取电流表的示数后,感觉比其它实验小组的读数大一些,于是他断开开关又仔细观察发现电流表还有0.04A的读数,这时才意识到使用电流表之前还必须________。 (4)乙同学接着探究并联电路中电流的规律,乙同学很快用电流表测出如图中A、B、C三处的电流分别为IA=0.4A、IB=0.2A、IC=0.2A,在表格中记录数据后,乙马上要得出结论,甲认为实验没有结束,下一步应该做的是________
A.整理器材,得出结论 B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值 D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
(5)甲同学按乙的方法重复了一遍,由于时间紧张,只测了干路电流和通过灯泡L1的电流,没有认真读数就整理了器材,只记得两次电流表指针偏转到的位置一样,都是12个小格,乙同学灵机一动帮助甲同学算出了通过灯泡L2的电流是________A,通过灯泡L1的电流是________A。
【答案】开关断开合适的量程电流表正负接线柱接反另一灯短路调零C0.960.24 【解析】 【分析】
(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开,电流表应选择合适的量程;
(2)电流表正负接线柱接反了,电流表指针将反向偏转;调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光,电流表有读数,电路为通路,分析电路故障的位置; (3)使用电表前要先调零,使电表指针指在电表零刻度线上; (4)做一次实验,结论有偶然性,为了使实验具有普遍性,多次测量;
(5)电流表有两个量程,大量程是小量程分度值的5倍,指针在同一刻度处,大量程示数是小量程示数的5倍。 【详解】
(1)探究串联电路中的电流规律,刚接好最后一根导线,灯亮了,连接电路时没有将开关断开;电流表的指针迅速达到最右端,电流表量程选择过小,也没有选择合适的量程; (2)电流应从电流表正接线柱接入、负接线柱流出,电流表正负接线柱接反了,闭合开关则电流表表将向左偏转;调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光,电流表有读数,电路为通路,原因可能是另一个灯短路;
(3)串联电路各处的电流都相等,甲同学读取电流表的示数后,感觉比其它实验小组的读数大一些,使用电流表之前还必须将电流表指针调零;
(4)分析数据可知通过两支路的电流相等,选用的灯的规格相同,且只做了一次实验,结论有偶然性,为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量,故选C; (5)根据并联电路电流的规律,干路电流大于支路电流,测干路电流时电流表用大量程,12=1.2A,测通过灯泡L1的电流时电流表用小电流表分度值为0.1A,电流表示数I=0.1A×
12=0.24A,根据并联电路电流的规量程,电流表分度值是0.02A,电流表示数为0.02A×
律,通过灯泡的L2电流:I2=I-I1=1.2A-0.24A=0.96A,通过灯泡L1的电流是0.24A。
故答案为:(1)开关断开;合适的量程;(2)电流表正负接线柱接反;另一灯短路;(3)调零; (4)C;(5)0.96;0.24。 【点睛】
本题考查串联和并联电路中电流的规律,需要知道串联电路中,电流处处相等;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
13.小红和小荣探究“并联电路电流规律”,小红设计的实验电路图如图,实验数据记录如下表.(电路连接及记录的数据都没有错误)
(1)小红根据数据得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和.请你针对小红的实验提出一个改进方法.________
(2)实验中,小荣观察到灯泡L1比灯泡L2暗.根据这一现象,小荣做出以下分析:根据P= I2R,P与R成正比.L1比L2暗是因为L1的电阻小于L2的电阻. 问:小荣的分析是否正确,并说明理由.________ .
(3)小红想用一个电流表、一个阻值已知的电阻R1 , 测量未知电阻R2的阻值.小红设计的电路如图,闭合S,断开S1时,电流表的读数为I1;同时闭合S、S1时,电流表的读数为I2.若电源的电压不变,则待测电阻R2的阻值表达式为R2 =________ (用已给出的物理量符号表示)
【答案】更换不同规格的灯泡,或增加滑动变阻器进行多次实验,测出多组实验数据 不正确;因为支路电流不相等,使用公式P?I2R进行分析是错误的.
I1R1U2,LLR>R; 根据P?可知1比2暗,说明12
I2?I1R【解析】 【分析】 【详解】
(1)根据一次实验得出一个普遍性的规律是不合理的. 应更换不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据;
(2)不正确;由表格数据知,并联时支路电流不相等,所以不能用P?I2R进行分析. 灯泡L1比灯泡L2暗,说明灯泡L1的实际功率比灯泡L2的实际功率小,并联电路中,
2UU2U1?U2,根据P?可得R?PR,L1比L2暗,说明R1>R2;
(3)闭合S,断开S1时,由I?U可得,电源电压U=I1R1; RS、S1都闭合时,电阻R1与R2并联,由并联电路电流特点知,流过电阻RR2的电流
IR2?I2?I1,则电阻R2的阻值表示为: R2?IRU?11. IR2I2?I1【点睛】
研究并联电路电流的实验时,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,不能根据一次实验得出实验结论.
14.在“探究影响电流做功多少的因素”的活动中,同学们设计了图甲、乙、丙所示的三个电路.
(1)经过讨论,认为不应该选择图甲所示的电路,原因是:_________________________.
(2)为研究电流做功与电压的关系,应该选择图______所示的电路.
(3)利用图丙所示的电路研究某问题,当闭合开关后,发现两灯都不亮,电压表V 1 有示数,电压表V 2 无示数,则电路发生的故障是______.
(4)学习了电功率的知识后,小明想测灯泡的额定功率,将标有“12 V 6W”的灯泡L 1 和标有“6V 4W”的灯泡L 2 按图丙所示电路电路连接,再接入电流表,经分析,能测出灯泡_____的额定功率.
【答案】 无法使用控制变量法 丙 L 1 断路 L 1
【解析】(1)根据控制变量法的思路,应控制电流或电压相等,但甲图的电路,电流与电压是同时改变的,所以不应该选择图甲所示的电路,即原因是:无法使用控制变量法. (2)根据控制变量法的思路,要研究电流做功与电压的关系,应控制电流相等,而电压不同,图丙中两灯串联,电流相等,所以应该选择图丙所示的电路.
(3)利用图丙所示的电路研究问题,当闭合开关后,发现两灯都不亮,说明电路存在断路性故障,电压表V1有示数,说明电压表V1的两端到电源两端是通的,所以电路发生的故障是:L 1 断路。
(4)学习了电功率的知识后,小明想测灯泡的额定功率,将标有“12 V 6W”的灯泡L 1 和标有“6V 4W”的灯泡L 2 按图丙所示电路电路连接,再接入电流表。 L1额定电流为:
;
L2额定电流为:
;
因为丙图两灯串联,电流相等,所以只能测出电流较小的灯泡L1的额定功率。 点睛:注意根据欧姆定律判断电路故障,要理解当灯泡断路时,电压表实际串联在电路中,由于电压表的电阻很大,所以电流表无示数或其它灯不亮,而电压表有示数且接近电源电压。
15.如图是小明探究并联电路电流关系的实验电路.实验器材:两节干电池,小灯泡两个,电流表一个,开关一个,导线若干.
(1)图中甲电流表测量的是通过灯泡______的电流.
(2)小明读出了电流表的示数,准备拆除电路重新连接以便测干路电流时,小明变换了一根导线的一个线头就测出了干路中的电流,请在图中用笔画线画出改动的导线________.要求:①先在原导线上打“×”;②再画出新导线.
(3)实验了一次,小明记录的电流值如下表所示,并且马上得出了结论:
①并联电路各支路电流相等;②干路中的电流等于各支路中的电流之和.请你对上述结论进行评估,写出两点评估建议: ① ______ ② ______ .
【答案】 L1 选两个相同的小灯泡太特殊 只测量了
一次就得出结论,不具有普遍性
【解析】
(1)由电路图知,图中电流表与L1灯串联,所以测量的是通过灯泡L1的电流; (2)要测量干路的电流,电流表应串联在干路中,如图中,将L2到电流表中间接线柱的导线拆掉,再将L2的右端连接到电流表的负接线柱即可,如图:
(3)结论①并联电路各支路电流相等。说明实验时选择了两个完全相同的灯泡,太特殊了不具有普遍性,应更换不同规格的灯泡进行实验;
结论②干路中的电流等于各支路中的电流之和。此结论看似正确,但只有一次实验,实验次数少,要得到一个规律性的结论,应换用不同规格的灯泡进行多次实验,消除实验的偶然性,使结论更具普遍性,更有说服力。