Question

5．在做“探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律”的實驗時，有多個燈泡可供選擇，小明把兩只燈泡L₁、L₂串聯(lián)起來接到電源上，如圖1所示：

（1）閉合開關后，兩燈均不亮，當分別把電壓表并聯(lián)接在圖中AB兩點、BC兩點及AC兩點時，測得的數(shù)據(jù)是：
U_AB=0，U_BC=4.5V，U_AC=4.5V，則故障可能是燈泡L₂斷路．
（2）排除后，實驗正常進行，完成第一組數(shù)據(jù)采集后，你認為他需要進行的操作順序是BAC．（請按先后排序）；
A．換不同型號的燈泡替換L₁、L₂，并連接好電路；  B．斷開開關；  C．閉合開關
分別把電壓表連在圖中AB兩點、BC兩點及AC兩點，觀察電壓表示數(shù)，并記錄數(shù)據(jù)；
（3）通過測量得到了三組實驗數(shù)據(jù)如表：

實驗次數(shù)	AB間電壓U1/V	BC間電壓U2/V	AC間電壓U3/V
1	2.0	2.5	4.5
2	2.4	2.1	4.5
3	1.9	2.6	4.5

分析三組實驗數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是串聯(lián)電路中，總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和．
（4）實驗完成后，同組的小楊同學認為，每次操作都需要將電壓表拆接至AB、BC、AC兩端，太過繁瑣，她認為只需進行兩個簡單的操作就可以了，如圖2所示：
①在測L₂兩端的電壓時，只需將電壓表所接的B接點不動，只斷開A接點，并改接到C接點上；
②測總電壓時，只需將電壓表所接的A接點不動，只斷開B接點，并改接到C接點上．
小亮同學馬上對她的方法給予了否定，他認為在進行操作①時，會出現(xiàn)指針反偏的問題，而在進行操作②時，會出現(xiàn)指針偏到表盤右側(cè)無刻度處的問題．

Answer 1

分析 （1）閉合開關燈泡不亮，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．
（2）分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論；為使實驗結(jié)論具有普遍性，應進行多次實驗，測出多組實驗數(shù)據(jù)，然后分析實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．
（3）分析AB、BC、AC間電壓的關系得出結(jié)論；
（4）用電壓表測電壓時，選擇合適的量程、電壓表要與被測電路并聯(lián)且電壓表正負接線柱不要接反，據(jù)此分析答題．

解答 解：（1）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；
如果燈泡L₁正常，燈泡L₂開路，電壓表相當于測量的電源電壓，所以有U_AB=0，U_BC=4.5V，U_AC=4.5V；
綜上所述可知導致該現(xiàn)象的原因是：燈泡L₂斷路；
（2）為得出普遍結(jié)論，應進行多次實驗，完成第一組測量后，接下來的操作應該是：B、斷開開關；
A、換不同型號的燈泡替換L₁、L₂，并連接好電路；
C、閉合開關，觀察電流表示數(shù)，并記錄數(shù)據(jù)；即實驗步驟是：BAC．
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，U₃=U₁+U₂，故可得結(jié)論：串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電壓之和；
（4）①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(lián)，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(zhuǎn)，所以不能測出L₂兩端的電壓；
②由表格數(shù)據(jù)可知，AB間電壓U₁小于3V，電壓表選0～3V的量程；電源的電壓為4.5V，選0～15V的量程；將電壓表所接的A接點不動，只斷開B接點，并改接到C接點上時，雖然電壓表測電源的電壓，但已超出量程，指針會偏到右側(cè)無刻度處．
故答案為：（1）燈泡L₂斷路；
（2）BAC；
（3）串聯(lián)電路中，總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和；
（4）指針反偏；指針偏到表盤右側(cè)無刻度處．

點評 本題考查了電路故障的判斷和電壓表的正確使用等，重點考查了學生利用所學知識解決問題的能力，對學生的能力要求較高．