20. (6分)小刚将两个灯泡连接成电路并闭合开关,发现两灯泡都亮;断开开关后两灯泡都不发光。由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,以下是小刚设计的三种判断方法。
方法一:把其中一个灯泡从灯座上取下,观察另一个灯泡是否工作。
方法二:把任意一根导线断开,观察两个灯泡是否工作。
方法三:把任意一个灯泡的两个接线柱用导线连接起来,观察另一个灯泡是否工作。
(1) 小明采用第一种方法进行检测。他取下其中一个灯泡,闭合开关,根据观察到的
另一个灯泡仍发光
现象,判断出该电路是并联的。
(2) 在用方法二和方法三进行判断时,发现这两种方法都存在不足之处。方法二的不足是
如果断开的是并联电路的干路导线,则现象和串联电路一样,两个灯泡都不发光,无法判断
,方法三的不足是
如果是并联电路,则会造成电源短路
。
答案：20. (1) 另一个灯泡仍发光 (2) 如果断开的是并联电路的干路导线,则现象和串联电路一样,两个灯泡都不发光,无法判断 如果是并联电路,则会造成电源短路
解析：
【分析】
要判断电路是串联还是并联，需先明确串并联电路的核心特点：串联电路中各用电器相互影响，一处断开则整个电路断路；并联电路中各支路用电器互不影响，支路断开不影响其他支路。问题（1）需利用并联电路支路独立的特点判断；问题（2）需分析两种方法操作时的特殊情况，明确其不足。
【解析】
（1）根据串并联电路特点：若取下一个灯泡后，另一个灯泡仍发光，说明两灯工作互不影响，符合并联电路的特点，因此可判断为并联。
（2）方法二：断开导线时，若断开的是并联电路的干路导线，整个电路会断路，两灯都不发光，该现象和串联电路断开任意导线的现象一致，无法区分电路类型；方法三：将任意一个灯泡的两个接线柱用导线连接，若电路是并联，会直接连通电源正负极，造成电源短路，损坏电源，存在安全隐患。
【答案】
（1）另一个灯泡仍发光 （2）如果断开的是并联电路的干路导线，则现象和串联电路一样，两个灯泡都不发光，无法判断；如果是并联电路，则会造成电源短路
【知识点】
电路串联与并联；电路故障分析；电源短路
【点评】
本题考查串并联电路的判断及方法评估，重点强化学生对串并联电路特点的理解，同时培养学生分析电路操作合理性的能力，是初中电学的基础题型。
【难度系数】
0.5
21. (8分)如图所示,小芳在物理实验室对串联电路的电压规律进行实验探究时,利用现有的器材按如下步骤进行操作。
A. 闭合开关S,用电压表测出$L_1$两端的电压;
B. 在测$L_2$两端的电压时,小芳为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只将A接点改接到C接点上;
C. 测出AC间的电压。
(1) 对小芳的以上实验操作进行评价:
① 在拆接电路时,开关应该
断开
;
② 小芳用上面的方法能否测出$L_2$两端的电压?为什么?答:
不能，电压表正负接线柱接反了
。
(2) 改进方法后,测出AB、BC、AC间的电压如下表所示。小芳依据本次实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压
等于
(选填“等于”或“不等于”)各用电器两端的电压之和。这个实验在设计方案上存在的不足之处是
只测一组数据,存在偶然性
。
答案：21. (1) ① 断开 ② 不能 电压表正负接线柱接反了 (2) 等于 只测一组数据,存在偶然性
解析：
【分析】
本题围绕串联电路电压规律的实验操作展开，需结合电学实验基本规范、电压表使用规则及实验设计的科学性来分析：首先，拆接电路时开关断开是安全操作要求；其次，判断电压表能否正确测量L₂两端电压，需看正负接线柱是否接反；最后，根据实验数据总结串联电路电压规律，同时分析实验方案的不足，即是否通过多次实验避免偶然性。
【解析】
(1) ① 拆接电路时，为防止电路短路损坏器材，开关必须断开；② 测L₁两端电压时，电压表的A接点接正接线柱、B接点接负接线柱，当将A接点改接到C接点时，电压表正负接线柱接反，无法正确测量L₂两端电压。
(2) 由实验数据可知，AB间电压与BC间电压之和等于AC间电压，因此串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和；该实验仅测量了一组数据，未进行多次实验，结论具有偶然性，不具备普遍性。
【答案】
(1) ① 断开；② 不能，电压表正负接线柱接反了 (2) 等于；只测一组数据，存在偶然性
【知识点】
串联电路电压规律、电压表的使用、实验探究的科学性
【点评】
本题考查串联电路电压规律实验的核心要点，涵盖电学实验基本操作、电压表使用规则及实验设计的严谨性，是电学实验的基础题型，需学生熟练掌握相关知识点。
【难度系数】
0.8
