Question

20．在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时，有多只灯泡可供选择，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两及AC两点时，闭合开关后，测得的数据是：U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V，则故障可能是灯泡L₁短路．
（2）故障排除后，实验正常进行所测出AB、BC、AC间的电压记录在如表表格中．

UAB/v	UBC/V	UAC/V
4	8	12

分析如表数据，可得出串联电路两端总电压等于各部分电路的电压之和．
（3）这个实验在设计方案上还存在的不足之处是实验次数太少，结论不具有普遍性．

Answer 1

分析 （1）电压表应与被测电路并联，如果电压表示数为零，可能与电压表并联的电路短路，或电压表并联电路之外电路存在断路；如果电压表示数较大，接近电源电压，说明电压表两接线柱与电源两极相连，电压表并联电路断路．分析表中实验数据，看两灯泡电压与串联电压间的关系，然后得出结论；
（2）分析AB、BC、AC间电压的关系得出结论；
（3）要想得出具有普遍性的实验结论，必须多次实验；

解答 解：（1）如果灯泡L₁短路，电路中只有灯泡L₂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；
如果灯泡L₁正常，灯泡L₂开路，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；
如果灯泡L₁短路，同时灯泡L₂开路，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：灯泡L₁短路、或L₂断路、或L₁短路同时L₂断路；
（2）由表中的实验数据可知U_AB+U_BC=U_AC=12V，所以可得结论为：串联电路中，总电压等于各部分电路两端的电压之和．
（3）因为只进行一次实验，实验次数太少，结论不具有普遍性．
故答案为：（1）灯泡L₁短路；（2）串联电路两端总电压等于各部分电路的电压之和；（3）实验次数太少，结论不具有普遍性．

点评 本题主要考查“探究串联电路中的电压规律”的实验，分析数据时要注意寻找数量关系，并得出普遍性的规律；对于绝大多数需要测量的实验，我们一般都要求至少测3次，这样的结果会更有说服力．