Question

18．小剛和小麗用圖甲所示器材探究串聯電路電壓關系，用三節干電池串聯做電源．

（1）請用筆畫線代替導線，連接實驗電路．要求：L₁和L₂串聯，電壓表測量兩燈串聯后的總電壓．
（2）在選用器材時，對兩只小燈泡的要求是：規格不相同（選填“相同”或“不相同”）在拆接電路時，開關必須斷開．
（3）他們在測量L₂兩端的電壓時，亮燈突然熄滅，電壓表示數變為0．小剛用電壓表檢測L₁兩端的電壓，示數為電源電壓，由此判斷出故障是燈泡L₁斷路．
（4）他們排除故障后的繼續實驗，得出了如表所示的一組數據，其中L₂兩端電壓如圖乙所示，則L₂兩端的電壓為2.4V．分析實驗數據可以得出的結論是：串聯電路總電壓等于各用電器兩端的電壓之和（填“等于”或“不等于”）
（5）這個實驗在設計方案上還存在的不足之處是實驗只測量了一次．

L1兩端電壓/V	L2兩端電壓/V	串聯總電壓/V
2.1		4.5

Answer 1

分析 （1）根據電壓表的使用方法分析；
（2）為了使結論根據有普遍性，應選用不同的燈泡，連接電路時開關應斷開；
（3）測量L₂兩端電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數為0，說明電路中有斷路故障；用電壓表檢測L₁兩端電壓，示數為電源電壓，則可進一步說明是L₁處發生斷路；
（4）根據電壓表的讀數方法分析；
（5）在找電路中電壓規律時，為避免偶然性需要多測幾次再找規律．

解答 解：（1）電壓表測量兩燈串聯后的總電壓，所以電壓表接到L₁和L₂整體的兩端，電源有三節干電池組成，電源電壓為4.5V，電壓表的量程為0-15V；實物圖為：

（2）為了使結論根據有普遍性，應選用規格不同的燈泡，為了保護電路，在拆接電路時，開關應斷開；
（3）在測量L₂兩端電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數變為0，說明電路中有斷路故障；用電壓表檢測L₁兩端電壓，電壓表示數為電源電壓，說明電壓表通過燈泡L₂與電源的兩極連通，L₂正常無故障，所以出現的故障是：燈泡L₁斷路；
（4）電壓表量程為0-3V，每一小格為0.1V，故電壓表示數為2.4V；分析實驗數據可以得出的結論是：串聯電路總電壓等于各用電器兩端的電壓之和．
（5）此實驗在設計方案上存在的不足之處是只測量了一次，應當改用不同規格的燈泡再測幾次，然后再得出結論．
故答案為：（1）如上圖；（2）不相同；斷開；（3）燈泡L₁斷路；（4）2.4V；等于；（5）實驗只測量了一次．

點評 本題是一道實驗題，做此題時要圍繞串聯電路的電壓規律去分析解答，為了使實驗結論具有普遍性，應進行多次測量．