Question

3．如图所示情景是用来研究串联电路电压关系的实物电路．为完成这一实验：
（1）一组同学选择的实验器材是：两节新的干电池串联做电源、两个规格相同的小灯泡、一只电压表、一个开关、导线若干．他们的设想是：首先将实验器材连成串联电路，然后将电压表分别接在图示的三个位置测出电压，分析这一次实验中三处电压的数据，得出相应的结论．
请你分析出该组同学这一实验方案中存在的三处不足．
①两灯泡的规格相同②只测量了一组数据③V₃的量程选择过大
（2）另一组同学除了同时选 用了三个电压表外，其他器材均相同，并按图连好了电路，已知各电压表完好且连接，开关闭合后，只有两个电压表有示数且均为3V，则没有示数的电压表可能是V₁（或V₂），发生这一现象的原因可能是L₁断路或L₂短路（或L₂断路L₁短路）．
在两组均正确合理完成实验的基础上可得出的结论是串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和．

Answer 1

分析 分析电路的连接，电表的种类得出探究的问题；
（1）要得到普遍性的规律，需使用不同的灯泡，多测几组数据进行分析；
在不超量程的情况下，应选择较小量程，这样可以减小误差；
（2）串联电路中，当电路发生断路时，断开处两端的电压等于电源电压；当某处发生短路时，短路电路两端的电压为零．

解答 解：由图知，两灯泡串联，电压表分别测量各灯泡两端的电压及总电压，可知所示情景是来研究串联电路电压规律的实验；
（1）由题意知，该实验用了两个相同的灯泡只测量了一组数据，这样实验结论具有片面性和偶然性；
根据题意，电源电压最大为3V，所以V₃可用0～3V的量程；
（2）开关闭合后，若V₁和V₃的示数为3V，则可能与V₁并联的L₁断路或与V₂并联的L₂短路，此时V₁的示数为零；
若V₂和V₃的示数为3V，则可能与V₂并联的L₂断路或与V₁并联的L₁短路，此时V₂的示数为零；
可得结论：串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和．
故答案为：串联电路电压关系；（1）①两灯泡的规格相同；②只测量了一组数据；③V₃的量程选择过大；（2）V₁（或V₂）；L₁断路或L₂短路（或L₂断路L₁短路）；串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和．

点评 本题是探究串联电路电压规律的实验，考查了实验中应注意的问题及对短路和断路的理解应用．