【学以致用2】如图所示，闭合开关后，电压表$\mathrm{V}_2$的示数为2 V。下列说法错误的是 （）


A.电压表$\mathrm{V}_1$的示数为2 V
B.电压表$\mathrm{V}$的示数为2 V
C.电源电压为4 V
D.灯泡$\mathrm{L}_1$两端的电压为2 V

C
[解析]由题图可知,灯泡L₁与L₂并联,电压表V₁测量灯泡L₁两端的电压,电压表V₂测量灯泡L₂两端的电压,电压表V测量电源电压;电压表V₂的示数为2 V,由于并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,所以电压表V₁、V的示数都为2 V,C错误,符合题意。

【典例1】(以题代讲)图甲是小明做“探究串联电路的电压规律”实验的电路图。

(1)实验时,为了使结论更有普遍性,灯$L_1$和灯$L_2$的规格应。
(2)为了测灯$L_1$两端的电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(3)闭合开关后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点,测得的数据分别是$U_{AB}=3\ \mathrm{V},U_{BC}=0\ \mathrm{V},U_{AC}=3\ \mathrm{V}$;小明检查发现只有灯$L_1$和灯$L_2$中的一盏出现故障,则故障可能是。
(4)处理好故障后,小明把电压表接在BC之间重新测量,电压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关,。

(5)更换灯泡规格进行多次实验,记录的数据如下表所示,根据表中数据可以得出结论:串联电路中电源电压等于(用文字表述)。

|实验次数|$L_1$两端的电压$U_{BC}/\mathrm{V}$|$L_2$两端的电压$U_{AB}/\mathrm{V}$|电源电压$U/\mathrm{V}$|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|1.9|1.1|3.0|
|2|1.5|1.5|3.0|
|3|0.8|2.2|3.0|
(6)另一同学分析图甲的实验设计后,认为用一个电压表分别测量$L_1$两端的电压和$L_2$两端的电压时,需要对电路进行拆接,为了不反复拆接电压表,他加了一个电压表并设计了如图丁所示的电路,他的思路是闭合开关S和$S_1$,电压表V测$L_1$两端的电压;闭合开关S和$S_2$,电压表V测$L_2$两端的电压;电压表$V_1$测量电源两端电压。这种设计思路是的,原因是。

[解析](1)为寻求普遍规律,实验时,灯$L_1$、灯$L_2$的规格应不相同。(2)两灯串联,为测量$L_1$两端电压,电压表应与$L_1$并联。(3)闭合开关后,串联电路中两灯都不发光,说明电路中可能有断路故障;测得$U_{AC}=3\ \mathrm{V}$,说明电源正常;测得$U_{AB}=3\ \mathrm{V}$,说明此时电压表与电源两极接通,则与电压表并联的部分存在断路故障,即A、B两点之间的$L_2$断路。(4)电压表选用大的测量范围,电压表的分度值是0.5 V,示数为2 V,电压表指针偏转角度较小,为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关,电压表改用最大测量值为3 V的测量范围。(5)分析表中实验数据,可得$U=U_{AB}+U_{BC}$,即串联电路中电源电压等于各部分用电器两端电压之和。(6)闭合开关S和$S_1$,电压表V测$L_1$两端的电压,电压表下负上正;闭合开关S和$S_2$,电压表V测$L_2$两端的电压,电压表下正上负,两次中必有一次正、负接线柱接反了,所以这种设计思路是错误的。
[答案](1)不相同 (2)如图所示 (3)$L_2$断路 (4)电压表改用最大测量值为3 V的测量范围 (5)各部分用电器两端电压之和 (6)错误 电压表V的正、负接线柱会接反

解：
(1) 不相同
(2) 用导线将灯泡$\mathrm{L}_2$的右接线柱与电压表的“3”接线柱相连，使电压表并联在$\mathrm{L}_1$两端，连接完成后电压表正负接线柱连接正确，实物连接如下图所示：
(3) $\mathrm{L}_2$断路
(4) 电压表改用最大测量值为3 V的测量范围
(5) 各部分用电器两端电压之和
(6) 错误；电压表V的正、负接线柱会接反