Question

4．在探究“串联电路电压规律”时，如图是某实验小组设计的电路图，并按以下环节完成实验．
[猜想与假设]串联电路总电压等于各用器两端的电压之和
[设计与实验]
（1）按图所示的电路图连接电路；
（2）闭合开关，用电压表测出L₁两端的电压；
（3）在测L₂两端的电压时，甲同学为了节省实验时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上；
（4）测出AC间的电压．
[交流与评估]
（1）在连接电路时，开关必须断开；
（2）甲同学用上面的方法不能测出L₂两端的电压，理由是电压表正负接线柱接反了；
（3）方法改进后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中，分析甲同学的实验数据可以得出的结论是串联电路两端的电压等于各用电器两端电压之和．

UAB/V	UBC/V	UAC/V
2	1.8	3.8

（4）这个实验在设计方案上还存在的不足之处是实验次数太少；
（5）乙同学在用电压表测电压时，电压表指针偏转角度每次均很小，这是由于C；
A．电压表没有并联在电路中  B．“+“”-”接线柱接反
C．电压表量程选择太大     D．电压表量程选择太小
（6）丙同学按图示电路图连接电路，闭合开关后发现L₂灯亮，L₁灯不亮，电压表的示数为0，造成该现象可能的原因是可能L₁短路（或电压表短路）；
（7）细心的丁同学还发现：电压较大的那个灯泡比另一个亮，且更换了不同规格的灯泡总是这样，于是他得出了“不同灯泡的亮暗和电压有关，电压高的灯泡亮，电压低的灯光暗”的结论，你认为该结论错误．（选填“正确”“错误”）

Answer 1

分析 （1）为保护电路，在连接电路过程中，电路必须处于断路状态；
（2）使用电压表测量导体两端电压时，必须使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，否则指针会倒转；
（3）根据实验数据总结实验结论，需要对测量数据大小进行比较，找出其中的等量关系；
（4）实验设计的不足从误差是否特别大、实验结论是否全面、客观两方面考虑；
（5）实验时电表应选择合适的量程，量程太小，可能会损坏电表，量程太大，电表指针偏角太小，读出误差较大；
（6）在用电压表判断电路故障时：
当电压表示数为零时，电压表所测范围之内出现短路，或者所测范围之外出现断路；
当电压表示数较大（或等于电源电压）时，电压表所测范围之外出现短路，或者所测范围之内出现断路；
（7）灯泡亮度是由灯泡的电功率决定的，应用串联电路特点与电功率公式分析答题．

解答 解：
（1）在连接电路的过程中，开关必须断开；
（2）由电路图知，当电压表测量L₁两端电压时，电流从B端流入电压表，从A端流出，也就是B端对应的是电压表的“+”接线柱．如果将A端连接在C点时，电流就从“-”接线柱流入电压表，引起指针倒转；
（3）由表中数据可知：U_AB+U_BC=3.8V，这与U_AC间电压相等，所以得出的结论为：串联电路两端的电压等于各用电器两端电压之和；
（4）仅从一次实验就得出结论，带有偶然性，甚至得出错误结论；
（5）A、如果电压表没有并联而串联在电路中，电压表示数会较大，指针偏角较大，故A错误；
B、“+”、“-”接线柱接反，电压表指针将反向偏转，故B错误；
C、电压表量程选择太大，电表指针偏角很小，故C正确；
D、电压表量程选择太小，指针将会超出量程，故D错误；故选C；
（6）由题意可知，闭合开关后发现L₂灯亮，L₁灯不亮，电压表无示数，故说明可能L₁短路（或电压表短路）；
（7）两灯泡串联，通过它们的电流I相等，由P=UI可知，灯泡电压越大，灯泡实际功率越大，灯泡越亮，灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，不是由电压决定的，因此小明的结论是错误的．
故答案为：（1）断开；（2）电压表正负接线柱接反了；（3）串联电路两端的电压等于各用电器两端电压之和；（4）实验次数太少；（5）C；（6）可能L₁短路（或电压表短路）；（7）错误．

点评 本题考查电路连接、电表使用、故意分析、归纳结论等综合性强．做此题时要围绕串联电路的电压规律去分析解答，需要注意的是，在串联电路中一个开关就可以控制所有用电器．