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20. 小郑同学进行探究“串联电路电压规律”的实验，所用器材有：电压恒为3 V的电源，一个开关，两只灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$，两个相同的电压表$\mathrm{V}_1$、$\mathrm{V}_2$，（测量范围均为0～3 V和0～15 V）导线若干。
（1）小郑同学想先测量如图甲所示电路中A、B两点间电压，连接了如图乙所示的部分电路，请用笔画线代替导线将电路补充完整。
（2）具有创新精神的小郑同学决定改进实验，他按照图丙所示电路图连接好电路，闭合开关，发现电压表$\mathrm{V}_1$和$\mathrm{V}_2$的指针偏转角度相同，则可能的原因是电压表
（3）解决问题后，小郑同学测出了AB和AC间的电压，为了测量BC间电压，断开开关，接下来可以
① 保持B处接线不动，将电压表$\mathrm{V}_2$接A处的接线改接到C处
② 保持C处接线不动，将电压表$\mathrm{V}_1$接A处的接线改接到B处
（4）为了得到普遍的规律，下列操作最合理的是
A. 将灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$互换位置，进行多次实验
B. 换用不同规格的灯泡，进行多次实验
（1）小郑同学想先测量如图甲所示电路中A、B两点间电压，连接了如图乙所示的部分电路，请用笔画线代替导线将电路补充完整。
（2）具有创新精神的小郑同学决定改进实验，他按照图丙所示电路图连接好电路，闭合开关，发现电压表$\mathrm{V}_1$和$\mathrm{V}_2$的指针偏转角度相同，则可能的原因是电压表
$\mathrm{V}_2$
（选填“$\mathrm{V}_1$”或“$\mathrm{V}_2$”）的量程选大了，此时灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的两端电压分别为0.6
V和2.4
V。（3）解决问题后，小郑同学测出了AB和AC间的电压，为了测量BC间电压，断开开关，接下来可以
②
（填序号）。① 保持B处接线不动，将电压表$\mathrm{V}_2$接A处的接线改接到C处
② 保持C处接线不动，将电压表$\mathrm{V}_1$接A处的接线改接到B处
（4）为了得到普遍的规律，下列操作最合理的是
B
（填字母）。A. 将灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$互换位置，进行多次实验
B. 换用不同规格的灯泡，进行多次实验
答案
20. (1) 如图所示
(2) $\mathrm{V}_2$，0.6 V，2.4 V (3) ② (4) B解析
【分析】
本题围绕串联电路电压规律的实验展开，需结合电压表的使用规则、串联电路电压特点、实验的普遍性原则分析各问题：
1. 测量AB间电压时，电压表应并联在L1两端（A、B两点间），电流从正接线柱流入、负接线柱流出，电源电压3V，选0~3V量程；
2. 图丙中，V1测L1电压，V2测串联总电压，故V2示数更大；指针偏转相同说明量程不同，大量程读数是小量程的5倍，结合电源电压可计算电压值；
3. 测量BC间电压时，需保证电压表正负接线柱正确，结合原有接线的调整方式判断；
4. 探究普遍规律需避免偶然性，应更换不同规格的灯泡多次实验。
【解析】
（1）测量A、B两点间电压，需将电压表并联在L1两端，即电压表负接线柱接A点，正接线柱接B点，选择0~3V量程，补充后的电路如图所示；
（2）图丙中，V1测L1电压，V2测总电压，故V2示数应大于V1示数。两表指针偏转角度相同，说明量程不同：电压表0~15V量程读数是0~3V量程的5倍，因此V2量程选大了，V1用0~3V量程。电源电压U=3V，设V1示数为U1，则V2示数为5U1，而V2示数等于总电压，故5U1=3V，解得U1=0.6V（L1两端电压），L2两端电压U2=3V-0.6V=2.4V；
（3）测量BC间电压，需保证电压表正负接线柱正确：①操作会导致电压表正负接线柱接反；②操作：保持C处接线不动，将V1接A的接线改接到B，此时V1并联在B、C间，正负接线柱正确，故选②；
（4）为得到普遍规律，需避免实验偶然性，应换用不同规格的灯泡多次实验，故选B。
【答案】
(1) 如图所示 (2) $\mathrm{V}_2$；0.6；2.4 (3) ② (4) B
【知识点】
串联电路电压规律；电压表的使用；实验探究的普遍性
【点评】
本题是串联电路电压规律的典型实验题，综合考查电压表使用、串联电压特点及实验设计的科学性，需注意量程判断、接线柱正确性，以及多次实验的目的。
【难度系数】
0.5
本题围绕串联电路电压规律的实验展开，需结合电压表的使用规则、串联电路电压特点、实验的普遍性原则分析各问题：
1. 测量AB间电压时，电压表应并联在L1两端（A、B两点间），电流从正接线柱流入、负接线柱流出，电源电压3V，选0~3V量程；
2. 图丙中，V1测L1电压，V2测串联总电压，故V2示数更大；指针偏转相同说明量程不同，大量程读数是小量程的5倍，结合电源电压可计算电压值；
3. 测量BC间电压时，需保证电压表正负接线柱正确，结合原有接线的调整方式判断；
4. 探究普遍规律需避免偶然性，应更换不同规格的灯泡多次实验。
【解析】
（1）测量A、B两点间电压，需将电压表并联在L1两端，即电压表负接线柱接A点，正接线柱接B点，选择0~3V量程，补充后的电路如图所示；
（2）图丙中，V1测L1电压，V2测总电压，故V2示数应大于V1示数。两表指针偏转角度相同，说明量程不同：电压表0~15V量程读数是0~3V量程的5倍，因此V2量程选大了，V1用0~3V量程。电源电压U=3V，设V1示数为U1，则V2示数为5U1，而V2示数等于总电压，故5U1=3V，解得U1=0.6V（L1两端电压），L2两端电压U2=3V-0.6V=2.4V；
（3）测量BC间电压，需保证电压表正负接线柱正确：①操作会导致电压表正负接线柱接反；②操作：保持C处接线不动，将V1接A的接线改接到B，此时V1并联在B、C间，正负接线柱正确，故选②；
（4）为得到普遍规律，需避免实验偶然性，应换用不同规格的灯泡多次实验，故选B。
【答案】
(1) 如图所示
(2) $\mathrm{V}_2$；0.6；2.4 (3) ② (4) B【知识点】
串联电路电压规律；电压表的使用；实验探究的普遍性
【点评】
本题是串联电路电压规律的典型实验题，综合考查电压表使用、串联电压特点及实验设计的科学性，需注意量程判断、接线柱正确性，以及多次实验的目的。
【难度系数】
0.5
21. 小明做实验时，连接了如图所示电路，闭合开关S时，三个电表的示数分别为0.3 A、3 V、5 V，但当时没有记录清楚每个数据对应哪一个电表。请你根据电路图和记录的数据，求：
（1）通过灯L₁、灯L₂的电流。
（2）灯L₁和L₂各自两端的电压。
（1）通过灯L₁、灯L₂的电流。
（2）灯L₁和L₂各自两端的电压。
答案
21. (1) 通过灯$\mathrm{L}_1$、灯$\mathrm{L}_2$的电流都是0.3 A (2) 灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$各自两端的电压分别为3 V、2 V
解析
【分析】首先分析电路结构：由电路图可知，灯$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，电流表$\mathrm{A}$测串联电路的电流，电压表$\mathrm{V}_1$测$\mathrm{L}_1$两端的电压，电压表$\mathrm{V}_2$测电源两端的总电压。解题思路：第一步，根据串联电路电流处处相等的特点，确定电流表的示数即为通过$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的电流；第二步，根据串联电路总电压等于各部分电压之和的特点，结合两个电压表的示数，确定总电压和各用电器的电压，进而求出$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两端的电压。
【解析】（1）由电路图可知，$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，电流表$\mathrm{A}$测电路中的电流，根据串联电路的电流特点：串联电路中各处电流相等，因此通过灯$\mathrm{L}_1$、灯$\mathrm{L}_2$的电流均等于电流表的示数，即$I_1=I_2=I=0.3\ \mathrm{A}$。（2）三个电表中，电流表的示数为电流值$0.3\ \mathrm{A}$，剩余两个电压表示数为$3\ \mathrm{V}$和$5\ \mathrm{V}$；由电路结构可知，电压表$\mathrm{V}_2$测电源总电压（总电压大于各部分电压），故电源总电压$U=5\ \mathrm{V}$，电压表$\mathrm{V}_1$测$\mathrm{L}_1$两端的电压，即$U_1=3\ \mathrm{V}$；根据串联电路的电压特点$U=U_1+U_2$，可得$\mathrm{L}_2$两端的电压$U_2=U-U_1=5\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$。
【答案】（1）通过灯$\mathrm{L}_1$、灯$\mathrm{L}_2$的电流均为$0.3\ \mathrm{A}$；（2）灯$\mathrm{L}_1$两端电压为$3\ \mathrm{V}$，灯$\mathrm{L}_2$两端电压为$2\ \mathrm{V}$。
【知识点】串联电路电流规律、串联电路电压规律、电表的测量对象判断
【点评】本题考查串联电路的电流和电压规律，核心是正确分析电路中各电表的测量对象，属于基础电路应用题型，难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】（1）由电路图可知，$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，电流表$\mathrm{A}$测电路中的电流，根据串联电路的电流特点：串联电路中各处电流相等，因此通过灯$\mathrm{L}_1$、灯$\mathrm{L}_2$的电流均等于电流表的示数，即$I_1=I_2=I=0.3\ \mathrm{A}$。（2）三个电表中，电流表的示数为电流值$0.3\ \mathrm{A}$，剩余两个电压表示数为$3\ \mathrm{V}$和$5\ \mathrm{V}$；由电路结构可知，电压表$\mathrm{V}_2$测电源总电压（总电压大于各部分电压），故电源总电压$U=5\ \mathrm{V}$，电压表$\mathrm{V}_1$测$\mathrm{L}_1$两端的电压，即$U_1=3\ \mathrm{V}$；根据串联电路的电压特点$U=U_1+U_2$，可得$\mathrm{L}_2$两端的电压$U_2=U-U_1=5\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$。
【答案】（1）通过灯$\mathrm{L}_1$、灯$\mathrm{L}_2$的电流均为$0.3\ \mathrm{A}$；（2）灯$\mathrm{L}_1$两端电压为$3\ \mathrm{V}$，灯$\mathrm{L}_2$两端电压为$2\ \mathrm{V}$。
【知识点】串联电路电流规律、串联电路电压规律、电表的测量对象判断
【点评】本题考查串联电路的电流和电压规律，核心是正确分析电路中各电表的测量对象，属于基础电路应用题型，难度适中。
【难度系数】0.3
