Question

20．小明和小亮用如圖1所示的電路來(lái)探究串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系，將各次測(cè)量結(jié)果記錄在表格中．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	L1兩端的電壓UAB	L2兩端的電壓UBC	L1 L2兩端的總電壓UAC
1	1.5	1.5	3
2	2.5	2.5	5
3	2.6		5
4	5	0	5

（1）對(duì)比實(shí)驗(yàn)1、2可以看出，兩次實(shí)驗(yàn)小明更換了電源（選填“小燈泡”或“電源”）
（2）實(shí)驗(yàn)2的三次測(cè)量，需要（選填“需要”或“不需要”）更換電壓表量程．
（3）實(shí)驗(yàn)3中，L₂兩端的電壓如圖2所示，等于2.4V．
（4）在實(shí)驗(yàn)4中，電路出現(xiàn)了故障，故障的原因可能是B：
A．L₁短路             B．L₂短路                 C．L₂開(kāi)路
（5）對(duì)比上述實(shí)驗(yàn)，小明得出結(jié)論：“串聯(lián)電路中，各用電器兩端的電壓相等”．你覺(jué)得上述結(jié)論對(duì)嗎？不對(duì)．你認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是兩個(gè)燈泡的規(guī)格相同，應(yīng)該換用不同規(guī)格的燈泡串聯(lián)多做幾次實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 （1）比較實(shí)驗(yàn)1、2中L₁、L₂兩端的總電壓U_AC可得出結(jié)論；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)2的三次測(cè)量數(shù)據(jù)，結(jié)合電壓表的量程分析；
（3）根據(jù)電壓表的量程和分度值得出L₂兩端的電壓；
（4）首先分析電路的連接方式為燈泡L₁和L₂串聯(lián)，根據(jù)電壓表示數(shù)的情況分析電路的故障．
（5）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論通常是使用不同的實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行多次測(cè)量，在多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，以避免實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的偶然性，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍意義．

解答 解：（1）第一次實(shí)驗(yàn)中L₁、L₂兩端的總電壓U_AC為3V，第二次實(shí)驗(yàn)中L₁、L₂兩端的總電壓U_AC為5V，對(duì)比實(shí)驗(yàn)1、2可以看出，兩次實(shí)驗(yàn)小明更換了電源；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)2的前兩次測(cè)量數(shù)據(jù)為2.5V，不超過(guò)3V，故可選用小量程，而第三次測(cè)量為5V，超過(guò)3V，故選用大量程，所以實(shí)驗(yàn)2的三次測(cè)量需要更換電壓表的量程；
（3）電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，則L₂兩端的電壓為2.4V；
（4）A．若L₁短路，則L₁兩端的電壓U_AB=0V，但表中數(shù)據(jù)為5V，故A不可能；
B．若L₂短路，則L₁兩端的電壓U_AB=5V，L₂兩端的電壓U_BC=0，故B可能；
C．若L₂開(kāi)路，則電路斷路，L₁兩端的電壓U_AB=0V，但表中數(shù)據(jù)為5V，故C不可能．
（5）小明之所以得出“串聯(lián)電路中，各用電器兩端的電壓相等”的結(jié)論，是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中選用了規(guī)格相同的燈泡做實(shí)驗(yàn)，這只是個(gè)特殊情況，不能作為普遍規(guī)律，應(yīng)換用不同規(guī)格的燈泡串聯(lián)多做幾次實(shí)驗(yàn)，然后分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論．
故答案為：（1）電源；（2）需要；（3）2.4；（4）B；（5）不對(duì)；兩個(gè)燈泡的規(guī)格相同，應(yīng)該換用不同規(guī)格的燈泡串聯(lián)多做幾次實(shí)驗(yàn)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表的讀數(shù)和串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)的應(yīng)用以及電路故障的分析等，要注意為避免偶然性，應(yīng)換用不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行多次測(cè)量，然后分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論．