Question

19．在做“探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有多個(gè)燈泡可供選擇，小明把兩只燈泡L₁、L₂串聯(lián)起來接到12V電源上，如圖所示．
（1）當(dāng)分別把電壓表連在圖中AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)及AC兩點(diǎn)時(shí)，閉合開關(guān)后測得的數(shù)據(jù)是：U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V，則故障可能是L₁短路或L₂斷路或L₁短路同時(shí)L₂斷路．
（2）故障排除后，閉合開關(guān)，用電壓表測出L₁兩端的電壓；在測L₂兩端的電壓時(shí)，小明同學(xué)為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間，采用以下方法：電壓表所接的B接點(diǎn)不動，只斷開A接點(diǎn)，并改接到C接點(diǎn)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用這種方法能否測出L₂兩端的電壓？為什么？不能；電壓表正負(fù)接線柱接反了．
（3）方法改進(jìn)后小明通過測量得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

AB間電壓U1/V	BC間電壓U2/V	AC間電壓U3/V
4	8	12

分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出：U=U₁+U₂（可用符號表示）．
（4）小明的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)你認(rèn)為有什么不合理的地方，該如何改進(jìn)？答：只測一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有偶然性；換用不同型號的燈泡或更換電源電壓，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 本題主要考查以下知識點(diǎn)：
（1）電壓表的使用：電壓表并聯(lián)在被測電路的兩端．
（2）用電壓表測電壓時(shí)，電壓表要與被測電路并聯(lián)且電壓表正負(fù)接線柱不要接反；
（3）串聯(lián)電路電壓關(guān)系：總電壓等于各分電壓之和，即U=U₁+U₂；并聯(lián)電路電壓關(guān)系：各支路兩端的電壓相等，即U=U₁=U₂；
（4）只測一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有偶然性，不能說明普遍規(guī)律，應(yīng)多次測量．

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）當(dāng)電壓表b點(diǎn)不動，只斷開a點(diǎn)，并改接到c點(diǎn)上時(shí)，雖然電壓表此時(shí)與L₂并聯(lián)，但電壓表的正負(fù)接線柱卻是反的，閉合開關(guān)后，指針會反向偏轉(zhuǎn)，所以不能測出L₂兩端的電壓；
（3）串聯(lián)電路電壓關(guān)系：總電壓等于各分電壓之和，即U=U₁+U₂；
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，只測一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有偶然性，不能說明普遍規(guī)律，應(yīng)多次測量，其改進(jìn)的方法是換用不同型號的燈泡或更換電源電壓，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)．
故答案為：（1）L₁短路或L₂斷路或L₁短路同時(shí)L₂斷路；
（2）不能；電壓表正負(fù)接線柱接反了；（3）U=U₁+U₂；（4）只測一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有偶然性；換用不同型號的燈泡或更換電源電壓，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)．

點(diǎn)評 本題考查串并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律，屬于中考中常見的題型．