Question

【题目】回答下列问题：

（1）设计电路．要求：L1和L2串联，电流表测L1的电流，电压表测L2两端的电压，滑动变阻器控制电路中的电流不超过0.5A．用铅笔线代替导线将如图中的元件连接起来_________．

（2）探究串联电路中的电压规律：在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时，有多个灯泡可供选择，小丽把两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上，如图所示：

当分别把电压表连在如图中AB两点、BC两点及AC两点时，闭合开关后测得的数据是：UAB=0，UBC=4.5V，UAC=4.5V，则故障可能是________．故障排除后，实验正常进行，通过测量得到了三组实验数据如下表：

分析两组实验数据，可得出：________．

实验完成后，同组的小杨同学认为，每次操作都需要将电压表拆接至AB、BC、AC两端，太过繁琐，她认为只需进行两个简单的操作，如图所示：①在测L2两端的电压时，只需将电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上；②测总电压时，只需将电压表所接的A接点不动，只断开B接点，并改接到C接点上．聪明的小亮同学马上对她的方法给予了否定，他认为在进行操作①时，会出现________的问题，而在进行操作②时，会出现________的问题．

Answer 1

【答案】 灯泡L1短路（或L2断路、或L1短路同时L2断路） 串联电路中总电压等于各部分电压之和 电压表指针反偏 电压表指针偏到表盘右侧无刻度处

【解析】 (1)电源电压为3V,电压表选用小量程;电路中电流不超过0.5A,电流表选用小量程,将两灯与电流表、变阻器、开关串联起来,最后将电压表并联在L2的两端，如下图所示：

(2)如果灯泡L1短路,则只有灯泡L2接在电路中,电压表测量的电源电压,所以有UAB＝0,UBC＝4.5V,UAC＝4.5V；如果灯泡L1正常,灯泡L2断路，把电压表连在图2中AB两点时，电路为断路，电压表无示数；连在BC两点时,则相当于电压表与灯L1串联,因电压表内阻很大,根据分压原理,电压表示数接近电源电压;连在AC两点,电压表直接测量电源电压,所以有UAB＝0,UBC＝4.5V,UAC＝4.5V；如果灯泡L1短路,同时灯泡L2开路，电压表连在AB两点时，电压表所在电路与电源没有连通，无示数；电压表连在BC间，则电压表直接与电源连通，电压表示数为电源电压；当电压表连在AC间时,电压表测电源电压,电压表示数为电源电压,所以有UAB＝0,UBC＝4.5V,UAC＝4.5V；综上所述可知导致该现象的原因是：灯泡L1短路(或L2断路、或L1短路同时L2断路)；(2)由表中数据可知,AC间的电压等于AB间的电压与BC间的电压之和,即U3＝U1+U2，故可得结论：串联电路中总电压等于各部分电压之和；①当电压表B点不动,只断开A点,并改接到C点上时,虽然电压表此时与L2并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压；②由表格数据可知,AB间电压U1小于3V，电压表选03V的量程；电源的电压为4.5V，选015V的量程；将电压表所接的A接点不动，只断开B接点，并改接到C接点上时，虽然电压表测电源的电压，但已超出量程，指针会偏到右侧无刻度处。