深圳市沙头角中学物理第十三章电路初探单元测试与练习（word解析版）
一、初三物理第十三章电路初探易错压轴题提优（难）
1．进一步探究
电容器是电气设备中的重要元件，是储存电荷的装置。通常简称其容纳电荷的本领为电
容，用字母C表示，单位为法拉，用字母F表示。两个相距很近又彼此绝缘的平行金属板形成一个最简单的电容器，在电路中用表示。
(1)如图，闭合开关，电容的两个极板将带等量异种电荷，这个过程叫电容器充电。充电过程中，经过开关的电流方向是______（选填“从A到B”或“从B到A”）。改变电源电压，电容器所带电荷量Q也发生改变，实验数据如下表。。
电压U/V282
电荷量Q/C4×10-36×10-32×10-35×10-3
电容C/F2×10-30.75×10-31×10-32×10-3
(2)分析数据可知，电容C与电容器两端电压U及电荷量Q的关系式为：C=______。
(3)请把表格补充完整______。
(4)电容的大小不是由带电量或电压决定的，常见的平行板电容器，电容决定式为
S
C
d
ε
=
（ε是一个常数，S为极板面积，d为极板间距离）。多电容器串联时，
12
1111
=
n
C C C C
++…，（C表示总电容，C
1、C2.……C n表示各电容器的电容）。现有两个极板面积分别为S1、S2，极板间的距离分别为d1、d2的平行板电容器串联接到电压为U的电源上，则总电容C=______，总共能够储存的电荷量为______。
【答案】B到A
Q
C
U
= 2.5V 12
1221
S S
S d S d
ε
+
12
1221
S S
d d
U
S S
ε
+
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]充电过程中负电荷从A运动到B，正电荷从B运动到A，则根据电流方向的规定，经过开关的电流方向为B到A。
(2)[2]由表中数据可知
3-3210F 2V 410C -??=?
3-30.7510F 8V 610C -??=?
3-3110F 2V 210C -??=?
即
Q CU =
则
Q C U =
(3)[3]根据上题所得公式Q U C
=，将表中数据带入可得 33510C 2.5V 210F
Q U C --?===? (4)[4][5]现有两个极板面积分别为S 1、S 2，极板间的距离分别为d 1、d 2的平行板电容器串联接到电压为U 的电源上，电容决定式为
S C d ε=
则 111S C d ε= 222
S C d ε=
因为多电容器串联时 121111=n
C C C C ++… 则
12
111=C C C + 带入12C C 、可得
121221S S C S d S d ε=
+
则总共能够储存的电量为 121221U
S S S d C S d Q U ε+==
2．在“测定小灯泡额定功率”实验中，小华同学用如图所示的实验器材进行了实验，其中电源电压保持6V 不变，小灯泡的额定电压为3.8V ，小灯泡的灯丝电阻大约10Ω，滑动变
阻器的规格为“20Ω 1A”．
（1）请用铅笔画线代替导线，在答题纸上将图甲的实物电路连接完整（连线不得交叉）____．
（2）小华实验中，移动滑片P 到某处，发现电压表的示数为3V ，为了能测量小灯泡的额定功率，他将滑片P 向________（选填“左”或“右”）端滑动，直到电压表的示数为
3.8V 时，观察电流表的指针位置如图乙所示，此时电流表的示数为________ ，小灯泡的额定功率为________．
（3）小华想：滑动变阻器接入电路的阻值增大时，通过它的电流________，它两端电压________，（选填“变大”“变小”或“不变”）它消耗的功率是增大还是减小呢____？
【答案】 左 0.4A 1.52W 变小 变大 先增大在减小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）灯泡的额定电流： 3.8=0.3810P V I A U W
=
=，因此电流表选择0～0.6A 的量程；用线把电流表0.6A 的接线柱、灯泡以及滑动变阻器上面任一接线柱连起来即可：
（2）电压表测灯泡电压，要测灯泡的额定功率，使灯泡两端电压为3.8V
，使电压表的示数由3V 增大到3.8V ，要使灯泡电压增大，需要电流增大，总电阻减小，滑动变阻器电阻减小，滑片向左端移动．电流表选择0～0.6A 量程，每一个大格代表0.2A ，每一个小格代表0.02A ，电流为0.4A ，则灯泡的额定功率： 3.80.4 1.52P UI V A W ==?=；
（3）滑动变阻器接入电路的阻值增大时，通过它的电流变小，电路总电压不变，根据串联电路电阻分压规律可知，它两端的电压变大,设滑动变阻器接入电路电阻为R ，电路电流
0=U I R R +，则根据P 滑=I 2可知：22222000()100220U U R U R R R R R R R R R
?==Ω+++++Ω； 又因为R 的变化范围是0~20Ω，所以所以当滑动变阻器接入电路的阻值增大，它消耗的功率先增大后减小（当R 滑=10Ω时消耗的功率最大）．
【点睛】
点评：本题涉及电压表的读数、滑动变阻器的变阻原理、电功率的计算，要认真审题，注意隐含条件，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．
3．若假设在两地之间的输电线发生了短路，如何确定短路的位置？青羊区某学校物理兴趣小组分別进行下面的研究：
他们用AB ?CD 两根长均为L （L 为75cm ）的直电阻丝模拟输电线，将导线连在两根电阻丝之间某处模拟输电线短路，在电阻丝的右侧可以安装检测电路，电阻丝单位长度的阻值为r （每厘米的电阻为2Ω），如图甲所示。他们把一个电压为U 电源（提供4V 稳定电压）?一个定值电阻0R （阻值为300Ω）?电阻箱R 1（0-999.9Ω）和一块电压表（有两个量程分别0-3V 和0-15V ）及开关S 一个用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，制成检测盒，如图乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B ?D 端的两接线柱相连，从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数?经过计算得知短路处到B 端的距离。为了减小误差，电压表示数要不小于量程的三分之一（导线电阻忽略不计）。
(1)电压表的量程应选取______V ；
(2)当电阻箱调为0，电压表示数为3V 时，短路处到B 的距离____m ；
(3)如果知短路位置改变，考虑测量值超电压表量程的可能。既要使电压表的示数不小于量
程的三分之一，又要确保不超电压表量程，电阻箱R 1的取值范围____Ω；
(4)如果电阻箱已经调到要求范围内的某阻值且读数为R 1，推导出短路处到B 端距离L 1与电压表示数U 0的关系式∶L 1=______（用r ?U ?U 0?R 1?R 0表示）
【答案】0V-3V 0.25 100-600Ω
00010()2R U U U R U r
-- 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了减小误差，电压表示数要不小于量程的三分之一，电压为4V ，如果电压表量程选择0～15V ，15V 的三分之一等于5V ，大于4V ，故应选择0～3V 。
(2)[2]由串联电路分压特点知 0004V 3V 13V 3
r U U R U L --=='= 故
0m 2300Ω5Ω0cm 0.53cm
3R L r =?=
==' 故短路处到B 的距离 10.5m 0.25m 2
12L L =?='''= (3)[3]当短路发生在B 、D 两点时，根据串联电路分压的特点知
01004V 3V 13V 3
R U U R U --=='= 即
01300Ω100Ω33
R R '=== 当短路发生在A 、C 两点时，根据串联电路分压的特点知
013213
R U U R U -==总 即
022300Ω600ΩR R ==?=总
则变阻箱接入电路的电阻为
600Ω75cm 22Ωcm 300ΩR R R ''=-=-??=总线
故电阻箱R 1的取值范围为
100Ω300Ω
(4)[4]根据串联电路分压的特点可得
00
11
2R
R
L U
U
r U
-
+
=
则
0001
1
()
2
R U U U R
L
U r
--
=
4．瑞瑞和欢欢在网络上看到用土豆点亮LED小灯泡的视频，为了验证视频的真实性，他们找来一些物品，按照视频中的方式连接了如图所示的实验电路：
(1)闭合开关后，LED小灯泡果真被点亮了。此时，土豆相当于电路中的__________，该装置实现的能量转化是___________能转化为电能；
(2)为什么土豆能够点亮LED小灯泡呢？通过查找资料他们了解到：铜片和锌片在电解质（即土豆中富含的果酸）的作用下，使电子由锌片处出发并沿着导线经过LED小灯泡到达铜片处，因此闭合电路中会产生电流。由此可知，该土豆电池的正极是________片；(3)为了验证土豆电池的正负极，他们还可以选用下列实验仪器中的_______（填字母代号）进行判断；
A．小灯泡 B．电压表 C．电阻
极板
果蔬材料种类
铜片和铝片间的电压/V铜片和锌片间的电压/V
西红柿0.470.93
苹果0.550.96
柠檬0.620.99
(4)根据获得的知识，瑞瑞和欢欢又找来了更多物品进行创新实验。在果蔬中插入不同金属制成的极板（极板材料不同），并保持两块极板间的距离、极板与果蔬的接触面积不变，测量两块极板之间的电压，结果如上表中数据及相关条件可知：果蔬电池的电压与
________和________有关。
【答案】电源化学铜 B 果蔬种类极板材料
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]闭合开关后，土豆消耗化学能，产生电能，使LED小灯泡被点亮，所以土豆相当于电路中的电源，该装置实现的能量转化是化学能转化为电能。
(2)[3]铜片和锌片在电解质的作用下，使电子由锌片处出发并沿着导线经过LED小灯泡到达铜片处，因此闭合电路中会产生电流，因为电流方向与电子定向移动方向相反，则电流方向是由铜片流向锌片，而电流是从电源正极流出，所以该土豆电池的正极是铜片。
(3)[4]当土豆电池可以作为电源时，接上电压表，其指针会发生偏转，故据此能判断该电池是否有电压，当电压表正向偏转时，与电压表正接线柱相连的是正极，而灯泡和电阻不能判断出电池的正负极。
故选B。
(4)[5][6]分析表中数据可知，当极板材料相同、果蔬种类不同时，果蔬电池的电压不同，可见果蔬电池的电压与果蔬种类有关；当极板材料不同、果蔬种类相同时，果蔬电池的电压不同，可见果蔬电池的电压与极板材料有关。由此可得：果蔬电池的电压与果蔬种类和极板材料有关。
5．一实验小组用如图所示的器材探究“串联电路的电压关系”。用三节干电池串联供电，他们选择了两只规格不同的小灯泡L1、L2。
(1)请用笔画线代替导线，连接实验电路。要求：电压表测量两灯串联后的总电压，并在右边方框画出电路图。
（________）
(2)为了保证电路的安全，连接器材时，开关应____________。
(3)小明用电压表测量L1两端电压时，直接选用0～3V的量程，小悦说这样不行，规范的操作方法应该是：_________。
(4)他们实验中得出一组实验数据如下表。为了得出串联电路电压关系的普遍规律，他们还应________。
L1两端电压（V）L2两端电压（V）电路两端总电压（V）
1.5
2.8 4.3
(5)在探究串联电路电压关系实验中，物理实验小组按如图所示电路测得V的示数是3.8V，V1的示数是2.3V，V2的示数应为____V。
(6)在测量L2两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数为0，用电压表检测L1两端电压为电源电压，则出现故障的原因可能是（__________）
A．灯L1短路 B．灯L2短路
C．灯L1断路 D．灯L2断路
【答案】断
开先选用0～15V的量程试触，若读数小于3V，再换用0～3V的量程换用不同规格的灯泡，多次实验 1.5 C
【解析】
【分析】
(1)两灯泡、开关、电源组成串联电路，电压表并联在两灯泡两端，连线时注意电压表正负接线柱不要接反；
(2)为保证安全，连接电路时，开关应断开；
(3)因为电源电压大于3V，在测量电压前，应先用0～15V量程，测一下L1两端电压，若电压小于3V，再用0～3V量程；
(4)分析表中实验数据，得出结论；为了得出普遍规律，应更换不同的实验器材，进行多次测量；
(5)串联电路两端电压等于各部分电路电压之和；
(6)两灯突然熄灭说明电路发生断路；电压表测L2两端电压时，电压表示数为零，可能是L2短路或L2之外的电路存在断路；电压表测L1电压时，电压表有示数且等于电源电压，说明此时电压表与电源两极相连接，L1之外电路不存在端路；综合分析可知：电路故障是灯泡L1断路；
【详解】
(1)[1]两灯泡、开关、电源组成串联电路，电压表并联在两灯泡两端，实物图及电路图如图所示：
(2)[2]为保证电路安全，连接电路时，开关应断开；
(3)[3]电流表和电压表在使用时，如不能估计测量值的大小，应采用试触法选择合适量程，即先选用0～15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量。
(4)[4]测出一组实验数据后，为了得出普遍规律，应换用不同规格的灯泡，多次测量；
(5)[5]根据电路图可知，电压表V1测的是灯L1两端电压，电压表V2测的是灯L2两端电压，电压表V测电源两端电压，由于串联电路两端电压等于各部分电路电压之和，因此电压表V2的示数为：3.8V-2.3V=1.5V；
(6)[6]在测量L2两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0，用电压表检测L1两端电压，电压表示数为电源电压，出现此故障的原因可能是：灯泡L1断路；故选C。
【点睛】
本题综合考察串联电路的电压关系实验的实物电路图、实验步骤和操作方法、数据收集和分析以及电路故障的检测，很有代表性的一道实验题。
6．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是________的（填“相同”或“不相同”），小明连接好最后一根导线时，发现灯都亮了，出现这种情况的原因是________．
（2）下表是某同学实验中的一组数据：指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是________，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是__________．
A．灯泡的灯丝断了 B．灯丝的电阻小 C．小灯泡靠近负极（4）甲、乙两同学在做实验时，闭合开关前，电流表的指针均指在零刻度处；当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况．请分析他们在电流
表的使用上分别存在什么问题？（填在下面横线上）
甲：________，乙：________．
（5）改正错误的数据后，分析实验数据得到的串联电路中电流的规律是： ________．
【答案】不相同连接电路时开关没有断开 1.5接了小量程，但按照大量程读数 B 没有调零电流表正负接线柱接反串联电路中，电流处处相等
【解析】
【分析】
【详解】
（1）实验中，为得到更具普遍性和说服力的结论，应选择两个不同规格的小灯泡进行实验；连接好最后一根导线时，发现灯都亮了，说明连接电路时开关没有断开；
（2）由表中实验数据可知，实验数据1.5A是错误的；这是由于读数时，错把0～0.6A量程看成0～3A量程造成的；
（3）某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光说明电路是通路，电流相同情况下，不发光的灯泡是由于其电阻较小，两端功率较小的缘故，故B选项符合题意．（4）由图甲所示电流表可知，电流表指针反向偏转，这是由于电流表正负接线柱接反了造成的；由图乙所示电流表可知，电流表指针偏转角度太小，这是由于所选电流表量程太大造成的；
（5）通过分析数据可知，串联电路中，电流处处相等
【点睛】
在探究串联电路电流特点时，需要使用不同的用电器，在连接电路时，电路处于开路状态；在串联电路中，电流处处相等，根据电流表的量程来分析解答；当电流表的正负接线柱接反了，指针会反向偏转；使用电流表时要选择合适的量程；在探究串联电路电压特点时，需要有不同型号的用电器进行多次实验，从实验数据中找规律，据此解答．
7．如图所示，小刚在探究“串联电路的电压特点”时，将两盏标有“2.5V0.3A”的小灯泡串联起来，接到可调直流电源两端．突然，原来正常发光的两盏灯同时熄灭．
（1）关于这两盏灯的故障判断，小刚给出了四种猜测：
A．一盏灯断路，另一盏灯完好 B．一盏灯短路，另一盏灯完好
C．一盏灯断路，另一盏灯短路 D．两盏灯同时被烧断
四个猜想中，可能性最大的是___________
（2）如果这两盏灯熄灭的原因是其中的一盏灯有故障．现有①规格相同的灯泡；②符合要求的电压表；③符合要求的电流表；④一根导线．从它们中间选择一种器材来检测故障，你认为不适用的是_____和______（填序号）．理由是_______________．
（3）故障排除后，小刚测出的数据如表，
得出的结论有：
①串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压总和；
②串联电路中各部分两端的电压相等．
请你对上述结论分别进行评估：根据串联电路的电压特点结论_____（填①或②）是错误的．形成错误结论的原因是：______________________________________．
【答案】A③④用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡②采用同样规格的灯泡进行实验（或没有换用不同规格的灯泡进行实验）．
【解析】
【详解】
（1）把两盏灯串联起来接入电路中，原来正常发光的两盏灯同时熄灭突然熄灭，造成此现象的原因是电路中的电流过大，把其中某盏灯的灯丝烧断了，故A可能性大；
正常工作的电路发生短路的可能性较小，两盏灯同时被烧断的可能性也较小。
故选A。
（2）当检查电路故障时，不能断开电路，因此只能把检验器材并联在电路里；电流表和导线的电阻都很小，它并联在用电器两端时，会造成电路中的电流可能过大而烧坏另一盏灯。
所以不适用的是③和④。
（3）由测量的数据发现，电路中两盏灯的电压相同，这是由于实验中选用了相同规格的灯泡导致的，这只是个特殊情况，不能作为普遍规律，故结论②是错误的；
正确的实验步骤应该是换用不同规格的灯泡进行多次实验。
【点睛】
重点是研究并联电路电压特点的实验，注意多次实验时，应选择不同的实验器材，避免实验的偶然性，使结果更有说服力、更具普遍性。
8．小明在探究并联电路的电流规律时，电路图如图甲所示．
（1）在连接电路的过程中，开关要保持_________状态．
（2）电路中，灯泡L1、L2的规格应_________（选填“相同”或“不相同”）．小明把电流表连入电路前，发现电流表指针位置如图乙所示，原因是电流表__________________．（3）小明连接的实验电路如图丙所示，开关闭合后，灯泡L1_________（选填“发光”或“不发光”），原因是灯泡L1_________（选填“短路”或“断路”）．请你改动图中一根导线的位置，使两灯都发光，电流表A1测量灯L1中的电流，电流表A2测干路中的电流，并在改动的导线上打“×”_______．
（4）实验中，小明在电路中换上规格不同的小灯泡进行了多次测量，目的是_________．【答案】断开不相同没有调零不发光短路得出
普遍性的结论
【解析】
【分析】
【详解】
（1）连接电路前使开关处于断开状态，他这样做的目的是：保护电路；
（2）开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左端，即指针没有在零刻度，原因是电流表指针没调零；
（3）由图中可以知道，导线与L1与电流表A1串联后的部分电路并联,所以L1与电流表A1将被短路，L1不会发光；要探究并联电路的电流关系，所以应将两灯泡并联，可通过改动导线将L2接入支路中，电路图如下图所示：
(4)实验中,为得出普遍性的结论,他们应该选择规格不相同的两个小灯泡来进行实验.
因此，本题正确答案是：断开；不相同；没有调零；不发光；短路；见上图；得出普遍性的结论．
【点睛】
为保护电路，连接电路前，开关要处于断开状态，电流表使用前指针要调零，电流表应串联接入电路，如果电流表并联在电路中，与电流表并联电路将短路．
9．如图所示是小明“探究串联电路中电压的关系”的实验电路图.
（1）实验步骤：
A．按如图所示接好电路，闭合开关前，滑片P应调至最_____端.(填“左”或“右”) B．滑片P移至适当位置，用电压表测出定值电阻R0两端的电压U1.
C．保持_________
D．保持滑片P不动，用电压表测出a、b两点之间的电压U.
E.移动滑片P的位置，重复步骤B、C、D两次.
（2）讨论交流：
小明通过对实验数据分析，得到结论：串联电路中各个电阻两端的电压相等，总电压等于各个电阻两端电压之和.另一小组的小芳通过实验得到结论：串联电路中各个电阻两端的电压不相等，总电压等于各个电阻两端电压之和.你认为______的结论更合理，理由是
_______
（3）小明测电阻R0两端的电压时，电压表示数如图乙所示，则此时R0两端的电压为
_______V.
（4）小明按图甲接好电路，闭合开关S，无论怎样移动滑片P，灯泡都不亮，但电压表有读数.经检查，除灯L和定值电阻R0外，其余都没有问题，则电路中存在的故障可能是
______为进一步确定故障，应_______
【答案】右滑片P位置不动。用电压表测出灯泡L两端的电压U2小芳小明所用的定值电阻的阻值与灯泡的阻值相同名具有偶然性 1.2灯泡将电压表接到变阻器两端，若电压表有示数，是灯泡短路，若没示数，是_R0断路
【解析】
【详解】
（1）A．实验中，开关闭合之前，要移动滑动变阻器的滑片，将滑动变阻器调到最大阻值处，即将滑片P置于右端；
C．用电压表测出了定值电阻R0两端的电压U1之后，应该保持滑片P不动，用电压表测出灯泡L两端的电压U2。
（2）小明的结论中“串联电路中各个电阻两端的电压相等”是不合理的，只有串联两个电阻
的阻值相等时，才会得出这个结论，因此只是个特殊情况，不是普遍规律；应该像小芳那样，采用不同阻值的电阻进行实验，这样得出的结论才具有普遍性。
（3）电压表选用的是0～3V量程，分度值为0.1V，指针指在1V后面第2个小格上，因此读数为1.2V。
（4）由图可见，电压表与定值电阻R0并联，灯泡不亮，电压表有读数，说明灯泡L短路或R0断路；
为进一步确定故障，应将电压表接在滑动变阻器R两端并观察电压表有无示数，如电压表有示数说明是灯泡L短路，如电压表无示数说明是电阻R0断路。
10．在探究并联电路电流规律的实验中，图甲是实验的电路图．
（1）连接电路时开关应该是________的，电流表应________（选填“串联”或“并联”）在被测电路中．若要测量灯L2中的电流，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）在实验中，小强发现两个并联的小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，造成这种现象的原因可能是_______．
A．两个灯泡两端的电压大小不同 B．发光微弱的灯泡的灯丝断了
C．灯泡的规格不同 D．发光微弱的灯泡被短路
（4）改变灯泡的规格，用电流表分别测出a、B、C三处的电流I A、I B、I C，重复实验，记录数据如表，根据实验数据得出结论是________．
【答案】断开串联 B 电流表正负接线柱接反了 0.24 C 并联电路的总电流等于各支路电流之和
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据保护电路的原则，连接电路时开关应该是断开的，电流表应串联在被测电路中．若要测量灯L2中的电流，则电流表应接在甲图中的B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，指针反偏，原因是电流表的正负接线柱接反了；
在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，使用小量程，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.24 A．
（3）A. 并联时，支路遭遇的电压相等，故A错误；
B. 若灯泡的灯丝断了，该支路断路，不会有电流，灯不会发光，故B错误；
C. 灯泡的规格不同会造成通过两灯的电流不同，亮度不同，故C正确；
D. 灯泡被短路时，该灯不会电流通过，且电源同时被短路，故D错误；
故选C．
（4）改变灯泡的规格，用电流表分别测出a、B、C三处的电流I A、I B、I C，重复实验，记录数据如表，分析数据可知，A点与B点电流之和都等于C点的电流；
所以根据实验数据得出结论是：并联电路中干路电流等于支路电流之和．
【点睛】
重点是研究并联电路电流的实验，注意多次实验时，应选择不同的实验器材，避免实验的偶然性，使结果更有说服力、更具普遍性．注意电流表读数时看清楚使用的量程，弄清楚分度值再读数，不要小看了读数，在考试中是经常出现的．
11．小明利用如图所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“．
（1）探究串联电路中电流的关系．
①用笔画线代替导线将开关S3连入电路中________．（要求：只闭合开关S3后，R1、R2以及电流表串联；导线不许交叉）
②小明将S3闭合后，发现电流表均无示数．于是他用一只电压表对电路故障（电路中只有一处故障）进行了检测，将电压表接在R1两端时，电压表与电流表均无示数；接在R2两端时，电压表有示数，电流表无示数．电路中的故障是________．小明排除故障后继续实验，读出了电路中各电流表的示数，得到了串联电路中电流的关系是：串联电路中各处电流相等．
（2）完成上述实验后，小明继续探究并联电路中电流的关系．
①各开关的连接情况是________（填写各开关断开或闭合）．
②分析实验中各电流表的读数（如图所示），可知并联电路中电流的关系是________：．
③电阻R1：R2=________．
（3）为了验证结论的普遍性，你可以采用的方法是：________．
（拓展）在电源电压不变的情况下，小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比P最大：P最小=________．
【答案】R2断路闭合S1、S2断开S3
并联电路干路电流等于各支路电流的和1:2改变电源电压9:2
【解析】
【分析】
（1）按从电源正极依次连接，一条路径将所有用电器连接起来；
（2）闭合开关后，电流表无示数，说明电路故障为断路；电压表的示数接近电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；
（3）通过开关的断开与闭合判断出并联电路；
（4）根据实验数据得到并联电路电流的规律；
（5）多次测量找普遍规律，可以改变电源电压；
（6）根据电功率的公式算出两次电功率的比值。
【详解】
（1）①按从电源正极依次把各个元件连接起来，组成了一条电流的路径，电路连接如图所示：
②闭合开关后，电流表无示数，说明电路故障为断路；将电压表接在R1两端时，电压表与电流表均无示数；接在R2两端时，电压表有示数，电流表无示数，说明与电压表并联的R2断路；
（2）①闭合开关S1、S2，断开开关S3，电路有两条路径，组成并联电路；
②由实物图可知电流表选用0-3A的量程，I1=2.4A，I2=1.6A，I3=0.8A，则I1=I2+I3即并联电路干路电流等于各支路电流的和；
③并联电路中各个支路的电压相等，在电压相等的情况下电流和电阻成反比，即
R1:R2=I3:I2=0.8A:1.6A=1:2；
（3）为了验证结论的普遍性，应多次测量，可以采用的方法是：改变电源电压；
在电源电压不变的情况下，并联时的总电阻最大，串联时的总电阻最小，根据可知并联时总功率最大，串联时总功率最小，最大功率和最小功率之比
。
故答案为：（1）①电路连接如图所示：②R2断路；（2）①闭合S1、S2断开S3；②并联电路干路电流等于各支路电流的和；③1:2；（3）改变电源电压；9:2。
【点睛】
本题考查了用电压表判断故障时、电路的连接、并联电路电流的规律、比值等问题是一道综合性实验题，解决本题的关键知道欧姆定律和电功率的公式。
12．在“探究串联电路电压特点”的实验中：
（1）请在如图虚线框中画出与如图对应的电路图，并在电路图中标上L l、L2 ________；
（2）连接电路时，开关必须处于________状态；
（3）实验中用2节干电池串联作为电源，某次测量时，电压表的示数如图所示，则此时灯L1两端的电压为________；
（4）某同学在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D 接线柱上，测量灯L2两端的电压，这一做法存在的问题是________．
【答案】断开2.6V电压表正负接线柱接反
【解析】
【详解】
（1）如图两灯串联，电压表测量L1的电压，据此画出电路图如下：
（2）为了保护电路，连接电路时，开关必须处于断开状态；
（3）用2节干电池串联作为电源，电压不会超过3V，故电压表选择的是0～3V量程，对
应的分度值是0.1V，读数为2.6V；
（4）如图，如果将AE导线的A端松开，接到D接线柱上测量灯L2两端的电压，这样电流从电压表的“-”接线柱流入，从“+”接线柱流出了，电压表的正负接线柱接反了．【点睛】
注意最后一步实验中的电压表的用法，看似连接简单了一点，要认识清楚这种接法正负接线柱是反的，所以是错误的。
13．某同学用如图所示的电路测灯泡L1的电流．
（1）该图中电流表的接法错误是________．
（2）若要测量通过灯L2的电流，但只允许变动原图中的一根导线中的一个端点的连线位置，则应将导线________从________接线柱移动到________接线柱上．
（3）若要测量L1和L2两盏灯的电流之和，那么在第（2）问的基础上只允许再变动一根导线的一个端点的接线位置，则应将导线________从________接线柱移动到________接线柱上．
【答案】正负接线柱接反a电流表正负c电流表负正
【解析】
【详解】
（1）根据实物图可知，电流从L1中流出后进入了电流表的负接线柱，回电源负极；
故该图中电流表的接法错误是正负接线柱接反．
（2）若要测量通过灯L2的电流，则电流表应与灯L2串联，故将导线a从电流表正接线柱移动到负接线柱上即可．
（3）若要测量L1和L2两盏灯的电流之和，则电流表需在干路中，因此将导线c从电流表负接线柱移动到正接线柱上即可．
【点睛】
重点是研究串、并联电路电流特征的实验，注意电流表的使用，应串联在电路中，且连接电流表时，电流方向不能接错，选择量程可用试触的方法。
14．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变．小明同学用甲图所示的电路来探究热敏电阻R T的阻值与温度的关系．已知M为控温器，电源电压恒为12V，R为电阻箱．
（1）在控温器中应该加入下列哪种液体？__
A．自来水 B．煤油 C．食盐溶液
（2）当控温器中液体温度为80℃，电阻箱阻值为102Ω时，电流表的示数为0.1A．则该温度下热敏电阻的阻值为__Ω．
（3）依次改变控温器中的液体温度，同时改变电阻箱的阻值，使电流表的示数始终保持在
0.1A ．通过计算得到相关数据记录如下．从表中可以看出，在一定温度范围内，该热敏电阻的阻值随温度的升高而__（增大/不变/减小）．
（4）在科技创新活动中，小明用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计，它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度．若电压表的读数会随温度的升高而增大，则应在原理图（乙）中__（ab/bc/ac ）两端接入一个电压表．
【答案】煤油 18 减小 ab
【解析】
（1）因为温控器中导线和电阻组成了电路，因此温控器中的液体应该为绝缘体，因此应该选择煤油B ；
（2）电阻箱两端的电压：U 1=IR 1=0.1A×102Ω=10.2V ；
因为电阻箱和热敏电阻串联，该温度下热敏电阻的阻值：
11210.2180.1U U V V R I A
--===Ω； （3）从表格数据中可以直接得出，热敏电阻的阻值随温度的增加而减小；
（4）因为热敏电阻随温度的升高而减小，而电压表的读数随温度的升高而增大，因此电压表应该并联在定值电阻两端，即选ab ．
15．如图是小明“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（填“相同”或“不相同”）．
（2）用电流表测电流时，电流表应与被测电路______联（选填“串”或“并”），下表是某同学在实验中测得的三个不同位置的电流值，有一个位置的电流测量明显有误，造成这一错误的原因是____．
电流表的位置
A B C 电流I/A 0.32 0.32 1.6
（3）甲、乙两位同学在分组实验中，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处．当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况．则甲的问题是：_____；乙的问题是：____．
（4）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 D．小灯泡靠近负极
（5）实验结束小明又借来一只电压表探究串联电路电压特点，他先将电压表正确接在A、B两点间测出了L1的电压，接着将电压表接A的导线改接到C点测L2的电压，你认为他的做法______（选填“正确”或“错误”），原因是______．
【答案】）不相同串读错了量程正负接线柱接反了电流表量程选大了C错误、电压表正负接线柱会反掉
【解析】
(1)为避免实验的偶然性得出具有普遍性的结论，应选用不同规格的灯泡；(2)用电流表测电流时，电流表应与被测电路串联．串联电路各处的电流都相等，测得的三个不同位置的电流值，有一个位置的电流测量明显有误，两个测量值是正确的，错误的电流值应是
1.6A，错误的原因在于：接的电流表的小量程却按照大量程读数了；(3)由图甲可知，在试触过程中出现电流表指针反向偏转，说明电流从负接线柱流入了，即电流表正负接线柱接反了；出现图乙偏转角度太小，说明量程选大了，应该用小量程；(4)A.串联电路中各处的电流都相等，错误；B. 一个灯亮，说明电路为通路，B错误；C. 不亮的灯泡被短路，电路仍为通路，正确；D. 灯发光与否与小灯泡靠近负极无关，错误；选C；(5)将电压表正确接在A. B两点间测出了L1的电压,电压表与A相连的为负接线柱,接着将电压表接A的导线改接到C点测L2的电压，则电流从负接线柱流入了，所以是错误的．