Question

【題目】小明利用如圖所示的電路“探究串、并聯(lián)電路中電流的關系“．

（1）探究串聯(lián)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(lián)；導線不許交叉）

②小明將S3閉合后，發(fā)現(xiàn)電流表均無示數(shù)．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(shù)；接在R2兩端時，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)．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(shù)，得到了串聯(lián)電路中電流的關系是：串聯(lián)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(lián)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(shù)（如圖所示），可知并聯(lián)電路中電流的關系是________：．

③電阻R1：R2=________．

（3）為了驗證結(jié)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】R2斷路閉合S1、S2斷開S3并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流的和1:2改變電源電壓9:2

【解析】

（1）按從電源正極依次連接，一條路徑將所有用電器連接起來；

（2）閉合開關后，電流表無示數(shù)，說明電路故障為斷路；電壓表的示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連；

（3）通過開關的斷開與閉合判斷出并聯(lián)電路；

（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到并聯(lián)電路電流的規(guī)律；

（5）多次測量找普遍規(guī)律，可以改變電源電壓；

（6）根據(jù)電功率的公式算出兩次電功率的比值。

（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(shù)，說明電路故障為斷路；將電壓表接在R1兩端時，電壓表與電流表均無示數(shù)；接在R2兩端時，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的R2斷路；

（2）①閉合開關S1、S2，斷開開關S3，電路有兩條路徑，組成并聯(lián)電路；

②由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(lián)電路干路電流等于各支路電流的和；

③并聯(lián)電路中各個支路的電壓相等，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(jié)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，并聯(lián)時的總電阻最大，串聯(lián)時的總電阻最小，根據(jù)可知并聯(lián)時總功率最大，串聯(lián)時總功率最小，最大功率和最小功率之比。

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(lián)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。