Question

（2011?道里区一模）实验课上，同学们把两个相同规格的小灯泡连接在如图所示的电路中，闭合开关后，两灯均发光，此时，一位同学不小心把L₁的玻璃外壳打破了，结果L₁不亮，L₂却更亮了，这是为什么呢？他们提出以下猜想：
猜想一：可能L₁处发生开路：猜想二：可能L₁处发生短路
（1）根据

串联

（选填“串联”或“并联”）电路的特点，可知猜想

一

是不正确的．
（2）针对猜想二，同学们找了一只电压表，分别并联在L₁、L₂两端，如图乙所示，假如猜想二成立，则两次读数有何特点？

L₁两端没电压，L₂两端的电压等于电源电压

．
实验发现两次电压表均有读数，且L₁两端电压比L₂两端电压小，说明猜想二也不正确．你认为L₁不亮的根本原因可能是

L₁电阻太小

．
（3）请你自选一种测量仪器和实验器材，设计实验证实你的观点是正确的

①在乙电路图中，串联电流表记下电流表示数和L₁两端的电压，然后根据R=

U

I

计算出L₁的阻值R₁；
②断开开关S，取下小灯泡L₁，将完好的小灯泡接在电路中，用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和灯泡两端的电压，并计算出电阻R₂，比较R₁和R₂的大小即可

．（要求定量探究）

Answer 1

分析：（1）串联电路中只有一条电流路径，如果有一个用电器出现断路（开路），则整个电路就没有电流，其它灯也不会发光．
（2）当电压表所测范围内出现短路时，相当于一条导线，此时电压表示数为零．当灯泡的实际功率太小时，灯泡不能够发光．
（3）将电流表串联在电路中，测量出电路中的电流以及灯泡两端的电压，再根据欧姆定律的应用求出灯泡的电阻，然后进行比较即可，注意将损坏的灯泡取下换上完好的灯泡．

解答：解：（1）由甲图可知，L₁与L₂串联在电路中，根据串联电路的特点可知，当L₁处发生断路（开路）时，整个电路中就不再有电流，L₂也不会发光，与题意不符，所以猜想一是不正确的．
（2）由乙图可知，如果L₁处发生短路，L₁两端的电压表相当于并联在一根导线上，导线电阻很小很小，几乎为零，所以L₁两端的电压几乎为零，电压表示数为零．
实验发现两次电压表均有明显读数，且L₁两端电压比L₂两端电压小；根据串联分压原理，应该是L₁电阻很小，导致L₁的实际功率变得很小，说明既不是断路也不是短路，而是L₁电阻太小．
（3）①在乙电路图中，串联电流表记下电流表示数和L₁两端的电压，然后根据R=

U

I

计算出L₁的阻值R₁；
②断开开关S，取下小灯泡L₁，将完好的小灯泡接在电路中，用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和灯泡两端的电压，并计算出电阻R₂，比较R₁和R₂的大小即可．
故答案是（1）串联，一；
（2）L₁两端没电压，L₂两端的电压等于电源电压；L₁电阻太小．
（3）①在乙电路图中，串联电流表记下电流表示数和L₁两端的电压，然后根据R=

U

I

计算出L₁的阻值R₁；
②断开开关S，取下小灯泡L₁，将完好的小灯泡接在电路中，用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和灯泡两端的电压，并计算出电阻R₂，比较R₁和R₂的大小即可．

点评：考查同学们应用知识解决实际问题的能力，具有一定的难度，对于这类科学探究的研究方法要掌握，大胆提出问题后要有猜想和假设，然后要结合具体实际问题按步骤解决即可．