(1)[1]由实物图可知,两灯串联,电压表测L1的电压;电源为两节干电池,则电源电压
U=2?1.5V=3V
根据串联分压的特点可知,灯L1两端的电压不可能大于3V,故图中电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值是0.1V,指针指在2V右面第2个小格上,读数为
2V+0.1V?2=2.2V
(2)[2]如果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,开关闭合后,电压表的指针将反偏,即电压表的正负接线柱接反了,因此这种接法是错误的。
(3)[3]闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光,则:①若灯L2灯丝断了,电路断路,灯泡L1也不发光,故①错误;②若灯L2的灯座短路,灯L1发光,L2不发光,故②正确;③若灯L2也工作时,由串联电路的电流特点可知,L2中电流和L1中电流相等,故③错误。综上所述,以上猜想中正确只有②。
14.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示.
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择_____(相同/不同)的小灯泡.
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该_____.
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间.小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可.小聪的办法是否正确?答:_____(正确/不正确).
(4)测量完成后,进行小组交流讨论.下表选录了四个小组的数据,你认为这些数据是否合理?答:_____(合理/不合理).请说明理由:_____. 实验小组 1 2 3 4 L1两端电压/V 1.6 2.1 2.5 1.8 L2两端电压/V 2.9 2.4 2.0 2.7 串联总电压/V 4.5 4.4 4.4 4.5
【答案】不同 断开开关,更换电压表的量程 不正确 合理 因为在测量过程中,会有一些误差,总体上串联总电压约等于L1两端电压和L2两端电压之和 【解析】 【详解】
(1)[1]为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择不同的灯泡,避免两灯泡的电压相同,得出串联电路中各用电器电压相同的结论;
(2)[2]从图乙可以看到,电压表的量程是0到15V,读数是2V,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,更换电压表的量程,改为0到3V;
(3)[3]小聪的办法不正确,因为电压表与B点接触那端是正接线柱,当将与A点相连的导线改接到C点时,电流将会从电压表的负接线柱流入,所以小聪的办法不正确;
(4)[4][5]这些数据是合理的,因为在测量过程中,会有一些误差,总体上串联总电压约等于L1两端电压和L2两端电压之和。
15.为了验证并联电路的电流特点,小露设计了如图的电路进行实验.
(1)①在连接电路时,开关应处于__________状态.
②小露先将电流表接在L1所在的支路,闭合开关后,闭合开关后,电流表的指针反向偏转,出现这种现象的原因是:____________.
③重新连好电路后,她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图甲、乙、丙所示,可读出:I1=0.5A,I2=_______A,I=1A.根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:__________(写出关系式即可). (2)小郭和小莉同学分别用如图的电路探究“探究串联电路电压特点”的实验:
①小郭在测量L1两端的电压时,两灯突然熄灭,但电压表示数变大且接近电源电压,由此判断出L1处的故障是_____________.
小郭 小莉
②他排除故障后继续实验,完成了第一次实验测量,数据记录在下面表格中 序号 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V L1:和L2两端总电压U/V
第一次测量 1.5 1.5 3
小郭在第一次的实验数据收集完后就断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”,这一结论是_______(填“正确”或“错误”)的,他得出这样的结论是因为___________.
③小莉同学在测量L1、L2总电压时,按照图方式连接了电路,实验中她惊奇的发现,开关闭合前后电压表的示数不同,这是什么原因呢?爱探究的小莉通过查阅相关资料发现,这是由于电源内部也有电阻的原因,这个电阻我们称为电源的内阻,现实中的电源可以看成一个理想电源(不考虑电源内阻)和内阻串联而成(如图).请结合实验情境和所学物理知识分析,开关闭合前的电压表示数__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)开关闭合后的电压表示数.
【答案】断开 电流表正负接线柱接反 0.5 I?I1?I2 断路 错误 选用灯泡相同 大于 【解析】 【详解】
(1)①[1]连接电路时,为防止电流过大损坏电路元件,开关应处于断开状态; ②[2]电流表指针反向偏转是因为电流表正负接线柱接反;
③[3][4]图乙电流表所接量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则读数为0.5A,即I2=0.5A;由测量数据可知,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即:
I?I1?I2
(2)①[5]两灯突然熄灭,电压表示数接近电源电压,说明电路发生断路,电压表有示数,则电压表所测元件断路,故L1发生断路;
②[6][7]由于实验只有一次,且从实验数据可知使用的为两个相同的灯泡,实验数据具有偶然性,得出的结论是错误的;
③[8]开关闭合前可看作电压表与内阻串联,开关闭合后看作电压表与两灯泡并联,整体与内阻串联,由于并联总电阻变小,则根据串联分压可知,电压表示数变小,则开关闭合前的电压表示数大于开关闭合后的电压表示数. .
16.如图所示,小刚在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V0.3A”的小灯泡串联起来,接到可调直流电源两端.突然,原来正常发光的两盏灯同时熄灭.
(1)关于这两盏灯的故障判断,小刚给出了四种猜测: A.一盏灯断路,另一盏灯完好 B.一盏灯短路,另一盏灯完好 C.一盏灯断路,另一盏灯短路 D.两盏灯同时被烧断 四个猜想中,可能性最大的是___________
(2)如果这两盏灯熄灭的原因是其中的一盏灯有故障.现有①规格相同的灯泡;②符合要求的电压表;③符合要求的电流表;④一根导线.从它们中间选择一种器材来检测故障,你认为不适用的是_____和______(填序号).理由是_______________ . (3)故障排除后,小刚测出的数据如表,
得出的结论有:
①串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压总和; ②串联电路中各部分两端的电压相等.
请你对上述结论分别进行评估:根据串联电路的电压特点结论_____(填①或②)是错误的.形成错误结论的原因是:______________________________________.
【答案】A ③ ④ 用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡 ② 采用同样规格的灯泡进行实验(或没有换用不同规格的灯泡进行实验) . 【解析】 【详解】
(1)把两盏灯串联起来接入电路中,原来正常发光的两盏灯同时熄灭突然熄灭,造成此现象的原因是电路中的电流过大,把其中某盏灯的灯丝烧断了,故A可能性大; 正常工作的电路发生短路的可能性较小,两盏灯同时被烧断的可能性也较小。 故选A。
(2)当检查电路故障时,不能断开电路,因此只能把检验器材并联在电路里;电流表和导线的电阻都很小,它并联在用电器两端时,会造成电路中的电流可能过大而烧坏另一盏灯。
所以不适用的是③和④。
(3)由测量的数据发现,电路中两盏灯的电压相同,这是由于实验中选用了相同规格的灯泡导致的,这只是个特殊情况,不能作为普遍规律,故结论②是错误的; 正确的实验步骤应该是换用不同规格的灯泡进行多次实验。 【点睛】
重点是研究并联电路电压特点的实验,注意多次实验时,应选择不同的实验器材,避免实验的偶然性,使结果更有说服力、更具普遍性。
17.某实验小组在学习了用电流表探究串联电路的电流特点后,猜想:并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和.于是,他们决定进行探究,并首先设计出了电路图(图甲).
(1)电路元件如图乙所示,若通过每只灯的电流约0.3~0.5A,并联后要测通过L1的电流,则M、N应分别接______;要测通过干路中的电流,则M、N应接______.(图中a、b、c、d为接线柱代码)
(2)连接电路时,当把最后一根导线刚连接好,灯泡L1、L2就亮了,在实验操作中不当之处是:_____________________.
(3)若合上开关后,灯均亮,电流表指针不发生偏转,那么原因可能是_________ A.电流表内部开路 B.开关处接触不良 C.电流表被短路 D.电源供电不足
(4)若测得L2支路的电流值如图丙所示,则通过L2电流为______A. 【答案】c和b d 连接电路时开关是闭合的 C 0.4 【解析】 【详解】
(1)要测通过 L1的电流,电流表应与L1串联在同一条支路,因为电流小于0.6A,所以可选择0-0.6A的量程,则M接c,N接b;要测量干路中的电流,需将电流表串联在干路中,根据题意知,干路电流大于0.6A,所以电流表应选择0-3A的量程,M、N需均接d;
(2)连接电路时,当把最后一根导线刚连接好,灯泡L1、L2就亮了,在实验操作中不当之处是:连接电路时开关是闭合的;
(3)若合上开关后,灯均亮,电流表指针不发生偏转, A.电流表内部开路,一定会有灯不亮,故错误; B.开关处接触不良,两个灯泡都会不亮,故错误; C.电流表被短路,电流不经过电流表,故正确; D.电源供电不足 ,两个灯泡都会不亮,故错误。