Question

为了验证串联电路电压的特点，小瑞设计了如图甲所示的电路．

（l）在连接电路时，开关应处于      状态．

（2）小瑞先将电压表接在灯L₁两端，闭合开关后，他观察到两灯都不发光，而电压表的示数接近电源电压，该电路可能存在的故障是灯L₁      ．

（3）排除故障后，他正确测出了灯L₁两端电压．再测灯L₂两端的电压时，小瑞认为保持电压表的B接点不动，只要将连接A点的导线改连在C点即可．小瑞此操作将会导致电压表出现的现象是      ．

（4）小瑞按正确的方法测出了L₁、L₂及AC间的电压分别为：U₁=2.4V，U₂=1.4V，U_AC的示数如图乙所示，可读出U_AC=      V．根据测量结果，在误差允许范围内你认为串联电路中用电器两端电压和电源电压的关系是      ．（写出关系式即可）

Answer

（1）断开；（2）断路；（3）指针会反向偏转；（4）4；UAC=U1+U2．

【解析】

试题分析：（1）连接电路时，开关必须处于断开状态；

（2）两个电灯都不亮，说明是电路断路，电压表有示数，说明断路位置在电压表并联部分电路；

（3）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；

（4）根据电路图可知，两灯泡串联，UAC的示数是L1与L2两端的总电压，根据串联电路的电压特点和电压表指针的位置确定量程并读出示数，利用比较UAC与U1+U2的关系即可得出．

【解析】
（1）连接电路时，为了保护电路，开关必须处于断开状态；

（2）由电路图可知，两灯泡串联，电压表与灯L1并联；

闭合开关S后，灯L1、L2均不亮，说明电路存在断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路，故电路故障是L1断路．

（3）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；

（4）根据电路图可知，两灯泡串联，UAC的示数是L1与L2两端的总电压，

∵串联电路中总电压等于各分电压之和，

∴UAC的示数应大于串联的各部分电路两端的电压；

∴电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为U=4.0V，

∵U1+U2=2.4V+1.4V=3.8V，

∴在误差允许范围内串联电路中用电器两端电压与电源电压相等，即UAC=U1+U2．

故答案为：（1）断开；（2）断路；（3）指针会反向偏转；（4）4；UAC=U1+U2．

【点评】本题是一道实验题，做此题时要围绕串联电路的电压规律去分析解答，需要注意的是在电学实验中，连接电路时开关都必须是断开；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数．