Question

20．李瑞和小丽同学在参加营口市物理实验技能大赛时，对串联电路电压规律进行了探究，用三节干电池串联做电源，两只小灯泡的规格不同．
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端电压之和．
【设计与进行实验】
①按图所示的电路图连接电路；
②闭合开关，李瑞用电压表测量L₁两端的电压时，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量程试触，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量．
③在测L₂两端的电压时，李瑞同学为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B点不动，只断开A点，并改接到C点上；
④测出AC间的电压．
【交流与评估】
（1）李瑞同学用上面的方法能否测出L₂两端的电压？不能；为什么？电压表正负接线柱接反了．
（2）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．李瑞用电压表检测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，她的方法可能是用另外一只完好的灯泡与L₁并联，若L₂能发光，则说明是L₂正常，若L₂不发光，则L₂短路．

Answer 1

分析 【设计与进行实验】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；
【交流与评估】
（1）电压表要准确的测量用电器两端的电压，必须严格按照电压表的使用规则进行操作，所以判断李瑞同学能不能用此方法测出L₂两端的电压，就看电压表此时是否与L₂并联，正负接线柱的接法是否正确；
（2）测量L₂两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数为0，说明电路中除L₂以外的部分出现断路；用电压表检测L₁两端电压，示数为电源电压，则可进一步说明是L₁处发生断路；用另外一只完好的灯泡与L₁并联或替换L₁，若L₂能发光，则说明是L₂正常，若L₂不发光，则L₂短路；

解答 解：【设计与进行实验】
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的量程试触，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量．
【交流与评估】
（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）测量L₂两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数为0，说明电路中除L₂以外的部分出现断路；用电压表检测L₁两端电压，示数为电源电压，是由于L₁处发生断路造成的，此时电压表串联在电路中测量电源电压；
检验方法：用另外一只完好的灯泡与L₁并联（使电路接通），若L₂能发光，则说明是L₂正常；若L₂不发光，则L₂短路．
故答案为：
【设计与进行实验】
②先选用0～15V量程试触，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量；
【交流与评估】
（1）不能；电压表正负接线柱接反了；
（2）断路；用另外一只完好的灯泡与L₁并联，若L₂能发光，则说明是L₂正常，若L₂不发光，则L₂短路．

点评 本题是一道实验题，考查了实验操作、实验方案改进等问题，涉及的内容较多；连接电路图时，要注意电压表正负接线柱不能接反，注意电压表量程的选择．