Question

5．在做“探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律”的實驗時，有多個燈泡可供選擇，小陽把兩只燈泡L₁、L₂串聯(lián)起來接到電源上，如圖所示．
（1）當分別把電壓表連在圖中AB兩點、BC兩點及AC兩點時，閉合開關(guān)S后測得的數(shù)據(jù)是U_AB=0V，U_BC=12V，U_AC=12V，則故障可能是AB間電路出現(xiàn)短路（或BC間電路出現(xiàn)斷路或AB間電路出現(xiàn)短路同時BC間電路出現(xiàn)斷路）．
（2）故障排除后，實驗正常進行，小陽測得了一組數(shù)據(jù)如下表：

AB間電壓UAB/V	BC間電壓UBC/V	AC間電壓UAC/V
4	8	12

（3）小陽由此數(shù)據(jù)得到一個普遍的結(jié)論，即：“串聯(lián)電路的總電壓等于各串聯(lián)導體兩端電壓之和”．
小明認為小陽所得的實驗結(jié)論是不可靠的，他僅僅靠一組實驗數(shù)據(jù)測量是不能得到一個普遍結(jié)論的，要想得到一個具有普遍意義的實驗結(jié)論，小明建議小陽接下來應(yīng)該采取的做法是換用不同規(guī)格的小燈泡（或更換電源電壓或調(diào)節(jié)滑動變阻器）多做幾組實驗．

Answer 1

分析 （1）用電壓表分析故障的方法：對于串聯(lián)電路來說，整個回路中的任何一個元件處于斷開狀態(tài)，電流也不能通過；
若電壓表的示數(shù)接近于電源電壓，則電壓表兩接線柱之間的電阻極大，該部分處于開路狀態(tài)；
（2）只測一組實驗數(shù)據(jù)具有偶然性，不能說明普遍規(guī)律，應(yīng)多次測量；
多次測量總結(jié)電壓規(guī)律的方法：可以更換不同的燈泡進行多次測量；也可以改變電壓進行多次測量；也可以通過調(diào)節(jié)滑動變阻器進行多次測量．

解答 解：（1）從實驗現(xiàn)象電壓表示數(shù)為電源電壓可以推斷出電路中是出現(xiàn)了斷路或者是短路；
如果AB間電路出現(xiàn)短路，BC間電路正常，電壓表相當于測量的電源電壓，所以有U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V；
如果AB間電路正常，BC間電路出現(xiàn)斷路，電壓表相當于測量的電源電壓，所以有U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V；
如果AB間電路出現(xiàn)短路，同時BC間電路出現(xiàn)斷路，電壓表相當于測量的電源電壓，所以有U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V．
綜上所述可知導致該現(xiàn)象的原因是：AB間電路出現(xiàn)短路（或BC間電路出現(xiàn)斷路或AB間電路出現(xiàn)短路同時BC間電路出現(xiàn)斷路）．
（2）實驗時，只測一組實驗數(shù)據(jù)得到的結(jié)論具有偶然性，不能說明普遍規(guī)律，應(yīng)多次測量，
故應(yīng)該采取的做法是：換用不同規(guī)格的燈泡（或更換電源電壓或通過調(diào)節(jié)滑動變阻器）多做幾組實驗．
故答案為：（1）AB間電路出現(xiàn)短路 （BC間電路出現(xiàn)斷路或AB間電路出現(xiàn)短路同時BC間電路出現(xiàn)斷路）；
（2）換用不同規(guī)格的小燈泡（或更換電源電壓或調(diào)節(jié)滑動變阻器）多做幾組實驗．

點評 本題室“探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律”的實驗，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（電路中電阻越大，電阻兩端的電壓越高）是解題的關(guān)鍵．
另外，為使實驗結(jié)論具有普遍性，必須用不同規(guī)格的燈泡，多做幾次實驗．