Question

11．小剛和小麗用如圖所示的器材探究串聯電路的電壓關系，用三節(jié)干電池串聯做電源，兩只小燈泡的規(guī)格不同．
（1）請用筆畫線代替導線，連接實驗電路．要求：L₁和L₂串聯，電壓表測量兩燈串聯后的總電壓．
（2）小剛用電壓表測量L₁兩端的電壓時，直接選用0--3V 的量程，小麗說這樣不行，規(guī)范的操作方法應選擇0～15V量程試觸．
（3）他們在測量L₂兩端的電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數變?yōu)?．小剛用電壓表檢測L₁兩端的電壓，示數為電源電壓，由此判斷出L₁處的故障是斷路．
（4）他們排除故障后繼續(xù)實驗，得出了上表所示的一組數據．為了得出串聯電路電壓關系的普遍規(guī)律，他們還應當換用不同規(guī)格的燈泡多測幾組數據．

L1兩端電壓/V	L2兩端電壓/V	串聯總電壓/V
1.4	3.1	4.5

（5）他們最終得出串聯電路電壓關系是：U=U₁+U₂（寫表達式）．

Answer 1

分析 （1）依次將開關、燈泡L₁、L₂串聯進電路，因兩燈泡的總電壓為7.3V，故電壓表選大量程且與L₁、L₂并聯；
（2）因為電源電壓大于3V，在測量電壓前，應先用15V量程，測一下L₁兩端電壓，若電壓小于3V，再用3V量程；
（3）測量L₂兩端電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數為O，說明電路中除L₂以外的部分出現短路；用電壓表檢測L₁兩端電壓，示數為電源電壓，則可進一步說明是L₁處發(fā)生斷路；用另外一只完好的燈泡與L₁并聯或干脆替換L₁，若L₂能發(fā)光，則說明是L₁處發(fā)生斷路；
（4）應多次實驗，避免結論的偶然性；
（5）結合表中數據進行分析可得出結論．

解答 解：（1）實物圖連接如下所示：

（2）電流表和電壓表在使用時，如不能估計測量值的大小，應采用試觸法選擇合適量程，即先選用0～15V的量程試測，如果示數小于3V，再改用0～3V量程測量．
（3）測量L₂兩端電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數為0，用電壓表檢測L₁兩端電壓，示數為電源電壓，是由于L₁處發(fā)生斷路；用另外一只完好的燈泡與L₁并聯或干脆替換L₁，若L₂能發(fā)光，則說明是L₁處發(fā)生斷路；
（4）為得出必然規(guī)律，避免結論的偶然性，應換用不同規(guī)格的燈泡多測幾組數據；
（5）由表中實驗數據可知，兩燈泡兩端電壓之和1.4V+3.1V=4.5V，等于串聯總電壓，故可得出結論：串聯電路的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和，
即：U=U₁+U₂．
故答案為：（1）見上圖；（2）0～15V；試觸；（3）斷路；（4）換用不同規(guī)格的燈泡多測幾組數據；（5）U=U₁+U₂．

點評 本題對電路連接、故障排除以及多次實驗的目的進行考查，難點在與電路故障的排除，兩燈都熄滅，說明電路中有斷路的地方，用電壓表檢測L₁兩端的電壓，示數為電源電壓，說明電壓表和電源兩極連接的部分電路無斷路．