Question

在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时，有多个灯泡可供选择，小明把两只灯泡L₁、L₂串联起来接到12V电源上，如图所示．

（1）当分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点时，闭合开关后测得的数据是：U_AB=0，U_BC=12V，U_AC=12V，则故障可能是      ．

（2）故障排除后，闭合开关，用电压表测出L₁两端的电压；在测L₂两端的电压时，小明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接点上进行实验，用这种方法能否测出L₂两端的电压？为什么？      ．

（3）方法改进后小明通过测量得到的实验数据如表：

AB间电压U1/V	BC间电压U2/V	AC间电压U3/V
4	8	12

分析实验数据，可得出：      （可用符号表示）．

（4）小明的实验设计你认为有什么不合理的地方，该如何改进？答：      ．

Answer

（1）L1短路或L2断路或L1短路同时L2断路；

（2）不能；电压表正负接线柱接反了；

（3）U=U1+U2；

（4）只测一组实验数据具有偶然性；换用不同型号的灯泡或更换电源电压，重复多次实验．

【解析】

试题分析：本题主要考查以下知识点：

（1）电压表的使用：电压表并联在被测电路的两端．

（2）用电压表测电压时，电压表要与被测电路并联且电压表正负接线柱不要接反；

（3）串联电路电压关系：总电压等于各分电压之和，即U=U1+U2；并联电路电压关系：各支路两端的电压相等，即U=U1=U2；

（4）只测一组实验数据具有偶然性，不能说明普遍规律，应多次测量．

【解析】
（1）如果灯泡L1短路，电路中只有灯泡L2电压表相当于测量的电源电压，所以有UAB=0，UBC=12V，UAC=12V；

如果灯泡L1正常，灯泡L2开路，电压表相当于测量的电源电压，所以有UAB=0，UBC=12V，UAC=12V；

如果灯泡L1短路，同时灯泡L2开路，电压表相当于测量的电源电压，所以有UAB=0，UBC=12V，UAC=12V．

综上所述可知导致该现象的原因是：灯泡L1短路或L2断路，或L1短路同时L2断路；

（2）当电压表b点不动，只断开a点，并改接到c点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正负接线柱却是反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压；

（3）串联电路电压关系：总电压等于各分电压之和，即U=U1+U2；

（4）实验时，只测一组实验数据具有偶然性，不能说明普遍规律，应多次测量，其改进的方法是换用不同型号的灯泡或更换电源电压，重复多次实验．

故答案为：（1）L1短路或L2断路或L1短路同时L2断路；

（2）不能；电压表正负接线柱接反了；（3）U=U1+U2；（4）只测一组实验数据具有偶然性；换用不同型号的灯泡或更换电源电压，重复多次实验．

【点评】本题考查了探究并联电路电流特点的实验操作和电流表的正确使用，为使实验结论具有普遍性，必须用不同规格的灯泡，多做几次实验．