Question

13．如圖甲所示，小明在探究“串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)”時，將兩盞標(biāo)有“2.5V，0.3A”的小燈泡串聯(lián)起來，接到可調(diào)直流電源兩端．

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，按如圖甲所示的電路圖連接實(shí)物．要求：電壓表測量L₁的電壓，且導(dǎo)線不能交叉．
（2）小明在閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，這是因?yàn)檫x擇0～15V的量程；上述問題糾正后，小明正確操作測出了L₁的電壓．在測L₂兩端的電壓時，為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)時間，小明采用了以下方法：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，小明用上面的方法能否測出L₂兩端的電壓？為什么？答：不能，改接后電壓表正負(fù)接線柱接反．
（3）調(diào)節(jié)直流電源兩端的電壓，使兩燈泡都正常發(fā)光（即燈泡兩端的電壓均為2.5V）．突然，原來正常發(fā)光的兩盞燈同時熄滅．
①發(fā)生這種故障的原因是什么呢？指導(dǎo)老師經(jīng)過分析檢查，給出下列兩種原因供小明選擇，你認(rèn)為可能的是A．
A．一盞燈斷路，另一盞燈完好    B．一盞燈短路，另一盞燈完好
②為了檢測故障，指導(dǎo)老師又提供了下列四種器材：
A．規(guī)格仍為“2.5V，0.3A”的燈泡
B．符合要求的電壓表
C．符合要求的電流表
D．一根導(dǎo)線
從它們中間每次選擇一種器材來檢測故障，你認(rèn)為不適用的有C、D（填器材前的字母代號），理由是用它們檢測電路故障容易燒壞另一個燈泡．
（4）故障排除后，小剛測出的數(shù)據(jù)如表．得出結(jié)論：
①串聯(lián)電路中的總電壓等于各部分電路兩端的電壓總和；
②串聯(lián)電路中各部分兩端的電壓相等．
請你對下述實(shí)驗(yàn)表格設(shè)計(jì)及結(jié)論進(jìn)行評估：表格中物理量沒有單位；所選燈泡規(guī)格相同．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	UAB	UBC	UAC
1	2.0	2.0	4.0
2	2.2	2.2	4.5
3	2.5	2.5	5.0

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，兩燈泡串聯(lián)，電壓表測量L₁兩端的電壓；
（2）從圖中可以看出，電壓表指針偏轉(zhuǎn)太小，說明選擇的量程過大；
電壓表要準(zhǔn)確的測量用電器兩端的電壓，必須嚴(yán)格按照電壓表的使用規(guī)則進(jìn)行操作，所以判斷能不能用此方法測出L₂兩端的電壓，就看電壓表此時是否與L₂并聯(lián)，正負(fù)接線柱的接法是否正確；
（3）①串聯(lián)電路中，電流只有一條路徑，各用電器相互影響；
②電流表的電阻很小，相當(dāng)于導(dǎo)線，把它并聯(lián)在用電器兩端時，會造成該用電器短路，電路中的電流過大；
（4）實(shí)驗(yàn)的不足之處需從記錄數(shù)據(jù)的正確性、實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否具有普遍性兩方面考慮．

解答 解：（1）從正極開始連接，經(jīng)過開關(guān)、L₂、L₁回到負(fù)極，電壓表并聯(lián)在L₁兩端．如圖：

（2）電壓表指針偏轉(zhuǎn)太小，說明選擇了大量程，即選擇0～15V的量程，應(yīng)改接小量程；
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，雖然電壓表此時與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）①把兩盞燈串聯(lián)起來接入電路中，若其中一盞燈斷路后，另一個燈泡也不發(fā)光；若其中一盞燈泡短路后，另一盞燈泡仍然發(fā)光，并且更亮，故原來正常發(fā)光的兩盞燈同時熄滅的原因是其中一盞燈斷路；
②當(dāng)檢查電路故障時，不能斷開電路，因此只能把檢驗(yàn)器材并聯(lián)在電路里；電流表和導(dǎo)線的電阻很小，它并聯(lián)在用電器兩端時，會造成該用電器短路，電路中的電流過大而燒壞另一盞燈；
（4）物理量需要有單位，表格中的數(shù)據(jù)并沒有單位．
故答案為：（1）如圖所示；（2）選擇0～15V的量程；不能，改接后電壓表正負(fù)接線柱接反；
（3）A；CD；用它們檢測電路故障容易燒壞另一個燈泡；
（4）表格中物理量沒有單位；所選燈泡規(guī)格相同．

點(diǎn)評 本題是一道實(shí)驗(yàn)題，考查了根據(jù)電路圖連接實(shí)物、實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)、故障分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析能力等內(nèi)容，解題時要圍繞串聯(lián)電路的電壓規(guī)律去分析得出結(jié)論，需要注意的是在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，連接電路時開關(guān)都必須是斷開的．