Question

16．在“探究串聯(lián)電路中各點(diǎn)的電流有什么關(guān)系”時(shí)：
（1）小紅把兩個(gè)燈泡L₁、L₂串聯(lián)起來(lái)（如圖1所示），閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)：燈L₁較亮，燈L₂較暗．由此他猜想：電流從電源正極流出，流過小燈泡L₁后會(huì)減小，因此流過L₁的電流比流過L₂的電流大．為了驗(yàn)證該猜想是否正確，請(qǐng)你在不增加任何其他器材的情況下請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．

對(duì)換原電路中燈L₁、L₂的位置，閉合開關(guān)，再次觀察比較兩燈泡的亮度：若L₂比L₁亮，則小紅猜想對(duì)換原電路中燈L₁、L₂的位置，閉合開關(guān)，再次觀察比較兩燈泡的亮度，若仍是L₁比L₂亮，則小紅猜想若L₂比L₁亮，則小紅猜想正確，若仍是L₁比L₂亮，則小紅猜想不正確．
（2）為了進(jìn)一步探究串聯(lián)電路中各點(diǎn)的電流有什么關(guān)系，小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：把兩個(gè)燈泡L₁、L₂串聯(lián)起來(lái)接到如圖所示電路中，分別把圖2中A、B、C各點(diǎn)斷開，把電流表接入，測(cè)量流過的電流，看看它們之間有什么關(guān)系．在測(cè)量A點(diǎn)電流時(shí)，小明剛接好最后一根導(dǎo)線，小燈泡就亮了，同時(shí)觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)至了零刻線的左側(cè)，小紅幫他立即切斷電源．小明操作中存在的錯(cuò)誤有連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開、電流表正負(fù)接線柱接反了．
（3）正確連接電路后，小明測(cè)得A點(diǎn)電流如圖3所示，則通過A點(diǎn)的電流為0.24A．
（4）在測(cè)量C點(diǎn)電流時(shí)，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)L₁和L₂均不發(fā)光，電流表無(wú)示數(shù)．為了找出故障原因，小明用電壓表進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)AB間電壓為0，AC間電壓為3V，BC間電壓為3V．則電路故障可能是C
A．L₁斷路   B．L₁短路    C．L₂斷路     D．L₂短路
（5）排除故障，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得通過A、B、C各點(diǎn)的電流是相等的，為了驗(yàn)證結(jié)論的普遍性，下一步他的操作是更換不同的燈泡，電阻變化，電路中的電流發(fā)生變化．
（6）小紅接著探究并聯(lián)電路電流規(guī)律．她連接了如圖4的實(shí)物連接圖，此時(shí)，電流表測(cè)的是干路（選填“L₁”、“L₂”、“干路”）的電流．若要測(cè)燈L₂的電流，請(qǐng)你在圖上只改動(dòng)一根導(dǎo)線，完成電路的連接．（在需改動(dòng)的導(dǎo)線上打“×”，再畫出重新連接后的導(dǎo)線）
（7）她測(cè)出了L₁、L₂支路和干路上的電流分別為I₁、I₂和I，電流表示數(shù)分別為：I₁=0.2A，I₂=0.3A，I=0.5A．根據(jù)測(cè)量結(jié)果，初步得出并聯(lián)電路中干路電流和各支路電流的關(guān)系是：I=I₁+I₂．（寫出關(guān)系式即可）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)小紅猜想，讓電流選通過L₂再比較燈泡亮度，即可判斷出其猜想是否正確；
（2）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開；電流應(yīng)從電流表正接線柱流進(jìn)，負(fù)接線柱流出；
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表示數(shù)；
（4）閉合開關(guān)兩燈都不亮，故障只能是斷路，具體位置再根據(jù)電壓表有無(wú)示數(shù)判斷；
（5）探究串聯(lián)電路中的電流時(shí)，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，要進(jìn)行多次測(cè)量，可以通過改變電源電壓，或者更換不同的燈泡，或更換不同的用電器進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．
（6）根據(jù)電流的流向確定電流表測(cè)量的電路；電流表與被測(cè)用電器串聯(lián)；
（7）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析．

解答 解：
（1）為了驗(yàn)證小紅猜想否正確，我們可以：對(duì)換原電路中燈L₁、L₂的位置，閉合開關(guān)，再次觀察比較兩燈泡的亮度：若L₂比L₁亮，則小紅猜想正確，若仍是L₁比L₂亮，則小紅猜想不正確；
（2）剛接好最后一根導(dǎo)線，小燈泡就亮了，說(shuō)明連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開；
電流表指針偏轉(zhuǎn)至了零刻線的左側(cè)，說(shuō)明電流表的正負(fù)接線柱接反了；
（3）由圖3可知，電流表使用0-0.6A量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A；
（4）A、如果L₁斷路，L₁和L₂均不發(fā)光，電流表無(wú)示數(shù)．把電壓表并聯(lián)在AB間時(shí)，電壓表有示數(shù)．不符合題意；
B、如果L₁短路，閉合開關(guān)，L₂會(huì)發(fā)光．不符合題意；
C、如果L₂斷路，L₁和L₂均不發(fā)光，電流表無(wú)示數(shù)．用電壓表進(jìn)行檢測(cè)，則ab間電壓為0，AC間電壓為3V，BC間電壓為3V．符合題意；
D、如果L₂短路，閉合開關(guān)，L₁會(huì)發(fā)光．不符合題意．
故選C．
（5）為了得到普遍的規(guī)律，應(yīng)更換不同的燈泡，電阻變化，電路中的電流發(fā)生變化；
（6）從實(shí)物圖中可以看出，電流從正極流出，經(jīng)過開關(guān)、電流表進(jìn)行分支，分別經(jīng)過兩個(gè)燈泡回到電源負(fù)極，因此電流表測(cè)量干路電流；
將L₁與電流表負(fù)接線柱相連的一端改接電流表的“0.6”接線柱上，如圖所示：
；
（7）由數(shù)據(jù)可知：I=I₁+I₂．
故答案為：（1）對(duì)換原電路中燈L₁、L₂的位置，閉合開關(guān)，再次觀察比較兩燈泡的亮度：若L₂比L₁亮，則小紅猜想正確，若仍是L₁比L₂亮，則小紅猜想不正確；（2）連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開；電流表正負(fù)接線柱接反了；（3）0.24；（4）C；（5）更換不同的燈泡，電阻變化，電路中的電流發(fā)生變化；（6）干路；如上圖；（7）I=I₁+I₂．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究串聯(lián)電路中各點(diǎn)的電流關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、電流表的使用、故障判斷等．
利用電壓表檢驗(yàn)串聯(lián)電路故障時(shí)，將電壓表與某一用電器并聯(lián)，閉合開關(guān)，如果電壓表無(wú)示數(shù)，可能是此用電器短路或其它串聯(lián)部分?jǐn)嗦�；如果電壓表顯示電源電壓，可能是此用電器并聯(lián)或其它串聯(lián)部分短路．