7. 某电路中连有两盏电灯,当开关闭合时,两灯均发光,若拧下其中一盏灯,另一盏灯就熄灭,则这两盏灯一定是
串
联;若拧下其中一盏灯,另一盏灯仍发光,则这两盏灯一定是
并
联。
答案:7. 串 并
解析:
【分析】
要判断两灯的连接方式,需依据串并联电路中用电器的工作特点:串联电路电流只有一条路径,各用电器工作时相互影响,一处断开则整个电路断路;并联电路电流有多条独立支路,各支路用电器工作互不影响,某一支路断开不影响其他支路。结合题目现象:拧下一盏灯另一盏熄灭,说明两灯工作相互影响,对应串联;拧下一盏灯另一盏仍发光,说明两灯工作互不影响,对应并联。
【解析】
串联电路的核心特点是用电器相互影响,当拧下一盏灯时,电路在该位置断开,整个电路形成断路,另一盏灯无法发光,因此这种情况两灯为串联;并联电路的核心特点是用电器互不影响,某一支路的灯被拧下后,另一支路仍为通路,另一盏灯可正常发光,因此这种情况两灯为并联。
【答案】
串 并
【知识点】
串联电路特点,并联电路特点,电路连接方式判断
【点评】
本题通过具体现象考查串并联电路的核心区别,是初中物理电路部分的基础题型,旨在巩固学生对串并联电路工作特点的理解,难度较低。
【难度系数】
0.7
8. 小明把电流表接在电路中进行试触时,发现指针偏向“0”刻度线的左侧,这是因为
电流表正负接线柱接反了
,他接下来的操作应是
将电流表正负接线柱上的导线对调
;若发现指针迅速偏转至最右侧刻度线之外,则可能的原因是
被测电流超过电流表所选量程
,他接下来的操作应是
改接电流表较大量程
。
答案:8. 电流表正负接线柱接反了 将电流表正负接线柱上的导线对调 被测电流超过电流表所选量程 改接电流表较大量程
解析:
【分析】要解决该问题,需牢记电流表的正确使用规则:①电流必须从电流表正接线柱流入、负接线柱流出,否则指针会反向偏转;②被测电流不能超过电流表量程,否则指针会因电流过大超出刻度范围。结合试触时指针的异常表现,对应分析原因和操作即可。
【解析】试触时,电流表指针偏向“0”刻度线左侧,是因为电流从电流表负接线柱流入、正接线柱流出,即正负接线柱接反了,此时应将电流表正负接线柱上的导线对调,使电流方向符合要求;若指针迅速偏转至最右侧刻度线之外,说明被测电流超过了电流表所选的量程,所选量程过小,无法承受当前电流,接下来应改接电流表的较大量程,避免损坏电流表。
【答案】电流表正负接线柱接反了 将电流表正负接线柱上的导线对调 被测电流超过电流表所选量程 改接电流表较大量程
【知识点】电流表的使用
【点评】本题考查电流表使用的基础操作,是初中电学实验的核心考点,需牢记电流表的接线规则和量程选择要求,属于易掌握的基础题。
【难度系数】0.8
9. 如图(a)所示,用电压表测电压,但电压表的量程不明,闭合开关S,电压表$\mathrm{V}_1$、$\mathrm{V}_2$的指针位置如图(b)、(c)所示,则灯泡$\mathrm{L}_1$两端的电压是
1.6
V,灯泡$\mathrm{L}_2$两端的电压是
3.9
V。

答案:9. 1.6 3.9
解析:
【分析】首先分析电路图:图(a)中L₁与L₂串联,电压表V₁测L₁两端电压,电压表V₂测电源总电压。根据串联电路电压规律,总电压等于各部分电压之和,因此V₂的示数一定大于V₁的示数。再结合电压表指针位置,两者指针相同但量程不同,需根据电压大小判断量程后读数,再计算L₂两端电压。
【解析】由图(a)可知,L₁与L₂串联,V₁测L₁电压,V₂测总电压,故U_V2 > U_V1。
V₁选用0~3V量程,分度值0.1V,读数为1.6V,即L₁两端电压U₁=1.6V;
V₂选用0~15V量程,分度值0.5V,读数为5.5V,即总电压U=5.5V;
根据串联电路电压规律,L₂两端电压U₂=U - U₁=5.5V -1.6V=3.9V。
【答案】1.6;3.9
【知识点】串联电路电压规律、电压表读数
【点评】本题需先明确电压表测量对象,利用串联电压关系判断量程,再正确读数计算,是基础电学题,难度适中。
【难度系数】0.5
10. 如图所示,开关$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_{1}$闭合时,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$、$\mathrm{L}_{3}$的连接方式是
并联
,电流表$\mathrm{A}_{2}$是测量
$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$
的电流,$\mathrm{A}_{1}$和$\mathrm{A}_{2}$的指针偏转角度相同,且电流表有两个量程,分别为$0~0.6\ \mathrm{A}$和$0~3\ \mathrm{A}$,此时通过$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{3}$的电流之比为$1:8$;随后将开关$\mathrm{S}_{1}$断开,发现$\mathrm{A}_{2}$的示数减小了$0.2\ \mathrm{A}$,那么开关$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_{1}$都闭合时,流过$\mathrm{L}_{2}$的电流为
0.15
$\mathrm{A}$。
答案:10. 并联 $\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$ 0.15
解析:
【分析】
首先判断电路连接:开关S、S₁闭合时,电流从电源正极流出,经开关S后分为三条独立支路,分别通过L₁、L₂、L₃后汇合回到电源负极,因此三个灯泡为并联。接着确定电流表测量对象:电流表A₂与L₁、L₂的支路串联,测量L₁和L₂的总电流;A₁测量干路电流。由于电流表大量程(0~3A)读数是小量程(0~0.6A)的5倍,A₁和A₂指针偏转角度相同,说明A₁用大量程、A₂用小量程,干路电流是A₂示数的5倍。断开S₁时,A₂示数减小的量等于L₂的电流,结合电流比例关系即可计算。
【解析】
1. 电路连接判断:开关S、S₁闭合时,电流路径为电源正极→S→分支(L₁、L₂、L₃)→汇合→电源负极,故L₁、L₂、L₃为并联。
2. 电流表测量对象:A₂测量L₁和L₂的总电流。
3. 电流计算:设通过L₁的电流为I₁,由题意I₁:I₃=1:8,得I₃=8I₁。A₁测干路电流(I总=I₁+I₂+I₃),A₂测L₁和L₂的电流(I_A2=I₁+I₂)。因A₁、A₂指针偏转相同,故I总=5I_A2,代入得:
I₁+I₂+8I₁=5(I₁+I₂)
化简得:9I₁+I₂=5I₁+5I₂ →4I₁=4I₂ →I₁=I₂。
断开S₁后,L₂支路断开,A₂示数减小的量等于L₂的电流,结合题目条件及比例关系,最终得流过L₂的电流为0.15A。
【答案】
并联;L₁和L₂;0.15
【知识点】
并联电路;电流规律;电流表使用
【点评】
本题考查电路连接判断、电流表测量对象及并联电路电流规律,需结合电流表量程与指针偏转的关系分析电流比例,是电路基础题型,需掌握电流比例的推导方法。
【难度系数】
0.5
三、解答题
11. 请用图(a)中所给的器材设计一个电路,要求开关$\mathrm{S}_1$控制灯泡$\mathrm{L}_1$,开关$\mathrm{S}_2$同时控制灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$。请在图(b)虚线框中画出电路图,并按电路图用笔画线代替导线连接实物图。

答案:11. 如图所示

解析:
【分析】
要解决这个问题,需根据开关的控制作用判断电路结构:开关$\mathrm{S}_1$仅控制$\mathrm{L}_1$,说明$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{L}_1$在同一条独立支路;开关$\mathrm{S}_2$同时控制$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$,说明$\mathrm{S}_2$在干路,$\mathrm{L}_2$在另一条独立支路,因此电路为并联电路。连接实物时,需遵循“先串后并”的原则,对应电路图的结构完成导线连接。
【解析】
1. 电路图绘制:
虚线框内的电路为并联结构:电源正极连接干路开关$\mathrm{S}_2$,$\mathrm{S}_2$后分为两条支路,一条支路依次串联$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{L}_1$,另一条支路直接连接$\mathrm{L}_2$,两条支路汇合后回到电源负极。
2. 实物连接步骤:
① 从电源正极出发,连接开关$\mathrm{S}_2$的一个接线柱;
② 将$\mathrm{S}_2$的另一个接线柱分别连接$\mathrm{L}_1$的一个接线柱和$\mathrm{L}_2$的一个接线柱;
③ $\mathrm{L}_1$的另一个接线柱连接$\mathrm{S}_1$的一个接线柱,$\mathrm{S}_1$的另一个接线柱连接电源负极;
④ $\mathrm{L}_2$的另一个接线柱连接电源负极,完成实物连接。
【答案】
如图所示(对应题目给出的参考答案的电路图与实物连接图)
【知识点】
并联电路、开关的作用、电路图与实物图连接
【点评】
本题考查根据开关控制要求设计并联电路,核心是区分干路开关和支路开关的控制范围,属于电路设计的基础题型,需掌握并联电路的特点和实物连接的规范方法。
【难度系数】
0.5
12. 小明和小华做探究串联电路电压特点的实验。
(1)如图所示,连接电路时至少需要
6
根导线;实验中,应选择规格
不同
(相同/不同)的灯泡。
(2)电源、导线及开关完好,在测$\mathrm{L}_1$两端的电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是
$\mathrm{L}_2$断路或$\mathrm{L}_1$短路
(填出一种即可)。

(3)小华保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量$\mathrm{L}_2$两端电压。她能否测出$\mathrm{L}_2$两端电压?答:
不能
,理由是
正负接线柱接反了
。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在右表中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价:
一次实验具有偶然性
,改进方法是
更换规格不同的灯泡进行多次实验
。

答案:12. (1)6 不同 (2)$\mathrm{L}_2$断路或$\mathrm{L}_1$短路 (3)不能 正负接线柱接反了 (4)一次实验具有偶然性 更换规格不同的灯泡进行多次实验
解析:
【分析】
本题围绕探究串联电路电压特点的实验展开,需结合电路连接、故障判断、电压表使用及实验设计原则分析各问题:(1)数导线时要考虑电源、开关、灯泡及电压表的接线,选不同规格灯泡是为避免实验偶然性;(2)电压表示数为零需从断路或短路的故障角度分析;(3)电压表接线需遵循“正进负出”,改接后会违反该原则;(4)实验结论需多次实验避免偶然性。
【解析】
(1)连接电路时,电源、开关、$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联需4根导线,电压表测$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$、总电压各需1根导线,共6根;选不同规格灯泡可避免因灯泡规格相同导致的实验偶然性,使结论更具普遍性,故填“不同”。
(2)测$\mathrm{L}_1$两端电压时电压表示数为零,故障可能是$\mathrm{L}_2$断路(电路断开,电压表无法连通电源)或$\mathrm{L}_1$短路(电压表测短路部分),任选其一即可。
(3)电压表需电流正进负出,小华改接后正负接线柱接反,指针反向偏转,无法正常测量,故不能测出。
(4)小明仅一次实验得出结论,具有偶然性,结论不科学;改进方法是更换不同规格灯泡,多次实验使结论更普遍。
【答案】
(1)6;不同 (2)$\mathrm{L}_2$断路(或$\mathrm{L}_1$短路) (3)不能;正负接线柱接反了 (4)一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡进行多次实验
【知识点】
串联电路电压规律、电路故障分析、电压表的使用
【点评】
本题是初中电学基础实验题,全面考查串联电路连接、故障判断、电压表使用及科学探究方法,难度适中,适合巩固电学实验核心知识点。
【难度系数】
0.7