跟踪训练1 探究串联电路中电流的特点。
(1)猜想:由于用电器阻碍,电流流过用电器后会减小。

(2)按图甲接好电路,闭合开关后发现小灯泡不亮,为了找出原因,用另一个相同规格的完好的小灯泡替换$L_1$。闭合开关,发现替换上的小灯泡发光,说明$L_1$可能存在
(3)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则$I_A=$
(4)为进一步得出两灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出$I_A=I_B=I_C$;小华认为不需要再测量,在(3)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程:
【点拨】用替换法查找电路故障,本题中,小灯泡$L_1$不亮,用另一个相同规格的完好的小灯泡替换$L_1$。若替换上的小灯泡发光,则说明$L_1$断路;若替换上的小灯泡不亮,则说明$L_1$之外的电路存在断路。
(1)猜想:由于用电器阻碍,电流流过用电器后会减小。
(2)按图甲接好电路,闭合开关后发现小灯泡不亮,为了找出原因,用另一个相同规格的完好的小灯泡替换$L_1$。闭合开关,发现替换上的小灯泡发光,说明$L_1$可能存在
断路
故障。(3)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则$I_A=$
0.3
A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的小灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断猜想是错误
(选填“正确”或“错误”)的。(4)为进一步得出两灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出$I_A=I_B=I_C$;小华认为不需要再测量,在(3)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程:
$I_A=I_B$、$I_B=I_C$,则 $I_A=I_B=I_C$
。【点拨】用替换法查找电路故障,本题中,小灯泡$L_1$不亮,用另一个相同规格的完好的小灯泡替换$L_1$。若替换上的小灯泡发光,则说明$L_1$断路;若替换上的小灯泡不亮,则说明$L_1$之外的电路存在断路。
答案
(2) 断路
(3) 0.3 错误
(4) $I_A=I_B$、$I_B=I_C$,则 $I_A=I_B=I_C$
解析 (2)小灯泡不亮,初步判断电路存在断路,用完好的小灯泡替换$L_1$,闭合开关,小灯泡发光,由此可判断灯$L_1$断路。(3)电流表使用的测量范围是0~0.6 A,$I_A=0.3$ A;根据实验数据可得结论:A、B两点电流相等,故猜想是错误的。(4)$I_A=I_B$、$I_B=I_C$,则$I_A=I_B=I_C$,所以串联电路中的电流处处相等。
(3) 0.3 错误
(4) $I_A=I_B$、$I_B=I_C$,则 $I_A=I_B=I_C$
解析 (2)小灯泡不亮,初步判断电路存在断路,用完好的小灯泡替换$L_1$,闭合开关,小灯泡发光,由此可判断灯$L_1$断路。(3)电流表使用的测量范围是0~0.6 A,$I_A=0.3$ A;根据实验数据可得结论:A、B两点电流相等,故猜想是错误的。(4)$I_A=I_B$、$I_B=I_C$,则$I_A=I_B=I_C$,所以串联电路中的电流处处相等。
解析
【分析】
1. 第(2)问:采用替换法判断电路故障,原电路中L₁不亮,替换为完好的同规格小灯泡后,替换的灯泡发光,说明电路恢复通路,故障出在原L₁处,为断路故障。
2. 第(3)问:读取电流表示数时,先确定电流表量程为0~0.6A,分度值0.02A,再根据指针位置读出电流值;实验中A、B两点电流相等,说明电流流过用电器后未减小,据此判断猜想是否正确。
3. 第(4)问:结合(3)得出的串联电路电流特点,利用等量代换推理A、B、C三点的电流关系。
【解析】
(2) 用替换法排查故障:原电路中L₁不亮,替换为完好的同规格小灯泡后,闭合开关,替换的小灯泡发光,说明电路通路,因此故障为L₁断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.3A位置,故Iₐ=0.3A;实验中A、B两点电流相等,说明电流流过用电器后没有减小,因此猜想错误。
(4) 由(3)结论可知串联电路中Iₐ=Iᵦ;图丙中B、C两点在同一串联电路中,故Iᵦ=I_C;根据等量代换可得Iₐ=Iᵦ=I_C。
【答案】
(2) 断路;(3) 0.3;错误;(4) Iₐ=Iᵦ、Iᵦ=I_C,则Iₐ=Iᵦ=I_C
【知识点】
串联电路电流规律、电流表读数、电路故障判断
【点评】
本题为初中物理基础实验题,围绕串联电路电流特点展开,考察了电路故障的替换法判断、电流表读数及实验结论的推理,注重实验探究过程的理解,难度适中。
【难度系数】
0.7
1. 第(2)问:采用替换法判断电路故障,原电路中L₁不亮,替换为完好的同规格小灯泡后,替换的灯泡发光,说明电路恢复通路,故障出在原L₁处,为断路故障。
2. 第(3)问:读取电流表示数时,先确定电流表量程为0~0.6A,分度值0.02A,再根据指针位置读出电流值;实验中A、B两点电流相等,说明电流流过用电器后未减小,据此判断猜想是否正确。
3. 第(4)问:结合(3)得出的串联电路电流特点,利用等量代换推理A、B、C三点的电流关系。
【解析】
(2) 用替换法排查故障:原电路中L₁不亮,替换为完好的同规格小灯泡后,闭合开关,替换的小灯泡发光,说明电路通路,因此故障为L₁断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.3A位置,故Iₐ=0.3A;实验中A、B两点电流相等,说明电流流过用电器后没有减小,因此猜想错误。
(4) 由(3)结论可知串联电路中Iₐ=Iᵦ;图丙中B、C两点在同一串联电路中,故Iᵦ=I_C;根据等量代换可得Iₐ=Iᵦ=I_C。
【答案】
(2) 断路;(3) 0.3;错误;(4) Iₐ=Iᵦ、Iᵦ=I_C,则Iₐ=Iᵦ=I_C
【知识点】
串联电路电流规律、电流表读数、电路故障判断
【点评】
本题为初中物理基础实验题,围绕串联电路电流特点展开,考察了电路故障的替换法判断、电流表读数及实验结论的推理,注重实验探究过程的理解,难度适中。
【难度系数】
0.7
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