Question

20．在做“探究串聯電路中的電壓規律”的實驗時，有多只燈泡可供選擇，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兩及AC兩點時，閉合開關后，測得的數據是：U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V，則故障可能是燈泡L₁短路．
（2）故障排除后，實驗正常進行所測出AB、BC、AC間的電壓記錄在如表表格中．

UAB/v	UBC/V	UAC/V
4	8	12

分析如表數據，可得出串聯電路兩端總電壓等于各部分電路的電壓之和．
（3）這個實驗在設計方案上還存在的不足之處是實驗次數太少，結論不具有普遍性．

Answer 1

分析 （1）電壓表應與被測電路并聯，如果電壓表示數為零，可能與電壓表并聯的電路短路，或電壓表并聯電路之外電路存在斷路；如果電壓表示數較大，接近電源電壓，說明電壓表兩接線柱與電源兩極相連，電壓表并聯電路斷路．分析表中實驗數據，看兩燈泡電壓與串聯電壓間的關系，然后得出結論；
（2）分析AB、BC、AC間電壓的關系得出結論；
（3）要想得出具有普遍性的實驗結論，必須多次實驗；

解答 解：（1）如果燈泡L₁短路，電路中只有燈泡L₂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=12V，U_AC=12V；
如果燈泡L₁短路，同時燈泡L₂開路，電壓表相當于測量的電源電壓，所以有U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V．
綜上所述可知導致該現象的原因是：燈泡L₁短路、或L₂斷路、或L₁短路同時L₂斷路；
（2）由表中的實驗數據可知U_AB+U_BC=U_AC=12V，所以可得結論為：串聯電路中，總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和．
（3）因為只進行一次實驗，實驗次數太少，結論不具有普遍性．
故答案為：（1）燈泡L₁短路；（2）串聯電路兩端總電壓等于各部分電路的電壓之和；（3）實驗次數太少，結論不具有普遍性．

點評 本題主要考查“探究串聯電路中的電壓規律”的實驗，分析數據時要注意尋找數量關系，并得出普遍性的規律；對于絕大多數需要測量的實驗，我們一般都要求至少測3次，這樣的結果會更有說服力．