Question

19．小陽和小光用下面的器材做“探究串聯(lián)電路的電壓關系”實驗，電源是用三節(jié)干電池串聯(lián)組成的，兩只小燈泡的規(guī)格不同．
（1）請你用筆畫線代替導線，幫他們連接實驗電路（電壓表測量串聯(lián)電路兩端的總電壓）．
（2）小陽用電壓表測量L_l兩端的電壓時，直接選用0～3V的量程，小光說這樣不行，規(guī)范的操作方法應是先選用0～15V的量程試測，如果示數(shù)小于3V，再改用0～3V量程測量．
（3）他們在測量L₂兩端的電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數(shù)變?yōu)?，小光用電壓表測量L₁兩端的電壓，示數(shù)接近電源電壓，如果故障是出現(xiàn)在L₁處，則可判斷出故障是L₁處的故障是斷路．
（4）他們排除故障后繼續(xù)實驗，得出了下表所示的一組數(shù)據(jù)，初步得出的結論是串聯(lián)電路中，各部分電壓之和等于總電壓電壓．

L1的電壓 U1/V	L2的電壓 U2/V	串聯(lián)總電壓 U/V
1.4	2.9	4.3

（5）為了得出串聯(lián)電路電壓關系的普遍規(guī)律，他們還應當怎樣做？換用不同規(guī)格的器材（燈泡、電源）或加滑動變阻器，多次測量．

Answer 1

分析 （1）串聯(lián)電路電流只有一條路徑，一般從電源的正極開始連起，按電流的路徑連到電源負極，最后連接電壓表；
（2）在不能估計被測電壓大小的情況下，應選用電壓表的大量程進行試觸，通過指針的偏轉角度確定選擇的量程；
（3）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(shù)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；
（4）分析表中的數(shù)據(jù)，即可得出結論；
（5）對于該實驗，從得出結論的普遍性的角度分析，應該選擇不同規(guī)格的燈泡多做幾次．

解答 解：（1）按電流路徑連接電路，電壓表測量串聯(lián)后的總電壓，如下圖所示：

（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(shù)小于3V，再改用0～3V量程測量．
（3）電壓表檢測L₁兩端的電壓，電路如下圖：

電壓表示數(shù)為電源電壓，說明電壓表和電源連接的部分“電壓表--L₂--開關--電源”無斷路，只能是燈泡L₁斷路．
（4）據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得：串聯(lián)電路中，各部分電壓之和等于總電壓電壓；
（5）為了得出串聯(lián)電路電壓關系的普遍規(guī)律，換用不同規(guī)格的器材（燈泡、電源）或加滑動變阻器，多次測量．
答：（1）如上圖；
（2）先選用0～15V的量程試測，如果示數(shù)小于3V，再改用0～3V量程測量．
（3）L₁處的故障是斷路．
（4）串聯(lián)電路中，各部分電壓之和等于總電壓電壓．
（5）換用不同規(guī)格的器材（燈泡、電源）或加滑動變阻器，多次測量．

點評 本題是一道實驗題，考查了：連接電路圖、實驗操作、實驗方案改進等問題，涉及的內容較多；連接電路圖時，要注意電壓表正負接線柱不能接反，注意電壓表量程的選擇；為了使實驗結論具有普遍性，應進行多次測量．