Question

在一次物理课上，小明利用一节干电池、一个开关、两个规格不同的小灯泡和一些导线连接了一个串联电路，如图所示．当他把开关闭合以后，发现灯L₁不发光、L₂发光，但亮度比较微弱，经过思考以后他认为L₁处发生了局部短路．经老师检查了电路以后告诉小明，电路元件均无故障，且电路连线完好．现提供一个电流表、一个开关和必要的导线，请你设计一个实验证明小明的观点是错误的．
（1）请你在答题纸的方框中画出实验方案的电路图；
（2）简述必要的实验步骤和实验现象．

Answer 1

答：
（1）电路图见右；
（2）实验步骤：
①电表调零，按照电路图连接实物，此时开关断开，试触；
②闭合开关S，用电流表测电路中的电流I₁并记录在表格中；
③闭合开关S、S₁，用电流表测电路中的电流I₂并记录在表格中．
实验结论：如果I₁=I₂，说明灯泡L₁短路；如果I₁＜I₂，说明灯泡L₁没有短路．
分析：（1）灯泡L₁、L₂串联，闭合开关，L₂发光，说明电路不是断路；L₂亮度较弱，说明通过的电流较小，电路电阻较大，如果灯泡L₁短路，电路电阻较小，灯泡L₂应该很亮．
（2）验证的方法是：在电路中串联一只电流表，闭合开关，记录电流表的示数；再在灯泡L₁两端并联一条导线，观察灯泡L₂亮度，记录此时电流表的示数．将两次电流表的示数进行对比，如果两次电流相等，说明灯泡L₁短路；如果第二次电流增大，说明灯泡L₁原来没有短路，是通路状态．
点评：此题如果不用电流表，直接观察前后两次灯泡L₂的亮度，也可以判断故障．