2. (★★)如图16.2-8所示的电路图中,电源电压保持不变,开关S闭合时,电压表的示数为4.5 V;开关S断开时,电压表的示数为3 V,则此时小灯泡L₁和L₂两端的电压分别是 V和 V。

答案
3;1.5
解析
解:
开关S闭合时,L₂被短路,电压表测量电源电压,因此电源电压U=4.5V。
开关S断开时,L₁和L₂串联,电压表测量L₁两端的电压,因此L₁两端的电压U₁=3V。
根据串联电路的电压规律:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,可得L₂两端的电压:
$U_2 = U - U_1 = 4.5\ \mathrm{V} - 3\ \mathrm{V} = 1.5\ \mathrm{V}$。
开关S闭合时,L₂被短路,电压表测量电源电压,因此电源电压U=4.5V。
开关S断开时,L₁和L₂串联,电压表测量L₁两端的电压,因此L₁两端的电压U₁=3V。
根据串联电路的电压规律:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,可得L₂两端的电压:
$U_2 = U - U_1 = 4.5\ \mathrm{V} - 3\ \mathrm{V} = 1.5\ \mathrm{V}$。
3. (★★)如图16.2-9所示的电路图中,先用电压表测量小灯泡$\mathrm{L}_1$两端的电压,当改为测量小灯泡$\mathrm{L}_2$两端的电压时,只将电压表接A点的一端改接到C点,这种接法(填“正确”或“不正确”),原因是。

答案
解:
不正确
电压表的正负接线柱接反了,电流从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,指针反向偏转,无法正确测量小灯泡$\mathrm{L}_2$两端的电压。
不正确
电压表的正负接线柱接反了,电流从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,指针反向偏转,无法正确测量小灯泡$\mathrm{L}_2$两端的电压。
4. (★★)如图16.2-10所示的电路图中,闭合开关S后,两盏灯都不发光,电流表指针看不出偏转,电压表示数接近电源电压。电路的故障可能是【 】

A.灯$\mathrm{L}_1$发生短路
B.灯$\mathrm{L}_2$发生断路
C.电流表是坏的
D.灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$的灯丝都断了
A.灯$\mathrm{L}_1$发生短路
B.灯$\mathrm{L}_2$发生断路
C.电流表是坏的
D.灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$的灯丝都断了
答案
B
解析
由图可知,L₁与L₂串联,电流表测电路电流,电压表测L₂两端电压。逐个分析选项:
1. 若A选项灯L₁短路:电路通路,电流表有示数,L₂会发光,不符合故障现象。
2. 若B选项灯L₂断路:整个电路断开,无电流,电流表指针不偏转、两灯都不发光,此时电压表通过L₁、电流表、开关直接连接到电源两端,示数接近电源电压,符合所有故障现象。
3. 若C选项电流表是坏的:电路断开,电压表无法连通到电源正极,电压表示数为0,不符合电压表示数接近电源电压的现象。
4. 若D选项灯L₁、L₂灯丝都断了:电压表无法连通到电源负极侧,电压表示数为0,不符合故障现象。
综上故障为灯L₂发生断路。
1. 若A选项灯L₁短路:电路通路,电流表有示数,L₂会发光,不符合故障现象。
2. 若B选项灯L₂断路:整个电路断开,无电流,电流表指针不偏转、两灯都不发光,此时电压表通过L₁、电流表、开关直接连接到电源两端,示数接近电源电压,符合所有故障现象。
3. 若C选项电流表是坏的:电路断开,电压表无法连通到电源正极,电压表示数为0,不符合电压表示数接近电源电压的现象。
4. 若D选项灯L₁、L₂灯丝都断了:电压表无法连通到电源负极侧,电压表示数为0,不符合故障现象。
综上故障为灯L₂发生断路。
5.(★★★)(双选)如图16.2-11所示的电路图中,开关S闭合后,发现电流表的指针偏转,电压表的指针没有偏转,则可能出现的故障是【 】

A.电流表出现短路
B.电压表出现短路
C.灯泡$\mathrm{L}_2$出现短路
D.灯泡$\mathrm{L}_1$出现短路
A.电流表出现短路
B.电压表出现短路
C.灯泡$\mathrm{L}_2$出现短路
D.灯泡$\mathrm{L}_1$出现短路
答案
BC
解析
由图可知,L₁与L₂串联,电流表测电路中的电流,电压表测L₂两端的电压。
逐一分析选项:
1. 选项A:若电流表短路,电路为通路但电流表无电流通过,指针不会偏转,不符合题意。
2. 选项B:若电压表短路,电压表无示数,此时电路仍为通路,有电流通过电流表,指针偏转,符合题意。
3. 选项C:若灯泡L₂短路,并联在L₂两端的电压表同时被短路,电压表无示数,电路为通路,电流表有电流通过,指针偏转,符合题意。
4. 选项D:若灯泡L₁短路,电路为通路,电流表指针偏转,此时电压表测量电源电压,指针会发生偏转,不符合题意。
综上符合条件的故障是B、C。
逐一分析选项:
1. 选项A:若电流表短路,电路为通路但电流表无电流通过,指针不会偏转,不符合题意。
2. 选项B:若电压表短路,电压表无示数,此时电路仍为通路,有电流通过电流表,指针偏转,符合题意。
3. 选项C:若灯泡L₂短路,并联在L₂两端的电压表同时被短路,电压表无示数,电路为通路,电流表有电流通过,指针偏转,符合题意。
4. 选项D:若灯泡L₁短路,电路为通路,电流表指针偏转,此时电压表测量电源电压,指针会发生偏转,不符合题意。
综上符合条件的故障是B、C。
6. (★★★)用如图16.2-12所示电路图来探究串联电路电压特点时:

(1)实验中应选择规格(填“相同”或“不相同”)的灯泡。
(2)用电压表分别测出小灯泡$L_1$和$L_2$两端电压及串联总电压,分别是$U_1$、$U_2$、$U_3$,经过多次实验,将得到的数据记录在下表中。分析实验数据,可以得到串联电路的电压特点是(用公式表示)。

(3)进行多次实验的主要目的是。
(1)实验中应选择规格(填“相同”或“不相同”)的灯泡。
(2)用电压表分别测出小灯泡$L_1$和$L_2$两端电压及串联总电压,分别是$U_1$、$U_2$、$U_3$,经过多次实验,将得到的数据记录在下表中。分析实验数据,可以得到串联电路的电压特点是(用公式表示)。
(3)进行多次实验的主要目的是。
答案
解:
(1) 不相同
(2) $U_3 = U_1 + U_2$
(3) 寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性
(1) 不相同
(2) $U_3 = U_1 + U_2$
(3) 寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性
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