Question

6．小明、小華、小軍三位同學(xué)在物理實驗時，對“串聯(lián)電路電壓規(guī)律”進行探究．

【猜想與假設(shè)】串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端的電壓之和
（1）按電路圖連接電路；
（2）閉合開關(guān)，用電壓表測出L₁兩端的電壓；
（3）在測L₂兩端的電壓時，小明同學(xué)為了節(jié)省實驗時間，采用以下方法：電壓表所接的B接點不動，只斷開A接點，并改接到C接點上；
（4）測出AC間的電壓．
【交流與評估】
（1）在連接電路時，開關(guān)必須斷開；
（2）小明用上面的方法不能測出L₂兩端的電壓，理由是電壓表正負接線柱接反了；
（3）方法改進后，所測出AB、BC、AC間的電壓記錄在表格中．分析小明同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是串聯(lián)電路中總電壓等各用電器兩端電壓之和

UAB/V	UBC/V	UAC/V
2.0	1.8	3.8

（4）這個實驗在設(shè)計方案上還存在的不足之處是實驗次數(shù)太少；
（5）圖2是小明同學(xué)記錄的另一次實驗數(shù)據(jù)，讀數(shù)為2.4；
（6）小華同學(xué)在用電壓表測電壓時，電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度每次均很小，這是由于C
A．電壓表沒有并聯(lián)在電路中         B．“+”、“-”接線柱接反
C．電壓表量程選擇太大             D．電壓表量程選擇太小
（7）小軍同學(xué)按圖示電路圖連接電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)L₂燈亮，L₁燈不亮，電壓表的示數(shù)為0，造成該現(xiàn)象可能的原因是L₁短路
（8）細心的小明還發(fā)現(xiàn)：電壓較大的那個燈泡比另一個亮，且更換了不同規(guī)格的燈泡總是這樣，于是他得出了“不同燈泡的亮暗和電壓有關(guān)，電壓高的燈泡亮，電壓低的燈泡暗”的結(jié)論，你認為該結(jié)論錯誤（選填“正確”“錯誤”）．

Answer 1

分析 （1）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）電壓表應(yīng)與被用電器并聯(lián)，并且讓電流從正接線柱流進，負接線柱流出；
（3）將AB間電壓與BC間電壓相加，即可判斷出是否與AC間電壓相等；
（4）為得出普遍結(jié)論，應(yīng)使用不同規(guī)格的實驗器材進行多次實驗，測出多組實驗數(shù)據(jù)；
（5）看清量程和分度值，讀出電壓表的示數(shù)；
（6）實驗時電表應(yīng)選擇合適的量程，量程太小，可能會損壞電表，量程太大，電表指針偏角太小，讀出誤差較大；
（7）在用電壓表判斷電路故障時，可以根據(jù)以下規(guī)律進行：當(dāng)電壓表示數(shù)為零時，電壓表所測范圍之內(nèi)出現(xiàn)短路，或者所測范圍之外出現(xiàn)開路；當(dāng)電壓表示數(shù)較大（或等于電源電壓）時，電壓表所測范圍之外出現(xiàn)短路，或者所測范圍之內(nèi)出現(xiàn)開路；
（8）燈泡亮度是由燈泡的電功率決定的，應(yīng)用串聯(lián)電路特點與電功率公式分析答題．

解答 解：
（1）為了保護電路，連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）由圖測L₁電壓時，電流從電壓表右側(cè)流入，左側(cè)流出．測L₂兩端的電壓時，若電壓表所接的B接點不動，只斷開A接點，并改接到C接點上，不能測出其電壓，因為電壓表正負接線柱接反了；
（3）由表中數(shù)據(jù)可知：U_AB+U_BC=3.8V，這與U_AC間電壓相等，所以可得結(jié)論：串聯(lián)電路中總電壓等各用電器兩端電壓之和（或U_AC=U_AB+U_BC）；
（4）由實驗可知，該實驗值進行了一次實驗，只測出了一組實驗數(shù)據(jù)，實驗此時太少，得出的實驗結(jié)論具有偶然性和片面性，為得出普遍結(jié)論，應(yīng)改變燈泡的規(guī)格進行多次實驗或改變電源電壓進行多次實驗；
（5）電壓表使用的量程為0～3V，分度值為0.1V，則此時電壓表的示數(shù)為2.4V；
（6）小華同學(xué)在用電壓表測電壓時，電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度每次均很小，
A、如果電壓表沒有并聯(lián)在電路中，電壓表示數(shù)會較大，指針偏角較大，故A錯誤；
B、“+”、“-”接線柱接反，電壓表指針將反向偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；
C、電壓表量程選擇太大，電表指針偏角很小，故C正確；
D、電壓表量程選擇太小，指針將會超出量程，故D錯誤；故選C；
（7）由題意可知，電流表無示數(shù)，說明電路中沒有電流，故說明電路中可能出現(xiàn)了開路，則可能L₁短路（或電壓表短路）；
（8）兩燈泡串聯(lián)，通過它們的電流I相等，由P=UI可知，燈泡電壓越大，燈泡實際功率越大，燈泡越亮，燈泡的亮度是由燈泡的實際功率決定的，不是由電壓決定的，因此小明的結(jié)論是錯誤的．
故答案為：（1）斷開；（2）電壓表正負接線柱接反了；（3）串聯(lián)電路中總電壓等各用電器兩端電壓之和；（4）實驗次數(shù)太少；（5）2.4；  （6）C；（7）L₁短路；（8）錯誤．

點評 本題是一道實驗題，做此題時要圍繞串聯(lián)電路的電壓規(guī)律去分析解答，需要注意的是在電學(xué)實驗中，連接電路時開關(guān)都必須是斷開的．