Question

4．小陳和小麗用如圖所示的器材探究串聯(lián)電路的電壓關(guān)系，用三節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，兩只小燈泡的規(guī)格不同．
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，連接實(shí)驗(yàn)電路．要求：燈L₁和L₂串聯(lián)，電壓表測量兩燈串聯(lián)后的總電壓．

L1兩端電壓/V	L2兩端電壓/V	串聯(lián)總電壓/V
1.4	3.1	4.5

（2）當(dāng)小陳正確連接完所有導(dǎo)線時(shí)，燈L₁和L₂立即發(fā)光，他在實(shí)驗(yàn)操作中的不當(dāng)之處是連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開．
（3）他們?cè)跍y量燈L₂兩端的電壓時(shí)，兩燈突然熄滅，電壓表的示數(shù)變?yōu)?V，小陳用電壓表檢測燈L₁兩端的電壓，示數(shù)為電源電壓，由此判斷出燈L₁處的故障是開路；燈L₂是短路還是正常的？小麗在原電路中又添加了一個(gè)電學(xué)器材，就檢驗(yàn)出了結(jié)果，她的方法可能是用小燈泡與L₁并聯(lián)，如果L₂發(fā)光，則L₂正常；若L₂不發(fā)光，則L₂短路．
（4）他們排出故障后繼續(xù)試驗(yàn)，得出了如上表所示的一組數(shù)據(jù)，為了得出串聯(lián)電路電壓關(guān)系的普遍規(guī)律，他們還應(yīng)當(dāng)應(yīng)換用不同規(guī)格的燈泡，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(fù)極，最后連接電壓表；
（2）為防止連接電路過程中出現(xiàn)短路，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)該斷開；
（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）實(shí)驗(yàn)中，為得出普遍規(guī)律，應(yīng)換用不同規(guī)格器材進(jìn)行多次測量．

解答 解：
（1）兩燈泡、開關(guān)、電源組成串聯(lián)電路，電源由3節(jié)干電池串聯(lián)，電源電壓為1.5V×3=4.5V，因此電壓表選擇0～15V，電路圖如下圖所示：

（2）小陳剛連完最后一根導(dǎo)線，兩燈就亮了，說明電路是通路，小明在實(shí)驗(yàn)過程中的操作不當(dāng)之處是連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開．
（3）在測量L₂兩端電壓時(shí)，兩燈突然熄滅，電壓表示數(shù)變?yōu)?；用電壓表檢測L₁兩端電壓，電壓表示數(shù)為電源電壓，出現(xiàn)此故障的原因可能是：燈泡L₁開路；
要判斷L₂是短路還是正常，她的方法可能是：用小燈炮與L₁并聯(lián)，如果L₂發(fā)光，則L₂正常；若L₂不發(fā)光，則L₂短路．
（4）測出一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，為了得出普遍規(guī)律，應(yīng)換用不同規(guī)格的燈泡，多次測量．
故答案為：（1）見上圖；（2）連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開；（3）開路；用小燈泡與L₁并聯(lián)，如果L₂發(fā)光，則L₂正常；若L₂不發(fā)光，則L₂短路；（4）應(yīng)換用不同規(guī)格的燈泡，多次測量．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道實(shí)驗(yàn)題，考查了：連接電路圖、電路故障分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)等問題，涉及的內(nèi)容較多；連接電路圖時(shí)，要注意電壓表正負(fù)接線柱不能接反，注意電壓表量程的選擇；為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，應(yīng)進(jìn)行多次測量．