登录
10. 将20只节日小彩灯串联接在电压为220 V的家庭照明电路中,若电源插头处的电流为100 mA,则流过每只小彩灯的电流为
0.1
A. 这是因为串联电路电流处处相等
;每只小彩灯两端的电压是11
V. 这是因为串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和
.答案
10. 0.1 电流处处相等 11 两端的总电压等于各用电器两端的电压之和 解析:节日小彩灯是串联的,由于串联电路中电流处处相等,若电源插头处的电流是 100 mA,那么通过每只小彩灯的电流都是 100 mA=0.1 A;照明电路的电压是 220 V,因为串联电路中电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以将 20 只小彩灯串联接到照明电路中,每只小彩灯两端的电压为220 V/20=11 V.
解析
【分析】
拿到这道题首先明确题干给出的核心条件：20只小彩灯是串联接入220V电路的。首先处理电流相关问题：串联电路只有一条电流路径，不存在分支，因此所有位置的电流大小都相同，我们只需要先把已知的插头处电流的单位从毫安换算为安培，就可以直接得到每只小彩灯的电流。接下来处理电压相关问题：串联电路的总电压是所有串联用电器的电压之和，20只完全相同的小彩灯分压均等，用总电压除以小彩灯的数量，就能算出每只小彩灯两端的电压，同时对应填出串联电路对应的规律即可。
【解析】
1. 电流部分推导计算：
先完成单位换算：$100\ \mathrm{mA} = 100×10^{-3}\ \mathrm{A} = 0.1\ \mathrm{A}$。
由于小彩灯为串联连接，串联电路只有一条电流通路，各处电流大小一致，因此流过每只小彩灯的电流和电源插头处的电流完全相等，即为0.1 A，对应规律为串联电路电流处处相等。
2. 电压部分推导计算：
已知家庭电路总电压为220 V，共20只小彩灯串联，根据串联电路电压特性，总电压等于所有串联用电器的分压之和，规格相同的小彩灯分压均匀，因此每只小彩灯两端的电压为：
$U=\frac{220\ \mathrm{V}}{20}=11\ \mathrm{V}$，对应规律为串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和。
【答案】
0.1；电流处处相等；11；两端的总电压等于各用电器两端的电压之和
【知识点】
串联电路电流规律；串联电路电压规律；电流单位换算
【点评】
本题是串联电路基础规律的直接应用题，主要考查学生对串联电路电流、电压核心特点的记忆和简单运算能力，易错点是容易混淆串并联电路的电流、电压规律，或是忘记将毫安单位换算为安培，属于电学电路部分的入门必掌握题型。
【难度系数】
0.9
拿到这道题首先明确题干给出的核心条件：20只小彩灯是串联接入220V电路的。首先处理电流相关问题：串联电路只有一条电流路径，不存在分支，因此所有位置的电流大小都相同，我们只需要先把已知的插头处电流的单位从毫安换算为安培，就可以直接得到每只小彩灯的电流。接下来处理电压相关问题：串联电路的总电压是所有串联用电器的电压之和，20只完全相同的小彩灯分压均等，用总电压除以小彩灯的数量，就能算出每只小彩灯两端的电压，同时对应填出串联电路对应的规律即可。
【解析】
1. 电流部分推导计算：
先完成单位换算：$100\ \mathrm{mA} = 100×10^{-3}\ \mathrm{A} = 0.1\ \mathrm{A}$。
由于小彩灯为串联连接，串联电路只有一条电流通路，各处电流大小一致，因此流过每只小彩灯的电流和电源插头处的电流完全相等，即为0.1 A，对应规律为串联电路电流处处相等。
2. 电压部分推导计算：
已知家庭电路总电压为220 V，共20只小彩灯串联，根据串联电路电压特性，总电压等于所有串联用电器的分压之和，规格相同的小彩灯分压均匀，因此每只小彩灯两端的电压为：
$U=\frac{220\ \mathrm{V}}{20}=11\ \mathrm{V}$，对应规律为串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和。
【答案】
0.1；电流处处相等；11；两端的总电压等于各用电器两端的电压之和
【知识点】
串联电路电流规律；串联电路电压规律；电流单位换算
【点评】
本题是串联电路基础规律的直接应用题，主要考查学生对串联电路电流、电压核心特点的记忆和简单运算能力，易错点是容易混淆串并联电路的电流、电压规律，或是忘记将毫安单位换算为安培，属于电学电路部分的入门必掌握题型。
【难度系数】
0.9
11. 如图所示,当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$都闭合时,电压表的示数为 4.5 V;当开关$\mathrm{S}_{1}$闭合、$\mathrm{S}_{2}$断开时,电压表的示数为 1.9 V,则电源电压为
4.5
V;当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$均断开时,灯$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$两端的电压分别为2.6
V、1.9
V.答案
11. 4.5 2.6 1.9 解析:由题图可知,当开关 S₁、S₂ 都闭合时,灯 L₁ 被短路,电路为灯 L₂ 的简单电路,此时电压表测量的是电源电压,则电源电压为 4.5 V;当开关 S₁ 闭合、S₂ 断开时,两灯串联,电压表测 L₂ 两端的电压,即 U₂=1.9 V,当 S₁、S₂ 均断开时,两灯仍串联,此时灯 L₂ 两端的电压仍为 1.9 V,根据串联电路的电压规律可得,灯 L₁ 两端的电压为 4.5 V-1.9 V=2.6 V.
解析
【分析】
我们需要分三种不同的开关通断状态，逐一梳理电流路径，分析电路的连接方式以及电压表的测量对象，再结合串联电路的电压规律求解。首先第一步分析S₁、S₂都闭合的情况：此时L₁被短路，电路只有L₂接入，电压表并联在电源两端，示数直接等于电源电压，可直接得到电源电压值。第二步分析S₁闭合、S₂断开的情况：此时两个灯泡串联，电压表并联在L₂两端，得到L₂的电压值。第三步分析S₁、S₂都断开的情况：此时两个灯泡仍为串联，根据串联电路总电压等于各部分电压之和的规律，用总电源电压减去L₂的电压，就能得到L₁两端的电压。
【解析】
1. 当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$都闭合时，灯$\mathrm{L}_{1}$被导线短路，电路为灯$\mathrm{L}_{2}$的简单电路，电压表直接并联在电源两端，测量电源电压，因此电源电压$U=4.5\ \mathrm{V}$。
2. 当开关$\mathrm{S}_{1}$闭合、$\mathrm{S}_{2}$断开时，灯$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$串联，电压表并联在$\mathrm{L}_{2}$两端，测量$\mathrm{L}_{2}$两端的电压，因此$\mathrm{L}_{2}$两端的电压$U_2=1.9\ \mathrm{V}$。
3. 当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$均断开时，灯$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$仍为串联状态，根据串联电路的电压规律$U=U_1+U_2$，可得灯$\mathrm{L}_{1}$两端的电压$U_1=U-U_2=4.5\ \mathrm{V}-1.9\ \mathrm{V}=2.6\ \mathrm{V}$，灯$\mathrm{L}_{2}$两端的电压仍为$1.9\ \mathrm{V}$。
【答案】
4.5；2.6；1.9
【知识点】
串联电路电压规律，电压表测量对象判断，短路识别
【点评】
本题是电路动态分析的典型基础题，易错点是不同开关状态下误判电压表的测量范围，解题的核心是先逐状态梳理电流路径，明确用电器的连接方式，再结合串联电压规律计算，能很好地锻炼学生的电路识图能力。
【难度系数】
0.7
我们需要分三种不同的开关通断状态，逐一梳理电流路径，分析电路的连接方式以及电压表的测量对象，再结合串联电路的电压规律求解。首先第一步分析S₁、S₂都闭合的情况：此时L₁被短路，电路只有L₂接入，电压表并联在电源两端，示数直接等于电源电压，可直接得到电源电压值。第二步分析S₁闭合、S₂断开的情况：此时两个灯泡串联，电压表并联在L₂两端，得到L₂的电压值。第三步分析S₁、S₂都断开的情况：此时两个灯泡仍为串联，根据串联电路总电压等于各部分电压之和的规律，用总电源电压减去L₂的电压，就能得到L₁两端的电压。
【解析】
1. 当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$都闭合时，灯$\mathrm{L}_{1}$被导线短路，电路为灯$\mathrm{L}_{2}$的简单电路，电压表直接并联在电源两端，测量电源电压，因此电源电压$U=4.5\ \mathrm{V}$。
2. 当开关$\mathrm{S}_{1}$闭合、$\mathrm{S}_{2}$断开时，灯$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$串联，电压表并联在$\mathrm{L}_{2}$两端，测量$\mathrm{L}_{2}$两端的电压，因此$\mathrm{L}_{2}$两端的电压$U_2=1.9\ \mathrm{V}$。
3. 当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$均断开时，灯$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$仍为串联状态，根据串联电路的电压规律$U=U_1+U_2$，可得灯$\mathrm{L}_{1}$两端的电压$U_1=U-U_2=4.5\ \mathrm{V}-1.9\ \mathrm{V}=2.6\ \mathrm{V}$，灯$\mathrm{L}_{2}$两端的电压仍为$1.9\ \mathrm{V}$。
【答案】
4.5；2.6；1.9
【知识点】
串联电路电压规律，电压表测量对象判断，短路识别
【点评】
本题是电路动态分析的典型基础题，易错点是不同开关状态下误判电压表的测量范围，解题的核心是先逐状态梳理电流路径，明确用电器的连接方式，再结合串联电压规律计算，能很好地锻炼学生的电路识图能力。
【难度系数】
0.7
12. 小明将两个电阻$R_{1}$和$R_{2}$串联在电压保持恒定的电源两端,调节$R_{1}$两端的电压,他发现$R_{2}$两端的电压$U_{2}$与$R_{1}$两端的电压$U_{1}$的关系图像如图所示.由图像可以判断,电源电压为
8
V,当$U_{1}=7.4\ \mathrm{V}$时,$U_{2}=$0.6
V.答案
12. 8 0.6 解析:R₁ 和 R₂ 串联在电压保持恒定的电源两端,根据串联电路的电压规律可知,R₂ 两端的电压与 R₁ 两端的电压之和等于电源电压,由题图可知,电源电压 U=U₁+U₂=6 V+2 V=8 V;当 U₁'=7.4 V 时,U₂'=U-U₁'=8 V-7.4 V=0.6 V.
解析
【分析】
这道题是串联电路电压规律的图像应用题，首先我们先明确核心条件：R₁和R₂串联在电压恒定的电源两端，根据串联电路的基本规律，电源总电压等于两个电阻两端的电压之和，也就是U=U₁+U₂。接下来我们只需要从图像上读取任意一组对应的U₁、U₂数值，相加就能得到恒定的电源电压，算出电源电压后，第二问直接用总电压减去给定的U₁数值，就能直接求出对应的U₂，不需要额外计算电阻阻值。
【解析】
1. 求电源电压：
已知R₁和R₂串联，根据串联电路的电压规律，电源电压等于两电阻两端电压之和，即$U = U_1 + U_2$。
从图像中选取多组对应数值验证：比如$U_1=2\ \mathrm{V}$时$U_2=6\ \mathrm{V}$，相加得$U=2\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$；再比如$U_1=6\ \mathrm{V}$时$U_2=2\ \mathrm{V}$，相加得$U=6\ \mathrm{V}+2\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$，说明电源电压恒定为8V。
2. 求$U_1=7.4\ \mathrm{V}$时的$U_2$：
将$U=8\ \mathrm{V}$、$U_1'=7.4\ \mathrm{V}$代入串联电压公式，可得：
$U_2' = U - U_1' = 8\ \mathrm{V} - 7.4\ \mathrm{V} = 0.6\ \mathrm{V}$
【答案】
8；0.6
【知识点】
串联电路电压规律
【点评】
本题结合电压关系图像考查串联电路的电压特点，不需要推导电阻的相关参数，直接利用串联总电压等于各部分电压之和的规律，从图像读取对应数值即可快速求解，解题时避免多余的电阻计算就能少走弯路。
【难度系数】
0.8
这道题是串联电路电压规律的图像应用题，首先我们先明确核心条件：R₁和R₂串联在电压恒定的电源两端，根据串联电路的基本规律，电源总电压等于两个电阻两端的电压之和，也就是U=U₁+U₂。接下来我们只需要从图像上读取任意一组对应的U₁、U₂数值，相加就能得到恒定的电源电压，算出电源电压后，第二问直接用总电压减去给定的U₁数值，就能直接求出对应的U₂，不需要额外计算电阻阻值。
【解析】
1. 求电源电压：
已知R₁和R₂串联，根据串联电路的电压规律，电源电压等于两电阻两端电压之和，即$U = U_1 + U_2$。
从图像中选取多组对应数值验证：比如$U_1=2\ \mathrm{V}$时$U_2=6\ \mathrm{V}$，相加得$U=2\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$；再比如$U_1=6\ \mathrm{V}$时$U_2=2\ \mathrm{V}$，相加得$U=6\ \mathrm{V}+2\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$，说明电源电压恒定为8V。
2. 求$U_1=7.4\ \mathrm{V}$时的$U_2$：
将$U=8\ \mathrm{V}$、$U_1'=7.4\ \mathrm{V}$代入串联电压公式，可得：
$U_2' = U - U_1' = 8\ \mathrm{V} - 7.4\ \mathrm{V} = 0.6\ \mathrm{V}$
【答案】
8；0.6
【知识点】
串联电路电压规律
【点评】
本题结合电压关系图像考查串联电路的电压特点，不需要推导电阻的相关参数，直接利用串联总电压等于各部分电压之和的规律，从图像读取对应数值即可快速求解，解题时避免多余的电阻计算就能少走弯路。
【难度系数】
0.8
13. 如图所示为灯泡 L 和电阻 R 的 $I-U$ 图像,将灯泡 L 和电阻 R 串联在电源电压恒为 9 V 的电路中,灯泡恰好正常发光,则灯泡的额定电压是
3
V,灯泡的额定电流为0.4
A;改变电源电压,当电路中的电流为 0.2 A 时,电源电压为4
V.答案
13. 3 0.4 4 解析:由题图可知,当电路中的电流为 0.4 A 时,灯泡和电阻两端的电压分别为 3 V、6 V,此时它们两端的电压之和正好等于电源电压 9 V,灯泡正常发光,故灯泡的额定电压为 3 V,额定电流为 0.4 A;当电路中的电流为 0.2 A 时,灯泡和电阻两端的电压分别为 1 V、3 V,所以此时电源电压为 1 V+3 V=4 V.
解析
【分析】
我们首先要抓住串联电路的核心特点：串联时通过灯泡L和电阻R的电流完全相等，电路总电压等于两个元件两端的电压之和。第一问电源电压为9V且灯泡正常发光，我们只需要在I-U图像里找到同一个电流值下，灯泡对应的电压和电阻对应的电压相加刚好等于9V的组合，这个组合对应的灯泡电压就是额定电压，对应的电流就是额定电流。第二问已知电路电流为0.2A，直接从图像里读出电流为0.2A时灯泡和电阻各自的电压，相加就得到总电源电压。
【解析】
1. 明确串联电路规律：灯泡L和电阻R串联时，二者电流相等，总电压满足$U_{总}=U_L + U_R$。
2. 求解灯泡额定参数：电源电压为9V时，在图像中查找同一电流下$U_L+U_R=9V$的情况：
观察定值电阻R的I-U图线，当电流$I=0.4A$时，R两端电压$U_R=6V$；同时观察灯泡L的I-U图线，电流为0.4A时，L两端电压$U_L=3V$，此时$U_L+U_R=3V+6V=9V$，恰好等于电源电压。由于此时灯泡正常发光，因此灯泡的额定电压为3V，额定电流为0.4A。
3. 求解电流为0.2A时的电源电压：电路电流为0.2A时，串联电路中L和R的电流均为0.2A，从图像读取对应电压：灯泡两端电压$U_L'=1V$，电阻R两端电压$U_R'=3V$，因此总电源电压$U_{总}'=U_L'+U_R'=1V+3V=4V$。
【答案】
3；0.4；4
【知识点】
串联电路电压规律；串联电路电流规律；I-U图像应用
【点评】
本题是典型的结合I-U图像的串联电路电学题，核心考察对串联电路规律的灵活应用，注意灯泡的I-U图像为非线性曲线，不能直接套用定值电阻的欧姆定律计算，必须从图像读取对应电流下的电压值，整体思路清晰，属于基础电学综合题。
【难度系数】
0.7
我们首先要抓住串联电路的核心特点：串联时通过灯泡L和电阻R的电流完全相等，电路总电压等于两个元件两端的电压之和。第一问电源电压为9V且灯泡正常发光，我们只需要在I-U图像里找到同一个电流值下，灯泡对应的电压和电阻对应的电压相加刚好等于9V的组合，这个组合对应的灯泡电压就是额定电压，对应的电流就是额定电流。第二问已知电路电流为0.2A，直接从图像里读出电流为0.2A时灯泡和电阻各自的电压，相加就得到总电源电压。
【解析】
1. 明确串联电路规律：灯泡L和电阻R串联时，二者电流相等，总电压满足$U_{总}=U_L + U_R$。
2. 求解灯泡额定参数：电源电压为9V时，在图像中查找同一电流下$U_L+U_R=9V$的情况：
观察定值电阻R的I-U图线，当电流$I=0.4A$时，R两端电压$U_R=6V$；同时观察灯泡L的I-U图线，电流为0.4A时，L两端电压$U_L=3V$，此时$U_L+U_R=3V+6V=9V$，恰好等于电源电压。由于此时灯泡正常发光，因此灯泡的额定电压为3V，额定电流为0.4A。
3. 求解电流为0.2A时的电源电压：电路电流为0.2A时，串联电路中L和R的电流均为0.2A，从图像读取对应电压：灯泡两端电压$U_L'=1V$，电阻R两端电压$U_R'=3V$，因此总电源电压$U_{总}'=U_L'+U_R'=1V+3V=4V$。
【答案】
3；0.4；4
【知识点】
串联电路电压规律；串联电路电流规律；I-U图像应用
【点评】
本题是典型的结合I-U图像的串联电路电学题，核心考察对串联电路规律的灵活应用，注意灯泡的I-U图像为非线性曲线，不能直接套用定值电阻的欧姆定律计算，必须从图像读取对应电流下的电压值，整体思路清晰，属于基础电学综合题。
【难度系数】
0.7
14. 小明看到外面的高压电线比自家的电线要粗很多，于是就找来两根粗细不同的电线组装在一起，探究经过电线的电流大小，如图所示，通过$AB$的电流$I_{AB}$和通过$BC$的电流$I_{BC}$的大小关系是（
A.$I_{AB}＞I_{BC}$
B.$I_{AB}=I_{BC}$
C.$I_{AB}＜I_{BC}$
D.无法确定
B
）A.$I_{AB}＞I_{BC}$
B.$I_{AB}=I_{BC}$
C.$I_{AB}＜I_{BC}$
D.无法确定
答案
14. B 解析:电线 AB 和 BC 串联,根据串联电路中电流处处相等可知,$I_{AB}=I_{BC}$.B正确.
解析
【分析】
首先我们先判断两段导线的连接方式，图中AB和BC是首尾顺次连接的，属于串联关系。很多同学会被“两段导线粗细不同”的条件误导，误以为横截面积不同电流就不一样，但我们只需要调用串联电路的电流规律：串联电路各处电流相等，就可以直接得出两者的电流关系，不需要额外推导，直接就能得到结论。
【解析】
由题图可知，导线AB与导线BC串联接入电路，根据串联电路的电流特点：串联电路中各处的电流大小相等，因此通过AB的电流$I_{AB}$和通过BC的电流$I_{BC}$满足$I_{AB}=I_{BC}$，因此选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电流规律
【点评】
本题的易错点是容易被“两段导线横截面积不同”的条件干扰，错误认为粗细不同的导线电流不相等，解题时要明确串联电路电流处处相等的规律和导体自身的电阻差异无关，只要是串联的电路部分，电流就一定相等，不要被无关条件误导。
【难度系数】
0.9
首先我们先判断两段导线的连接方式，图中AB和BC是首尾顺次连接的，属于串联关系。很多同学会被“两段导线粗细不同”的条件误导，误以为横截面积不同电流就不一样，但我们只需要调用串联电路的电流规律：串联电路各处电流相等，就可以直接得出两者的电流关系，不需要额外推导，直接就能得到结论。
【解析】
由题图可知，导线AB与导线BC串联接入电路，根据串联电路的电流特点：串联电路中各处的电流大小相等，因此通过AB的电流$I_{AB}$和通过BC的电流$I_{BC}$满足$I_{AB}=I_{BC}$，因此选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电流规律
【点评】
本题的易错点是容易被“两段导线横截面积不同”的条件干扰，错误认为粗细不同的导线电流不相等，解题时要明确串联电路电流处处相等的规律和导体自身的电阻差异无关，只要是串联的电路部分，电流就一定相等，不要被无关条件误导。
【难度系数】
0.9
15. 如图所示,在探究串联电路中电压的规律时,小芳同学用电压表测出$a$和$b$、$b$和$c$、$a$和$c$之间的电压分别为$U_{ab}=3\ \mathrm{V}$、$U_{bc}=3\ \mathrm{V}$、$U_{ac}=6\ \mathrm{V}$. 在表格中记录数据后,下一步应该做的是（
A.整理器材,分析数据,得出结论
B.对换$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$的位置,再测出一组电压值
C.改变电源电压,再测出几组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D
）A.整理器材,分析数据,得出结论
B.对换$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$的位置,再测出一组电压值
C.改变电源电压,再测出几组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
答案
15. D 解析:两个小灯泡串联,由$U_{ab}=3\ \mathrm{V}$、$U_{bc}=3\ \mathrm{V}$可知,两个小灯泡规格相同,接下来的操作是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样得出的结论才具有普遍性.D正确.
解析
【分析】
首先从已知测量结果入手：测得Uab=3V、Ubc=3V，说明当前实验里的两个小灯泡规格完全一致，属于特殊的实验样本。探究串联电路电压规律的实验目的是得到普遍适用的结论，不能仅靠一组特殊数据就下结论，必须通过多次不同场景的测量排除偶然性。接下来逐个判断选项：A选项直接结束实验，只有一组特殊数据，结论不具备普遍性，不可行；B选项对换两个同规格灯泡的位置，测量结果不会出现新的有效情况，无法拓展结论的适用范围；C选项仅改变电源电压，两个灯泡规格仍然相同，两灯电压始终相等，还是无法验证不同规格灯泡串联的电压规律；只有D选项换用不同规格的小灯泡，多测几组数据，才能覆盖更多实验场景，得到普遍成立的规律。
【解析】
解：由题中测量数据$U_{ab}=3\ \mathrm{V}$、$U_{bc}=3\ \mathrm{V}$可知，本次实验使用的两个小灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$规格完全相同，属于特殊实验样本。探究串联电路电压规律的实验需要得到普遍适用的结论，仅凭借这一组特殊数据得出的结论存在偶然性，不具备普适性：
1. 选项A：仅完成一次测量就直接整理器材得出结论，实验次数不足，样本特殊，结论不具备普遍性，操作错误；
2. 选项B：对换$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$的位置，两个灯泡规格仍完全相同，测得的电压数据不会产生新的有效实验组，无法排除偶然性，操作错误；
3. 选项C：仅改变电源电压，两个灯泡规格依旧相同，两灯两端电压始终相等，仍然无法验证不同规格灯泡串联时的电压规律，不能完全避免实验偶然性，操作错误；
4. 选项D：换用不同规格的小灯泡，多次测量获取多组不同的电压数据，能够覆盖更多实验场景，有效排除特殊样本带来的偶然性，让最终得到的串联电路电压规律更具普遍性，操作正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律，多次实验普适性
【点评】
本题考查探究串联电路电压规律的实验操作逻辑，易错点是容易混淆不同实验多次测量的目的，忽略当前实验中两灯规格相同的特殊前提，明确探究规律类实验多次测量的核心目的是排除偶然性、得到普遍结论是解题的关键。
【难度系数】
0.6
首先从已知测量结果入手：测得Uab=3V、Ubc=3V，说明当前实验里的两个小灯泡规格完全一致，属于特殊的实验样本。探究串联电路电压规律的实验目的是得到普遍适用的结论，不能仅靠一组特殊数据就下结论，必须通过多次不同场景的测量排除偶然性。接下来逐个判断选项：A选项直接结束实验，只有一组特殊数据，结论不具备普遍性，不可行；B选项对换两个同规格灯泡的位置，测量结果不会出现新的有效情况，无法拓展结论的适用范围；C选项仅改变电源电压，两个灯泡规格仍然相同，两灯电压始终相等，还是无法验证不同规格灯泡串联的电压规律；只有D选项换用不同规格的小灯泡，多测几组数据，才能覆盖更多实验场景，得到普遍成立的规律。
【解析】
解：由题中测量数据$U_{ab}=3\ \mathrm{V}$、$U_{bc}=3\ \mathrm{V}$可知，本次实验使用的两个小灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$规格完全相同，属于特殊实验样本。探究串联电路电压规律的实验需要得到普遍适用的结论，仅凭借这一组特殊数据得出的结论存在偶然性，不具备普适性：
1. 选项A：仅完成一次测量就直接整理器材得出结论，实验次数不足，样本特殊，结论不具备普遍性，操作错误；
2. 选项B：对换$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$的位置，两个灯泡规格仍完全相同，测得的电压数据不会产生新的有效实验组，无法排除偶然性，操作错误；
3. 选项C：仅改变电源电压，两个灯泡规格依旧相同，两灯两端电压始终相等，仍然无法验证不同规格灯泡串联时的电压规律，不能完全避免实验偶然性，操作错误；
4. 选项D：换用不同规格的小灯泡，多次测量获取多组不同的电压数据，能够覆盖更多实验场景，有效排除特殊样本带来的偶然性，让最终得到的串联电路电压规律更具普遍性，操作正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律，多次实验普适性
【点评】
本题考查探究串联电路电压规律的实验操作逻辑，易错点是容易混淆不同实验多次测量的目的，忽略当前实验中两灯规格相同的特殊前提，明确探究规律类实验多次测量的核心目的是排除偶然性、得到普遍结论是解题的关键。
【难度系数】
0.6
