最新中考物理三轮复习必考的重点实验（讲义） 专题12 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点

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2023年中考物理三轮复习实验和计算压轴及创新题精准练的41个专题突破(全国通用)
第一部分 新课标13类中考必考的重点实验
专题12.探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点（共9道题）
1.（2022辽宁大连）某同学在探究“串联电路电流的特点”时，将两个规格不同的小灯泡L1、L2串联起来，实验电路图如图甲所示。
（1）根据实验电路图，用笔画线将图乙中的实物连接起来，电流表测A处电流 。
（2）该同学连接好电路后，用开关“试触”，观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧，则他连接的电路存在的问题是 。
（3）正确连接电路后，闭合开关S，发现L1灯不发光，L2灯发光。该同学猜想可能是L1灯被短接了。他拿来一根导线进行检验，根据看到的现象判断出他的猜想是错误的。
①请写出他检验时的做法及观察到的现象。
做法： 。
现象： 。
②请你对L1灯不发光提出一个合理的猜想： 。
【答案】（1）
（2）电流表正负接线柱接反了 （3）将导线并联在L1灯两端 L1灯不发光，L2灯发光，电流表示数变大 通过L1灯的电流过小，导致实际功率过小。
【解析】（1）由电路知，小灯泡L1、L2组成串联电路，电流表测A处电流，电流表选0~0.6A 量程，把各元件按顺序连接起来，如图所示
（2）连接好电路后，用开关“试触”，观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧，是由于电流从电流表负接线柱流入，从正接线柱流出，故他连接的电路存在的问题是电流表正负接线柱接反了。
（3）①正确连接电路后，闭合开关S，发现L1灯不发光，L2灯发光。可将导线并联在L1灯两端。
观察到 L1灯不发光，L2灯发光，电流表示数变大；说明L1灯被短接后电路中的电阻变小，电流变大，故原电路的L1灯没有被短接，他的猜想是错误的。
②当电路中的电流过小时，由P=I2R知，电功率也会过小，导致灯不发光；故L1灯不发光是由于通过L1灯的电流过小，导致实际功率过小。
2. （2022广西桂林）小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中：
（1）他们按如图甲的电路图连接电路，在图乙的实物图中还差一根导线没有连接，请在图中画出该条导线；
（2）在实验过程中，突然熄灭，亮度不变，电路可能出现的故障是 路；
（3）排除故障后，用电流表测出通过、和干路电流，记录如下表，第三次实验时电流表指针指在如图丙的位置，其读数应为 A；小桂分析实验数据后得出结论：并联电路干路电流等于各支路电流之和，且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确，为了验证这个结论是否正确，他们应该更换规格 （选填“相同”或“不同”）的灯泡再次实验。
（4）本实验要进行多次实验的目的是 。
【答案】 （1）
（2）断 （3）0.24 不同 （4）寻找普遍规律
【解析】（1）如图甲所示，灯L1、L2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测灯L1的电流，电流A2测灯L2的电流，差的一根线如图所示：
（2）灯L1、L2并联，互不干扰，在实验过程中，L2突然熄灭，L1亮度不变，若L2短路，则L1也熄灭，故原因是L2断路，。
（3）如图丙所示，电流表接0~0.6A量程，分度值为0.02A，读数为0.24A。
为使结论具有普遍性，应更换不同规格的灯泡进行实验。
（4）本实验是找规律类实验，多次实验的目的是寻找普遍规律。
3.（2022陕西）在“探究并联电路电流特点”的实验中，小华设计了如图-1所示的电路进行实验。
（1）连接电路时，开关应处于 状态；
（2）实验中，在A、B、C三处各接入一个电流表，并选择合适的量程，闭合开关，测得A、B、C三处的电流分别为IA 、IB、IC。更换多组 （选填“相同”或“不同”）规格的灯泡重复实验，部分实验数据如表所示；
（3）分析实验数据可得：在并联电路中，干路电流与各支路电流的关系是 （写出关系式）；
（4）小华在某次实验时，测得C处电流IC为0.30 A，观察到A处电流表指针位置如图-3所示，则A处电流大小为 A。
【答案】 （1）断开 （2）不同 （3）IA=IB+IC （4） 0.8
【解析】（1）连接电路时，避免电路中电流过大，烧坏用电器，所以开关要断开。
（2）为了避免实验的偶然性，需要更换不同规格的灯泡重复试验。
（3）通过分析三次试验可知，C处的电流IC与B处的电流IB的和等于A处的电流IA，即并联电路中干路电流与支路电流的关系是IA=IB+IC
（4）由表格中的数据可知，电流的最大值是0.7A，所以电流表接入电路中的量程是0~3V，此时电流表的示数为0.8A。
4．如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
（1）连接电路时，开关应 。实验时，灯L1和灯L2的规格应 。（填“相同”或“不相同”）
（2）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB＝3V，UBC＝0V，UAC＝3V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是 。
（3）处理好故障后，小明把电压表接在AB之间重新测量，电压表示数如图乙所示，电压表的分度值是 V；为了使实验结果更准确，接下来小明应该：断开开关 。
（4）正确实验后，小明分析多组数据得出结论： 。（请使用文字叙述）
【答案】（1）断开；不相同；（2）L1断路；（3）0.5；换接电压表0～3V；（4）串联电路的总电压等于各部分电压之和
【解析】（1）连接电路时，开关应断开。实验时，为得出普遍性的结论，灯L1和灯L2的规格应不相同；
（2）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB＝3V，则说明AB之外的电路为通路，UAC＝3V，说明AC之外的电路为通路；说明AB之外的电路为通路；UBC＝0V，说明BC之外的电路为断路，小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是L1断路；
（3）处理好故障后，小明把电压表接在AB之间重新测量，电压表选用大量程，示数如图乙所示，电压表的分度值是0.5V，电压为2V，为了使实验结果更准确，接下来小明应该：断开开关，换接电压表0～3V；
（4）正确实验后，小明分析多组数据得出结论：串联电路的总电压等于各部分电压之和。
5．在“探究并联电路中的电流规律”实验中：
（1）小罗同学设计的实验电路如图甲所示，她选用的电源电压是3V。关于小灯泡规格的选择，下列说法正确的是 。
A.没有限制，可以任意选取
B.小灯泡的额定电压必须为3V
C.小灯泡的规格应该不同
D.必须保证小灯泡的额定电流相同
（2）小罗同学将电流表接在A处，闭合开关，电流表指针位置如图乙所示。她的电流表量程选择正确吗？答： 。
（3）在得出实验结论时，我们将图甲中A、B处的电流称为支路中的电流，C处的电流称为 电流。
【答案】（1）C；（2）正确；（3）干路。
【解析】（1）实验中为了防止偶然性的发生，寻找普遍的规律，应选用不同规格的灯泡多次实验，故C正确；
（2）由图可知，指针偏转的角度正常，不偏大也不偏小，量程选择正确；
（3）由图可知，C在干路中，则C处的电流为干路电流。
6.按照课本要求探究并联电路中电流的关系，他们设计的电路如图所示。把电流表分别接入到电路中的A、B、C处，测出它们的电流，填入下表：
⑴通过对上面数据的分析,可以得出的结论是: ；
⑵测量三次的目的是： ，在实验中我们可以采用 的方法改变电流的大小从而进行三次实验；
⑶结合你用一个电流表做实验时的体会，提出一条对本实验的改进意见： 。
【答案】（1）并联电路干路中的电流等于各支路电流之和
（2）使结论更具有普遍性、可靠性 更换不同规格的小灯泡等（只要答案合理均给分）
（3）使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处，测出它们的电流
【解析】（1）发现每次实验都有两个支路电流之和等于干路电流，所以得出的结论是并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。
（2）多次测量得出的结论更可靠，结论更具有普遍性。更换不同规格的灯泡或者更换电源。
（3）使用一个电流表做这个实验比较麻烦，如果使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处，分别测出它们的电流，再比较干路电流和支路电流关系更方便。
7.在探究电路的实验中，用铜导线按图甲连接好元件，闭合开关后，两表示数如图。
（1）在连接两电流表的导线中，实际电荷定向移动方向是 （选填“向左”、“向右”或“无规则运动”）。
（2）在使用电流表前发现其指针偏向0刻线左侧，应调节表盘下面的 ，使指针归0。
（3）通过L1、L2的电流分别是 A、 A。
【答案】（1）向左；（2）调零旋钮；（3）0.76；0.24。
【解析】（1）在连接两电流表的导线中，电流是从电源的正极出发，经过电流表、用电器，回到电源的负极，如图所示电路，开关闭合后，电流方向与电子定向移动方向相反，金属导体中实际是电子移动，所以实际电荷定向移动的方向是从右向左；
（2）在使用电流表前，需要先检查电流表的指针是否对准零刻线，如果不在“0”刻度线上，需要调节表盘下面的调零旋钮，使指针归0；
（3）由图可知，两灯泡并联，电流表A2测量通过灯泡L2的电流，电流表A1测量干路电流，则乙选择的是0～3A量程，故乙为电流表A1，其分度值为0.1A，示数为I＝1A；
电流表丙选择的是0～0.6A，分度值为0.02A，示数为I2＝0.24A，即丙为电流表A2，则通过灯泡L2的电流为0.24A；
根据并联电路的电流特点可知，通过灯泡L1的电流为I1＝I﹣I2＝1A﹣0.24A＝0.76A。
8.小明按照课本要求探究并联电路中电流的关系，他设计如图甲的电路图，连成图乙所示的实物图，把电流表分别接在A，B，C处，测出它们的电流，填入下表。
（1）小明连接完电路，闭合开关后发现电流表指针向左偏转，出现这种现象的原因是 ，小明改正后，再测C点电流读数时，L2突然不亮了，L1仍旧发光，小明会看到电流表的示数 （选填“不变”“增大”、“减小”）。
（2）通过对表格中数据的分析，可以得出 。
（3）测量三次的目的是 ，在实验中我们可以采用 的方法来改变电流的大小而进行三次实验。
（4）小刚提出，可以在原有器材的基础上再添加一个开关，可以不用来回拆接电流表，就可以完成实验。请在虚线框内画出符合这个设计的电路图。
【答案】（1）电流表正负接线柱接反；（2）减小； （3）并联电路干路电流等于各支路电流之和；（4）使结论更具有普遍性；（5）更换不同规格的小灯泡；（6）如上所示
【解析】（1）小明连接完电路，闭合开关后发现电流表指针向左偏转，出现这种现象的原因是：电流表正负接线柱接反；
小明改正后，再测C点电流读数时，即干路电流，L2突然不亮了，L1仍旧发光，则说明L2所在支路断路，电流表测L1的电流，由并联电路各支路互不影响，根据并联电路电流的规律，小明会看到电流表的示数减小；
（2）根据表中数据：
0.10A+0.12A＝0.22A；
0.20A+0.24A＝0.44A；
0.26A+0.3A＝0.56A；
可以得出并联电路干路电流等于各支路电流之和；
（3）测量三次的目的是使结论更具有普遍性，在实验中我们可以采用更换不同规格的小灯泡的方法来改变电流的大小而进行三次实验；
（4）在不更换电流表位置的情况下，在支路上各接一个开关，如下所示：
9.我们已经学习了串联电路电压的规律，那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢？小明利用以下实验器材进行实验：阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V的电源、开关及导线。请回答下列问题：
（1）连接电路时，应将开关处于 状态（选填：“断开”或“闭合”）；
（2）如图甲所示，小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB和CD两位置，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，则AB间电压为 V．比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论：串联电路中，电阻值越大，其所分电压 ；
（3）为了进一步探究电压的分配规律，小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验，观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等，于是得出：“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信？ （选填：“可信”或“不可信”），你的理由是： 。
【答案】（1）断开；（2）2；越大；（3）不可信；要得到普遍性规律，实验中每次实验的电阻比值应不同
【解析】（1）连接电路时，开关处于断开状态。
（2）电压表使用0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，10Ω两端的电压是2V，
电阻10Ω通过的电流为：I＝＝＝0.2A，
串联电路中电流处处相等，所以5Ω电阻两端的电压为：U2＝IR2＝0.2A×5Ω＝1V，
所以串联电路中，电阻值越大，其所分电压越大。
（3）实验过程中，三次实验的电阻比都是2：1，具有偶然性，实验中每次实验的电阻比值不同，才能得到普遍性结论，所以这一实验过程得到的结论不可信。实验次数
1
2
3
电流表的示数/A
0.18
0.2
电流表的示数/A
0.18
0.2
电流表的示数/A
0.36
0.4
图2
实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.46
0.18
0.28
2
0.36
0.20
0.16
3
0.7
0.32
0.38
实验次数
A处的电流IA／A
B处的电流IB／A
C处的电流IC／A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.20
0.24
0.44
3
0.25
0.30
0.55
实验
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.20
0.24
0.44
3
0.26
0.3
0.56
实验次数
AB间电阻/Ω
CD间电阻/Ω
1
10
5
2
20
10
3
30
15