Question

（2012?泰州）（1）如圖1是一個封閉的電路盒，盒面上有兩個燈泡和一個開關，撥動開關，兩個燈泡或一齊亮、或一齊滅．
①有同學說，這兩個燈泡是串聯的你的看法是

不一定

；簡述理由：

如果是并聯的，開關接在干路中也可以控制兩燈

．
②不打開盒子，也無任何輔助器材，如何證明你的上述看法．簡要說明你的操作方法及結論：

擰下其中的一個燈泡，閉合開關，若另一燈亮，說明兩燈是并聯；若另一燈不亮，則說明兩燈是串聯

．
（2）用如圖2所示電路可以估測燈泡的阻值，實驗按下列步驟進行請將有關步驟填寫完  整，并回答相關問題
①第一步：按電路圖正確連接電路．
②第二步：斷開開關S₂，閉合開關S₁、S₃，適當調節滑動變阻器?觀察到電流表示數為0.3A．
③第三步：斷開開關

S₃

，閉合

S₁、S₂

，調節

電阻箱

連入電路的阻值，使電流表的示數仍然為0.3A．
④問題--某同學在第三步操作中發現：當電阻箱（參見圖3）的阻值調為19Ω時，電流表示數略大于0 3A，當電阻箱的阻值調為20Ω時，電流表示數略小于0.3A．在這種情況下，

不應該

（選填“應該”或“不應該”）調節滑動變阻器，以便電流表的示數恰好為0.3A．由該同學的實驗，可判斷所測燈泡的阻值約為

19.5

Ω．
（3）在做“探究影響電流做功多少的因素”實驗時，可以根據燈泡的亮暗程度比較相同時間內電流做功的多少．如圖4是進行該探究的電路之一．
①提供“2.5V”和“3 8V”兩種規格的燈泡若干，則你所選用的燈泡是

2.5V和3.8V的燈泡各一只

．
②由圖4所示電路，可探究電流做功多少與

電壓

的關系．
③對于“電流做功多少與通電時間的關系”，是否必需通過實驗探究來發現？簡要說明你的觀點

不是，根據我們的生活經驗可知，通電時間越長，家用電器消耗的電能越多

．

Answer 1

分析：（1）①一個開關同時控制兩盞燈，兩燈可串可并；
②根據并聯和串聯的特點分析判斷．并聯時各個用電器是獨立工作、互不影響，而串聯時用電器是相互影響，不能獨立工作．
（2）根據實驗電路圖可知，實驗時無電壓表，只有電流表，可根據并聯電路各支路兩端的電壓特點進行實驗，即：連接好電路圖后，用電流表測出通過待測電阻的電流，再將開關與電阻箱連接并調節電阻箱的阻值使電流表的示數不變，根據并聯電路的電壓相等和歐姆定律可知待測電阻的阻值與電阻箱的阻值相等；本實驗采用等效法測電阻，滑動變阻器即起保護電路的作用；
（3）①②電流做功多少與電壓、電流和通電時間有關，由實驗電路（串聯）可知，探究的是與電壓的關系，所以需要選擇不同規格的燈泡（電阻不同）；
③根據我們的生活經驗可知，通電時間越長，家用電器消耗的電能越多．

解答：解：
（1）①兩燈串聯，開關可以同時控制兩燈；若兩燈并聯，但開關在干路上，也能同時控制兩燈，所以兩燈不一定是串聯；
②在串聯電路中，各用電器之間相互影響，閉合開關后，若取下其中一個小燈泡，則另一燈不亮；
在并聯電路中，用電器之間互不影響，若取下其中一個燈泡，另一燈不會受到影響．
因此，不打開盒子的情況下，可以擰下其中的一個燈泡，閉合開關，若另一燈亮，說明兩燈是并聯；若另一燈不亮，則說明兩燈是串聯．
（2）實驗的主要步驟有：
第一步．根據電路圖連接電路，
第二步．斷開開關S₂，閉合開關S₁、S₃，讀出電流表的示數為I；
第三步．斷開開關S₃，閉合開關S₁、S₂，調節電阻箱，使電流表示數不變；
本實驗采用等效法測電阻，不應該調節滑動變阻器，可估測燈絲電阻在19Ω和20Ω之間，取19.5Ω；
（3）①電流做功多少與電壓、電流和通電時間有關，要探究與電壓的關系，要控制電流、通電時間相同，所以采取串聯，需要兩燈的電阻不同（分得的電壓不同），所以需要選擇不同規格的燈泡，即2.5V和3.8V的燈泡各一只；
②由圖可知是串聯，電流相同，研究的是電流做功與電壓的關系；
③不需要設計實驗研究與通電時間的關系，因為由生活經驗告訴我們，通電時間越長，家用電器消耗的電能越多．
故答案為：（1）①不一定；如果是并聯的，開關接在干路中也可以控制兩燈；
②擰下其中的一個燈泡，閉合開關，若另一燈亮，說明兩燈是并聯；若另一燈不亮，則說明兩燈是串聯
（2）③S₃；S₁、S₂；電阻箱；
④不應該； 19.5；
（3）①2.5V和3.8V的燈泡各一只；
②電壓；
③不是．根據我們的生活經驗可知，通電時間越長，家用電器消耗的電能越多．

點評：本題為三個實驗，第一、第三個實驗難度不大，難點在第二個實驗，其中利用電阻箱和等效替代法來測電阻是一大特點，無論是借助一塊電流表還是電壓表，目的都是為了使電路中的其他條件不變，這樣才能達到“等效”的目的．設計成兩個支路，各由一個開關控制，則是為了便于操作，避免元件拆裝帶來的麻煩．此類方法簡便實用，效果明顯，值得我們學習和借鑒．