初中物理串、并联电路的设计实验题

某兴趣小组在研究“串联电路特点”的活动中，将一个阻值约为10欧的普通小灯泡L和一个LED灯串联后接入电路（如图甲）。闭合开关S₁，发现LED灯亮而小灯泡L不亮。针对这种现象，同学们提出了以下猜想：
猜想一：小灯泡L处发生短路
猜想二：LED灯电阻很大导致电路电流很小
为了验证猜想，小组同学进行如下实验：

实验一：将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端，根据观察到的现象否定了猜想一。
实验二：利用电流表和电压表，按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量。闭合开关依次移动滑动变阻器的滑片，获得多组数据如下表。经分析，结果支持猜想二。

实验次数	电压（伏）	电流（毫安）	电阻（欧）
1	1.4	12	116.7
2	1.6	14	114.3
3	1.8	16	112.5
…	…	…	…

（1）实验一中观察到的现象是   。
（2）实验二中，某次测量时电压表示数如图丙所示，此时电压表读数为       伏。
（3）在实验二测定LED灯电阻的过程中，滑动变阻器的滑片向       端移动。

小玲同学按照右边电路图来探究串联电路的电流规律，用了一个两个量程【“0-0.6A ”;“ 0-3A”】的电流表进行测量，记录了如下数据。

IA/A	IB/A	IC/A
0.3	0.3	1.5

（1）小露发现有个数据不对，错误原因是：                        。
改正后，分析数据得出了串联电路中各处的电流相等的规律。
（2）你认为这个实验的不足之处是什么？                        。
（3）如何改进这个实验？                                  
（4）要改变电流可以采取哪些方法？请设计两种改变电流的方案：
A                           
B                            

甲为研究并联电路电流规律的实验电路图。

（1）若要测量干路电流，则电流表应串联在甲图中的     （选填“A”、“B”或“C”）处。
（2）若要测量A处的电流，连好电路闭合开关前，发现电流表指针位置如图乙所示。调整正确后闭合开关，发现指针又偏向图乙位置，其原因是     。
（3）纠正（2）中错误后，测出A、B、C三处的电流值如表所示。由此得出结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。这个实验在设计方案上还存在的不足之处是：     （写出一条）。21世纪教育网版权所有

（1）如图甲是小明“探究并联电路电流特点”的电路图．实验中，他将一只电流表分别接在A、B、C三处，测得的数据如图甲中所示．完成此实验至少需要     根导线；小明由此得出：并联电路中干路电流等于     ；请指出小明就此得出结论的不科学之处：     ，你认为可做出的改进措施是     ．

（2）小华用如图乙所示电路测量小灯泡的额定功率，小灯泡上标有“3.8V”的字样，额定功率约1W，滑动变阻器的规格是“20Ω  1A”，电源电压恒为6V．
①帮小华在图乙上补画导线，使其成为完整的实验电路．要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡变亮．
②在实验中，小华不慎将电流表和电压表的位置接反了，则合上开关后看到的现象可能是     
A．只有电流表有示数，灯不亮      B．两电表均有示数，灯亮
C．只有电压表有示数，灯不亮      D．只有电流表有示数，灯亮
③排除故障后，小华闭合开关并调节滑动变阻器的滑片，当灯正常发光时，电流表的示数如图丙所示，该电流值为     A，测出的额定功率为     W．
④小华刚准备拆除电路结束实验时，同组的小红提出，在调节滑片使灯正常发光时，电压表的示数很难准确达到3.8V，可能因此造成一定的测量误差．她认为可以在小华第③步实验的基础上，对电路稍作改动，能提高测量数据的精确度．请帮小红补全测量步骤（补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点）：
a．断开开关，     ；
b．闭合开关，     ，并读出此时电流表的示数；
c．计算出灯的额定功率．

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。她设计了如图所示的电路，准备测量a、b、c三处的电流，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。（1）画好电路图后，晓丹同学开始连接电路，在连接电路过程中，开关应该是          的。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。

Ib/A	Ic/A	Ia/A
0.18	0.18	0.36

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。
（2）晓丹得出错误的实验结论，主要原因是                              。
（3）请你对接下来的实验提出改进措施（一条即可）                          。
（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                                 。

（1）小名同学按图所示电路进行电学实验，在实验时电源电压保持不变。

①请用笔画线代替导线，将图实物图连成正确的实验电路。
②实验时她将变阻器滑片P移到某一位置时，测得各电表的示数如下表：

V1示数U／V	V2示数U／V	A示数I／A
6	2	0.2

 
根据上表中的数据可以求得哪些物理量?要求：不少于3个物理量，要有计算步骤。
③由于电路发生故障，发现两电压表示数相同(但不为零)，若这种情况的发生是由于用电器引起的，则故障可能的原因是______      ____。
④小名在完成以上实验后，发现小灯泡的额定电压为“3.8V”，小灯泡正常发光时的电阻值约10Ω ．实验时又出现电压表0～15V量程已损坏，只能使用0～3V的量程．请你在图11中，将一只电压表接入正确的位置，当电压表的示数为     V就可以顺利完成测量小灯泡额定功率的实验。

现有电流表（量程0.6A、3A），电压表（量程3V、15V），滑动变阻器（阻值范围0～20Ω），两节干电池（电压3V），开关，导线若干．请你利用这些器材测未知电阻R（阻值约为10Ω）．
要求：（1）在虚线框内画出实验电路图；

（2）在下图中，根据电路图用笔画线代替导线连接实物图．

小明利用标有“6V 6W”的灯泡L₁和“6V 3W”的灯泡L₂进行实验。

（1）当L₁正常发光时，通过L₁的电流为          A。
（2）如图甲所示：A.B分别为通过灯泡L₁和L₂中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光时，电路两端加的最大电压是____________V，电路消耗的总功率为         W。

（2014·绥化） 有一阻值恒定的电阻元件，额定功率P_额=6W，额定电压在10V～19V之间．若要正确使用该元件，应先知道其额定电压．实验室里有如下器材：一个蓄电池（电压约为6V）、一个电流表（量程：0～0.6A和0～3A）、一个定值电阻R₀=10Ω，两个单刀开关、导线若干．请你用上述器材测出该元件的额定电压．
（1）猜想与假设：根据欧姆定律I=U/R，电功率P=UI，只要我们测出元件电阻的阻值，进而就可计算出其额定电压．
（2）设计实验：
a．该元件的额定电流不超过    A．为提高测量的精确度，电流表应选量程      A．
b．根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中．
（3）进行实验：请按照你设计的电路图补全以下实验步骤，并写出测量的物理量及其对应的符号．
a．连接电路；b．                        ；c．                                ；d．断开开关，整理器材．
（4）用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压：U_额=                  ．

综合作图—小雨房间的灯:
小雨的房间里有两盏灯。总开关S1闭合后，若将单刀双掷开关S2拨至a处，房间吸顶灯L1亮:若将S2拨至b处.壁灯L2亮，并且可以通过开关S3、S4控制，使它有三个不同的亮度。
现有一个电源、一个单刀双掷开关、3个开关、2个灯泡、2个相同的定值电阻和若干导线，请你设计上述电路，并将电路图画在方框内。

如图在探究并联电路电流规律的实验中，图甲是实验的电路图。

（1）电流表应      （选填“串联”或“并联”）在被测电路中．若要测量干路电流，则电流表应接在甲图中的    点，且必须使电流从     接线柱流入，从     接线柱流出．在预先不能知道电流的大小时要用        法来选择量程合适的电流表。
（2）小明同学在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是                  
                                                                          ；
在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为         A。
（3）下表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的小灯泡，得出的实验结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等．请指出小亮的探究过程的两点不妥之处：

A点电流IA	B点电流IB	C点电流IC
0.16A	0.16A	0.32A

①                                      ；
②                                     。

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2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2乙所示，则灯L₁中的电流为_______A。

如图是小明探究串联电路特点的实验电路图：

(1)小明最好选择两个小灯泡的规格是__________的。（填“相同”或“不相同”）。
(2)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：____________________。实验时L₁没亮的原因可能是(    )

A．通过灯泡L1的电流比L2中的电流小

B．灯泡L1的灯丝断了

C．灯泡L1的灯座处可能短路了

D．灯泡L1靠近电源负极

(3)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；小华认为小明的解释是错误的，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明的解释是错误的。在上面虚线框中，画出小华所设计的实验电路图，根据________________________实验现象说明小明的解释是错误的。

 

如图是小明探究串联电路电流特点的实验电路图：

（1）小明最好选择两个小灯泡的规格应该是__________的。（填“相同”或“不相同”）。
（2）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：__________。
实验时L₁没亮的原因可能是(  )

A．通过灯泡L1的电流比L2中的电流小	B．L1灯泡的灯丝断了
C．L1灯座处可能短路了	D．L1灯泡靠近电源正极

（3）下表是小明实验中测得的三组数据：由表格数据可得出结论：__________ 。

（4）他获得三组不同电流值的方法是：________________________________________  
（5）甲、乙两同学在做实验时，闭合开关前，电流表的指针均指在零刻度处；当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、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？（填在下面横线上）

甲：____________________乙：____________________．

如图所示是某同学为研究“并联电路电流的特点”所设计的实验电路，实验后数据记录如表一所示。研究过程中，该同学采用了两种方案进行实验，即：

（a）改变电源电压；  （b）移动滑动变阻器的滑片。
（1）从实验序号1、2的数据可以得出该同学所采用的实验方案为_________（填序号）。理由是_________。
（2）该同学分别采用两种方案进行实验的目的是：_________。
（3）分析实验序号1、2、3的数据，可以初步得出：_________。