Question

小剛和小麗用如圖所示的器材探究串聯(lián)電路的電功率關(guān)系，用三節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，兩只小燈泡的規(guī)格不同．
（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，連接實(shí)驗電路．要求：燈L₁和L₂串聯(lián)，電壓表測量兩燈串聯(lián)后的總電壓．
（2）小剛用電壓表測量燈L₁兩端的電壓時，直接選用 O～3V 的量程，小麗說這樣不行，規(guī)范的操作方法應(yīng)該是：______；
（3）他們在測量燈L₂兩端的電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數(shù)變?yōu)?．小剛用電壓表檢測燈 L₁兩端的電壓，示數(shù)為電源電壓，由此判斷出燈 L₁處的故障是______．
（4）他們排除故障后，在電路中串聯(lián)一只電流表繼續(xù)實(shí)驗，得到如下表所示的一組數(shù)據(jù)．可以得出初步的結(jié)論是：______；為了得出串聯(lián)電路電功率關(guān)系的普遍規(guī)律，實(shí)驗時還應(yīng)當(dāng)______．

電流表示數(shù)/A	燈L1兩端電壓/V	燈L2兩端電壓/V	串聯(lián)總電壓/V
0.5	1.4	3.1	4.5

Answer 1

【答案】分析：（1）兩燈泡、開關(guān)、電源組成串聯(lián)電路，電壓表并聯(lián)在兩燈泡兩端，連線時注意電壓表正負(fù)接線柱不要接反；
（2）因為電源電壓大于3V，在測量電壓前，應(yīng)先用15V量程，測一下L₁兩端電壓，若電壓小于3V，再用3V量程；
（3）兩燈突然熄滅說明電路發(fā)生斷路；電壓表測L₂兩端電壓時，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L₁電壓時，電壓表有示數(shù)且等于電源電壓，說明此時電壓表與電源兩極相連接，L₁之外電路不存在端路；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)驗器材，進(jìn)行多次測量．
解答：解：（1）兩燈泡、開關(guān)、電源組成串聯(lián)電路，電壓表并聯(lián)在兩燈泡兩端，電路圖如圖所示；
（2）電流表和電壓表在使用時，如不能估計測量值的大小，應(yīng)采用試觸法選擇合適量程，即先選用0～15V的量程試測，如果示數(shù)小于3V，再改用0～3V量程測量．
（3）在測量L₂兩端電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數(shù)變?yōu)?，用電壓表檢測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；
（4）由表中實(shí)驗數(shù)據(jù)可知，兩燈泡兩端電壓之和1.4V+3.1V=4.5V等于串聯(lián)總電壓（或由電功率公式P=UI求出各燈泡功率與電路總功率，可發(fā)現(xiàn)兩燈泡功率之和等于電路總功率），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）或加滑動變阻器，多次測量．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）先選用0～15V的量程試測，如果示數(shù)小于3V，再改用0～3V量程測量；
（3）燈泡L₁斷路；（4）串聯(lián)電路總電壓等于各支路兩端電壓之和；換用不同規(guī)格的器材（燈泡、電源）或加滑動變阻器，多次測量．
點(diǎn)評：本題是一道實(shí)驗題，考查了：連接電路圖、電路故障分析、實(shí)驗數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗方案改進(jìn)等問題，涉及的內(nèi)容較多；連接電路圖時，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)驗結(jié)論具有普遍性，應(yīng)進(jìn)行多次測量．