题目内容
6.在探究“并联电路的电流规律”中,某同学设计出电路:(1)通过两灯泡的电流都约0.4A左右,请连实物图1.
(2)闭合开关时某小组 有两个电流表指针摆动分别出现了如图2甲、乙所示的两种情况.请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题?
甲:电流表正负接线柱接反了乙:选用的量程太大了
(3)如图3是小明探究串联电路特点的实验电路图:
(A)小明最好选择两个小灯泡的规格是不相同的.(填“相 同”或“不相同”).
(B)小明连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后,刚将线路两端接到电源两极,L2就亮了,但L1没亮.他在实验操作中不当之处是:连接电路时,开关没有断开.实验时L1没亮的原因可能是C
A.通过灯泡L1的电流比L2中的电流小 B.该灯泡的灯丝断了
C.该小灯泡灯座处可能短路了 D.该灯泡靠近电源负极
(C)当小明改正错误,正确连好电路后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,他对这一现象的解释是:电流从电源正极出发,经过灯L1、L2电流逐渐变小,所以灯L1较亮,灯L2较暗;小欢认为小林的解释是错误的,她只利用图中的器材设计了一个实验,并根据实验现象说明小林的解释是错误的.在上面虚线框中,在图4中画出小欢所设计的实验电路图,根据L1比L2亮实验现象说明小林的解释是错误的.
分析 (1)电流表要串联在电路中,由电路图知,此题要用A2测通过L2的电流,所以A2要与L2串联;用A1测通过L1的电流,所以A1要与L1串联;用A测干路中的电流,所以A串联在干路中.在连接时要注意正负接线柱的接法.
(2)电流从正接线柱流入、负接线柱流出时,电流表指针正向偏转,否则反向偏转;电流表所选量程如果太大,则电流表指针偏转角度太小;
(3)(A)探究实验中,为了使结果有普遍性,减少偶然性,应选用不同规格的灯泡做实验;
(B)为防止电路连接过程中出现短路,连接电路时开关应该断开;两只灯泡是串联的,一只灯泡的灯丝断了以后,整个电路发生断路,另一只灯泡不可能发光;一只发光,另一只不发光,可能不发光的这一只被短路或电路中电流远小于L1的发光电流;
(C)决定灯泡亮暗程度的是灯泡的实际功率,实际功率大则灯亮,实际功率小则灯暗,此题可用串联电路的电流处处相等的结论来反驳小明的结论.
解答 解:(1)通过两灯泡的电流都约0.4A左右,A1要与L1串联,用0~0.6A量程;A2要与L2串联,用0~0.6A量程;A串联在干路中,干路电流约0.8A,所以用0~3A量程.连接实物图如下:
;
(2)由图甲所示电流表可知,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;
由图乙所示电流表可知,电流表指针偏转角度太小,这是由于所选电流表量程太大造成的;
(3)(A)应选用不相同的灯泡做几次实验,是为了让结果具有普遍性;
(B)①刚将线路两端接到电源两极,L2就亮了,说明连接电路时,开关没有断开;
②两个灯泡串联时,通过的电流相等,故A错误;
L2亮说明电路是通路,即灯泡的灯丝不可能断了,故B错误;
故L1没亮的原因可能是该小灯泡灯座处可能短路了,故C正确;
灯泡的亮与不亮与电源的正负极无关,故D错误.
(C)小明认为“电流从电源正极出发,经过灯L1、灯L2,电流逐渐变小,所以灯L1较亮,灯L2较暗”,我们可以交换一下这两个灯的位置,让电流先经过灯L2,后经过灯L1,观察两个灯泡的亮度情况;电路图如下:![]()
如上图连接后,仍然会出现灯L1比L2亮的现象,因为在串联电路中,电流从电源正极出发,经过灯L1、灯L2,但电流处处相等,所以小明的解释是错误的;即电流相同,电阻不同,电功率不同,亮度不同.
故答案为:
(1)见上图;(2)电流表正负接线柱接反了;选用的量程太大了;:(3)(A)不相同;(B)连接电路时,开关没有断开;C;(C)见上图;L1比L2亮.
点评 本题考查了探究串联电路电流特点的实验的操作和注意事项,注意电流表的使用,结果要有代表性,就要用不同的规格的电灯,多做几次实验.同时考查了根据灯泡的实际功率来判断灯泡亮度的变化.
为了验证猜想,小明和他的同学取相同质量的水和沙子分别装入两只相同的易拉罐,用相同的酒精灯加热,测得它们升高的温度如表,并在图中作出沙子升高的温度随时间变化的图线.
| 加热时间/min | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | |
| 升高的温度/℃ | 水 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 |
| 沙子 | 4.3 | 7.9 | 15.2 | 18.4 | 21.5 | |
(2)实验中选用火焰相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和沙子吸收的热量相同.
(3)请利用表中数据在图中作出水升高的温度随时间变化规律的图线.
(4)沙子在1.0~1.5min内升高的温度有明显异常,其主要原因是沙子受热不均匀.
(5)如果小明实验时得出的结论与猜想一致,那么当水和沙子升高相同的温度时,水吸收的热量大于(等于∕大于∕小于)沙子吸收的热量.
(6)探究过程中也有部分同学提出猜想:可能是中午海水蒸发吸收热量,所以温度低;而沙子不蒸发,所以温度高.你认为上述猜想是否正确错误(选填“正确”、“错误”).
(7)小明再用50g水和100g水做实验,以吸收的热量Q为纵坐标,升高的温度△t为横坐标,分别画出50g水和100g水的Q-△t图象.它们都是过原点的直线,即Q=k△t.进一步分析,发现这两条直线的k值与对应水的质量之比相等.