Question

17．劉暢和潘俊探究串聯電路電壓規律時，設計了如圖甲所示的電路，用的是兩節新干電池，他們商定先測量L₁的電壓．

（1）在連接實物電路進行到連接電壓表時，劉暢說先試用用大量程可是潘俊說直接用小量程，劉暢仔細一想有道理，理由是：2節干電池，總電壓為3V，請根據圖甲所示的電路，在圖乙中用筆畫線代替導線幫他們將實物圖連接完整，電壓表測量L₁的電壓．
（2）實驗時，當劉暢連好最后一根導線后兩個燈全亮了，小勇突然想起老師說過這樣連不對，你認為他們連接電路時存在的問題是：連接電路時開關沒有斷開．閉合開關S，用電壓表測出L₁兩端的電壓如圖丙所示，則L₁兩端的電壓為1.2V．
（3）在測L₂兩端的電壓時，劉暢同學為了節省實驗時間，采用以下方法：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．用上述的方法能否測出L₂兩端的電壓？不能．理由是：電壓表正負接線柱接反了（沒有讓電流從正接線柱流入，負接線柱流出）．
（4）在測L₂兩端電壓時，兩燈突然都不發光，電壓表示數為0．為進一步確認電路故障，他們先用電壓表測得U_ad=3V，U_db和U_dc近似等于3V則故障原因可能是C．
A．燈L_l發生了斷路         B．燈L₂發生了斷路
C．開關S發生了斷路        D．燈L_l、燈L₂都發生了斷路．

Answer 1

分析 （1）根據電源電壓大小分析；將電壓表并聯在燈L₁的兩端；
（2）連接電路時，開關應斷開；根據圖丙電壓表小量程讀數；
（3）連接電壓表時，電流應從正接線柱流入、從負接線柱流出；
（4）電壓表示數為0，說明與電壓表并聯的燈L₂之外的電路發生斷路；根據電壓表有示數，則說明電壓表與電源組成的電路是連通的，據此逐一判斷完好的電路，從而確定斷路的位置．

解答 解：因電源為2節干電池，電壓為3V，所以，劉暢仔細一想有道理；使用電壓表小量程，將電壓表并聯在燈L₁的兩端，注意正負接柱柱的接法，如下圖所示：

（2）為保護電路，連接電路時，開關應斷開；圖丙中電壓表小量程分度值為0.1V，示數為1.2V；
（3）電壓表測L1的電壓，a與電壓表的負接線相連，只斷開a接點，并改接到c接點上，則會造成電流從電壓表負接線柱流入，電壓表正負接線柱接反了（沒有讓電流從正接線柱流入，負接線柱流出）；
（4）在測L₂兩端電壓時，兩燈突然都不發光，電壓表示數為0，說明與電壓表并聯的燈L₂之外的電路發生斷路；
U_ad=3V，說明電源到d電壓表、a至電源負極是連通的，U_db近似等于3V，說明電壓表與電源連通，此時燈L1與電壓表串聯，因電壓表內阻很大，根據分壓原理，電壓表分得電源的大部分電壓，故U_db近似等于3V，a、L₁、b完好；同理U_dc近似等于3V，說明b、L₂、c完好，綜上，從d、電源、a、L1、b、L2、c是完好的，所以，斷路發生在d、開關、c之間，ABD不符合題意，只有C符合題題，答案選C．
故答案為：（1）如上圖所示
（2）連接電路時開關沒有斷開；  1.2V；
（3）不能；電壓表正負接線柱接反了（沒有讓電流從正接線柱流入，負接線柱流出）；
（4）C．

點評 本題探究串聯電路電壓規律，考查電路的連接、電壓表的正確使用、實驗注意事項、分壓原理及用電壓表確定故障的位置等知識，有一定難度．