Question

3．如圖所示情景是用來研究串聯(lián)電路電壓關系的實物電路．為完成這一實驗：
（1）一組同學選擇的實驗器材是：兩節(jié)新的干電池串聯(lián)做電源、兩個規(guī)格相同的小燈泡、一只電壓表、一個開關、導線若干．他們的設想是：首先將實驗器材連成串聯(lián)電路，然后將電壓表分別接在圖示的三個位置測出電壓，分析這一次實驗中三處電壓的數(shù)據(jù)，得出相應的結論．
請你分析出該組同學這一實驗方案中存在的三處不足．
①兩燈泡的規(guī)格相同②只測量了一組數(shù)據(jù)③V₃的量程選擇過大
（2）另一組同學除了同時選 用了三個電壓表外，其他器材均相同，并按圖連好了電路，已知各電壓表完好且連接，開關閉合后，只有兩個電壓表有示數(shù)且均為3V，則沒有示數(shù)的電壓表可能是V₁（或V₂），發(fā)生這一現(xiàn)象的原因可能是L₁斷路或L₂短路（或L₂斷路L₁短路）．
在兩組均正確合理完成實驗的基礎上可得出的結論是串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路的電壓之和．

Answer 1

分析 分析電路的連接，電表的種類得出探究的問題；
（1）要得到普遍性的規(guī)律，需使用不同的燈泡，多測幾組數(shù)據(jù)進行分析；
在不超量程的情況下，應選擇較小量程，這樣可以減小誤差；
（2）串聯(lián)電路中，當電路發(fā)生斷路時，斷開處兩端的電壓等于電源電壓；當某處發(fā)生短路時，短路電路兩端的電壓為零．

解答 解：由圖知，兩燈泡串聯(lián)，電壓表分別測量各燈泡兩端的電壓及總電壓，可知所示情景是來研究串聯(lián)電路電壓規(guī)律的實驗；
（1）由題意知，該實驗用了兩個相同的燈泡只測量了一組數(shù)據(jù)，這樣實驗結論具有片面性和偶然性；
根據(jù)題意，電源電壓最大為3V，所以V₃可用0～3V的量程；
（2）開關閉合后，若V₁和V₃的示數(shù)為3V，則可能與V₁并聯(lián)的L₁斷路或與V₂并聯(lián)的L₂短路，此時V₁的示數(shù)為零；
若V₂和V₃的示數(shù)為3V，則可能與V₂并聯(lián)的L₂斷路或與V₁并聯(lián)的L₁短路，此時V₂的示數(shù)為零；
可得結論：串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路的電壓之和．
故答案為：串聯(lián)電路電壓關系；（1）①兩燈泡的規(guī)格相同；②只測量了一組數(shù)據(jù)；③V₃的量程選擇過大；（2）V₁（或V₂）；L₁斷路或L₂短路（或L₂斷路L₁短路）；串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路的電壓之和．

點評 本題是探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律的實驗，考查了實驗中應注意的問題及對短路和斷路的理解應用．