Question

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

（1）小明設計了如圖甲所示的電路圖，并用電流表測量了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．小華認為他得出的結(jié)論是錯誤的，請你提出一條建議，用來說明小明的觀點是錯誤的：采用不同規(guī)格的燈泡進行實驗．
改進后并多次實驗得到的結(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，小明設計了如圖乙所示的電路圖，并進行實驗．測量完L₁兩端的電壓后，在測量L₂兩端的電壓時，為了節(jié)省時間，小明將電壓表的b接點不動，只斷開a接點，并改接到C接點上，你認為小明用上面的方法不能（“能”或“不能”）測出L₂兩端的電壓，原因是電壓表正負接線柱接反了；
（3）圖乙中，小明通過實驗操作，測得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．小華認為小明在測量bc間電壓時操作還有待改進，接下來應該斷開開關(guān)，電壓表換用0～3V的量程．通過多次實驗分析可以得出的結(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，測得a、b、c三處的電流記為I_a、I_b、I_c，測得ab、bc、ac兩點間的電壓為U_ab、U_bc、U_ac．下列說法正確的是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）在進行圖乙實驗時小明誤將電流表當成電壓表并聯(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更亮（選填“亮”、“暗”）．

Answer 1

分析 （1）一次實驗數(shù)據(jù)得出的結(jié)論具有偶然性，為得出普遍結(jié)論，應使用不同規(guī)格的器材進行多次實驗，然后得出結(jié)論，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點得出正確的結(jié)論；
（2）使用電壓表測量導體兩端電壓時，必須使電流從“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出，否則指針會倒轉(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大了，接下來應該，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)電路的電壓特點和電流特點得出正確的答案；
（5）電流表的電阻很小、在電路中相當于導線，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=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知其實際功率的變化，根據(jù)燈泡的亮暗取決于實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，通過燈泡的電流相等，這說明所選用的燈泡規(guī)格相同，從而得出了錯誤的結(jié)論，為得出普遍結(jié)論，應采用不同規(guī)格的燈泡進行實驗；
改進后并多次實驗得到的結(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，當電壓表測量L₁兩端電壓時，電流從a端流入電壓表，從b端流出，也就是a端對應的是電壓表的“+”接線柱；如果將a端連接在c點時，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，說明選擇的量程偏大，為了使實驗結(jié)果更準確，接下來他應該斷開開關(guān)，選用小量程，即選用0～3V的量程；
通過多次實驗分析可以得出的結(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錯誤；
（5）在進行圖乙實驗時小明誤將電流表當成電壓表并聯(lián)在了ab兩端時，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際功率的大小，
所以，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，L₂的實際功率變大，燈泡變亮．
故答案為：
（1）采用不同規(guī)格的燈泡進行實驗；干路電流等于各支路電流之和；
（2）不能；電壓表正負接線柱接反了；
（3）2；斷開開關(guān)，電壓表換用0～3V的量程；總電壓等于各分電壓之和；
（4）B；
（5）“L₂”；亮．

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