题目内容

2．小文为了“探究串联电路中电压规律”，设计了电路，将两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上，如图所示．
（1）连接或改接电路时，开关必须断开．
（2）检查电路无误后，闭合开关，发现电压表的指针偏转角度过小，为使实验结果更准确，他应该断开电路并把电压表改接小量程重新测量．
（3）小文分别把电压表连在图中 AB 两点、BC 两点及 AC 两点，闭合开关后，测得的数据是：UAB=0V，UBC=3V，UAC=3V，则故障可能L1短路（或L2断路；或L1短路同时L2断路）（答一条）．
（4）故障排除后，实验正常进行．分别测出、UAB=1.4V、UBC=1.4V、UAC=2.8V，分析这组数据，小文发现串联电路中电压的规律是：串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和．
（5）分析实验数据“UAB=1.4V、UBC=1.4V”，小文还认为：串联电路中各部分电路两端的电压始终是相等的．你认为这个结论错误；（选填“正确”“错误”）这对你进行此实验的启发是应选取不同规格的灯泡，进行多次实验再得结论．

分析 （1）为避免电路发生短路，连接、拆接电路时必须断开开关；
（2）连接电路时，电表要选择合适的量程，如果闭合开关，发现电压表的指针偏转角度过小，为使实验结果更准确，应用小量程．
（3）闭合开关灯泡不亮，原因有两个：断路或短路．已知两灯串联都不亮，所以不可能是一灯短路，只能是断路．
（4）根据UAB=1.4V、UBC=1.4V、UAC=2.8V，分析这组数据可得出结论；
（5）多次测量总结电压规律的方法：可以更换不同的灯泡进行多次测量；也可以改变电压进行多次测量；也可以通过调节滑动变阻器进行多次测量．

解答 解：（1）为了安全，在拆接电路时，开关必须断开．
（2）检查电路无误后，闭合开关，发现电压表的指针偏转角度过小，说明电压表选择量程太大，为使实验结果更准确，他应该断开电路并把电压表改接小量程重新测量．
（3）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UAB=0，UBC=3V，UAC=3V；
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UAB=0，UBC=3V，UAC=3V；
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UAB=0，UBC=3V，UAC=3V．
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．
（4）由表中的实验数据UAB+UBC=UAC=，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．
（5）由测量的数据发现，电路中两盏灯的电压相同，这是由于实验中选用了相同规格的灯泡导致的，这只是个特殊情况，不能作为普遍规律；因此小文还认为：串联电路中各部分电路两端的电压始终是相等的．这个结论是错误的，由此实验得到的启发是应选取不同规格的灯泡，进行多次实验再得结论．
故答案为：（1）断开；
（2）断开电路并把电压表改接小量程重新测量；
（3）L1短路（或L2断路；或L1短路同时L2断路）；
（4）串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和；
（5）错误（1分）；应选取不同规格的灯泡，进行多次实验再得结论．

点评 通过实验数据分析实验结论时能否根据数据关系找到共同特点（如本题的电压之和相等）是解题的关键所在．

练习册系列答案
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7．小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点．
实验次数UAB/VUBC/VUAC/V
10.82.23.0
21.02.03.0
31.21.83.0
（1）在拆接电路时，开关必须断开．
（2）实验中最好选择规格不同（填“相同”或“不同”）的小灯泡．
（3）用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC．经过多次实验，得到的数据记录在下表中．分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点是UAC=UAB+UBC（用公式表示）．
（4）小希进行多次实验的主要目的是①（填序号）
①寻找普遍规律   ②减小实验误差
（5）测出L1两端的电压后，小希断开开关，准备拆下电压表，改接在B、C之间．小明认为这样做太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可．小明的办法是错误（选填“正确”或“错误”）的，原因是电压表正负极会接反．
14．小明同学对串联电路的电压规律进行了探究．电路如图所示．
（1）在拆接电路时，开关必须断开．
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则故障可能是小灯泡L1短路或L2断路．
（3）在测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，用上面的方法能否测出L2两端的电压？不能，原因是电压表的正负接线柱接反了．
（4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中，小明分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和．此实验在设计方案上存在的不足之处是一次实验具有偶然性．改进方法：更换规格不同的灯泡进行多次实验．
UAB/VUBC/VUAC/V
2.41.43.8
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