Question

16．小明選擇了一些實(shí)驗(yàn)器材來(lái)研究“串并聯(lián)電路中的電流及電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)

（1）小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，并用電流表測(cè)量了a、b、c三處的電流，電流表的示數(shù)如表1
表1

Ia/A	Ib/A	Ic/A
0.18	0.18	0.36

表2

Uab/A	Ubc/A	Uac/A
2.5		4.5

小明同學(xué)分析數(shù)據(jù)后得出結(jié)論：并聯(lián)電路中各支路電流相等．小華認(rèn)為他得出的結(jié)論是錯(cuò)誤的，請(qǐng)你提出一條建議，用來(lái)說(shuō)明小明的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的：采用不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
改進(jìn)后并多次實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和；
（2）為了探究串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系，小明設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路圖，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．測(cè)量完L₁兩端的電壓后，在測(cè)量L₂兩端的電壓時(shí)，為了節(jié)省時(shí)間，小明將電壓表的b接點(diǎn)不動(dòng)，只斷開a接點(diǎn)，并改接到C接點(diǎn)上，你認(rèn)為小明用上面的方法不能（“能”或“不能”）測(cè)出L₂兩端的電壓，原因是電壓表正負(fù)接線柱接反了；
（3）圖乙中，小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，測(cè)得ab、ac間電壓表示數(shù)如表2，其中bc間電壓如圖丙所示，其大小是2V．小華認(rèn)為小明在測(cè)量bc間電壓時(shí)操作還有待改進(jìn)，接下來(lái)應(yīng)該斷開開關(guān)，電壓表?yè)Q用0～3V的量程．通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)分析可以得出的結(jié)論是：串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和；
（4）小明按如圖丁連接好電路，正確操作后，測(cè)得a、b、c三處的電流記為I_a、I_b、I_c，測(cè)得ab、bc、ac兩點(diǎn)間的電壓為U_ab、U_bc、U_ac．下列說(shuō)法正確的是B
A．I_a＞I_b＞I_c B．I_a=I_b=I_c C．I_a＜I_b＜I_c D．U_ab=U_bc=U_ac
（5）在進(jìn)行圖乙實(shí)驗(yàn)時(shí)小明誤將電流表當(dāng)成電壓表并聯(lián)在了ab兩端，閉合開關(guān)后，能發(fā)光的燈泡是“L₂”選填“L₁”、“L₂”或“L₁和L₂”）并且亮度比正確操作時(shí)更亮（選填“亮”、“暗”）．

Answer 1

分析 （1）一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論具有偶然性，為得出普遍結(jié)論，應(yīng)使用不同規(guī)格的器材進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，然后得出結(jié)論，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)得出正確的結(jié)論；
（2）使用電壓表測(cè)量導(dǎo)體兩端電壓時(shí)，必須使電流從“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出，否則指針會(huì)倒轉(zhuǎn)；
（3）根據(jù)U_ac的電壓確定電壓表的量程，根據(jù)分度值讀出圖丙的示數(shù)；根據(jù)電壓表所示信息，可以確定選擇量程過(guò)大了，接下來(lái)應(yīng)該，斷開開關(guān)，換用小量程；根據(jù)串聯(lián)電路電壓回到結(jié)論；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和電流特點(diǎn)得出正確的答案；
（5）電流表的電阻很小、在電路中相當(dāng)于導(dǎo)線，與之并聯(lián)的燈泡不能發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知發(fā)光燈泡兩端的電壓變化，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知其實(shí)際功率的變化，根據(jù)燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小可知亮暗的變化．

解答 解：（1）兩燈泡并聯(lián)，燈泡兩端電壓相同，通過(guò)燈泡的電流相等，這說(shuō)明所選用的燈泡規(guī)格相同，從而得出了錯(cuò)誤的結(jié)論，為得出普遍結(jié)論，應(yīng)采用不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
改進(jìn)后并多次實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和；
（2）由電路圖知，當(dāng)電壓表測(cè)量L₁兩端電壓時(shí)，電流從a端流入電壓表，從b端流出，也就是a端對(duì)應(yīng)的是電壓表的“+”接線柱；如果將a端連接在c點(diǎn)時(shí)，電流就從“-”接線柱流入電壓表，引起指針倒轉(zhuǎn)；
（3）由U_ac=4.5V可知，電壓表的量程為0～15V，分度值為0.5V，示數(shù)為2V；
閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)如圖丙所示，示數(shù)較小，說(shuō)明選擇的量程偏大，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，接下來(lái)他應(yīng)該斷開開關(guān)，選用小量程，即選用0～3V的量程；
通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)分析可以得出的結(jié)論是：串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和；
（4）由串聯(lián)電路中各處的電流相等可知，AC錯(cuò)誤，B正確；
由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知，D錯(cuò)誤；
（5）在進(jìn)行圖乙實(shí)驗(yàn)時(shí)小明誤將電流表當(dāng)成電壓表并聯(lián)在了ab兩端時(shí)，L₁被短路不能發(fā)光，能發(fā)光的是L₂，
由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知，L₂兩端的電壓變大，
因燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小，
所以，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，L₂的實(shí)際功率變大，燈泡變亮．
故答案為：
（1）采用不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；干路電流等于各支路電流之和；
（2）不能；電壓表正負(fù)接線柱接反了；
（3）2；斷開開關(guān)，電壓表?yè)Q用0～3V的量程；總電壓等于各分電壓之和；
（4）B；
（5）“L₂”；亮．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究串并聯(lián)電路電流特點(diǎn)和電壓特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，注意電流表的量程的選擇和正負(fù)接線柱要接正確，結(jié)果要有代表性，就要用不同的規(guī)格的電燈，多做幾次實(shí)驗(yàn)，然后得出結(jié)論．