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1. (新考法 方案设计)小荣在实验室做“探究串联电路各处电流的关系”的实验时，每个实验小组只有一个电流表。实验完成后，小荣借来其他小组的电流表，同时测量三个位置的电流以验证探究结果。
(1)请你按小荣的设计在图甲中画出连线，注意导线不要交叉。
(2)请帮小荣设计记录实验数据的表格。
(3)探究结束后，小荣又用上述器材继续做“探究并联电路干路电流与各支路电流的关系”的实验，用$\mathrm{A}_1$测量干路电流，$\mathrm{A}_2$测量通过灯$\mathrm{L}_1$的电流，$\mathrm{A}_3$测量通过灯$\mathrm{L}_2$的电流，她连接的实物电路如图乙所示，这个电路中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，然后画出正确的连线。
(4)小荣将电路改接正确后继续实验，实验过程中，灯$\mathrm{L}_2$熄灭，$\mathrm{A}_1$表的示数
(1)请你按小荣的设计在图甲中画出连线，注意导线不要交叉。
(2)请帮小荣设计记录实验数据的表格。
(3)探究结束后，小荣又用上述器材继续做“探究并联电路干路电流与各支路电流的关系”的实验，用$\mathrm{A}_1$测量干路电流，$\mathrm{A}_2$测量通过灯$\mathrm{L}_1$的电流，$\mathrm{A}_3$测量通过灯$\mathrm{L}_2$的电流，她连接的实物电路如图乙所示，这个电路中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，然后画出正确的连线。
(4)小荣将电路改接正确后继续实验，实验过程中，灯$\mathrm{L}_2$熄灭，$\mathrm{A}_1$表的示数
变小
，$\mathrm{A}_2$表的示数不变
。(均填“变大”“变小”或“不变”)答案
(1)连线见
甲部分(2)记录实验数据的表格如下：
|实验次数|电流表A₁示数/A|电流表A₂示数/A|电流表A₃示数/A|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|第1次| | | |
|第2次| | | |
|第3次| | | |
(3)改接后的电路见
乙部分(4)变小；不变
解析
【分析】
本题围绕串、并联电路电流规律的实验展开，需结合串并联电路特点、电流表使用规则分析各问题：
(1) 探究串联电路电流，需将三个电流表串联接入电路，保证电流依次经过各电流表，导线不交叉；
(2) 记录实验数据需包含实验次数和各电流表的示数，多次实验避免偶然性；
(3) 并联电路中，干路电流表测总电流，支路电流表测对应支路电流，需保证电流表“正进负出”，找出错误导线并修正；
(4) 并联电路各支路独立工作，某一支路断路时，干路电流减小，另一支路电流不变。
【解析】
(1) 串联电路电流路径：电源正极→开关→A₁→L₁→A₂→L₂→A₃→电源负极，按此路径连接，导线不交叉；
(2) 表格设计需记录3次实验的三个电流表的示数，表格如下：
|实验次数|电流表A₁示数/A|电流表A₂示数/A|电流表A₃示数/A|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|第1次| | | |
|第2次| | | |
|第3次| | | |
(3) 图乙中连接A₃负接线柱与电源负极的导线错误，打“×”后，将A₃负接线柱改接至L₂左端，使A₃与L₂串联，电流正进负出；
(4) 并联电路中，L₂熄灭说明L₂支路断路，干路电流等于各支路电流之和，少了L₂的电流，故A₁示数变小；A₂测L₁支路电流，L₁支路不受影响，故A₂示数不变。
【答案】
(1) 连线见对应甲图；
(2) 表格见上述解析；
(3) 改接见对应乙图；
(4) 变小；不变
【知识点】
串联电路电流规律、并联电路电流规律、电流表的使用
【点评】
本题为实验探究题，考查串并联电路电流规律的应用，需掌握电流表的正确连接方法，理解并联电路各支路独立工作的特点，是电学基础实验题。
【难度系数】
0.5
本题围绕串、并联电路电流规律的实验展开，需结合串并联电路特点、电流表使用规则分析各问题：
(1) 探究串联电路电流，需将三个电流表串联接入电路，保证电流依次经过各电流表，导线不交叉；
(2) 记录实验数据需包含实验次数和各电流表的示数，多次实验避免偶然性；
(3) 并联电路中，干路电流表测总电流，支路电流表测对应支路电流，需保证电流表“正进负出”，找出错误导线并修正；
(4) 并联电路各支路独立工作，某一支路断路时，干路电流减小，另一支路电流不变。
【解析】
(1) 串联电路电流路径：电源正极→开关→A₁→L₁→A₂→L₂→A₃→电源负极，按此路径连接，导线不交叉；
(2) 表格设计需记录3次实验的三个电流表的示数，表格如下：
|实验次数|电流表A₁示数/A|电流表A₂示数/A|电流表A₃示数/A|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|第1次| | | |
|第2次| | | |
|第3次| | | |
(3) 图乙中连接A₃负接线柱与电源负极的导线错误，打“×”后，将A₃负接线柱改接至L₂左端，使A₃与L₂串联，电流正进负出；
(4) 并联电路中，L₂熄灭说明L₂支路断路，干路电流等于各支路电流之和，少了L₂的电流，故A₁示数变小；A₂测L₁支路电流，L₁支路不受影响，故A₂示数不变。
【答案】
(1) 连线见对应甲图；
(2) 表格见上述解析；
(3) 改接见对应乙图；
(4) 变小；不变
【知识点】
串联电路电流规律、并联电路电流规律、电流表的使用
【点评】
本题为实验探究题，考查串并联电路电流规律的应用，需掌握电流表的正确连接方法，理解并联电路各支路独立工作的特点，是电学基础实验题。
【难度系数】
0.5
2. ★★【实验名称】探究并联电路电流的规律。
【问题】学习电路连接后，小荣想知道并联电路的电流有什么特点，于是设计了实验进行探究。
【证据】小荣设计了如图甲所示的电路。
(1)小荣将电流表接在$\mathrm{L}_1$所在的支路上，闭合开关，电流表无示数，灯泡$\mathrm{L}_1$不发光，灯泡$\mathrm{L}_2$发光，电路可能存在的故障是灯泡$\mathrm{L}_1$
(2)排除故障后，闭合开关，测出通过$\mathrm{L}_1$的电流$I_1=1.2\ \mathrm{A}$，然后分别测出通过$\mathrm{L}_2$的电流$I_2$、干路电流$I$，两次测得的结果均如图乙所示，则$I_2=$
【分析】由此可得，并联电路中干路电流和各支路电流的关系是
【交流】为了使实验结论更具有普遍性，小荣更换不同规格的灯泡又进行了三次实验，并将数据记录在下表中。
【解释】表格中存在问题的数据是
【问题】学习电路连接后，小荣想知道并联电路的电流有什么特点，于是设计了实验进行探究。
【证据】小荣设计了如图甲所示的电路。
(1)小荣将电流表接在$\mathrm{L}_1$所在的支路上，闭合开关，电流表无示数，灯泡$\mathrm{L}_1$不发光，灯泡$\mathrm{L}_2$发光，电路可能存在的故障是灯泡$\mathrm{L}_1$
断路
（填“断路”或“短路”）。(2)排除故障后，闭合开关，测出通过$\mathrm{L}_1$的电流$I_1=1.2\ \mathrm{A}$，然后分别测出通过$\mathrm{L}_2$的电流$I_2$、干路电流$I$，两次测得的结果均如图乙所示，则$I_2=$
0.3
$\mathrm{A}$。【分析】由此可得，并联电路中干路电流和各支路电流的关系是
$I=I_1+I_2$
（写关系式）。【交流】为了使实验结论更具有普遍性，小荣更换不同规格的灯泡又进行了三次实验，并将数据记录在下表中。
【解释】表格中存在问题的数据是
3.0
，该数据错误的原因是 电流表选用小测量范围，却按大测量范围读数了
。答案
【证据】
(1)断路
(2)0.3
【分析】$I=I_1+I_2$
【解释】3.0；电流表选用小测量范围，却按大测量范围读数了
(1)断路
(2)0.3
【分析】$I=I_1+I_2$
【解释】3.0；电流表选用小测量范围，却按大测量范围读数了
解析
【分析】
1. 故障判断：L2发光说明干路和L2支路正常，L1支路电流表无示数、L1不发光，若L1短路则L2会被短路不发光，故L1支路断路。
2. 电流计算：并联电路干路电流等于各支路电流之和，因此干路电流I大于支路电流I₁=1.2A；结合图乙电流表量程，干路用0~3A量程读数为1.5A，故I₂=I-I₁=1.5A-1.2A=0.3A。
3. 实验结论：并联电路干路电流等于各支路电流之和，即I=I₁+I₂。
4. 数据错误分析：表格中3.0A的数据，结合实验所用小量程，错误原因是电流表选小量程却按大量程读数。
【解析】
(1) 闭合开关后，L2发光，说明干路和L2支路无故障；电流表无示数、L1不发光，若L1短路则L2会被短路而不发光，因此L1支路断路。
(2) 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故干路电流I＞I₁=1.2A；图乙电流表干路测量用0~3A量程，分度值0.1A，读数I=1.5A，因此I₂=I-I₁=1.5A-1.2A=0.3A。
根据实验可得并联电路干路电流与各支路电流的关系为I=I₁+I₂。
表格中3.0A的数据错误，原因是电流表选用小测量范围，却按大测量范围读数了。
【答案】
断路；0.3；I=I₁+I₂；3.0；电流表选用小测量范围，却按大测量范围读数了
【知识点】
并联电路电流规律、电流表的使用、电路故障分析
【点评】
本题围绕并联电路电流规律的探究展开，涵盖电路故障判断、电流表读数、实验数据处理等核心知识点，注重考查学生的实验分析能力，是初中电学的基础实验题型。
【难度系数】
0.6
1. 故障判断：L2发光说明干路和L2支路正常，L1支路电流表无示数、L1不发光，若L1短路则L2会被短路不发光，故L1支路断路。
2. 电流计算：并联电路干路电流等于各支路电流之和，因此干路电流I大于支路电流I₁=1.2A；结合图乙电流表量程，干路用0~3A量程读数为1.5A，故I₂=I-I₁=1.5A-1.2A=0.3A。
3. 实验结论：并联电路干路电流等于各支路电流之和，即I=I₁+I₂。
4. 数据错误分析：表格中3.0A的数据，结合实验所用小量程，错误原因是电流表选小量程却按大量程读数。
【解析】
(1) 闭合开关后，L2发光，说明干路和L2支路无故障；电流表无示数、L1不发光，若L1短路则L2会被短路而不发光，因此L1支路断路。
(2) 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故干路电流I＞I₁=1.2A；图乙电流表干路测量用0~3A量程，分度值0.1A，读数I=1.5A，因此I₂=I-I₁=1.5A-1.2A=0.3A。
根据实验可得并联电路干路电流与各支路电流的关系为I=I₁+I₂。
表格中3.0A的数据错误，原因是电流表选用小测量范围，却按大测量范围读数了。
【答案】
断路；0.3；I=I₁+I₂；3.0；电流表选用小测量范围，却按大测量范围读数了
【知识点】
并联电路电流规律、电流表的使用、电路故障分析
【点评】
本题围绕并联电路电流规律的探究展开，涵盖电路故障判断、电流表读数、实验数据处理等核心知识点，注重考查学生的实验分析能力，是初中电学的基础实验题型。
【难度系数】
0.6
3.为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”，小荣和小德准备了如下实验器材:A.电源一个(电压为6 V);B.小灯泡两种规格各若干个;C.电压表三个(测量范围0～3 V,0～15 V);D.开关一个;E.导线若干。
(1)通过讨论,他们设计了如图甲所示的电路图,L₁、L₂均选用正常发光时电压为3 V的小灯泡,由于实验前未明确L₁、L₂两端的电压大小,故电压表V₁、V₂的测量范围应选
(2)接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在连错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现L₁不亮,V₁几乎不偏转,L₂过亮,V₂超测量范围,造成这一现象的原因可能是L₁发生了
(4)排除故障后,小荣和小德完成了实验,并把数据记录在下表中。
分析实验数据,小荣得出两个实验结论:①串联电路两端的总电压
(5)(实验评估)实验结束后,小荣和小德互相交流,小德指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是
拓展1 利用本实验结论,下列四个电路图中,只通过开关的断开、闭合或切换就可得到灯L₁和L₂两端电压的是
拓展2 小荣在原有实验器材的基础上又增加了一个电流表,组成了并联电路,请在图中的虚线框中填入电源、电压表和电流表的符号将电路补充完整。
(1)通过讨论,他们设计了如图甲所示的电路图,L₁、L₂均选用正常发光时电压为3 V的小灯泡,由于实验前未明确L₁、L₂两端的电压大小,故电压表V₁、V₂的测量范围应选
0～15 V
(填“0～3 V”或“0～15 V”),待完成L₁、L₂电压值的初步测量后,最终选定V₁、V₂的测量范围。(2)接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在连错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现L₁不亮,V₁几乎不偏转,L₂过亮,V₂超测量范围,造成这一现象的原因可能是L₁发生了
短路
(填“短路”或“断路”)。(4)排除故障后,小荣和小德完成了实验,并把数据记录在下表中。
分析实验数据,小荣得出两个实验结论:①串联电路两端的总电压
等于
各部分电路两端的电压之和;②串联电路中,各部分电路两端电压相等。(5)(实验评估)实验结束后,小荣和小德互相交流,小德指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是
使用的两个小灯泡规格相同
。拓展1 利用本实验结论,下列四个电路图中,只通过开关的断开、闭合或切换就可得到灯L₁和L₂两端电压的是
③④
(填序号)。拓展2 小荣在原有实验器材的基础上又增加了一个电流表,组成了并联电路,请在图中的虚线框中填入电源、电压表和电流表的符号将电路补充完整。
答案
(1)0～15 V
(2)正确连线见
(3)短路
(4)等于
(5)使用的两个小灯泡规格相同
拓展1 ③④
点拨：①②中若电压表能测量出L₁两端的电压，则不能测量出L₂两端的电压，因开关切换时有电流从电压表负接线柱流入的情况；③中只闭合S、S₁，电压表测量L₁两端的电压，只闭合S、S₂，电压表测量电源电压，根据串联电路电压规律可得出L₂两端的电压；④中闭合S、S₁，L₁被短路，电压表测量电源电压，只闭合S，电压表测量L₂两端的电压，根据串联电路电压规律可得出L₁两端的电压。故选③④。
拓展2 补充完整的电路见
解析
【分析】
本题围绕串联电路电压规律的探究实验展开，分多小问逐一分析：
(1) 电源电压6V，串联总电压等于电源电压，若选0~3V量程，总电压超量程，故选0~15V；
(2) 需修正实物中电压表的错误连线，确保电压表并联在被测电路两端；
(3) 故障分析：L1短路时，V1测短路电压（几乎为0），电路仅L2工作，电流大导致L2过亮，L2电压接近6V超量程，符合现象；
(4) 串联电路总电压等于各部分电压之和；
(5) 结论②错误是因为用了规格相同的小灯泡，导致电压相等；
拓展1：分析各电路图，③④可通过开关切换分别测L1、L2电压，符合要求；
拓展2：并联电路需电源、电流表、电压表对应位置，左侧电源，上方电流表，右侧电压表。
【解析】
(1) 电源电压为6V，串联电路总电压等于电源电压，若电压表选用0~3V量程，总电压6V超过量程，因此V1、V2应先选0~15V量程；
(2) 实物连线错误的导线：将连接电压表V负接线柱与L1左端的导线打“×”，改为连接电压表V负接线柱与电源负极（正确连线见参考答案图）；
(3) 闭合开关后，L1不亮、V1几乎无偏转，说明L1短路，此时电路中只有L2接入，电流过大导致L2过亮，L2两端电压接近电源电压6V，超过V2量程，故故障为L1短路；
(4) 由实验数据可知，串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；
(5) 结论②错误的原因是实验中使用的两个小灯泡规格相同，导致各部分电路两端电压相等，若换用不同规格的小灯泡，电压不相等；
拓展1：分析各电路图，①②无法正确切换测量L1和L2两端电压，③④可通过开关断开、闭合分别测量L1、L2或电源电压，进而得出L1和L2两端电压，故选③④；
拓展2：并联电路中，左侧虚线框填电源，上方虚线框填电流表，右侧虚线框填电压表，组成完整的并联电路（补充电路见参考答案图）。
【答案】
(1)0～15 V
(2)正确连线见
(3)短路
(4)等于
(5)使用的两个小灯泡规格相同
拓展1 ③④
拓展2 补充完整的电路见
【知识点】
串联电路电压规律、电路故障分析、电压表使用
【点评】
本题为串联电路电压规律的探究实验题，涵盖电压表量程选择、电路故障判断、实验结论评估及拓展应用，注重对实验原理和操作的理解，是初中物理电学的重点内容。
【难度系数】
0.5
本题围绕串联电路电压规律的探究实验展开，分多小问逐一分析：
(1) 电源电压6V，串联总电压等于电源电压，若选0~3V量程，总电压超量程，故选0~15V；
(2) 需修正实物中电压表的错误连线，确保电压表并联在被测电路两端；
(3) 故障分析：L1短路时，V1测短路电压（几乎为0），电路仅L2工作，电流大导致L2过亮，L2电压接近6V超量程，符合现象；
(4) 串联电路总电压等于各部分电压之和；
(5) 结论②错误是因为用了规格相同的小灯泡，导致电压相等；
拓展1：分析各电路图，③④可通过开关切换分别测L1、L2电压，符合要求；
拓展2：并联电路需电源、电流表、电压表对应位置，左侧电源，上方电流表，右侧电压表。
【解析】
(1) 电源电压为6V，串联电路总电压等于电源电压，若电压表选用0~3V量程，总电压6V超过量程，因此V1、V2应先选0~15V量程；
(2) 实物连线错误的导线：将连接电压表V负接线柱与L1左端的导线打“×”，改为连接电压表V负接线柱与电源负极（正确连线见参考答案图）；
(3) 闭合开关后，L1不亮、V1几乎无偏转，说明L1短路，此时电路中只有L2接入，电流过大导致L2过亮，L2两端电压接近电源电压6V，超过V2量程，故故障为L1短路；
(4) 由实验数据可知，串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；
(5) 结论②错误的原因是实验中使用的两个小灯泡规格相同，导致各部分电路两端电压相等，若换用不同规格的小灯泡，电压不相等；
拓展1：分析各电路图，①②无法正确切换测量L1和L2两端电压，③④可通过开关断开、闭合分别测量L1、L2或电源电压，进而得出L1和L2两端电压，故选③④；
拓展2：并联电路中，左侧虚线框填电源，上方虚线框填电流表，右侧虚线框填电压表，组成完整的并联电路（补充电路见参考答案图）。
【答案】
(1)0～15 V
(2)正确连线见
(3)短路
(4)等于
(5)使用的两个小灯泡规格相同
拓展1 ③④
拓展2 补充完整的电路见
【知识点】
串联电路电压规律、电路故障分析、电压表使用
【点评】
本题为串联电路电压规律的探究实验题，涵盖电压表量程选择、电路故障判断、实验结论评估及拓展应用，注重对实验原理和操作的理解，是初中物理电学的重点内容。
【难度系数】
0.5
