Question

14．在探究串联电路电压特点的实验中：
（1）张华同学按如图所示的电路图连接好实物图后，把电压表分别接在电路ab、cd、ad
两端，记录数据如表所示．分析比较所得的数据，可得出的结论是：串联电路电压等于各部分电压之和．

测量处	Uab	Uab	Uab
电压U/V	1.2	1.8	3

（2）一段时间后，同小组的张勇同学发现闭合开关两灯均不亮，于是用电压表分别测得U_ab=0，U_ac=0，U_cd=0，请分析故障原因：两灯同时断路或d至开关S至电源至a有断路；．
（3）排除故障后，张勇同学在操作、读数均无误的情况下得到如表数据：

测量处	Uab	Ucd	Uad
电压U/V	1.5	1.5	3

因此得到如下结论：串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，且各用电器两端电压相等．他的结论合理吗？不合理；（选填“合理”或不不合理”），原因：选用两个规格相同的灯泡，只根据一次实验就得出结论，实验结论不具有普遍性；．
请你分析一下以上两位同学存在的共同不足之处在哪里：只根据一次实验就得出结论，实验结论不具有普遍性．

Answer 1

分析 （1）分析表中实验数据，根据实验数据得出实验结论．
（2）根据电路现象，分析电路故障原因．
（3）运用归纳法得出普遍性的结论：选用的样本要有代表性且数量足够多．
一次实验具有偶然性，根据一次实验得出实验结论不具有普遍性．

解答 解：（1）由表中实验数据可知，串联电路总电压等于各部分电路电压之和．
（2）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或与灯连接的电路有断路造成的，
电压表示数为0，则可能与电压表并联的支路部分短路或与电压表并联的支路之外的电路发生断路；
若两灯均短路，会造成电源短路，被排除；
若其中一个灯短路，电路是通路，另一个灯发光，与题意矛盾，也不可能；
因U_ab=0，说明ab之外的电路有断路，包括L₂断路；
U_cd=0，说明cd之外的电路有断路，包括L₁断路；
即有可能两灯同时断路，此时U_ac=0；
U_ac=0，说明ac之外的电路有断路；
则可推出d至开关S至电源至a有断路，
所以故障为：两灯同时断路或d至开关S至电源至a有断路；
（3）张勇同学得出：串联电路中，各用电器两端电压相等，根据欧姆定律U=IR，结合串联电路各处的电流都相等，因张勇选用了两个相同规格的灯泡，样本太特殊，且只根据一次实验就得出结论，具有偶然性，他的结论不合理；
和张勇相比，张华同学测量的各用电器的电压不相等，但他也只测量了一组数据，实验次数太小，
所以两个同学都只根据一次实验就得出结论，实验次数太少，实验结论不具有普遍性，为得出普遍结论，应换用不同规格的灯泡进行多次实验．
故答案为：（1）串联电路总电压等于各部分电路电压之和；
（2）两灯同时断路或d至开关S至电源至a有断路；
（3）不合理；选用两个规格相同的灯泡，只根据一次实验就得出结论，实验结论不具有普遍性；
只根据一次实验就得出结论，实验结论不具有普遍性．

点评 本题考查了实验数据处理及故障的分析和归纳法的运用，为得出普遍结论，应用不同规格的灯泡进行多次实验．