Question

21、小剛和小麗用圖所示的器材探究串聯電路的電壓關系，用三節干電池串聯做電源，兩只小燈泡的規格不同．
（1）請用筆畫線代替導線，連接實驗電路．要求：L₁和L₂：串聯，電壓表測量兩燈串聯后的總電壓．
（2）小剛用電壓表測量L_l兩端的電壓時，直接選用0～3V的量程，小麗說這樣不行，規范的操作方法應該是

先選用0～15V的量程試測，如果示數小于3V，再改用0～3V量程測量

．
（3）他們在測量L₂兩端的電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數變為0．小剛用電壓表檢測L1兩端的電壓，示數為電源電壓，由此判斷出L₁處的故障是

斷路

；L₂是短路還是正常的？小麗在原電路中又添加了一個電學器材，就檢驗出了結果，她的方法可能是

用小燈泡與L₁并聯（或替換L₁）

如果L₂發光，則L₂正常；若L₂不發光，則L₂短路

（4）他們排除故障后繼續實驗，得出了下表所示的一組數據．為了得出串聯電路電壓關系的普遍規律池們還應當

換用不同規格的器材（燈泡、電源）或加滑動變阻器，多次測量

．

L1兩端電壓/V	L2兩端電壓/V	串聯后的總電壓/V
1.4	3.1	4.5

Answer 1

分析：（1）串聯電路電流只有一條路徑，一般從電源的正極開始練起，按電流的路徑連到電源負極，最后連接電壓表；
（2）在不能估計被測電壓大小的情況下，應選用電壓表的大量程進行試觸，通過指針的偏轉角度確定選擇的量程；
（3）兩燈都熄滅，說明電路中有斷路的地方，用電壓表檢測L₁兩端的電壓，示數為電源電壓，說明電壓表和電源兩極連接的部分電路無斷路；
（4）實驗中，為得出普遍規律，應換用不同規格器材進行多次測量．

解答：解：（1）按電流路徑連接電路，電壓表測量串聯后的總電壓，如下圖所示：

（2）電流表和電壓表在使用時，如不能估計測量值的大小，應采用試觸法選擇合適量程，即先選用0～15V的量程試測，如果示數小于3V，再改用0～3V量程測量．
答：先選用0～15V的量程試測，如果示數小于3V，再改用0～3V量程測量．
（3）①在測量L₂兩端的電壓時，電路如下圖：

兩燈突然熄滅，說明電路中有斷路的地方；電壓表示數為零，說明L2短路或者電壓表和電源連接的部分“電壓表--開關--電源--L₁”電路中出現了斷路．
②再電壓表檢測L₁兩端的電壓，電路如下圖：

電壓表示數為電源電壓，說明電壓表和電源連接的部分“電壓表--L₂--開關--電源”無斷路，只能是燈泡L₁斷路．
③判斷L₂是否短路，可以采用替換L₁的方法，讓它恢復通路，根據L₂的發光情況進行判斷．
答：L₁處的故障是斷路；判斷L₂是短路還是正常的方法是：用小燈泡與L₁并聯（或替換L₁），如果L₂發光，則L₂正常；若L₂不發光，則L₂短路．
（4）為了得出串聯電路電壓關系的普遍規律，換用不同規格的器材（燈泡、電源）或加滑動變阻器，多次測量．
答：換用不同規格的器材（燈泡、電源）或加滑動變阻器，多次測量．

點評：本題易錯點在電路故障的判斷上，用電壓表和電流表判斷電路故障，可按照以下思路進行：
（1）電壓表無示數說明電壓表所測量電路中，包含電源的部分電路斷路或不包含電源部分短路，再由電路中有無電流來判斷是斷路還是短路．有電流，則電路為短路；無電流，則電路為斷路．
（2）電壓表有示數說明電壓表所測量電路中，包含電源的部分電路短路或不包含電源部分斷路，再由電路中有無電流來判斷是斷路還是短路．有電流，則電路為短路；無電流，則電路為斷路．