Question

13．小明选用了一些实验器材来探究“串、并联电路中电流及电压的关系”实验：

（1）小明设计了如图甲所示的电路图，并用电流表测量a、b、c三处的电流，电流表示数如表1
表1：

I/A	Ib/A	Ic/A
0.18	0.18	I

表2：

Uab/V	Uac/V	Uac/V
2.5		4.5

小明同学分析数据后得出结论：并联电路中各支路电流相等．小华认为他得出的结论是错误的，请你提出一条建议，用来说明小明的观点是错误的：采用不同规格的灯泡进行实验．改进后并多次实验得到的结论是：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
（2）为了探究串联电路中电压的关系，小明设计了如图乙所示的电路图，并进行实验．测量完L₁两端的电压后，在测量L₂两端的电压时，为了节省时间，小明将电压表的b接点不动，只断开a接点，并改接到c接点上，你认为小明用上面的方法不能（选填“能”或“不能”）测出L₂两端的电压，原因是电压表正负接线柱接反了；
（3）图乙中，小明通过实验操作，测得ab、ac间电压表示数如表2，其中bc间电压如图丙所示，其大小是2V．小华认为小明在测量bc间电压时操作还有待改进，接下来应该断开开关，电压表换用0～3V的量程．通过多次实验分析可以得出的结论是：串联电路中，总电压等于各分电压之和；
（4）小明按如图丁连接好电路，正确操作后，测得a、b、c三处的电流记I_a、I_b、I_c，测得ab、bc、ac两点间的电压为U_ab、U_bc、U_ac．下列说法中正确的是B；
A．I_a＞I_b＞I_c       B．I_a=I_b=I_c       C．I_a＜I_b＜I_c       D．U_ab=U_bc=U_ac
（5）在进行图乙所示实验时小明同学误将电流表当成电压表并联在了ab两端，闭合开关后能发光的灯泡是L₂（选填“L₁”、“L₂”或“L₁和L₂），并且亮度比正确操作时更亮（选填“亮”或“暗”）．

Answer 1

分析 （1）一次实验数据得出的结论具有偶然性，为得出普遍结论，应使用不同规格的器材进行多次实验，然后得出结论，根据并联电路的电流特点得出正确的结论；
（2）使用电压表测量导体两端电压时，必须使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，否则指针会倒转；
（3）根据U_ac的电压确定电压表的量程，根据分度值读出图丙的示数；根据电压表所示信息，可以确定选择量程过大了，接下来应该，断开开关，换用小量程；根据串联电路电压回到结论；
（4）根据串联电路的电压特点和电流特点得出正确的答案；
（5）电流表的电阻很小、在电路中相当于导线，与之并联的灯泡不能发光，根据串联电路的电压特点可知发光灯泡两端的电压变化，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知其实际功率的变化，根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知亮暗的变化．

解答 解：（1）两灯泡并联，灯泡两端电压相同，通过灯泡的电流相等，这说明所选用的灯泡规格相同，从而得出了错误的结论，为得出普遍结论，应采用不同规格的灯泡进行实验；
改进后并多次实验得到的结论是：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
（2）由电路图知，当电压表测量L₁两端电压时，电流从a端流入电压表，从b端流出，也就是a端对应的是电压表的“+”接线柱；如果将a端连接在c点时，电流就从“-”接线柱流入电压表，引起指针倒转；
（3）由U_ac=4.5V可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为2V；
闭合开关，电压表示数如图丙所示，示数较小，说明选择的量程偏大，为了使实验结果更准确，接下来他应该断开开关，选用小量程，即选用0～3V的量程；
通过多次实验分析可以得出的结论是：串联电路中总电压等于各分电压之和；
（4）由串联电路中各处的电流相等可知，AC错误，B正确；
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，D错误；
（5）在进行图乙实验时小明误将电流表当成电压表并联在了ab两端时，L₁被短路不能发光，能发光的是L₂，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，L₂两端的电压变大，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，L₂的实际功率变大，灯泡变亮．
故答案为：
（1）采用不同规格的灯泡进行实验；干路电流等于各支路电流之和；
（2）不能；电压表正负接线柱接反了；
（3）2；断开开关，电压表换用0～3V的量程；总电压等于各分电压之和；
（4）B；
（5）L₂；亮．

点评 本题考查了探究串并联电路电流特点和电压特点的实验，注意电流表的量程的选择和正负接线柱要接正确，结果要有代表性，就要用不同的规格的电灯，多做几次实验，然后得出结论．