Question

【題目】回答下列問題：

（1）設計電路．要求：L1和L2串聯，電流表測L1的電流，電壓表測L2兩端的電壓，滑動變阻器控制電路中的電流不超過0.5A．用鉛筆線代替導線將如圖中的元件連接起來_________．

（2）探究串聯電路中的電壓規律：在做“探究串聯電路中的電壓規律”的實驗時，有多個燈泡可供選擇，小麗把兩只燈泡L1、L2串聯起來接到電源上，如圖所示：

當分別把電壓表連在如圖中AB兩點、BC兩點及AC兩點時，閉合開關后測得的數據是：UAB=0，UBC=4.5V，UAC=4.5V，則故障可能是________．故障排除后，實驗正常進行，通過測量得到了三組實驗數據如下表：

分析兩組實驗數據，可得出：________．

實驗完成后，同組的小楊同學認為，每次操作都需要將電壓表拆接至AB、BC、AC兩端，太過繁瑣，她認為只需進行兩個簡單的操作，如圖所示：①在測L2兩端的電壓時，只需將電壓表所接的B接點不動，只斷開A接點，并改接到C接點上；②測總電壓時，只需將電壓表所接的A接點不動，只斷開B接點，并改接到C接點上．聰明的小亮同學馬上對她的方法給予了否定，他認為在進行操作①時，會出現________的問題，而在進行操作②時，會出現________的問題．

Answer 1

【答案】 燈泡L1短路（或L2斷路、或L1短路同時L2斷路） 串聯電路中總電壓等于各部分電壓之和 電壓表指針反偏 電壓表指針偏到表盤右側無刻度處

【解析】 (1)電源電壓為3V,電壓表選用小量程;電路中電流不超過0.5A,電流表選用小量程,將兩燈與電流表、變阻器、開關串聯起來,最后將電壓表并聯在L2的兩端，如下圖所示：

(2)如果燈泡L1短路,則只有燈泡L2接在電路中,電壓表測量的電源電壓,所以有UAB＝0,UBC＝4.5V,UAC＝4.5V；如果燈泡L1正常,燈泡L2斷路，把電壓表連在圖2中AB兩點時，電路為斷路，電壓表無示數；連在BC兩點時,則相當于電壓表與燈L1串聯,因電壓表內阻很大,根據分壓原理,電壓表示數接近電源電壓;連在AC兩點,電壓表直接測量電源電壓,所以有UAB＝0,UBC＝4.5V,UAC＝4.5V；如果燈泡L1短路,同時燈泡L2開路，電壓表連在AB兩點時，電壓表所在電路與電源沒有連通，無示數；電壓表連在BC間，則電壓表直接與電源連通，電壓表示數為電源電壓；當電壓表連在AC間時,電壓表測電源電壓,電壓表示數為電源電壓,所以有UAB＝0,UBC＝4.5V,UAC＝4.5V；綜上所述可知導致該現象的原因是：燈泡L1短路(或L2斷路、或L1短路同時L2斷路)；(2)由表中數據可知,AC間的電壓等于AB間的電壓與BC間的電壓之和,即U3＝U1+U2，故可得結論：串聯電路中總電壓等于各部分電壓之和；①當電壓表B點不動,只斷開A點,并改接到C點上時,雖然電壓表此時與L2并聯,但電壓表的正負接線柱卻是反的,閉合開關后,指針會反向偏轉,所以不能測出L2兩端的電壓；②由表格數據可知,AB間電壓U1小于3V，電壓表選03V的量程；電源的電壓為4.5V，選015V的量程；將電壓表所接的A接點不動，只斷開B接點，并改接到C接點上時，雖然電壓表測電源的電壓，但已超出量程，指針會偏到右側無刻度處。