Question

【題目】小明利用如圖1所示的電路“探究串、并聯電路中電流的關系“．

（1）探究串聯電路中電流的關系．
①用筆畫線代替導線將開關S3連入電路中 ． （要求：只閉合開關S3后，R1、R2以及電流表串聯；導線不許交叉）
②小明將S3閉合后，發(fā)現電流表均無示數．于是他用一只電壓表對電路故障（電路中只有一處故障）進行了檢測，將電壓表接在R1兩端時，電壓表與電流表均無示數；接在R2兩端時，電壓表有示數，電流表無示數．電路中的故障是 ． 小明排除故障后繼續(xù)實驗，讀出了電路中各電流表的示數，得到了串聯電路中電流的關系是：串聯電路中各處電流相等．
（2）完成上述實驗后，小明繼續(xù)探究并聯電路中電流的關系．
①各開關的連接情況是（填寫各開關斷開或閉合）．
②分析實驗中各電流表的讀數（如圖2所示），可知并聯電路中電流的關系是：．
③電阻R1：R2= ．
（3）為了驗證結論的普遍性，你可以采用的方法是： ．
【拓展】在電源電壓不變的情況下，小明兩次實驗中電路消耗的最大功率與最小功率之比P最大：P最小= ．

Answer 1

【答案】
（1）,R2斷路
（2）閉合S1、S2斷開S3,并聯電路干路電流等于各支路電流的和,1：2
（3）改變電源電壓,9：2
【解析】解：（1）①按從電源正極依次把各個元件連接起來，組成了一條電流的路徑，電路連接如圖所示：

②閉合開關后，電流表無示數，說明電路故障為斷路；電壓表的示數接近電源電壓，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為與電壓表并聯的R2斷路；
（2）①閉合開關S1、S2，斷開開關S3，電路有兩條路徑一條為：S1﹣R1﹣A2，另一條為：R2﹣A3﹣S2；
②如實物圖可知電流表選用0﹣3A的量程，I1=2.4A，I2=1.6A，I3=0.8A，則I1=I2+I3即并聯電路干路電流等于各支路電流的和；
③并聯電路電壓處處相等，在電壓相等的情況下電流和電阻成反比，即R1：R2=I3：I2=0.8A：1.6A=1：2；
（3）為了驗證結論的普遍性，應多次測量，可以采用的方法是：改變電源電壓；

在電源電壓不變的情況下P最大：P最小= ： = ： =9：2．

故答案為：（1）①電路連接如圖所示：②R2斷路；（2）①閉合S1、S2斷開S3；②并聯電路干路電流等于各支路電流的和；③1：2．（3）改變電源電壓；9：2．

（1）①從電源正極出發(fā)，用一條路徑將兩個電阻與三個電流表依次器連接起來；②斷路時，電流表無示數；電壓表的正負接線柱與電源兩極相連時，電壓表的示數接近電源電壓，據此判斷電路故障；
（2）①電路元件并列連接在電路中時形成并聯電路，通過開關的斷開與閉合判斷出并聯電路；②連成并聯電路后，電流表A1測干路電流，其它兩電流表測支路電流，通過計算比較得出結論；③根據并聯電路中的電壓特點和通過各電阻的電流，結合歐姆定律計算得出結論；
（3）采用多次實驗的方法可以找出普遍規(guī)律；改變用電器兩端的電壓可以進行多次實驗：可以改變電源電壓，也可以在電路中串聯一個滑動變阻器，通過滑動變阻器改變用電器兩端的電壓；根據電功率公式的變形公式算出兩次電功率的比值 .