Question

5．在做“探究串聯電路中的電壓規律”的實驗時，有多個燈泡可供選擇，小陽把兩只燈泡L₁、L₂串聯起來接到電源上，如圖所示．
（1）當分別把電壓表連在圖中AB兩點、BC兩點及AC兩點時，閉合開關S后測得的數據是U_AB=0V，U_BC=12V，U_AC=12V，則故障可能是AB間電路出現短路（或BC間電路出現斷路或AB間電路出現短路同時BC間電路出現斷路）．
（2）故障排除后，實驗正常進行，小陽測得了一組數據如下表：

AB間電壓UAB/V	BC間電壓UBC/V	AC間電壓UAC/V
4	8	12

（3）小陽由此數據得到一個普遍的結論，即：“串聯電路的總電壓等于各串聯導體兩端電壓之和”．
小明認為小陽所得的實驗結論是不可靠的，他僅僅靠一組實驗數據測量是不能得到一個普遍結論的，要想得到一個具有普遍意義的實驗結論，小明建議小陽接下來應該采取的做法是換用不同規格的小燈泡（或更換電源電壓或調節滑動變阻器）多做幾組實驗．

Answer 1

分析 （1）用電壓表分析故障的方法：對于串聯電路來說，整個回路中的任何一個元件處于斷開狀態，電流也不能通過；
若電壓表的示數接近于電源電壓，則電壓表兩接線柱之間的電阻極大，該部分處于開路狀態；
（2）只測一組實驗數據具有偶然性，不能說明普遍規律，應多次測量；
多次測量總結電壓規律的方法：可以更換不同的燈泡進行多次測量；也可以改變電壓進行多次測量；也可以通過調節滑動變阻器進行多次測量．

解答 解：（1）從實驗現象電壓表示數為電源電壓可以推斷出電路中是出現了斷路或者是短路；
如果AB間電路出現短路，BC間電路正常，電壓表相當于測量的電源電壓，所以有U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V；
如果AB間電路正常，BC間電路出現斷路，電壓表相當于測量的電源電壓，所以有U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V；
如果AB間電路出現短路，同時BC間電路出現斷路，電壓表相當于測量的電源電壓，所以有U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V．
綜上所述可知導致該現象的原因是：AB間電路出現短路（或BC間電路出現斷路或AB間電路出現短路同時BC間電路出現斷路）．
（2）實驗時，只測一組實驗數據得到的結論具有偶然性，不能說明普遍規律，應多次測量，
故應該采取的做法是：換用不同規格的燈泡（或更換電源電壓或通過調節滑動變阻器）多做幾組實驗．
故答案為：（1）AB間電路出現短路 （BC間電路出現斷路或AB間電路出現短路同時BC間電路出現斷路）；
（2）換用不同規格的小燈泡（或更換電源電壓或調節滑動變阻器）多做幾組實驗．

點評 本題室“探究串聯電路中的電壓規律”的實驗，利用電壓表示數判斷電路故障，能否了解串聯分壓的特點（電路中電阻越大，電阻兩端的電壓越高）是解題的關鍵．
另外，為使實驗結論具有普遍性，必須用不同規格的燈泡，多做幾次實驗．