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L
1、L
2串联起来接到电源上,如下图所示:
(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,实验正常进行,通过测量得到了两组实验数据如下表:
实验次数 | AB间电压U1/V | BC间电压U2/V | AC间电压U3/V |
1 | 4 | 8 | 12 |
2 | 6 | 6 | 12 |
分析两组实验数据,可得出:______.
(3)本实验设计你认为有什么不合理或可以改进的地方吗?若有,请加以说明(若是电路改进则填写在右边虚线框内).
答案:
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)用电压表分析故障的方法:对于串联电路来说,整个回路中的任何一个元件处于断开状态,电流也不能通过.若电压表的示数接近于电源电压,则电压表两接线柱之间的电阻极大,该部分处于开路状态.
(3)多次测量总结电压规律的方法:可以更换不同的灯泡进行多次测量;也可以改变电压进行多次测量;也可以通过调节滑动变阻器进行多次测量.
解答:解:(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(任答对一种即可)
(2)由表中的实验数据可知4+8=12,6+6=12,所以可得结论为:串联电路中,总电压等于各部分电路两端的电压之和.
(3)本题原实验是通过更换不同的灯泡进行多次测量,实验过程较麻烦,可通过调节滑动变阻器进行多次测量,实验电路图如右图所示.