量程进行试触，通过指针的偏转角度确定选择的量程；
（3）两灯都熄灭，说明电路中有断路的地方，用电压表检测L₁两端的电压，示数为电源电压，说明电压表和电源两极连接的部分电路无断路；
（4）实验中，为得出普遍规律，应换用不同规格器材进行多次测量．

解答：解：（1）按电流路径连接电路，电压表测量串联后的总电压，如下图所示：

（2）电流表和电压表在使用时，如不能估计测量值的大小，应采用试触法选择合适量程，即先选用0～15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量．
答：先选用0～15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量．
（3）①在测量L₂两端的电压时，电路如下图：

两灯突然熄灭，说明电路中有断路的地方；电压表示数为零，说明L2短路或者电压表和电源连接的部分“电压表--开关--电源--L₁”电路中出现了断路．
②再电压表检测L₁两端的电压，电路如下图：

电压表示数为电源电压，说明电压表和电源连接的部分“电压表--L₂--开关--电源”无断路，只能是灯泡L₁断路．
③判断L₂是否短路，可以采用替换L₁的方法，让它恢复通路，根据L₂的发光情况进行判断．
答：L₁处的故障是断路；判断L₂是短路还是正常的方法是：用小灯泡与L₁并联（或替换L₁），如果L₂发光，则L₂正常；若L₂不发光，则L₂短路．
（4）为了得出串联电路电压关系的普遍规律，换用不同规格的器材（灯泡、电源）或加滑动变阻器，多次测量．
答：换用不同规格的器材（灯泡、电源）或加滑动变阻器，多次测量．

点评：本题易错点在电路故障的判断上，用电压表和电流表判断电路故障，可按照以下思路进行：
（1）电压表无示数说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路断路或不包含电源部分短路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路．
（2）电压表有示数说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路短路或不包含电源部分断路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路．