1 某实验小组做“探究并联电路的电流特点”实验时,设计了如图甲所示的电路,然后把一个电流表分别接入电路中A、B、C三处测量电流,并记录数据。

【基础设施问】
(1)小张接入电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图乙所示的现象,原因是
(2)小张要测量通过$\mathrm{L}_2$的电流,请你在图丙中将实物电路连接完整。
(3)小张连好实物电路后,闭合开关,发现电流表指针向“0”刻度线的左侧偏转,则连接过程中存在的错误是
表1

【能力设问】
(4)小丽记录的实验数据如表2所示,她不能得出实验结论,请你帮她分析原因:
表2

(5) 结论应用 利用(3)中得出的结论,在图丁所示的电路中,电源电压不变,仅闭合开关$\mathrm{S}$后,下列说法正确的有

A. $\mathrm{A}_1$有示数,$\mathrm{A}_2$没有示数
B. 再闭合开关$\mathrm{S}_1$,$\mathrm{A}_1$示数大于$\mathrm{A}_2$示数
C. 再闭合开关$\mathrm{S}_1$,$\mathrm{A}_1$示数变大,$\mathrm{A}_2$示数不变
D. 再闭合开关$\mathrm{S}_1$,$\mathrm{A}_1$示数变大,$\mathrm{A}_2$示数变小
(6)小红在做“探究串联电路的电流特点”的实验,电路图如图戊所示。
①当开关闭合后,她发现两个灯泡都不亮,为了找到故障原因,她用一根导线来检查。当导线与$a$、$b$两点连接时,灯泡$\mathrm{L}_1$不亮、$\mathrm{L}_2$亮;当导线与$b$、$c$两点连接时,两个灯泡都不亮。由此推测故障是

戊 己
②排除故障后,小红将开关闭合,电流表$\mathrm{A}_2$的示数如图己所示,读数为
【基础设施问】
(1)小张接入电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图乙所示的现象,原因是
电流表所选量程太大
;小张应该断开开关,换接电流表的小量程
,重新进行实验。(2)小张要测量通过$\mathrm{L}_2$的电流,请你在图丙中将实物电路连接完整。
(3)小张连好实物电路后,闭合开关,发现电流表指针向“0”刻度线的左侧偏转,则连接过程中存在的错误是
电流表正、负接线柱接反了
。小张正确连接电路后,完成了实验,记录的数据如表1所示。可以得出结论:并联电路的干路电流等于各支路电流之和
。表1
【能力设问】
(4)小丽记录的实验数据如表2所示,她不能得出实验结论,请你帮她分析原因:
电流表在使用前指针未调零
。表2
(5) 结论应用 利用(3)中得出的结论,在图丁所示的电路中,电源电压不变,仅闭合开关$\mathrm{S}$后,下列说法正确的有
AB
。A. $\mathrm{A}_1$有示数,$\mathrm{A}_2$没有示数
B. 再闭合开关$\mathrm{S}_1$,$\mathrm{A}_1$示数大于$\mathrm{A}_2$示数
C. 再闭合开关$\mathrm{S}_1$,$\mathrm{A}_1$示数变大,$\mathrm{A}_2$示数不变
D. 再闭合开关$\mathrm{S}_1$,$\mathrm{A}_1$示数变大,$\mathrm{A}_2$示数变小
(6)小红在做“探究串联电路的电流特点”的实验,电路图如图戊所示。
①当开关闭合后,她发现两个灯泡都不亮,为了找到故障原因,她用一根导线来检查。当导线与$a$、$b$两点连接时,灯泡$\mathrm{L}_1$不亮、$\mathrm{L}_2$亮;当导线与$b$、$c$两点连接时,两个灯泡都不亮。由此推测故障是
a、b两点间存在断路
。戊 己
②排除故障后,小红将开关闭合,电流表$\mathrm{A}_2$的示数如图己所示,读数为
0.3
$\mathrm{A}$。在读$\mathrm{A}_1$示数时该同学发现电流表$\mathrm{A}_1$的指针偏转角度比电流表$\mathrm{A}_2$的小,原因是两个电流表所选量程不一样(答案合理即可)
。答案
(1)电流表所选量程太大 换接电流表的小量程
(2)如图所示。
(3)电流表正、负接线柱接反了 并联电路的干路电流等于各支路电流之和
(4)电流表在使用前指针未调零
(5)AB
(6)①a、b两点间存在断路 ②0.3 两个电流表所选量程不一样(答案合理即可)
解析
【分析】
本题围绕探究串并联电路电流特点的实验展开,需结合电流表的使用规则、串并联电路电流规律、电路故障分析等知识解题:
1. 对于电流表指针偏转异常问题,需结合量程选择、正负接线柱接法分析;
2. 测量支路电流时,电流表需与被测用电器串联,且遵循“正进负出”原则;
3. 实验结论需基于正确操作和数据,故障分析通过导线短接后的现象判断;
4. 应用规律时,需明确开关闭合后电路的连接方式,结合并联电流规律分析电流表示数变化。
【解析】
(1) 电流表指针偏转角度过小,是因为所选量程太大,测量精度不足;应断开开关,换接电流表的小量程(0~0.6A)重新实验。
(2) 测量通过$\mathrm{L}_2$的电流,需将电流表与$\mathrm{L}_2$串联,电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出,连接后的电路如图所示:
。
(3) 电流表指针向“0”刻度左侧偏转,说明电流方向与电流表接线要求相反,即正负接线柱接反;实验结论为:并联电路的干路电流等于各支路电流之和。
(4) 小丽的数据无法得出结论,是因为电流表使用前指针未调零,导致初始读数存在偏差,无法准确反映电流规律。
(5) 仅闭合开关$\mathrm{S}$时,电路为$\mathrm{L}_1$的简单电路,$\mathrm{A}_1$测$\mathrm{L}_1$电流,$\mathrm{A}_2$未接入电路,故$\mathrm{A}_1$有示数、$\mathrm{A}_2$无示数,A正确;再闭合$\mathrm{S}_1$,两灯并联,$\mathrm{A}_1$测干路电流,$\mathrm{A}_2$测$\mathrm{L}_2$支路电流,干路电流等于支路电流之和,故$\mathrm{A}_1$示数大于$\mathrm{A}_2$示数,B正确,C、D错误,故选AB。
(6) ①用导线检测故障:导线接$a$、$b$时,$\mathrm{L}_1$被短路,$\mathrm{L}_2$亮,说明$\mathrm{L}_2$正常;导线接$b$、$c$时,两灯都不亮,说明故障在$a$、$b$之间,即$a$、$b$两点间存在断路;②电流表量程为0~0.6A,分度值0.02A,读数为0.3A;$\mathrm{A}_1$指针偏转角度比$\mathrm{A}_2$小,原因是两个电流表所选量程不同($\mathrm{A}_1$用大量程,$\mathrm{A}_2$用小量程)。
【答案】
(1)电流表所选量程太大;换接电流表的小量程 (2)
(3)电流表正、负接线柱接反了;并联电路的干路电流等于各支路电流之和 (4)电流表在使用前指针未调零 (5)AB (6)①a、b两点间存在断路;②0.3;两个电流表所选量程不一样(答案合理即可)
【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】
本题是探究串并联电路电流特点的综合实验题,涵盖电流表使用、电路故障分析、实验规律应用等核心知识点,全面考查学生的实验操作能力与知识迁移能力,需学生熟练掌握电流表规则、串并联电流规律及故障分析方法。
【难度系数】
0.5
本题围绕探究串并联电路电流特点的实验展开,需结合电流表的使用规则、串并联电路电流规律、电路故障分析等知识解题:
1. 对于电流表指针偏转异常问题,需结合量程选择、正负接线柱接法分析;
2. 测量支路电流时,电流表需与被测用电器串联,且遵循“正进负出”原则;
3. 实验结论需基于正确操作和数据,故障分析通过导线短接后的现象判断;
4. 应用规律时,需明确开关闭合后电路的连接方式,结合并联电流规律分析电流表示数变化。
【解析】
(1) 电流表指针偏转角度过小,是因为所选量程太大,测量精度不足;应断开开关,换接电流表的小量程(0~0.6A)重新实验。
(2) 测量通过$\mathrm{L}_2$的电流,需将电流表与$\mathrm{L}_2$串联,电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出,连接后的电路如图所示:
(3) 电流表指针向“0”刻度左侧偏转,说明电流方向与电流表接线要求相反,即正负接线柱接反;实验结论为:并联电路的干路电流等于各支路电流之和。
(4) 小丽的数据无法得出结论,是因为电流表使用前指针未调零,导致初始读数存在偏差,无法准确反映电流规律。
(5) 仅闭合开关$\mathrm{S}$时,电路为$\mathrm{L}_1$的简单电路,$\mathrm{A}_1$测$\mathrm{L}_1$电流,$\mathrm{A}_2$未接入电路,故$\mathrm{A}_1$有示数、$\mathrm{A}_2$无示数,A正确;再闭合$\mathrm{S}_1$,两灯并联,$\mathrm{A}_1$测干路电流,$\mathrm{A}_2$测$\mathrm{L}_2$支路电流,干路电流等于支路电流之和,故$\mathrm{A}_1$示数大于$\mathrm{A}_2$示数,B正确,C、D错误,故选AB。
(6) ①用导线检测故障:导线接$a$、$b$时,$\mathrm{L}_1$被短路,$\mathrm{L}_2$亮,说明$\mathrm{L}_2$正常;导线接$b$、$c$时,两灯都不亮,说明故障在$a$、$b$之间,即$a$、$b$两点间存在断路;②电流表量程为0~0.6A,分度值0.02A,读数为0.3A;$\mathrm{A}_1$指针偏转角度比$\mathrm{A}_2$小,原因是两个电流表所选量程不同($\mathrm{A}_1$用大量程,$\mathrm{A}_2$用小量程)。
【答案】
(1)电流表所选量程太大;换接电流表的小量程 (2)
【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】
本题是探究串并联电路电流特点的综合实验题,涵盖电流表使用、电路故障分析、实验规律应用等核心知识点,全面考查学生的实验操作能力与知识迁移能力,需学生熟练掌握电流表规则、串并联电流规律及故障分析方法。
【难度系数】
0.5
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