Question

【题目】回答下列问题：
（1）设计电路．要求：L1和L2串联，电流表测L1的电流，电压表测L2两端的电压，滑动变阻器控制电路中的电流不超过0.5A．用铅笔线代替导线将图1中的元件连接起来．

（2）探究串联电路中的电压规律：在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时，有多个灯泡可供选择，小丽把两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上，如图2所示：
当分别把电压表连在图2中AB两点、BC两点及AC两点时，闭合开关后测得的数据是：UAB=0，UBC=4.5V，UAC=4.5V，则故障可能是 ． 故障排除后，实验正常进行，通过测量得到了三组实验数据如下表：

实验次数	AB间电压U1/V	BC间电压U2/V	AC间电压U3/V
1	2.0	2.5	4.5
2	2.4	2.1	4.5
3	1.9	2.6	4.5

分析两组实验数据，可得出： ．
实验完成后，同组的小杨同学认为，每次操作都需要将电压表拆接至AB、BC、AC两端，太过繁琐，她认为只需进行两个简单的操作，如图2所示：①在测L2两端的电压时，只需将电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上；②测总电压时，只需将电压表所接的A接点不动，只断开B接点，并改接到C接点上．聪明的小亮同学马上对她的方法给予了否定，他认为在进行操作①时，会出现的问题，而在进行操作②时，会出现的问题．

Answer 1

【答案】
（1）解：电源电压为3V，电压表选用小量程；电路中电流不超过0.5A，电流表选用小量程，将两灯与电流表、变阻器、开关串联起来，最后将电压表并联在L2的两端，如下图所示：

（2）灯泡L1短路（或L2断路、或L1短路同时L2断路）；串联电路中总电压等于各部分电压之和；电压表指针反偏；电压表指针偏到表盘右侧无刻度处
【解析】解：（2）如果灯泡L1短路，则只有灯泡L2接在电路中，电压表测量的电源电压，所以有UAB=0，UBC=4.5V，UAC=4.5V；
如果灯泡L1正常，灯泡L2断路，把电压表连在图2中AB两点时，电路为断路，电压表无示数；连在BC两点时，则相当于电压表与灯L1串联，因电压表内阻很大，根据分压原理，电压表示数接近电源电压；连在AC两点，电压表直接测量电源电压，所以有UAB=0，UBC=4.5V，UAC=4.5V；如果灯泡L1短路，同时灯泡L2开路，电压表连在AB两点时，电压表所在电路与电源没有连通，无示数；电压表连在BC间，则电压表直接与电源连通，电压表示数为电源电压；当电压表连在AC间时，电压表测电源电压，电压表示数为电源电压，所以有UAB=0，UBC=4.5V，UAC=4.5V；
综上所述可知导致该现象的原因是：灯泡L1短路（或L2断路、或L1短路同时L2断路）；（2）由表中数据可知，AC间的电压等于AB间的电压与BC间的电压之和，即U3=U1+U2 ， 故可得结论：串联电路中总电压等于各部分电压之和；①当电压表B点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正负接线柱却是反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压；②由表格数据可知，AB间电压U1小于3V，电压表选0～3V的量程；电源的电压为4.5V，选0～15V的量程；将电压表所接的A接点不动，只断开B接点，并改接到C接点上时，虽然电压表测电源的电压，但已超出量程，指针会偏到右侧无刻度处．
所以答案是：（1）如上图所示：（2）灯泡L1短路（或L2断路、或L1短路同时L2断路）；
串联电路中总电压等于各部分电压之和；①电压表指针反偏；②电压表指针偏到表盘右侧无刻度处．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）．