Question

10．小明同學(xué)對(duì)串聯(lián)電路電壓規(guī)律進(jìn)行了探究．
【猜想與假設(shè)】串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端的電壓之和
【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（1）按圖所示的電路圖連接電路．
（2）閉合開關(guān)，排除故障，用電壓表測出L₁兩端的電壓．
（3）在測L₂兩端的電壓時(shí)，小明為了節(jié)省時(shí)間，采用以下方法：電壓表所接的B接點(diǎn)不動(dòng)，只斷開A接點(diǎn)，并改接到C接點(diǎn)上．
（4）測出AC間的電壓，得出結(jié)論．
【交流與評(píng)估】
（1）在拆接電路時(shí)，開關(guān)必須斷開．
（2）如圖甲閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零（電壓表完好且接線良好），則電路中小燈泡的故障可能是L₁短路或L₂斷路．
（3）小華認(rèn)為小明用步驟3的方法不能測出L₂兩端的電壓，他的理由是電壓表的正、負(fù)接線柱接反了．
（4）方法改進(jìn)后，測BC間電壓使用的是0～3V的量程，但粗心的小明按照另一量程讀數(shù)為7V，則BC間正確示數(shù)為1.4V．
（5）測出AB、BC、AC間的電壓記錄在表格中后，下一步首先要做的是B
A．整理器材，結(jié)束實(shí)驗(yàn)              B．換用不同規(guī)格的小燈泡，再測出幾組電壓值
C．分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論              D．換用電壓表的另一量程再測出一組電壓值
（6）小明連接好電路后，閉合開關(guān)兩燈泡都亮，由于連線較亂，一時(shí)無法確定電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，下面有兩種簡單判斷方法是否可行？請(qǐng)你在表中空格填寫“可行”或“不可行”．

方法	操作	現(xiàn)象	結(jié)論	方法是否可行
方法1	把其中一燈泡從燈座中取下	另一燈熄滅	兩燈一定是串聯(lián)	①可行
方法2	把任意一根導(dǎo)線斷開	兩燈熄滅	兩燈一定是串聯(lián)	②不可行

Answer 1

分析 （1）為了保護(hù)電路，在拆接電路時(shí)，開關(guān)必須斷開；
（2）閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)為零，說明電壓表被短路或電路斷路，但電壓表不能與電源兩極相連；
（3）電壓表接入電路中，電流必須從電壓表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出；
（4）電壓表有兩個(gè)量程，大量程為小量程的5倍，據(jù)此求出BC間的真實(shí)電壓；
（5）探究串聯(lián)和并聯(lián)電路的電壓和電流時(shí)為了實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，采用相同燈泡和不同燈泡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)來尋找規(guī)律；
（6）串聯(lián)電路中電流只有一條路徑；并聯(lián)電路中有多條路徑；
串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中各用電器的工作特點(diǎn)的不同之處：串聯(lián)電路各用電器同時(shí)工作、同時(shí)不工作，互相影響；并聯(lián)電路各用電器可以獨(dú)立工作、互不影響；可以同時(shí)工作，也可以同時(shí)停止工作．

解答 解：（1）為了保護(hù)電路，在拆接電路時(shí)，開關(guān)必須斷開；
（2）閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)為零，說明電壓表被短路或電路斷路，但電壓表不能與電源兩極相連；
如果電壓表被短路，由于電壓表完好且接線良好，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡短路，即燈泡L₁短路；
如果電路斷路，則電壓表的正負(fù)接線柱不能與電源兩極相連，因此斷路位置為電壓表與電源兩極相連的用電器斷路，可能是燈泡L₂斷路或開關(guān)斷路等；
（3）在測L₂兩端的電壓時(shí)，電壓表所接的B接點(diǎn)不動(dòng)，只斷開A接點(diǎn)，并改接到C接點(diǎn)上，這樣電流將從電壓表的負(fù)接線柱流入，正接線柱流出，即電壓表的正負(fù)接線柱接反了，因此不能測出L₂兩端的電壓；
（4）因?yàn)殡妷罕碛袃蓚�(gè)量程，并且大量程為小量程的5倍，所以BC間的真實(shí)電壓：U=$\frac{7V}{5}$=1.4V；
（5）測出AB、BC、AC間的電壓記錄在表格后，接下來需換用不同規(guī)格的小燈泡，再測出幾組電壓值，然后分析數(shù)據(jù)尋找普遍規(guī)律，故B正確；
（6）方法1：把其中一只燈泡從燈座中取下來，如果觀察另一只燈泡熄滅，說明兩燈串聯(lián)連接，因此該方法是可行的；
方法2：把任意一根導(dǎo)線斷開，如果觀察兩燈都熄滅，則是無法確定兩燈的連接方式的．
因?yàn)闊o論兩燈串聯(lián)還是并聯(lián)，當(dāng)把任意一根導(dǎo)線斷開時(shí)，都有可能造成兩燈熄滅．串聯(lián)電路的電流路徑只有一條，一處斷開則電路中就不會(huì)有電流，兩燈都不發(fā)光；并聯(lián)電路的電流路徑雖然有多條，各用電器可以獨(dú)立工作，但如果是并聯(lián)電路干路上的導(dǎo)線斷開，則整個(gè)電路都不能工作，即兩燈都不發(fā)光，所以該方法是不可行的．
故答案為：（1）斷開；（2）L₁短路；L₂斷路；（3）電壓表的正、負(fù)接線柱接反了；（4）1.4；（5）B；（6）①可行；②不可行．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接、拆接電路的注意事項(xiàng)、電路故障分析、電壓表的正確使用以及量程間的關(guān)系、多次測量的目的以及串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別，涉及的知識(shí)點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)，具有一定的難度．