Question

如圖甲所示，小明在探究“串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)”時(shí)，將兩盞標(biāo)有“2.5V，0.3A”（即燈泡兩端允許加的最大電壓不能超過(guò)2.5V，流過(guò)的最大電流不超過(guò)0.3A，否則燈泡會(huì)燒壞）的小燈泡串聯(lián)起來(lái)，接到可調(diào)直流電源兩端．
（1）請(qǐng)用筆畫(huà)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(cè)量L₁的電壓，且導(dǎo)線不能交叉．
（2）在拆接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)必須______；
（3）小明在閉合開(kāi)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)開(kāi)_____；上述問(wèn)題糾正后，小明正確操作測(cè)出了L₁的電壓．在測(cè)L₂兩端的電壓時(shí)，為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間，小明采用了以下方法：電壓表所接的B接點(diǎn)不動(dòng)，只斷開(kāi)A接點(diǎn)，并改接到C接點(diǎn)上，小明用上面的方法能否測(cè)出L₂兩端的電壓？為什么？答：______；
（4）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(lái)正常發(fā)光的兩盞燈同時(shí)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(guò)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．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(cè)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(lái)檢測(cè)故障，你認(rèn)為不適用的有______ （填器材前的字母代號(hào)）．理由是______．
（5）在故障排除的情況下，小明將實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的數(shù)據(jù)記錄如下：

AB兩端的電壓（V）	BC兩端的電壓（V）	AC兩端的電壓（V）
2.50	2.50	5.00

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，小明總結(jié)得出了以下實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
A．串聯(lián)電路中的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和；
B．串聯(lián)電路中各部分兩端的電壓相等．
請(qǐng)你對(duì)此進(jìn)行評(píng)估，寫(xiě)出小明在本次實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題：
①______．
②______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由電路圖可知，兩燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)量L₁兩端的電壓；
（2）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)必須要斷開(kāi)，斷開(kāi)的目的是為了保護(hù)電路，以防止由于接錯(cuò)出現(xiàn)短路燒壞電源；
（3）從圖中可以看出，電壓表指針偏轉(zhuǎn)太小，說(shuō)明選擇的量程過(guò)大；
電壓表要準(zhǔn)確的測(cè)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(cè)出L₂兩端的電壓，就看電壓表此時(shí)是否與L₂并聯(lián)，正負(fù)接線柱的接法是否正確；
（4）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(shí)，會(huì)造成該用電器短路，電路中的電流過(guò)大；
（5）實(shí)驗(yàn)的不足之處需從誤差、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(kāi)始連接，經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)、L₂、L₁回到負(fù)極，電壓表并聯(lián)在L₁兩端．如圖：

（2）為了保護(hù)電路，在拆接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi)；
（3）電壓表指針偏轉(zhuǎn)太小，說(shuō)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(dòng)，只斷開(kāi)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(kāi)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；
（4）①把兩盞燈串聯(lián)起來(lái)接入電路中，若其中一盞燈斷路后，另一個(gè)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(lái)正常發(fā)光的兩盞燈同時(shí)熄滅的原因是其中一盞燈斷路；
②當(dāng)檢查電路故障時(shí)，不能斷開(kāi)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(shí)，會(huì)造成該用電器短路，電路中的電流過(guò)大而燒壞另一盞燈；
（5）僅從一次實(shí)驗(yàn)，并且燈泡規(guī)格相同，因此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論帶有偶然性，甚至得出錯(cuò)誤結(jié)論，不具有普遍性．
故答案為：（1）如圖；（2）斷開(kāi)；（3）選擇0～15V的量程；不能；改接后電壓表正負(fù)接線柱接反；
（4）A；CD；用它們檢測(cè)電路故障容易燒壞另一個(gè)燈泡；
（5）只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)；所選燈泡規(guī)格相同．
點(diǎn)評(píng)：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(shí)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(shí)開(kāi)關(guān)都必須是斷開(kāi)的．