题目内容

12．某实验小组想探究并联电路中电流的规律，晓丹同学猜想：并联电路中各支路电流相等．她设计了如甲图所示的电路，准备测量a、b、c处的电流，并从实验室取来电流表3只、灯泡2只、开关1个、电池和导线若干进行实验．

I b/AI  c/AI  a/A
0.180.180.36
（1）画好电路图后，晓丹同学开始连接电路，闭合开关后，发现电流表指针偏转情况如乙图，则出现这种现象的原因是电流表正负接线柱接反了，
（2）检查电路连接无误后，她开始实验，并读出电流表示数记录在表格中（如图）．晓丹同学分析数据后得出结论：并联电路中各支路电流相等．晓丹得出错误的实验结论，主要原因是选用规格相同的（或电阻相同）灯泡进行实验；．
（3）请你对接下来的实验提出改进措施（一条即可 ）选用规格不相同的（或电阻不相同）灯泡多次实验．
（4）晓丹同学在实验过程中还发现：闭合开关时电流表指针迅速偏转较大角度，紧接着指针再偏回一定角度后，示数才稳定下来；同组的小刚同学同时发现，闭合开关瞬间灯泡亮度较大，紧接着变暗一点后，亮度才稳定下来．造成这种现象的原因是灯丝的电阻随着温度的升高而增大．刚闭合开关时，灯丝的温度较低，电阻较小，电流较大；当灯泡发光后灯丝温度升高，电阻增大，电流减小；
灯的亮度取决于灯的实际功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，闭合开关瞬间，灯的电阻小，实际功率大，灯泡亮度较大；温度升高后，电阻变大，实际功率变小，变暗一点后，亮度才稳定下来．
（5）利用这一电路图和改进后的实验器材，还能验证电流做功的大小与电流的关系．

分析 （1）电流应从电流表正接线柱流入，负接线柱流出，否则电表指针反向偏转，根据图乙所示分析答题；
（2）根据并联电路电压的规律及欧姆定律分析作答；
（3）为得出普遍结论，实验时应采用不同规格的实验器材进行多次实验；
（4）由灯丝电阻受温度影响，随温度升高而增大及P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，据此分析答题；
（5）根据影响电功大小的因素和控制变量法及并联电路电压的特点回答．

解答 解：
（1）由图乙所示电流表可知，测量电流过程中，电流表指针反向偏转，这是由于电流表正负接线柱接反了造成的；
（2）两灯泡并联，灯泡两端电压相同，根据欧姆定律，通过灯泡的电流相等，这说明所选用的灯泡规格相同（或电阻相同），得出的结论具有偶然性；
（3）为得出普遍结论，应采用不同规格的灯泡进行多次实验；
（4）灯丝的电阻随着温度的升高而增大，刚闭合开关时，灯丝的温度较低，电阻较小，电流较大，电流表指针偏角较大；当灯泡发光后灯丝温度升高，电阻增大，电路电流减小，电流表示数减小，最后达到稳定；灯的亮度取决于灯的实际功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，闭合开关瞬间，灯的电阻小，实际功率大，灯泡亮度较大，紧接温度升高后，电阻变大，实际功率变小，变暗一点后，亮度才稳定下来．
（5）并联电路电压相等，通电时间相同，使用不同规格的灯，通过的电流不同，根据灯的明亮程度可判断电流做功的大小，灯越亮说明电流同样的时间内做功越多．所以可利用这一电路图和改进后的实验器材，还能验证电流做功的大小．
故答案为：
（1）电流表正负接线柱接反了；
（2）选用规格相同的（或电阻相同）灯泡进行实验；
（3）选用规格不相同的（或电阻不相同）灯泡多次实验；
（4）灯丝的电阻随着温度的升高而增大．刚闭合开关时，灯丝的温度较低，电阻较小，电流较大；当灯泡发光后灯丝温度升高，电阻增大，电流减小；
灯的亮度取决于灯的实际功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，闭合开关瞬间，灯的电阻小，实际功率大，灯泡亮度较大；温度升高后，电阻变大，实际功率变小，变暗一点后，亮度才稳定下来；
（5）电流．

点评 本题探究并联电路中电流的规律，考查电功率的公式、电流表使用、影响电阻大小的因素及归纳法、控制变量法、转换法的应用，综合性强，难度较大．

练习册系列答案
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2．在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中，小明先探究“物体的动能与质量是否有关”，所用的器材有：一个用长木板搭成的斜面、三个质量不同的实心铁球、一个木块．各器材的组装示意图如图1所示．

①如图1，每一次实验时都应将铁球从同一斜面的同一高度处由静止释放，通过观察比较木块移动的距离来判断铁球动能大小．
②小雨对小明的实验方案进行改进：不用木块，在木块的位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图2所示，每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥，通过观察比较橡皮泥的形变程度来判断铁球动能大小．此外，他还需要调整金属球的体积相同．
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20．下列过程中，属于通过热传递方式改变物体将内能的是（　　）
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1．某实验兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选取的电源为三节新干电池，使用的小灯泡额定电压为2.5V．请结合自己做过的实验，回答下列问题：
  
次数电压表示数U/V电流表示数I/A灯泡亮度
1.500.32发光微弱
22.000.38较暗
32.50 正常发光
43.000.46很亮
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整．（要求滑动变阻器的滑片向右滑动，小灯泡变亮）
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电压表有示数，电流表的示数几乎为零，灯泡不发光，导致这一现象的原因可能是灯泡断路．故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向A（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，此时的电流为0.42A，并将此数据填入表格中，则小灯泡的额定功率为1.05W．
（3）小明连续进行了4次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，通过实验你会有很多的发现，请写出其中的一条灯泡的电压越大，功率越大，灯泡越亮．有位小组成员将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，电路其他部分不改变，他还可以完成的实验是测量定值电阻的大小．
2．信鸽具有卓越的航行本领，它是靠地磁场来导航的．

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