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【典型例题1】某小组进行探究串、并联电路的电流规律的实验。
(1)在连接电路时,开关应该处于状态。电流表应联在被测电路中。
(2)实验小组一起做探究串联电路中电流规律的实验,图甲是他们设计的电路图,实验时闭合开关,发现两个小灯泡的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是(填选项字母)。
A.某段导线断开
B.某接线柱处接触不良
C.某个小灯泡被短路
D.电流表被烧坏
(3)故障排除后,实验小组继续完成实验,小红认为实验过程中需要多次拆、装电流表很不方便,请你提出一个改进措施:。
(4)实验小组又一起做探究并联电路中电流规律的实验,图乙是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图丙是他们连接的实验电路,图丁为电流表读数,此时电流表测量(选填“A”“B”或“C”)处的电流,读数是A。
(5)他们继续测出另外两处的电流,数据如表所示。小红认为从这组实验数据中就可以得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。小明则认为实验存在偶然性,下一步操作应该是(写出一条即可)。
| $I_A/\mathrm{A}$ | $I_B/\mathrm{A}$ | $I_C/\mathrm{A}$ |
| ---- | ---- | ---- |
| 0.12 | 0.18 | 0.30 |
思路导引 (1)在连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态;使用电流表时,电流表应串联在被测电路中,电流从正接线柱流入、从负接线柱流出。(2)如果某段导线断开,电路将处于断路状态,电流无法流通,那么电流表的示数应该为0,且示数稳定,不会出现指针来回摆动的情况,A不符合题意。如果某接线柱处接触不良,电路就会出现一种半接触、半断开的状态,在这种状态下,电路时而接通、时而断开,导致电流时而有、时而无,从而使得两个小灯泡的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,B符合题意。如果某个小灯泡被短路,那么被短路的小灯泡将不会发光,而另一个小灯泡的亮度依然稳定;同时,电流表的示数应该会稳定在一个值上,不会出现指针来回摆动的情况,C不符合题意。如果电流表被烧坏,那么电流表的示数将为0,且无法再显示电流的大小,更不会出现指针来回摆动的情况,D不符合题意。(3)实验过程中需要多次拆、装电流表,为了方便,可以在电路中多接入几个电流表,分别测量不同位置的电流,从而简化实验过程,提高实验效率。(4)题图丙中,电流表在干路上,结合题图乙的电路图可知,此时电流表测量的是C处的电流,由于电流表接0.6 A接线柱,分度值是0.02 A,所以电流表示数为0.3 A。(5)小明认为实验存在偶然性,因此下一步操作应该是进行多次实验,以验证结论的普遍性和准确性。具体操作是:换用不同规格的小灯泡或不同规格的电源等,多次测量数据,避免偶然性,寻找普遍规律。
答案 (1)断开 串 (2)B (3)在电路中多接入几个电流表,分别测量不同位置的电流 (4)C 0.3 (5)换用不同规格的小灯泡进行多次实验
(1)在连接电路时,开关应该处于状态。电流表应联在被测电路中。
(2)实验小组一起做探究串联电路中电流规律的实验,图甲是他们设计的电路图,实验时闭合开关,发现两个小灯泡的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是(填选项字母)。
A.某段导线断开
B.某接线柱处接触不良
C.某个小灯泡被短路
D.电流表被烧坏
(3)故障排除后,实验小组继续完成实验,小红认为实验过程中需要多次拆、装电流表很不方便,请你提出一个改进措施:。
(4)实验小组又一起做探究并联电路中电流规律的实验,图乙是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图丙是他们连接的实验电路,图丁为电流表读数,此时电流表测量(选填“A”“B”或“C”)处的电流,读数是A。
(5)他们继续测出另外两处的电流,数据如表所示。小红认为从这组实验数据中就可以得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。小明则认为实验存在偶然性,下一步操作应该是(写出一条即可)。
| $I_A/\mathrm{A}$ | $I_B/\mathrm{A}$ | $I_C/\mathrm{A}$ |
| ---- | ---- | ---- |
| 0.12 | 0.18 | 0.30 |
思路导引 (1)在连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态;使用电流表时,电流表应串联在被测电路中,电流从正接线柱流入、从负接线柱流出。(2)如果某段导线断开,电路将处于断路状态,电流无法流通,那么电流表的示数应该为0,且示数稳定,不会出现指针来回摆动的情况,A不符合题意。如果某接线柱处接触不良,电路就会出现一种半接触、半断开的状态,在这种状态下,电路时而接通、时而断开,导致电流时而有、时而无,从而使得两个小灯泡的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,B符合题意。如果某个小灯泡被短路,那么被短路的小灯泡将不会发光,而另一个小灯泡的亮度依然稳定;同时,电流表的示数应该会稳定在一个值上,不会出现指针来回摆动的情况,C不符合题意。如果电流表被烧坏,那么电流表的示数将为0,且无法再显示电流的大小,更不会出现指针来回摆动的情况,D不符合题意。(3)实验过程中需要多次拆、装电流表,为了方便,可以在电路中多接入几个电流表,分别测量不同位置的电流,从而简化实验过程,提高实验效率。(4)题图丙中,电流表在干路上,结合题图乙的电路图可知,此时电流表测量的是C处的电流,由于电流表接0.6 A接线柱,分度值是0.02 A,所以电流表示数为0.3 A。(5)小明认为实验存在偶然性,因此下一步操作应该是进行多次实验,以验证结论的普遍性和准确性。具体操作是:换用不同规格的小灯泡或不同规格的电源等,多次测量数据,避免偶然性,寻找普遍规律。
答案 (1)断开 串 (2)B (3)在电路中多接入几个电流表,分别测量不同位置的电流 (4)C 0.3 (5)换用不同规格的小灯泡进行多次实验
答案
解：
(1) 断开
串
(2) B
(3) 在电路中多接入几个电流表，分别测量不同位置的电流
(4) C
0.3
(5) 换用不同规格的小灯泡进行多次实验，得到多组数据，避免实验偶然性，总结出普遍规律
(1) 断开
串
(2) B
(3) 在电路中多接入几个电流表，分别测量不同位置的电流
(4) C
0.3
(5) 换用不同规格的小灯泡进行多次实验，得到多组数据，避免实验偶然性，总结出普遍规律
解析
【分析】
本题围绕探究串、并联电路电流规律的实验展开，需结合电路基本操作、故障判断、实验改进等知识点逐一分析：
1. 第(1)问：连接电路时，为防止短路损坏元件，开关需断开；电流表的使用规则是串联在被测电路中，据此填空。
2. 第(2)问：分析各故障现象：A选项导线断开会导致断路，电流表无示数且稳定；B选项接线柱接触不良会使电路时通时断，电流不稳定，对应灯泡亮度和电流表指针摆动；C选项小灯泡短路会使另一灯亮度稳定，电流表示数稳定；D选项电流表烧坏则示数为0，均不符合题意，故选B。
3. 第(3)问：解决多次拆装电流表的问题，可直接在各测量位置接入电流表，无需拆装。
4. 第(4)问：观察图丙电流表位置，对应并联电路干路（C点），量程0~0.6A，分度值0.02A，读数为0.3A。
5. 第(5)问：单次实验数据具有偶然性，需换用不同规格的小灯泡（或电源）多次实验，获取多组数据总结普遍规律。
【解析】
(1) 连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；电流表需串联在被测电路中，故答案为断开、串。
(2) 逐一分析选项：A. 导线断开为断路，电流为0且稳定，不符合；B. 接线柱接触不良导致电路时通时断，电流不稳定，对应现象符合；C. 小灯泡短路时另一灯亮度稳定，电流稳定，不符合；D. 电流表烧坏则无示数，不符合。故选B。
(3) 为避免多次拆装电流表，可在电路中多接入几个电流表，分别测量不同位置的电流。
(4) 图丙中电流表在并联电路干路，对应乙图C处电流；电流表接0~0.6A量程，分度值0.02A，读数为0.3A，故测量C处电流，读数0.3A。
(5) 单次实验存在偶然性，需换用不同规格的小灯泡进行多次实验，得到多组数据，避免实验偶然性，总结普遍规律。
【答案】
(1) 断开；串
(2) B
(3) 在电路中多接入几个电流表，分别测量不同位置的电流
(4) C；0.3
(5) 换用不同规格的小灯泡进行多次实验，得到多组数据，避免实验偶然性，总结出普遍规律
【知识点】
串并联电路电流规律；电流表的使用；电路故障分析
【点评】
本题是探究串、并联电路电流规律的典型实验题，全面考查了电路连接的基本操作、故障判断、实验改进及实验设计的核心能力，注重对实验过程和原理的理解，是初中物理电学的重点题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕探究串、并联电路电流规律的实验展开，需结合电路基本操作、故障判断、实验改进等知识点逐一分析：
1. 第(1)问：连接电路时，为防止短路损坏元件，开关需断开；电流表的使用规则是串联在被测电路中，据此填空。
2. 第(2)问：分析各故障现象：A选项导线断开会导致断路，电流表无示数且稳定；B选项接线柱接触不良会使电路时通时断，电流不稳定，对应灯泡亮度和电流表指针摆动；C选项小灯泡短路会使另一灯亮度稳定，电流表示数稳定；D选项电流表烧坏则示数为0，均不符合题意，故选B。
3. 第(3)问：解决多次拆装电流表的问题，可直接在各测量位置接入电流表，无需拆装。
4. 第(4)问：观察图丙电流表位置，对应并联电路干路（C点），量程0~0.6A，分度值0.02A，读数为0.3A。
5. 第(5)问：单次实验数据具有偶然性，需换用不同规格的小灯泡（或电源）多次实验，获取多组数据总结普遍规律。
【解析】
(1) 连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；电流表需串联在被测电路中，故答案为断开、串。
(2) 逐一分析选项：A. 导线断开为断路，电流为0且稳定，不符合；B. 接线柱接触不良导致电路时通时断，电流不稳定，对应现象符合；C. 小灯泡短路时另一灯亮度稳定，电流稳定，不符合；D. 电流表烧坏则无示数，不符合。故选B。
(3) 为避免多次拆装电流表，可在电路中多接入几个电流表，分别测量不同位置的电流。
(4) 图丙中电流表在并联电路干路，对应乙图C处电流；电流表接0~0.6A量程，分度值0.02A，读数为0.3A，故测量C处电流，读数0.3A。
(5) 单次实验存在偶然性，需换用不同规格的小灯泡进行多次实验，得到多组数据，避免实验偶然性，总结普遍规律。
【答案】
(1) 断开；串
(2) B
(3) 在电路中多接入几个电流表，分别测量不同位置的电流
(4) C；0.3
(5) 换用不同规格的小灯泡进行多次实验，得到多组数据，避免实验偶然性，总结出普遍规律
【知识点】
串并联电路电流规律；电流表的使用；电路故障分析
【点评】
本题是探究串、并联电路电流规律的典型实验题，全面考查了电路连接的基本操作、故障判断、实验改进及实验设计的核心能力，注重对实验过程和原理的理解，是初中物理电学的重点题型。
【难度系数】
0.6
