Question

12．小明利用电流表和电压表进行了下列几个小实验．

（1）他在进行如图甲所示的试验中一切正常（操作正确，各电路元件完好），电源是由家里的手电筒中的两节新的干电池串联组成的，闭合开关S后，电流表A₁和A₂分别如图乙所示，电压表V的示数为2.8V，试求：灯L₁、L₂中的电流I₁和I₂分别是多大？灯L₁、L₂两端的电压U₁和U₂分别是多大？
（2）小明发现桌上有一个暗盒，如图所示暗盒内有若干只规格相同的小彩灯并联后接到暗盒外的电源上，小明想判断暗盒内小彩灯的数目，现提供一只与暗盒内规格相同的小彩灯、两只电流表和导线，请利用所提供的器材帮助小明判断，画出你所涉及的电路图，并简述你判断暗盒内小彩灯的数目的方法．

Answer 1

分析 （1）根据电路图可知，灯L₁、L₂并联，电流表A₁测量通过灯泡L₁的电流，电流表A₂测量干路电流，电压表测量并联电路两端电压；
先根据并联电路电流规律确定电流表的量程，并读出电流表的示数，然后根据并联电路电流规律求出通过灯L₁、L₂中的电流；根据并联电路电压的规律求出灯L₁、L₂两端的电压；
（2）因暗盒内的灯均为并联，所以暗盒内每盏彩灯的电流相同，则只需求得总电流和每盏彩灯的电流，即可求得彩灯的数目．

解答 解：（1）因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，而图乙中电流表A₂的指针偏转角度小，因此电流表A₂的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1.4A；
电流表A₁的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，即通过灯L₁的电流为0.5A；
通过L₂的电流：I₂=1.4A-0.5A=0.9A；
因为并联电路两端电压相等，因此灯L₁、L₂两端的电压：U₁=U₂=2.8V；
（2）由于暗盒内有若干规格相同的小彩灯并联后接到暗盒外的电源上，所以暗盒内每盏彩灯的电流相同，因此将题目中给出相同规格的彩灯并联在暗盒两端；因与盒内小彩灯均为并联关系，故盒外小彩灯的电流即为盒内每灯的电流．用电流表测出干路电流和盒外规格相同小彩灯支路中的电流即可．即将盒外小彩灯与盒内灯泡并联后再与另一电流表串联，则两电表示数的差值即为盒内电流值，如图所示：

闭合开关，读出电流表示数为I，电流表A₁示数为I₁，则暗盒内小彩灯的数目为：n=$\frac{I}{{I}_{1}}$-1．
答：（1）通过灯L₁、L₂中的电流I₁和I₂分别是0.5A和0.9A；灯L₁、L₂两端的电压U₁和U₂分别为2.8V和2.8V．
（2）如图所示；闭合开关，读出电流表示数为I，电流表A₁示数为I₁，则暗盒内小彩灯的数目为：n=$\frac{I}{{I}_{1}}$-1．

点评 本题考查串并联电路电流、电压的规律以及所学物理知识在生活中的应用，要灵活应用串并联电路及电表的测量作用；注意我们初中所考查电路知识均为简单的串并联电路，极少混联电路．