Question

2．小文為了“探究串聯(lián)電路中電壓規(guī)律”，設(shè)計了電路，將兩只燈泡L₁、L₂串聯(lián)起來接到電源上，如圖所示．
（1）連接或改接電路時，開關(guān)必須斷開．
（2）檢查電路無誤后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，他應(yīng)該斷開電路并把電壓表改接小量程重新測量．
（3）小文分別把電壓表連在圖中 AB 兩點(diǎn)、BC 兩點(diǎn)及 AC 兩點(diǎn)，閉合開關(guān)后，測得的數(shù)據(jù)是：U_AB=0V，U_BC=3V，U_AC=3V，則故障可能L₁短路（或L₂斷路；或L₁短路同時L₂斷路）（答一條）．
（4）故障排除后，實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行．分別測出、U_AB=1.4V、U_BC=1.4V、U_AC=2.8V，分析這組數(shù)據(jù)，小文發(fā)現(xiàn)串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律是：串聯(lián)電路兩端的電壓等于串聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓之和．
（5）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)“U_AB=1.4V、U_BC=1.4V”，小文還認(rèn)為：串聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓始終是相等的．你認(rèn)為這個結(jié)論錯誤；（選填“正確”“錯誤”）這對你進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)是應(yīng)選取不同規(guī)格的燈泡，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)再得結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）為避免電路發(fā)生短路，連接、拆接電路時必須斷開開關(guān)；
（2）連接電路時，電表要選擇合適的量程，如果閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，應(yīng)用小量程．
（3）閉合開關(guān)燈泡不亮，原因有兩個：斷路或短路．已知兩燈串聯(lián)都不亮，所以不可能是一燈短路，只能是斷路．
（4）根據(jù)U_AB=1.4V、U_BC=1.4V、U_AC=2.8V，分析這組數(shù)據(jù)可得出結(jié)論；
（5）多次測量總結(jié)電壓規(guī)律的方法：可以更換不同的燈泡進(jìn)行多次測量；也可以改變電壓進(jìn)行多次測量；也可以通過調(diào)節(jié)滑動變阻器進(jìn)行多次測量．

解答 解：（1）為了安全，在拆接電路時，開關(guān)必須斷開．
（2）檢查電路無誤后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明電壓表選擇量程太大，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，他應(yīng)該斷開電路并把電壓表改接小量程重新測量．
（3）如果燈泡L₁短路，電路中只有燈泡L₂電壓表相當(dāng)于測量的電源電壓，所以有U_AB=0，U_BC=3V，U_AC=3V；
如果燈泡L₁正常，燈泡L₂開路，電壓表相當(dāng)于測量的電源電壓，所以有U_AB=0，U_BC=3V，U_AC=3V；
如果燈泡L₁短路，同時燈泡L₂開路，電壓表相當(dāng)于測量的電源電壓，所以有U_AB=0，U_BC=3V，U_AC=3V．
綜上所述可知導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因是：燈泡L₁短路或L₂斷路，或L₁短路同時L₂斷路．
（4）由表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)U_AB+U_BC=U_AC=，所以可得結(jié)論為：串聯(lián)電路中，總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和．
（5）由測量的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，電路中兩盞燈的電壓相同，這是由于實(shí)驗(yàn)中選用了相同規(guī)格的燈泡導(dǎo)致的，這只是個特殊情況，不能作為普遍規(guī)律；因此小文還認(rèn)為：串聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓始終是相等的．這個結(jié)論是錯誤的，由此實(shí)驗(yàn)得到的啟發(fā)是應(yīng)選取不同規(guī)格的燈泡，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)再得結(jié)論．
故答案為：（1）斷開；
（2）斷開電路并把電壓表改接小量程重新測量；
（3）L₁短路（或L₂斷路；或L₁短路同時L₂斷路）；
（4）串聯(lián)電路兩端的電壓等于串聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓之和；
（5）錯誤（1分）；應(yīng)選取不同規(guī)格的燈泡，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)再得結(jié)論．

點(diǎn)評 通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論時能否根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)系找到共同特點(diǎn)（如本題的電壓之和相等）是解題的關(guān)鍵所在．