Question

4．學(xué)習(xí)小組用如圖所示的器材“探究串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系”，用三節(jié)干電池串聯(lián)做電源，兩只小燈泡的規(guī)格不同．
（1）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，連接實(shí)驗(yàn)電路．要求用電壓表測(cè)量?jī)蔁舸��?lián)的總電壓．
（2）一同學(xué)用電壓表測(cè)量了L₁兩端的電壓時(shí)，直接選用0-3V的量程，另一名同學(xué)提出這樣不行，你認(rèn)為規(guī)范的操作方法是先選用0～15V的量程試觸，如果示數(shù)小于3V，再改用0～3V量程測(cè)量．
（3）在測(cè)量L₂兩端的電壓時(shí)，兩燈亮一下就突然熄滅，電壓表示數(shù)為0V，一同學(xué)用電壓表檢測(cè)了L₁兩端的電壓，示數(shù)約等于4.5V，則L₁處的故障是燈泡L₁斷路．另一名同學(xué)認(rèn)為可能是L₂短路了．
（4）故障排除后，得出表中的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．為了得出串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端的電壓的關(guān)系的普遍規(guī)律，你認(rèn)為應(yīng)該換用不同規(guī)格的器材（燈泡、電源）或加滑動(dòng)變阻器，多次測(cè)量．

L1兩端 電壓/V	L2兩端 電壓/V	串聯(lián)總 電壓/V
2.0	2.5	4.5

Answer 1

分析 （1）兩燈泡、開(kāi)關(guān)、電源組成串聯(lián)電路，電壓表并聯(lián)在兩燈泡兩端，連線時(shí)注意電壓表正負(fù)接線柱不要接反．
（2）在不能估計(jì)被測(cè)電壓大小的情況下，應(yīng)選用電壓表的大量程進(jìn)行試觸，通過(guò)指針的偏轉(zhuǎn)角度確定選擇的量程．
（3）兩燈突然熄滅說(shuō)明電路發(fā)生斷路，電壓表測(cè)L₂兩端電壓時(shí)，電壓表示數(shù)為零，可能是L₂短路或L₂之外的電路存在斷路；電壓表測(cè)L₁電壓時(shí)，電壓表有示數(shù)且等于電源電壓，說(shuō)明此時(shí)電壓表與電源兩極相連接，L₁之外電路不存在斷路；綜合分析可知：電路故障是燈泡L₁斷路．
（4）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論；為了得出普遍規(guī)律，應(yīng)更換不同的實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行多次測(cè)量．

解答 解：（1）兩燈泡、開(kāi)關(guān)、電源組成串聯(lián)電路，電源由3節(jié)干電池，電源電壓為1.5V×3=4.5V，因此電壓表選擇0～15V，電路圖如下圖所示：

（2）電流表和電壓表在使用時(shí)，如不能估計(jì)測(cè)量值的大小，應(yīng)采用試觸法選擇合適量程，即先選用0～15V的量程試測(cè)，如果示數(shù)小于3V，再改用0～3V量程測(cè)量．
（3）在測(cè)量L₂兩端電壓時(shí)，兩燈突然熄滅，電壓表示數(shù)變?yōu)?，用電壓表檢測(cè)L₁兩端電壓，電壓表示數(shù)為電源電壓，出現(xiàn)此故障的原因可能是：燈泡L₁斷路；也有可能L₂短路，照成L₁電壓過(guò)大燒壞L₁使得L₁斷路；
（4）測(cè)出一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，為了得出普遍規(guī)律，應(yīng)換用不同規(guī)格的器材（燈泡、電源）或加滑動(dòng)變阻器，多次測(cè)量．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）先選用0～15V的量程試觸，如果示數(shù)小于3V，再改用0～3V量程測(cè)量；
（3）燈泡L₁斷路；L₂短路、L₁斷路；（4）換用不同規(guī)格的器材（燈泡、電源）或加滑動(dòng)變阻器，多次測(cè)量．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道實(shí)驗(yàn)題，考查了：連接電路圖、電路故障分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)等問(wèn)題，涉及的內(nèi)容較多；連接電路圖時(shí)，要注意電壓表正負(fù)接線柱不能接反，注意電壓表量程的選擇；為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量．