Question

5．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，小阳把两只灯泡L₁、L₂串联起来接到电源上，如图所示．
（1）当分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点时，闭合开关S后测得的数据是U_AB=0V，U_BC=12V，U_AC=12V，则故障可能是AB间电路出现短路（或BC间电路出现断路或AB间电路出现短路同时BC间电路出现断路）．
（2）故障排除后，实验正常进行，小阳测得了一组数据如下表：

AB间电压UAB/V	BC间电压UBC/V	AC间电压UAC/V
4	8	12

（3）小阳由此数据得到一个普遍的结论，即：“串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和”．
小明认为小阳所得的实验结论是不可靠的，他仅仅靠一组实验数据测量是不能得到一个普遍结论的，要想得到一个具有普遍意义的实验结论，小明建议小阳接下来应该采取的做法是换用不同规格的小灯泡（或更换电源电压或调节滑动变阻器）多做几组实验．

Answer 1

分析 （1）用电压表分析故障的方法：对于串联电路来说，整个回路中的任何一个元件处于断开状态，电流也不能通过；
若电压表的示数接近于电源电压，则电压表两接线柱之间的电阻极大，该部分处于开路状态；
（2）只测一组实验数据具有偶然性，不能说明普遍规律，应多次测量；
多次测量总结电压规律的方法：可以更换不同的灯泡进行多次测量；也可以改变电压进行多次测量；也可以通过调节滑动变阻器进行多次测量．

解答 解：（1）从实验现象电压表示数为电源电压可以推断出电路中是出现了断路或者是短路；
如果AB间电路出现短路，BC间电路正常，电压表相当于测量的电源电压，所以有U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V；
如果AB间电路正常，BC间电路出现断路，电压表相当于测量的电源电压，所以有U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V；
如果AB间电路出现短路，同时BC间电路出现断路，电压表相当于测量的电源电压，所以有U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V．
综上所述可知导致该现象的原因是：AB间电路出现短路（或BC间电路出现断路或AB间电路出现短路同时BC间电路出现断路）．
（2）实验时，只测一组实验数据得到的结论具有偶然性，不能说明普遍规律，应多次测量，
故应该采取的做法是：换用不同规格的灯泡（或更换电源电压或通过调节滑动变阻器）多做几组实验．
故答案为：（1）AB间电路出现短路 （BC间电路出现断路或AB间电路出现短路同时BC间电路出现断路）；
（2）换用不同规格的小灯泡（或更换电源电压或调节滑动变阻器）多做几组实验．

点评 本题室“探究串联电路中的电压规律”的实验，利用电压表示数判断电路故障，能否了解串联分压的特点（电路中电阻越大，电阻两端的电压越高）是解题的关键．
另外，为使实验结论具有普遍性，必须用不同规格的灯泡，多做几次实验．