Question

8．一实验小组用如图所示的器材探究“串联电路的电压关系”，用三节干电池串联供电，他们选择了两只规格不同的小灯泡L₁、L₂．
（1）请用笔画线代替导线，连接实验电路图1．要求：L₁和L₂串联，电压表测量灯L₁的电压．
（2）为了保证电路的安全，连接器材时，开关应断开．
（3）小明同学用电压表测量L₁两端电压时，直接选用0-3V的量程，小聪同学说这样不行，规范的操作方法应该是先选用0～15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量．
（4）在测量L₂两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0，用电压表检测L₁两端电压，电压表示数为电源电压，出现此故障的原因可能是C．
A．灯L₁短路   B．灯L₂短路      C．灯L₁断路   D．灯L₂断路
（5）如图2，用电压表测出L₁两端的电压，再测L₂两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上．小明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．
（6）他们排除故障后继续实验，得出一组实验数据如下表，为了得出串联电路电压关系的普遍规律，他们还应换用不同规格的灯泡进行多次实验．

UAB/V	UBC/V	UAC/V
2.4	1.4	3.8

（7）实验得出串联电路的电压关系为：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和．

Answer 1

分析 （1）两灯泡、开关、电源组成串联电路，电压表并联在两灯泡两端，连线时注意电压表正负接线柱不要接反；
（2）为保护电路安全连接电路时应断开开关．
（3）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．
（4）两灯突然熄灭说明电路发生断路；电压表测L₂两端电压时，电压表示数为零，可能是L₂短路或L₂之外的电路存在断路；
电压表测L₁电压时，电压表有示数且等于电源电压，说明此时电压表与电源两极相连接，L₁之外电路不存在端路；综合分析可知：电路故障是灯泡L₁断路；
（5）连接电路时电表正负接线柱不能接反．
（6）为了得出普遍规律，应更换不同的实验器材，进行多次测量．
（7）分析实验数据得出串联电路的电压特点．

解答 解：（1）两灯泡、开关、电源组成串联电路，电压表并联在两灯泡两端，电路图如图所示；
（2）为了保证电路的安全，连接器材时，开关应断开．
（3）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的量程试测，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量．
（4）在测量L₂两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0，用电压表检测L₁两端电压，电压表示数为电源电压，出现此故障的原因可能是：灯泡L₁断路；
（5）由题意可知，电压表正负接线柱接反了，闭合开关后电表指针将反向偏转，不能测出电压，小聪的方法是错误的．
（6）测出一组实验数据后，为了得出普遍规律，应换用不同规格的器材（灯泡、电源）或加滑动变阻器，多次测量．
（7）由实验数据可知：U_AC=U_AB+U_BC，所以可得结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和．
故答案为：（1）断开；（2）先用0-15V的量程试触，若电压较小再改用小量程；（3）不能；电压表正负接线柱接反了；（4）C；（5）换用不同规格的灯泡进行多次实验；（7）串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和．

点评 本题是一道实验题，考查了：连接电路图、电路故障分析、实验数据分析、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；为了使实验结论具有普遍性，应进行多次测量．