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，电源由两节新的干电池组成（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。

小明按如图所示的电路图连接电路进行探究性实验，实验时电阻R₁保持不变，滑动变阻器R₂的最大阻值是20Ω，三次改变滑动变阻器的滑片P的位置，得到下表中的实验数据：

实验与探究题次数	A1示数A	A2示数A	V1示数（V）	V2示数（V）	V示数（V）
1	0.4	0.4	4	8	12
2	0.6	0.6	6	6	12
3	0.8	0.8	8	4	12

请回答：
（1）这是      联电路，电压表V测      的电压．
（2）比较电流表A₁和A₂的示数，可得结论：      ．
（3）比较三只电压表示数，可得结论：      ．

“探究串联电路特点”时，小明连接的电路如图甲所示．

（1）为了使探究得出的结论具有普遍意义，L₁、L₂应该选择    （选填“相同”或“不同”）的小灯泡．
（2）闭合开关S后，发现灯L₁发光，L₂不发光．同学们有以下几种猜想：①L₂灯丝断了；②L₂短路；③灯L₂也工作，但L₂中电流比L₁中电流小.以上猜想中正确有    （填序号）．
（3）为了寻找“串联电路的电流关系”，分别把图中A、B、C各点断开，把    接入，闭合开关前，发现其中一个电表指针如图乙所示，出现这种现象的原因是     .
（4）在寻找“串联电路的电压关系”时，小明将电压表并联在L₁两端，闭合开关，电压表示数如图丙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该     .
（5）测出L₁两端的电压后，小明断开开关，准备拆下电压表，改接在B、C之间.小聪认为小明的操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可.你认为小聪的办法是      (选填“可行的”或“不可行的”)说出你判断的依据      .
（6）正确操作实验后，测得A、B、C三处的电流分别为I_A、I_B、I_C，测得AB、BC、AC两点间的电压分别为U_AB、U_BC、U_AC．下列说法正确的是        .
A．I_A＞I_B＞I_C    B．I_A＜I_B＜I_C     C．U_AB=U_BC=U_AC  D．U_AC=U_AB+U_BC

探究并联电路的电流规律．

（1）实验时，接好电路后，闭合开关发现两灯都亮．但由于连线较乱，一时无法检查两灯是串联还是并联，小明灵机一动，随意拆下一根导线，发现两灯都熄灭，因此他认定两灯连成了串联，小明的方法是      的（“正确”或“错误”），理由是      ．
（2）若在某次测量时，按甲图连好电路闭合开关前，发现电流表指针位置如图乙所示，则应该      ；排除问题后闭合开关，发现指针又偏向图乙位置，其原因是      ．
（3）纠正（2）中错误后，分别测出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）．

IA/A	IB/A	IC/A
0.18	0.18	0.36

（4）小军连接了如图丙的实物连接图，此时，电流表测的是      （“L₁”、“L₂”、“干路”）的电流．若要测灯L₁的电流，请你在图上只改动一根导线，完成电路的连接．（在需改动的导线上打“×”，再画出重新连接后的导线）
（5）细心的小军还发现：在实验时，电流较大的那个灯泡比另一个亮，且更换不同规格的灯泡总是这样．于是他总结出这样的规律：“不同灯泡的亮暗和电流有关，电流越大的灯泡越亮”，小明觉得该结论不正确，因为以前在研究串联电路的实验中发现，不同型号灯泡串联，电流相等，但亮度不同．他们一起讨论后认为，根据小军的实验现象，正确的结论应是：      ．

按照课本要求探究并联电路中电流的关系，他们设计的电路如图所示。把电流表分别接入到电路中的A.B.C处，测出它们的电流，填入下表：


（1）通过对上面数据的分析,可以得出是:             ；
（2）测量三次的目的是：     ，在实验中我们可以采用       的方法改变电流的大小从而进行三次实验；
（3）结合你用一个电流表做实验时的体会，提出一条对本实验的改进意见：       。
（4）若两只灯泡的规格相同，则通过的电流______(选填“相等”或“不相等)

为了探究如图1所示的并联电路干路中的电流与支路的电流关系，小明选用了实验器材，按下面的方案进行了实验．

（1）按电路图链接实验器材．
（2）把电流表分别接到电路中的A、B、C处，测出各处的电流，填入表中：

A处电流IA/A	B处电流IB/A	C处电流Ic/A
0.2	0.2	0.4

①小明连接了如图1所示的电路是测量电路中      （选填“A”或“B”）处电流．
②为了测量电路中C处的电流，只需要在所示电路上改接一根导线．请你在图2中将需要改接的导线上打“×”，并用笔画线代替导线连接成需要的电路．
（3）分析实验数据，小明得出结论：并联电路干路中的电流是支路电流的两倍，即I_C=2I_A．
①你认为小明的结论是      （选填“可靠”或“不可靠”），你的判断依据是      ．
②小华认为小明的实验方案需要改进，她的改进方法是      ，在表格中记录数据后，下一步应该做的      ．

石墨、玻璃、空气、盐的水溶液等几种物质中，属于绝缘体的有      ；属于导体的有      ．在“用电流表测电流”的实验中，某同学接成下图（a）所示的电路；当开关闭合后，两灯都发光，两个电流表的指针所指位置均为图（b）所示，则灯L₂的电流为      A，灯L₁的电流为      A．

小宇按图1所示电路实验，探究并联电路的电流关系．

（1）按电路图连接好电路进行实验，当只闭合S₁时，发现电流表指针迅速偏转至最大，则出现该现象的原因是L₁      ．（选填“断路”或“短路”）
（2）排除故障后，重新实验，只闭合S₁时，电流表示数如图甲；只闭合S₂时，电流表示数如图乙；同时闭合S₁与S₂，电流表示数如图丙，请你帮小宇总结实验结论为      ．
（3）分析表中数据可知，他在实验时，改接了一次电路，是      ．
（4）小翔同学认为小宇的方案不科学，还需要增加一个器材，是      ．

（一）如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图：

（1）在拆接电路时，开关必须      ；
（2）实验中，选择两个小灯泡的规格应该是的      （填“相同”或“不相同”）。
（3）下表是某同学实验中的一组数据：

电流表的位置	A	B	C
电流I／A	0.3	0.3	0.5

指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是      A，
（4）如果用电压表测得AB、BC、AC间电压分别为U₁、U₂、U₃ ，则三者之间的关系式为：   。
（二）下列是某实验中的三个电路图，请仔细观察后回答．

（1）该实验探究的问题是     ；
（2）如果上面三个图中电流表的示数分别为I₁、I₂、I₃ ，请你写出正确的结论表达式：

小明探究“并联电路中电流的关系”，设计了如图甲所示电路．

（1）小明首先测量C点的电流，当刚正确连接完所有的导线，两个灯泡立即发光，电流表指针偏向零刻度线左方，其原因是      和      ．
（2）改进后，小明测出了C点的电流．接下来，小明准备测量A点的电流．请你在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．（已知L₁的电流约0.3A）
（3）实验结束后小明记录A、B、C各点的电流值如表所示：
A点电流I_A/A    B点电流I_B/A    C点电流I_C/A
0.26    0.26    0.52
根据表中数据，小明得出以下两个结论：
①并联电路各支路电流相等；②      ．
（4）请你对上述实验的不足之处进行评价，写出两点评价意见：
①      ；   ②      ．

实验：测量小灯泡的电功率

实验中选择的小灯泡的额定电压为 $2.5V$。

【实验步骤】

（1）请你用笔画线代替导线，把图1中的电路连接完整（导线不准交叉），并要求滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡会变亮；

（2）正确连接电路后，闭合开关，电流表指针不动，但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是　　。

（3）查明原因，排除故障，正确操作，得到下表所示数据。请将表中内容补充完整：

实验序号	电压 $U/V$	电流 $I/A$	电功率 $P/W$	灯泡亮度
1	2.0	0.28	0.56	发光暗淡
2	2.5	0.32	0.80
3	3.0	0.36	1.08	发光强烈

由表中数据可知，该灯的额定电功率为　　 $W$；

（4）利用上述电路，用定值电阻替换小灯泡，测量该定值电阻的阻值。请在图2虚线方框中设计一个记录数据的表格。

如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图．

（1）实验中，选择两个小灯泡的规格应该是      的（“相同”或“不同”）．
（2）如表是某同学实验中的一组数据．

电流表的位置	A	B	C
电流/A	0.3	0.3	1.5

指出表格中所记录的数据中，明显错误的数据      ，造成错误的原因是      ．
（3）实验中某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光，造成其中一个小灯泡不发光的原因可能是
A．通过灯泡的电流小    B．灯泡的灯丝断了
C．灯泡被短路了       D．小灯泡靠近负极．

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，闭合开关后，发现电流表指针偏转情况如图，则出现这种现象的原因是__________________，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．

Ιb/A	Ιc/A	Ιa/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____________________________________。

在探究并联电路电流规律的实验中，如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．
（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：
①      ．
②      ．

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

（4）小丽同学使用的小灯泡L₁、L₂铭牌分别为“3.8V 0.3A”、“1.5V 0.3A”，按甲图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡L₂强烈发光后很快就熄灭，而小灯泡L₁的亮度不变．原因是      ．请你帮她提出一个合理的改进意见      ．

某同学用一支0～0.6A和0～3A两个量程的电流表研究图1中通过a点、b点和c点的电流大小关系．

（1）连接电路时，开关必须      ．当把电流表接入a点时，闭合开关，发现电流表指反向偏转，其出现故障的原因是：      ；排除的方法是      ．
（2）故障排除后，电流表在a点、c点时指针的位置如图2所示，电流表接在b点时指针的位置如图3所示，请将电流表的读数填入表中：

测量处	a	b	c
电流/A

（3）通过本实验，你得出的结论是：      ．