三、设计与探究题(共43分)
16. (3分)如图所示,将电流表和电压表的符号填入图中的“○”内,并标出接线柱的“+”和“-”。
(第16题图)
答案：解：
三个圆圈的电表类型和接线柱标注规则如下：
1. 与电源串联、位于电源左侧的干路圆圈：填入电流表符号$\mathrm{A}$，靠近左侧公共节点的接线柱标“$+$”，靠近电源负极的接线柱标“$-$”。
2. 并联在电铃两端的圆圈：填入电压表符号$\mathrm{V}$，靠近右侧公共节点的接线柱标“$+$”，靠近左侧公共节点的接线柱标“$-$”。
3. 与灯泡串联、位于灯泡右侧的支路圆圈：填入电流表符号$\mathrm{A}$，靠近右侧公共节点的接线柱标“$+$”，靠近灯泡的接线柱标“$-$”。
最终电路实现电铃与灯泡并联，干路电流表测总电流，支路电流表测灯泡支路电流，电压表测电源（并联部分）电压，所有电表满足“正进负出”的接线规则。
解析：
【分析】
要解决本题，需掌握电流表和电压表的使用规则：电流表串联在电路中，电流从正接线柱流入、负接线柱流出；电压表并联在电路中，电流从正接线柱流入、负接线柱流出。先分析电路结构：电铃、灯泡与另外两个电表所在支路为并联，干路有一个电表。串联在干路和灯泡支路的电表应为电流表，并联在电铃两端的电表应为电压表；再根据电流方向（电源正极流出，经开关到右侧节点，各支路电流流向左侧节点，汇合后经干路电表回到电源负极）确定各电表的正负接线柱。
【解析】
1. 确定电表类型：
电源左侧、串联在干路的圆圈：测干路电流，填电流表（$\mathrm{A}$）；
并联在电铃两端的圆圈：测电铃（或电源）电压，填电压表（$\mathrm{V}$）；
与灯泡串联、位于灯泡右侧的圆圈：测灯泡支路电流，填电流表（$\mathrm{A}$）。
2. 标注正负接线柱：
干路电流表：电流从左侧公共节点流入，右侧接电源负极流出，故左侧接线柱标“$+$”，右侧接线柱标“$-$”；
并联的电压表：右侧公共节点电势更高，电流从右侧流入、左侧流出，故右侧接线柱标“$+$”，左侧接线柱标“$-$”；
灯泡支路电流表：电流从右侧公共节点流入，左侧接灯泡流出，故右侧接线柱标“$+$”，左侧接线柱标“$-$”。
【答案】
干路圆圈为$\mathrm{A}$，左接线柱标“$+$”、右接线柱标“$-$”；中间并联圆圈为$\mathrm{V}$，右接线柱标“$+$”、左接线柱标“$-$”；灯泡右侧圆圈为$\mathrm{A}$，右接线柱标“$+$”、左接线柱标“$-$”。
【知识点】
电流表使用；电压表使用；电路连接
【点评】
本题考查电流表和电压表的使用，需结合电路结构分析电表类型，牢记“串电流表、并电压表，正进负出”的规则，是电路基础题。
【难度系数】
0.5
17.（6分）在图甲和图乙中，分别按电路图连接电路。
（第17题图）
答案：解：
甲电路实物连接：
从电源正极出发，按电流流向依次串联开关、小灯泡、电流表，电流表选择0~0.6A量程，确保电流从正接线柱流入、负接线柱流出，线路最终回到电源负极；再将电压表选择0~3V量程，正进负出，并联在小灯泡两端。
乙电路实物连接：
从电源正极出发连接开关S后，电路分为两条独立支路：第一条支路依次串联电流表（选0~0.6A量程，正进负出）、小灯泡L₁，第二条支路仅接入小灯泡L₂，两条支路的另一端共同接回电源负极；再将电压表选择0~3V量程，正进负出，并联在小灯泡L₂的两端。
连接完成后电路无短路，电表连接符合电路图要求。
解析：
【分析】
连接实物电路需遵循电流流向法，先判断电路连接方式：甲为串联电路，乙为并联电路；再依据电流表串联、电压表并联的规则，选择合适量程，确保电流从电表正接线柱流入、负接线柱流出，同时避免短路，按电路图元件顺序依次连接。
【解析】
甲电路连接步骤：1. 从电源正极出发，依次串联开关、小灯泡、电流表（选0~0.6A量程，电流正进负出），最终接回电源负极，完成串联主干；2. 选电压表0~3V量程，正接线柱接小灯泡靠近电流表端，负接线柱接小灯泡靠近电源负极端，并联在小灯泡两端。乙电路连接步骤：1. 从电源正极接开关，开关后分两条支路：第一条支路串联电流表（0~0.6A量程，正进负出）、L₁；第二条支路仅接L₂；两支路另一端汇合后接电源负极；2. 选电压表0~3V量程，并联在L₂两端，正接线柱接L₂靠近电源正极端，负接线柱接L₂靠近电源负极端。连接后检查无短路，电表符合要求。
【答案】
甲电路实物连接：从电源正极出发，按电流流向依次串联开关、小灯泡、电流表，电流表选择0~0.6A量程，确保电流从正接线柱流入、负接线柱流出，线路最终回到电源负极；再将电压表选择0~3V量程，正进负出，并联在小灯泡两端。乙电路实物连接：从电源正极出发连接开关S后，电路分为两条独立支路：第一条支路依次串联电流表（选0~0.6A量程，正进负出）、小灯泡L₁，第二条支路仅接入小灯泡L₂，两条支路的另一端共同接回电源负极；再将电压表选择0~3V量程，正进负出，并联在小灯泡L₂的两端。连接完成后电路无短路，电表连接符合电路图要求。
【知识点】
电路连接、电流表使用、电压表使用
【点评】
本题为电学基础实验操作题，考察串并联电路识别及电表正确使用，是初中电学核心基础内容，需熟练掌握。
【难度系数】
0.5
18. (4分)根据下面的实物连接图，在虚线框内画出对应的电路图。
(第18题图)
答案：解：
由实物连接可知，电流从电源正极流出后，依次经过电流表、灯泡$L_1$、开关、灯泡$L_2$，最终回到电源负极，$L_1$与$L_2$串联，电流表测量串联电路的电流，电压表并联在灯泡$L_2$两端，测量$L_2$两端的电压。
在虚线框内绘制电路图：
1. 画出电源符号，从电源正极出发，沿电流流向依次画出串联的电流表、灯泡$L_1$、开关$S$、灯泡$L_2$，连接回电源负极，构成完整串联主回路。
2. 将电压表并联在$L_2$的两端，保证电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出，标注所有元件对应符号。
（最终电路图结构：串联回路元件顺序为电源正极→A→$L_1$→S→$L_2$→电源负极，V跨接在$L_2$两个接线端。）
解析：
【分析】要画出对应的电路图，需先梳理实物图的电流路径：电流从电源正极流出，依次经过电流表、灯泡$L_1$、开关、灯泡$L_2$，最终回到电源负极，因此$L_1$与$L_2$串联，电流表测量串联电路的电流；电压表并联在灯泡$L_2$两端，测量$L_2$两端的电压。画电路图时，先按电流流向画出串联的主电路，再将电压表并联在$L_2$两端，注意电表“正进负出”的接线规则。
【解析】1. 先画出电源符号，从电源正极出发，沿电流流向依次串联电流表、灯泡$L_1$、开关$S$、灯泡$L_2$，最后连接回电源负极，构成完整的串联主回路；2. 将电压表并联在灯泡$L_2$的两端，保证电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出，标注各元件对应的符号。
【答案】电路图结构：电源正极→电流表$A$→$L_1$→开关$S$→$L_2$→电源负极，电压表$V$并联在$L_2$两端。
【知识点】串联电路、电路图绘制、电压表使用
【点评】本题考查实物电路转电路图的基础技能，需准确识别电路连接方式和电表测量对象，属于初中物理电路部分的基础题型，注重对电路分析能力的考查。
【难度系数】0.6
19. (8分)小明和小华想探究并联电路电流的特点。
[猜想与假设]
(1) 小明猜想:并联电路中各支路的电流相等。
(2) 小华猜想:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。
[设计实验与制订计划]
小明和小华分别从实验室选取电流表3只,灯泡2只,开关1个,干电池和导线若干。实验电路图如图所示。
[进行实验与收集证据]
(1) 小明根据电路图连接实验电路,连接过程中,开关应该断开。检查电路无误后开始实验,正确读出电流表示数如下表所示。
(2) 小华根据电路图正确连接好实验电路并开始实验,记录的数据如下表所示。
[分析与论证]
分析实验数据,小明得出结论:并联电路中各支路电流相等。小华得出结论:并联电路总电流有时等于各支路电流之和,有时不等于各支路电流之和。
[评估]
(1) 小明得出错误的实验结论,主要原因是
选用了两个规格相同的灯泡
。
(2) 小华的实验记录表格中,序号为
③
的实验数据错误,原因是
读错了量程
。
(3) 为了使实验结论更科学,请你提出一条合理化建议:
应该再选用不同规格的灯泡进行多次实验得出结论
。
答案：19. (1) 选用了两个规格相同的灯泡 (2) ③ 读错了量程 (3) 应该再选用不同规格的灯泡进行多次实验得出结论
解析：
【分析】
要解决这道实验题，需从实验设计、数据合理性及实验结论的普遍性角度分析：小明得出错误结论是因为器材选择的局限性，小华的错误数据源于电流表读数失误，改进建议需围绕增强实验结论的普遍性展开。
【解析】
(1) 小明选用了两个规格相同的灯泡，导致两支路电阻相等，根据I=U/R，并联电路电压相同，因此支路电流相等，无法得出普遍规律，故得出错误结论；
(2) 并联电路干路电流等于各支路电流之和，分析小华的实验数据，序号③的干路电流不符合该规律，原因是读错了电流表的量程（如选用0~3A量程却按0~0.6A量程读数，导致数值偏小）；
(3) 为避免实验偶然性，使结论更科学，应换用不同规格的灯泡进行多次实验，或改变电源电压多次实验。
【答案】
(1) 选用了两个规格相同的灯泡；(2) ③；读错了量程；(3) 应该再选用不同规格的灯泡进行多次实验得出结论
【知识点】
并联电路电流规律、电流表的使用、实验探究的科学性
【点评】
本题是探究并联电路电流特点的实验题，重点考查实验评估与改进，要求学生理解器材选择对实验结论的影响、电流表读数的注意事项，以及多次实验在探究普遍规律中的作用，是初中电学实验的基础题型。
【难度系数】
0.6
