Question

【題目】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(cè)得的數(shù)據(jù)是：UAB=0，UBC=12V，UAC=12V，則故障可能是 ．

（2）故障排除后，閉合開關(guān)，用電壓表測(cè)出L1兩端的電壓；在測(cè)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(dòng)，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(cè)出L2兩端的電壓？為什么？ ．

（3）方法改進(jìn)后小明通過測(cè)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： （可用符號(hào)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： ．

Answer 1

【答案】（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(cè)一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有偶然性；換用不同型號(hào)的燈泡或更換電源電壓，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)．

【解析】

試題分析：本題主要考查以下知識(shí)點(diǎn)：

（1）電壓表的使用：電壓表并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端．

（2）用電壓表測(cè)電壓時(shí)，電壓表要與被測(cè)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(cè)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(cè)量．

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UAB=0，UBC=12V，UAC=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UAB=0，UBC=12V，UAC=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UAB=0，UBC=12V，UAC=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(dòng)，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(huì)反向偏轉(zhuǎn)，所以不能測(cè)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(cè)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(cè)量，其改進(jìn)的方法是換用不同型號(hào)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(cè)一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有偶然性；換用不同型號(hào)的燈泡或更換電源電壓，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)．