Question

6．甲、乙两位同学在探究串联和并联电路中电流的规律时，看到实验桌上的器材有：学生电源一个，开关一个，小灯泡一个，弹簧测力计一个，导线若干，他们交流后决定：
（1）由甲同学向老师报告，要求增加的新元件是电流表，同时撤掉弹簧测力计换取一个不同规格的灯泡．
（2）甲同学率先探究串联电路中的电流规律，刚接好最后一根导线，小灯泡就亮了，乙同学立即切断电源，经检查发现在连接电路时没有将开关断开．
（3）甲同学注意了上述问题，将电流表接在串联电路中，闭合开关发现表的指针向左偏转，乙同学发现了问题的原因是电流表正负接线柱接反了；调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光，电流表有读数，原因可能是另一个灯泡短路了．
（4）在乙同学的协助下，甲同学终于完成了探究串联电路电流规律的正确连接，甲同学读取电流表的示数后，感觉比其它实验小组的读数大一些，于是他断开开关又仔细观察发现电流表还有0.04A的读数，这时才意识到使用电流表之前还必须调零．
（5）乙同学接着探究并联电路中电流的规律，正确选择量程后，刚闭合开关电流表的指针就迅速达到最右端，并且两灯泡都不亮，甲同学立即切断电源，经检查发现的问题是电流表直接接在电源两端了（电流表将两个灯泡短路）；．
（6）故障排除后，乙同学很快完成了实验，并总结出并联电路中干路电流I₀与支路电流I₁及I₂的关系是I₀=I₁+I₂．．
（7）甲同学按乙的方法重复了一遍，由于时间紧张，只测了干路电流和通过灯泡L₁的电流，没有认真读数就整理了器材，只记得两次电流表指针偏转的位置一样，都是从0开始向右偏转12个小格，乙同学灵机一动，帮助甲同学算出了通过灯泡L₂的电流是0.96A．

Answer 1

分析 （1）探究串联与并联电路中电流的规律时要用到电流表和两个不同规格的小灯泡，而不用弹簧测力计；
（2）为保护电路，连接电路时开关应断开；
（3）闭合开关发现表的指针向左偏转，说明电流表的接线柱接错了，再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光，说明另一个灯泡短路了；
（4）使用电流表之前还必须调零；
（5）闭合开关电流表的指针也迅速达到最右端，并且两灯泡都不亮，说明电流表直接接在电源两端了（电流表将两个灯泡短路）；
（6）并联电路中干路电流I_总与支路电流I₁及I₂的关系是干路中的电流等于各支路电流之和；
（7）干路中的电流表的量程是支路中的电流表的量程的5倍，根据电流表的分度值和从0开始向右偏转12个小格确定电流表的示数，再利用并联电路的电流特点计算另一支路的电流．

解答 解：（1）要求增加的元件是电流表，同时撤掉弹簧测力计换取 一个规格不同的灯泡．
（2）刚接好最后一根导线，表的指针迅速达到最右端，经检查发现在连接电路时没有将开关断开．
（3）将电流表接在串联电路中，闭合开关发现表的指针向左偏转，问题的原因是电流表正负接线柱接反了；调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光，电流表有读数，原因可能是另一个灯泡短路．
（4）使用电流表之前还必须调零，否则读数不准确．
（5）闭合开关电流表的指针也迅速达到最右端，并且两灯泡都不亮，经检查发现的问题应是短路．
（6）并联电路中干路电流I₀与支路电流I₁及I₂的关系是 I₀=I₁+I₂．
（7）干路电流表的量程为0～3A，1大格为1A，分度值为0.1A，从0开始向右偏转12个小格，读数为12×0.1A=1.2A，通过灯泡L₁的电流为$\frac{1}{5}$×1.2A=0.24A，通过灯泡L₂的电流为1.2A-0.24A=0.96A．
故答案为：（1）电流表；弹簧测力计；一个规格不同的灯泡；
（2）开关断开；
（3）电流表正负接线柱接反了；另一个灯泡短路了；
（4）调零；
（5）电流表直接接在电源两端了（电流表将两个灯泡短路）；
（6）I_总=I₁+I₂；
（7）0.96．

点评 本题考查了在探究串联与并联电路中电流的规律实验时，出现的问题和改正措施、结论．注意在连接电路前应把开关断开，观察使用的电源电压，连接好电路一定要仔细检查是否有短路的地方．