Question

如圖甲所示，小明在探究“串聯電路的電壓特點”時，將兩盞標有“2.5V，0.3A”（即燈泡兩端允許加的最大電壓不能超過2.5V，流過的最大電流不超過0.3A，否則燈泡會燒壞）的小燈泡串聯起來，接到可調直流電源兩端．
（1）請用筆畫線代替導線，按如圖甲所示的電路圖連接實物．要求：電壓表測量L₁的電壓，且導線不能交叉．
（2）在拆接電路時，開關必須______；
（3）小明在閉合開關后，發現電壓表的指針偏轉如圖丙所示，這是因為______；上述問題糾正后，小明正確操作測出了L₁的電壓．在測L₂兩端的電壓時，為了節省實驗時間，小明采用了以下方法：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，小明用上面的方法能否測出L₂兩端的電壓？為什么？答：______；
（4）調節直流電源兩端的電壓，使兩燈泡都正常發光（即燈泡兩端的電壓均為2.5V）．突然，原來正常發光的兩盞燈同時熄滅．
①發生這種故障的原因是什么呢？指導老師經過分析檢查，給出下列兩種原因供小明選擇，你認為可能的是______
A．一盞燈斷路，另一盞燈完好      B．一盞燈短路，另一盞燈完好
②為了檢測故障，指導老師又提供了下列四種器材：
A．規格仍為“2.5V，0.3A”的燈泡；B．符合要求的電壓表；
C．符合要求的電流表；            D．一根導線．
從它們中間每次選擇一種器材來檢測故障，你認為不適用的有______ （填器材前的字母代號）．理由是______．
（5）在故障排除的情況下，小明將實驗中測出的數據記錄如下：

AB兩端的電壓（V）	BC兩端的電壓（V）	AC兩端的電壓（V）
2.50	2.50	5.00

根據上述數據，小明總結得出了以下實驗結論：
A．串聯電路中的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和；
B．串聯電路中各部分兩端的電壓相等．
請你對此進行評估，寫出小明在本次實驗中存在的問題：
①______．
②______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由電路圖可知，兩燈泡串聯，電壓表測量L₁兩端的電壓；
（2）連接電路時，開關必須要斷開，斷開的目的是為了保護電路，以防止由于接錯出現短路燒壞電源；
（3）從圖中可以看出，電壓表指針偏轉太小，說明選擇的量程過大；
電壓表要準確的測量用電器兩端的電壓，必須嚴格按照電壓表的使用規則進行操作，所以判斷能不能用此方法測出L₂兩端的電壓，就看電壓表此時是否與L₂并聯，正負接線柱的接法是否正確；
（4）①串聯電路中，電流只有一條路徑，各用電器相互影響；
②電流表的電阻很小，相當于導線，把它并聯在用電器兩端時，會造成該用電器短路，電路中的電流過大；
（5）實驗的不足之處需從誤差、實驗結論是否具有普遍性兩方面考慮．
解答：解：（1）從正極開始連接，經過開關、L₂、L₁回到負極，電壓表并聯在L₁兩端．如圖：

（2）為了保護電路，在拆接電路時，開關必須斷開；
（3）電壓表指針偏轉太小，說明選擇了大量程，即選擇0～15V的量程，應改接小量程；
當電壓表B點不動，只斷開A點，并改接到C點上時，雖然電壓表此時與L₂并聯，但電壓表的正負接線柱卻是反的，閉合開關后，指針會反向偏轉，所以不能測出L₂兩端的電壓；
（4）①把兩盞燈串聯起來接入電路中，若其中一盞燈斷路后，另一個燈泡也不發光；若其中一盞燈泡短路后，另一盞燈泡仍然發光，并且更亮，故原來正常發光的兩盞燈同時熄滅的原因是其中一盞燈斷路；
②當檢查電路故障時，不能斷開電路，因此只能把檢驗器材并聯在電路里；電流表和導線的電阻很小，它并聯在用電器兩端時，會造成該用電器短路，電路中的電流過大而燒壞另一盞燈；
（5）僅從一次實驗，并且燈泡規格相同，因此得出的實驗結論帶有偶然性，甚至得出錯誤結論，不具有普遍性．
故答案為：（1）如圖；（2）斷開；（3）選擇0～15V的量程；不能；改接后電壓表正負接線柱接反；
（4）A；CD；用它們檢測電路故障容易燒壞另一個燈泡；
（5）只進行了一次實驗；所選燈泡規格相同．
點評：本題是一道實驗題，考查了根據電路圖連接實物、實驗操作的注意事項、故障分析、實驗數據分析能力等內容，解題時要圍繞串聯電路的電壓規律去分析得出結論，需要注意的是在電學實驗中，連接電路時開關都必須是斷開的．