17. 实验:探究串并联电路中电流的规律
一、单选题
1.一学生使用电流表时,不小心将电流表的正、负接线柱接反了,那么会出现的情况是( )
A.电流表的指针转过的角度变小了
B.电流表的指针不动
C.电流表的指针转过的角度变大了,电流表可能损坏
D.电流表的指针反向偏转
2.关于电流表的使用,下列说法不正确的是( )
A.要先检查电流表指针是否指在零刻度线处,若未指在零刻度线处则要先校零
B.电流表要串联接在电路中测量电流
C.如果试测的电流未超过0.6A,则应该选择量程为0~0.6A
D.电流表可以直接连接在电源的两极上
3.用电流表测量电灯的电流时,如图所示的接法中正确的是( )
A. B.
C. D.
4.图所示电流表(量程为0~0.6A)的读数为( )
A.0.46A B.0.52A C.2.6A D.2.60A
5.图甲所示的实物电路中,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.通过灯L1的电流为1.3A B.通过灯L1的电流为0.26 A
C.通过灯L2的电流为1.04 A D.通过灯L2的电流为0.26 A
6.两个同学用电流表测电路中的电流,甲接入电路的是0 0.6安量程,当乙读数时,却在0 3安量程测得2.4安,那么实际测得的电流是( )
A.2.1安 B.0.44安 C.0.24安 D.0.48安
二、填空题
7.流过某手电筒小灯泡的电流大约是 0.25A,等于 毫安;如图所示的电流表的示数是 A。
8.小明用两节旧的干电池作电源,进行了如图甲所示电路的探究实验。当他闭合开关S后,发现电表的指针偏转如图乙所示(假设各电路元件均完好),则b电流表的读数应为 A,通过L2的电流为 A,电源电压为 V。
9.教室中,照明电灯之间是 连接的(选填“串联”或“并联”)。教室内每多使用一盏照明电灯,照明电路的总电流 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
三、实验探究题
10.小强和小芳一起探究串联电路中的电流规律,他们的器材有:电池、开关、小灯泡、电流表、导线。
(1)连接电路时,开关应 。
(2)老师给大家准备了不同规格的小灯泡进行实验,这样可以 。
(3)小强按图甲连接电路后,闭合开关S,发现L1、L2灯均不发光,电流表无示数。他用一根导线接在 (选填“L1”或“L2”)两端,通过L1发光、电流表有示数的现象判断出L2发生了开路。
(4)排除故障后继续实验。小芳发现用同一个电流表分别在靠近电源正极和负极的位置测量时,指针的偏转角度变小了,如图乙所示,所以她认为“串联电路电流每流经一个用电器,电流都会减弱一些”。为得到可靠的结论,请针对她出现的问题提出操作上的改进意见: 。
11.为了验证并联电路的电流特点,小薇设计了如图1所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态;
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是: ;
(3)排除故障后,她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图甲、乙、丙所示,可读出:I1=0.5A,I2= A,I= A。根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是: ;(写出关系式即可)
(4)为了验证结论的普遍性,小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证,你还可以采用的方法是: 。
12.如图是刘明和李强做“探究并联电路的电流规律”的实验时未连好的电路,现要求灯L1和灯L2并联,且电流表测灯L2中的电流。
(1)请你用笔画线表示导线,帮他们完成电路连接,以符合要求。
(2)按要求正确连接好电路,闭合开关,电流表的示数如图甲所示,则灯L2中电流为 A。
(3)在这个电路中,用电流表测干路中的电流时,电流表的示数如图乙所示,则灯L1中的电流为 A。
13.现有下列器材,电流表(0-0.6A 0-3A)、电压表(0-3V 0-15V)、滑动变阻器(0-10欧 2A)、4V电源、待测电阻的小灯泡(正常发光的电压为2.5V,电阻为6欧左右)、开关一只、导线若干。要求用伏安法测定小灯泡正常发光时灯丝的电阻,测量时两表的指针要偏过表面刻度盘的中线。
(1)试画出电路图;
(2)电流表的量程应为 电压表的量为 ;
(3)下列步骤的合理排列顺序为 。
A 闭合开关
B 将测出的数据填入表格中
C 计算被测小灯泡的电阻
D 读出两表的示数
E 断开开关
F 将滑动变阻器的阻值调到最大位置
G 根据电路图连接电路
H 调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电流表的连接
【解析】【解答】使用电流表时,要确保电流由正接线柱流入,负接线柱流出;如果电流表的正负接线柱的位置接反了,指针会向左偏转,即反向偏转。
故答案为:D。
【分析】连接电流表时,接线柱正入负出,否则指针反向偏转。
2.【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】A.使用电流表之前要先检查指针是否指零刻度线,若未指在零刻度线则要先校零,使指针指在零刻度线处,A正确,不符合题意;
B.电流表要测量通过用电器的电流,应与被测用电器串联,B正确,不符合题意;
C. 如果试测的电流未超过0.6A,则应该选择量程为0~0.6A,量程越小,测量的结果越精确,C正确,不符合题意;
D.电流表不能直接连接在电源的两极上,如果直接连接在电源的两极上会造成电源短路,可能会烧坏电源和电流表,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】使用电流表时,指针调零,电流表和所测量的位置串联;根据实际电流大小选择合适的量程;电流表不能直接连接在电源的两极上。
3.【答案】C
【知识点】电流表的连接
【解析】【解答】AD.电流表只有与灯泡串联在电路中,才可以测量灯泡的电流,而AD中电流表与灯泡L 并联了,AD不符合题意;
B.电流表与L 串联,但是正负接线柱接反了,从负进正出,无法测量,B 错误;
C.电流表与L 串联,正负接线柱连接正确,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流表和所测量的位置串联,接线柱正入负出。
4.【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】图示电流表所用的是小量程,对应的分度值为0.02A,指针指向0.4A后的第6个小格,所以其读数为I=0.4A+0.02A×6=0.52A,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据电流表的量程和指针位置,测量电流。
5.【答案】D
【知识点】电流表的连接
【解析】【解答】由电路图知道,两灯泡并联,右边电流表测干路电流,下方电流表测L2支路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,所以,干路电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=1.3A,L2支路电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数I2=0.26A,则灯L1中的电流
I1=I﹣I2=1.3A﹣0.26A=1.04A
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;根据电流表的位置选择量程,结合指针位置,测量电流。
6.【答案】D
【知识点】电流表的连接
【解析】【解答】电流表使用“0~0.6A”的量程时,按照“0~3A”的量程读成了2.4A,正确读数应为2.4A的五分之一,即
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据电流表的不同量程的分度值,计算实际电流的大小。
7.【答案】250;0.26
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】因为1A=1000mA,所以0.25A=0.25×1000mA=250mA
如图所示,电流表接入0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.26A。
【分析】根据电流表的量程和指针位置, 测量电流;根据电流表的单位换算解答。
8.【答案】1.2;0.9;2.5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;电压的测量及电压表的使用;并联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,电流表a测的是通过灯泡L1的电流,电流表b测的是干路电流,
结合电流表的表盘指针可知,电流表a的量程是0~0.6A、分度值为0.02A,电流表b的量程是0~3A、分度值为0.1A,所以电流表a的示数是0.3A,电流表b的示数是1.2A,
因并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯泡L2的电流:
I2=I I1=1.2A 0.3A=0.9A;
因两盏灯泡是并联的,所以灯L1、L2两端的电压和电源电压都是相等的,
因两节干电池串联作为电源,所以电压表选择的量程是0~3V,分度值为0.1V,故电压表的示数为2.5V。
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;根据电流表的位置判断量程,结合指针的位置,测量电流;根据电源电压大小,结合电压表的指针位置, 测量电压。
9.【答案】并联;变大
【知识点】并联电路的电流规律;家庭电路的组成
【解析】【解答】教室的照明灯的工作互不影响,所以照明电灯之间都是并联连接的。
教室内的照明灯是并联的,工作互不影响,每多使用一盏照明电灯,电路中就多一条支路,而且其它支路电流不受影响,根据并联电路电流规律可知,教室内每多使用一盏照明电灯,照明电路的总电流都会变大。
【分析】并联电路互不影响;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
10.【答案】(1)断开
(2)防止偶然性的发生,寻找普遍的规律
(3)L2
(4)选用相同的量程
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,在连接电路时开关应处于断开状态。
(2)选用不同规格的灯泡多次实验,是为了避免偶然性的现象,寻找普遍的规律。
(3)连接完电路闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不发光,电流表无示数,若其中一个灯出现短路,则另一灯亮,电流表有示数;若两灯均短路,则会造成电流表损坏或电源短路,都不符合题意,说明电路存在断路故障;若故障只出现在一个灯泡上,用一根导线进行检测,把导线并联在灯泡L1两端时,两灯都不发光,电流表无示数,说明电路仍为断路;把导线并联在灯泡L2两端时,灯泡L1发光,灯泡L2不发光,电流表有示数,说明电路为通路,则可判断故障出现在灯泡L2上。
(4)由图可知,两电流表所选量程不同,所以为了便于比较,应该选用相同的量程。
【分析】(1)连接电路时,开关断开;
(2)探究串联电路电流规律时,用不同规格的灯泡,可以探究规律的普遍性;
(3)电路中无电流,发生断路,当导线和用电器并联时,用电器短路;
(4)探究串联电路电流规律时,选择的电流表的量程相同,测量更准确。
11.【答案】(1)断开
(2)L1或电流表断路
(3)0.52;1;I=I1+I2
(4)改变电源电压继续实验
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,避免连接电路过程中,电路中电流过大,烧坏用电器,所以连接电路之前,开关应该是断开的。
(2)灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,说明L1支路不可能短路,只能是断路,即电路可能存在的故障是L1或电流表断路。
(3)由图可知,乙电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则I2=0.52A;丙电流表的量程为0~3A,分度值0.1A,则I=1A;根据测量结果可知,在误差范围内I=I1+I2
(4)为了验证结论的普遍性,改变电路中的电流还可以采用的方法是用改变电源电压继续实验的方法进行验证。
【分析】(1)为了保护电路,连接电路之前,开关应该是断开的;
(2)灯L2发光,灯L1不发光,电流表的示数为零,L1支路不可能短路,只能是断路;
(3)看清电流表的分度值,结合对应刻度读数;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(4)为了验证结论的普遍性,改变电路中的电流还可以采用的方法是用改变电源电压继续实验的方法进行验证。
12.【答案】(1)解:如图所示:
(2)0.36
(3)0.44
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电流表的连接;探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)灯L1和灯L2并联,且电流表测灯L2中的电流,从电源的正极开始连起,过开关S、电流表正极分为两支负接L2,回到电源负极;电路连接如图所示:
;(2)由图2甲可知:量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.36A,故灯L2中的电流为0.36A;(3)由图2乙可知:量程为0~3A,分度值为0.1A,干路中的电流读数为0.8A;
则灯L1中的电流为I1=0.8A-0.36A=0.44A
【分析】探究并联电路中的电流规律时,利用电流表分别测量干路和分支的电流,并分析相应关系.
13.【答案】(1)解:如图所示:
(2)0—0.6A;0—3V
(3)E F G AH D B E C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验;电路的基本连接方式
【解析】【解答】解答: (1)将电源、电键、小灯泡、电流表、滑动变阻器串联,电压表并联在小灯泡两端,电路图如图所示.
;(2)小灯泡的额定电压为2.5V,则电压表量程应选3V;6小灯泡电阻为6Ω,在额定电压下,流过小灯泡的电流I= = =0.42A,则电流表量程应选0.6A.(3)下列步骤的合理排列顺序为GFAHDBEC。
【分析】利用伏安法测量电阻时,电压表测量用电器的电压,要与用电器并联,电流表测量电流,串联在电路中,分别测量电压和电流并计算电阻的大小.