Question

17．小刚和小丽用如图甲所示的器材探究串联电路的电压关系，两只小灯泡的规格不同
（1）请用笔画线代替导线连接实验电路．要求：L₁和L₂串联，电压表测量两灯串联的总电压．
（2）小刚用电压表测量灯L₁两端的电压直接选用0-3V的量程，小丽说这样不行，规范的操作方法应该是先试触，若试触结果如图乙，则下一步的操作是断开开关，换接0～3V量程，这样做的目的是使读数更准确；
（3）他们在测量L₂两端的电压时，两灯突然熄灭，电压表的示数变为0．小刚用电压表检测L₁两端电压，示数为电源电压，由此判断出 L₁处的故障是断路（填“断路”或“短接”）；
（4）他们排除故障后继续实验，得出了如下表所示的一组数据，

L1两端的电压/V	L2两端的电压/V	串联电路的总电压/V
1.4	3.1	4.5

于是就得出了关于串联电路中电压的规律的结论：在串联电路中，电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和；
为了使结论具有普遍意义，他们还应当：换不同规格的灯泡多测几组数据总结规律（或改变串联电池组电池的节数多测几组数据总结规律）．

Answer 1

分析 （1）根据题意将开关和两灯逐个顺次连接即成串联，电压表没是两灯总电压，应将电压表与两灯并联．
（2）在不能估计被测电压大小的情况下，应选用电压表的大量程进行试触，通过指针的偏转角度确定选择的量程．
（3）两灯都熄灭，说明电路中有断路的地方，用电压表检测L₁两端的电压，示数为电源电压，说明电压表和电源两极连接的部分电路无断路．
（4）分析表中的数据，即可得出结论；
对于该实验，从得出结论的普遍性的角度分析，应该选择不同规格的灯泡多做几次．

解答 解：（1）由题可知，L₁和L₂串联，根据电流流向，由电源正极→开关→L₁→L₂→电源负极，依次连接即成串联，电压表测两灯总电压，将电压表并联在两灯之间，电源由三节干电池组成，即电源电压为4.5V，所以电压表使用0-15V量程．如图所示：

（2）电流表和电压表在使用时，如不能估计测量值的大小，应采用试触法选择合适量程；
由图乙可知，此时的电压表选用0～15V的量程试触，其分度值为0.5N，根据指针位置可知，此时的示数为1.5V，小于3V，因此应断开开关，换接0～3V量程，这样做的目的是使读数更准确．
（3）在测量L₂两端的电压时，两灯突然熄灭，说明电路中有断路的地方；电压表示数为零，说明L₂短路或者电压表和电源连接的部分“电压表--L₁--开关--电源”电路中出现了断路；
用电压表检测L₁两端的电压，示数为电源电压，说明电压表和电源两极连接的部分电路无断路，则故障是 L₁处断路．
（4）据实验数据可得：串联电路中，电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和；
为了使结论具有普遍意义，他们还应当选择不同规格的灯泡或改变串联电池组电池的节数，再重复做几次．
故答案为：（1）见上图；
（2）断开开关，换接0～3V量程；使读数更准确；
（3）断路；
（4）在串联电路中，电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和；
换不同规格的灯泡多测几组数据总结规律（或改变串联电池组电池的节数多测几组数据总结规律）．

点评 本题考查了：连接实物图、实验数据分析、实验方案改进等问题，涉及的内容较多；连接电路图时，要注意电压表正负接线柱不能接反，注意电压表量程的选择；为了使实验结论具有普遍性，应进行多次测量．