Question

2．在做“探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，有多個(gè)燈泡和電壓表可供使用．小玲把兩只燈泡L₁、L₂串聯(lián)起來接到電源上，電路原理圖如圖所示．
（1）當(dāng)把電壓表連在圖中AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)及AC兩點(diǎn)時(shí)，閉合開關(guān)后測(cè)得的數(shù)據(jù)是U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V，若燈泡L₂及其連接均是良好的，則故障是燈L₁發(fā)生短路．
（2）（3分）小玲把故障排除后，實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行，通過測(cè)量得到的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)N（次）	UAB（V）	UBC（V）	UAC（V）
1	4	8	12
2	6	6	12

從表中這兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路電壓之和．
（3）（3分）事實(shí)上僅以兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，是欠妥的．原因是：所做的實(shí)驗(yàn)次數(shù)少，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論偶然（選填“必然”或“偶然”）性誤差大．
（4）（3分）若要求電路改進(jìn)，且用一個(gè)滑動(dòng)變阻器代替一只燈泡，連入電路的電壓表有測(cè) AB、BC間的電壓表V₁、V₂外，還用一個(gè)測(cè)AC間電壓的表V₃，請(qǐng)把電路作在右邊虛線框內(nèi)．

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)燈泡不亮，原因有兩個(gè)：斷路或短路．已知兩燈串聯(lián)都不亮，所以不可能是一燈短路，只能是斷路．
（2）串聯(lián)電路中，總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和．
（3）對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出需要測(cè)量大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，尋找基本規(guī)律．
（4）多次測(cè)量總結(jié)電壓規(guī)律的方法：可以更換不同的燈泡進(jìn)行多次測(cè)量；也可以改變電壓進(jìn)行多次測(cè)量；也可以通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器進(jìn)行多次測(cè)量．

解答 解：（1）如果燈泡L₁短路，電路中只有燈泡L₂電壓表相當(dāng)于測(cè)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(dāng)于測(cè)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(shí)燈泡L₂開路，電壓表相當(dāng)于測(cè)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(dǎo)致該現(xiàn)象的原因是：燈泡L₁短路或L₂斷路，或L₁短路同時(shí)L₂斷路；
（2）由表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知4+8=12，6+6=12，所以可得結(jié)論為：串聯(lián)電路中，總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和．
（3）實(shí)驗(yàn)的次數(shù)越少，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論越具有偶然性；
（4）本題原實(shí)驗(yàn)是通過更換不同的燈泡進(jìn)行多次測(cè)量，實(shí)驗(yàn)過程較麻煩，可通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器進(jìn)行多次測(cè)量，實(shí)驗(yàn)電路圖如下圖所示：

故答案為：
（1）短路；
（2）之和；
（3）偶然；
（4）見上圖．

點(diǎn)評(píng) 利用電壓表示數(shù)判斷電路故障，能否了解串聯(lián)分壓的特點(diǎn)（電路中電阻越大，電阻兩端的電壓越高）是解題的關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)時(shí)要得出普遍結(jié)論就要多次量幾次數(shù)據(jù)，避免偶然性，同時(shí)還有盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差．．