Question

4．甲、乙兩位同學在探究串聯和并聯電路中電流的規律時，看到實驗桌上的器材有：學生電源一個，開關一個，小燈泡一個，彈簧測力計一個，導線若干，他們交流后決定：
（1）由甲同學向老師報告，要求增加的元件是一個規格不同的燈泡，同時撤掉彈簧測力計換取電流表．
（2）甲同學率先探究串聯電路中的電流規律，剛接好最后一根導線，表的指針迅速達到最右端，乙同學立即切斷電源，經檢查發現在連接電路時沒有將開關斷開，也沒有正確地選擇量程．
（3）甲同學注意了上述問題，同時又調節了電源后，將電流表接在串聯電路中，閉合開關發覡表的指針向左偏轉，乙同學發現了問題的原因是電流表正負接線柱接反了，調整后再次閉合開關發現只有一個小燈泡發光，電流表有讀數，原因可能是電流表與另一個小燈泡并聯了．
（4）在乙同學的協助下，甲同學終于完成了探究串聯電路電流規律的正確連接，甲同學讀取電流表的示數后，感覺比其他實驗小組的讀數大一些，于是他斷開開關又仔細觀察發現電流表還有0.04A的讀數，這時才意識到使用電流表之前還必須校零．
（5）乙同學接著探究并聯電路中電流的規律，正確選擇量程后，剛閉合開關，電流表的指針也迅速達到最右端，并且兩燈泡都不亮，甲同學立即切斷電源，經檢查發現的問題是電流表直接接在電源兩端了（電流表將兩個燈泡短路）．
（6）故障排除后，乙同學很快完成了實驗，并總結出并聯電路中干路電流I總與支路電流I₁及I₂的關系是I_總=I₁+I₂．
（7）甲同學按乙的方法重復了一遍，由于時間緊張，只測了干路電流和通過燈泡L₁的電流，沒有認真讀數就整理了器材，只記得兩次電流表指針偏轉到的位置一樣，都是12個小格，乙同學靈機一動幫助甲同學算出了通過燈泡L₁的電流是0.24A，通過燈泡L₂的電流是0.96A．

Answer 1

分析 （1）探究串聯與并聯電路中電流的規律時要用到電流表和兩個小燈泡，而不用彈簧測力計；
（2）接好最后一根導線，表的指針迅速達到最右端說明電源電壓過高和開關是閉合的；
（3）閉合開關發現表的指針向左偏轉，說明電流表的接線柱接錯了，再次閉合開關發現只有一個小燈泡發光，電流表有讀數說明有一個電燈短路了；
（4）使用電流表之前還必須調零；
（5）閉合開關電流表的指針也迅速達到最右端，并且兩燈泡都不亮，說明有短路出現；
（6）并聯電路中干路電流I_總與支路電流I₁及I₂的關系是干路中的電流等于各支路電流之和；
（7）干路中的電流表的量程是支路中的電流表的量程的5倍，由此計算兩次電流表的示數，再利用并聯電路的電流特點計算另一支路的電流．

解答 解：（1）要求增加的元件是電流表，同時撤掉彈簧測力計換取 一個規格不同的燈泡．
（2）剛接好最后一根導線，表的指針迅速達到最右端，經檢查發現在連接電路時沒有將開關斷開．
（3）將電流表接在串聯電路中，閉合開關發現表的指針向左偏轉，問題的原因是電流表正負接線柱接反了；調整后再次閉合開關發現只有一個小燈泡發光，電流表有讀數，原因可能是另一個燈泡短路．
（4）使用電流表之前還必須調零，否則讀數不準確．
（5）閉合開關電流表的指針也迅速達到最右端，并且兩燈泡都不亮，經檢查發現的問題應是 短路．
（6）并聯電路中干路電流I_總與支路電流I₁及I₂的關系是 I_總=I₁+I₂．
（7）干路電流表的量程為0～3A，讀數為1.2A，通過燈泡L₁的電流為0.24A，通過燈泡L₂的電流為1.2A-0.24A=0.96A．
故答案為：（1）一個規格不同的燈泡；彈簧測力計；電流表；
（2）開關斷開；正確地選擇量程；
（3）電流表正負接線柱接反了；電流表與另一個小燈泡并聯了；
（4）校零；
（5）電流表直接接在電源兩端了（電流表將兩個燈泡短路）；
（6）I_總=I₁+I₂；
（7）0.24；0.96．

點評 本題考查了在探究串聯與并聯電路中電流的規律實驗時，出現的問題和改正措施、結論．注意在連接電路前應把開關斷開，觀察使用的電源電壓，連接好電路一定要仔細檢查是否有短路的地方．