Question

（2011?道里區(qū)一模）實(shí)驗(yàn)課上，同學(xué)們把兩個相同規(guī)格的小燈泡連接在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)后，兩燈均發(fā)光，此時，一位同學(xué)不小心把L₁的玻璃外殼打破了，結(jié)果L₁不亮，L₂卻更亮了，這是為什么呢？他們提出以下猜想：
猜想一：可能L₁處發(fā)生開路：猜想二：可能L₁處發(fā)生短路
（1）根據(jù)

串聯(lián)

（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）電路的特點(diǎn)，可知猜想

一

是不正確的．
（2）針對猜想二，同學(xué)們找了一只電壓表，分別并聯(lián)在L₁、L₂兩端，如圖乙所示，假如猜想二成立，則兩次讀數(shù)有何特點(diǎn)？

L₁兩端沒電壓，L₂兩端的電壓等于電源電壓

．
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩次電壓表均有讀數(shù)，且L₁兩端電壓比L₂兩端電壓小，說明猜想二也不正確．你認(rèn)為L₁不亮的根本原因可能是

L₁電阻太小

．
（3）請你自選一種測量儀器和實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)你的觀點(diǎn)是正確的

①在乙電路圖中，串聯(lián)電流表記下電流表示數(shù)和L₁兩端的電壓，然后根據(jù)R=

U

I

計(jì)算出L₁的阻值R₁；
②斷開開關(guān)S，取下小燈泡L₁，將完好的小燈泡接在電路中，用電流表和電壓表分別測出通過小燈泡的電流和燈泡兩端的電壓，并計(jì)算出電阻R₂，比較R₁和R₂的大小即可

．（要求定量探究）

Answer 1

分析：（1）串聯(lián)電路中只有一條電流路徑，如果有一個用電器出現(xiàn)斷路（開路），則整個電路就沒有電流，其它燈也不會發(fā)光．
（2）當(dāng)電壓表所測范圍內(nèi)出現(xiàn)短路時，相當(dāng)于一條導(dǎo)線，此時電壓表示數(shù)為零．當(dāng)燈泡的實(shí)際功率太小時，燈泡不能夠發(fā)光．
（3）將電流表串聯(lián)在電路中，測量出電路中的電流以及燈泡兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用求出燈泡的電阻，然后進(jìn)行比較即可，注意將損壞的燈泡取下?lián)Q上完好的燈泡．

解答：解：（1）由甲圖可知，L₁與L₂串聯(lián)在電路中，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，當(dāng)L₁處發(fā)生斷路（開路）時，整個電路中就不再有電流，L₂也不會發(fā)光，與題意不符，所以猜想一是不正確的．
（2）由乙圖可知，如果L₁處發(fā)生短路，L₁兩端的電壓表相當(dāng)于并聯(lián)在一根導(dǎo)線上，導(dǎo)線電阻很小很小，幾乎為零，所以L₁兩端的電壓幾乎為零，電壓表示數(shù)為零．
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩次電壓表均有明顯讀數(shù)，且L₁兩端電壓比L₂兩端電壓小；根據(jù)串聯(lián)分壓原理，應(yīng)該是L₁電阻很小，導(dǎo)致L₁的實(shí)際功率變得很小，說明既不是斷路也不是短路，而是L₁電阻太小．
（3）①在乙電路圖中，串聯(lián)電流表記下電流表示數(shù)和L₁兩端的電壓，然后根據(jù)R=

U

I

計(jì)算出L₁的阻值R₁；
②斷開開關(guān)S，取下小燈泡L₁，將完好的小燈泡接在電路中，用電流表和電壓表分別測出通過小燈泡的電流和燈泡兩端的電壓，并計(jì)算出電阻R₂，比較R₁和R₂的大小即可．
故答案是（1）串聯(lián)，一；
（2）L₁兩端沒電壓，L₂兩端的電壓等于電源電壓；L₁電阻太小．
（3）①在乙電路圖中，串聯(lián)電流表記下電流表示數(shù)和L₁兩端的電壓，然后根據(jù)R=

U

I

計(jì)算出L₁的阻值R₁；
②斷開開關(guān)S，取下小燈泡L₁，將完好的小燈泡接在電路中，用電流表和電壓表分別測出通過小燈泡的電流和燈泡兩端的電壓，并計(jì)算出電阻R₂，比較R₁和R₂的大小即可．

點(diǎn)評：考查同學(xué)們應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力，具有一定的難度，對于這類科學(xué)探究的研究方法要掌握，大膽提出問題后要有猜想和假設(shè)，然后要結(jié)合具體實(shí)際問題按步驟解決即可．