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D
B
B
74

D
5
选用的小灯泡规格相同,且实验次数太少
D
【分析】
首先拿到这道题,第一步先明确题干给出的核心电路连接方式:三只灯泡是串联关系。接下来我们要回忆串联电路的电流基本规律,同时要区分灯泡亮度的决定因素:灯泡亮度由实际功率决定,而非直接由电流大小决定,不要被题干里“L1最亮、L2最暗”的条件误导。根据串联电路的特性,串联电路各处电流完全相等,所以无论灯泡亮暗,通过三个灯泡的电流大小都是一致的,直接对应正确选项即可。
【解析】
串联电路的核心电流规律是:串联电路中各处的电流都相等。本题中三只灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_3$串联在同一电路中,因此通过三只灯泡的电流大小完全相同。
题干中灯泡亮暗不同,是因为不同灯泡的电阻不同,根据功率公式$P=I^2R$,在电流$I$相同的情况下,电阻越大,灯泡的实际功率越大,灯泡就越亮,因此L1最亮仅说明它的电阻最大,L2最暗仅说明它的电阻最小,并不会改变串联电路电流处处相等的特点。因此选项A、B、C错误,选项D正确。
【答案】D
【知识点】
串联电路电流规律
【点评】
本题属于电路基础概念题,易错点是容易被题干给出的灯泡亮暗条件误导,错误认为越亮的灯泡电流越大,解题的关键是牢牢记住串联电路电流处处相等的核心规律,明确灯泡亮度由实际功率决定,和电流大小没有绝对的对应关系。
【难度系数】
0.9
【分析】
拿到这道题可以按两步思路推导:第一步先回忆基础常识,我们学过单节新5号干电池的标准电压是1.5V;第二步题目明确说明是2节5号电池串联供电,结合串联电源的电压规律,串联电池组总电压等于各节电池电压相加,代入数值计算就能得到总电压,再匹配选项选出答案即可,注意不要把干电池的电压和题干里提到的充电锂电池的3.7V混淆。
【解析】
解:已知单节5号干电池的标准电压为1.5V,
2节5号干电池串联,根据串联电路的电压规律,串联电池组的总电压等于各节电池的电压之和,
因此电源总电压:$U=1.5\mathrm{V} × 2 = 3\mathrm{V}$,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
干电池电压,串联电路电压规律
【点评】
本题是电学基础常识题,重点考察学生对常见电源电压的记忆和串联电压规律的简单应用,易错点是误把题干给出的锂电池3.7V当成干电池串联的电压,只要牢记干电池的标准电压值就可以轻松答对。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先先判断电路连接方式,从题图可以看出两个灯泡L₁、L₂首尾顺次连接,属于串联电路。接下来结合题目给出的“两个灯泡规格不同”的条件,对照串联电路的电流、电压规律,结合欧姆定律、实际功率和亮度的关系,以及串联用电器的工作特性,逐一排查每个选项的正误,就能得到正确答案。
【解析】
1. 确定电路类型:由图可知L₁、L₂串联接入电路。
2. 分析选项A:两个灯泡规格不同,说明二者电阻R₁≠R₂,串联电路电流处处相等,根据U=IR可知,两灯两端的电压U₁≠U₂,A错误。
3. 分析选项B:串联电路的核心特点就是各处电流都相等,和灯泡的规格没有关系,因此通过L₁、L₂的电流一定相等,B正确。
4. 分析选项C:灯泡的亮度由实际功率决定,根据功率公式P=I²R,串联时电流I相同,R₁≠R₂,因此两灯的实际功率P₁≠P₂,亮度不相同,C错误。
5. 分析选项D:串联电路中各用电器工作互相影响,拧下L₁后电路发生断路,没有电流通过L₂,L₂无法发光,D错误。
综上,本题选B。
【答案】B
【知识点】串联电路电流规律,串联电路工作特性,实际功率与亮度
【点评】
本题是串联电路基础规律的常规考题,易错点是忽略题干“规格不同”的前提,误认为两灯电压、亮度都相等。需要明确:串联电路电流处处相等是串联的固有属性,不受用电器规格影响;而用电器的分压、实际功率会随自身电阻的不同而改变,同时串联电路一处断路,整个电路都无法工作。
【难度系数】
0.9
【分析】
我们首先明确两个已知前提:家庭电路的供电电压是220V,单个小彩灯允许的最大电压为3V。首先判断连接方式:如果把小彩灯并联接入电路,每个小彩灯两端的电压都等于220V,远超过其最大耐受电压,会直接烧坏,因此必须利用串联电路的分压特性,让总电压分摊到多个小彩灯上,保证每个小彩灯的实际电压不超过3V。接下来计算所需的最少个数,用总电压除以单个小彩灯的最大允许电压,得到的结果不是整数时不能向下取整,否则剩余电压会让小彩灯分压超标,必须向上取整得到最终数量。
【解析】
1. 已知家庭电路电压U=220V,单个小彩灯允许的最大电压U₀=3V。
2. 根据串联电路的电压规律:串联电路总电压等于各部分用电器两端电压之和,只有将小彩灯串联,才能通过分压让每个小彩灯两端的电压低于等于3V,避免烧坏。
3. 计算所需小彩灯的理论数量:$n=\frac{U}{U_0}=\frac{220V}{3V}\approx73.33$。
4. 若取73个小彩灯串联,每个小彩灯的实际分压约为$\frac{220V}{73}\approx3.01V$,超过了3V的最大允许值,不符合要求,因此需要向上取整,至少需要74个小彩灯串联接入电路。
【答案】
74 串
【知识点】
串联电路电压规律,家庭电路电压
【点评】
本题结合生活中装饰小彩灯的真实场景,考察串联分压规律的实际应用,易错点是计算得到非整数时不能按常规四舍五入,必须向上取整,保证所有小彩灯的实际工作电压都不超过耐受上限,贴合生活用电的实用要求。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以分四步梳理这道题的解题思路:
1. 第一问连接电路:本实验探究串联电路电压特点,首先要保证L₁、L₂串联,电流依次经过两个灯泡形成完整通路,结合图中电压表已经接了“-”和“15”接线柱的现状,补全导线让电压表并联在被测灯泡两端即可。
2. 第二问故障判断:闭合开关后两个小灯泡都不亮,首先排除短路类故障(短路时至少有一个灯泡会发光),说明电路整体处于断路状态;再结合电压表有示数的条件,说明电压表两端可以连通到电源正负极,逐一排查选项就能得到正确结论。
3. 第三问电压表读数:先根据接线柱确定电压表量程为0~15V,该量程下分度值是0.5V,数出指针对应的刻度格数就能算出电压数值。
4. 第四问实验评估:物理实验要得到普遍规律,需要选用不同规格的实验器材、进行多次重复实验,避免结论的偶然性,对照小明的实验操作就能找到存在的问题。
【解析】
(1) 按照串联电路的电流路径,将L₁的空余接线柱和L₂左侧的空余接线柱相连,保证电流从电源正极出发,依次经过开关、L₂、L₁回到电源负极,同时电压表并联在L₁两端,电路连接完整。
(2) 选项A:L₁短路时L₂会正常发光,不符合两灯都不亮的现象,错误;
选项B:L₂短路时L₁会正常发光,不符合实验现象,错误;
选项C:开关断路时电压表无法连通电源正极,电压表无示数,不符合电压表有示数的条件,错误;
选项D:L₁或L₂断路时,整个电路断开两灯都不亮,同时电压表两端可以连通电源两极,电压表有示数,完全符合实验现象,因此选D。
(3) 电压表选用0~15V量程,分度值为0.5V,指针指向第10小格,计算得示数为0.5V×10=5V。
(4) 小明实验中选择了规格完全相同的小灯泡,且只进行了一次实验,得到的结论存在偶然性,不具备普遍适用性,无法推广到所有串联电路的电压规律。
【答案】
(1)
(2) D
(3) 5
(4) 选用的小灯泡规格相同,且实验次数太少
【知识点】
串联电路故障判断,电压表读数,实验探究评估
【点评】
本题是串联电路电压规律实验的典型基础考题,覆盖了电路连线、故障排查、电表读数、实验评价多个核心考点,易错点是故障判断时容易漏考虑断路的多种可能性,以及实验评估时遗漏多次实验的要求,整体贴合初中电学实验的考察方向。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以分四步梳理这道题的解题思路:
1. 第一问连接电路:本实验探究串联电路电压特点,首先要保证L₁、L₂串联,电流依次经过两个灯泡形成完整通路,结合图中电压表已经接了“-”和“15”接线柱的现状,补全导线让电压表并联在被测灯泡两端即可。
2. 第二问故障判断:闭合开关后两个小灯泡都不亮,首先排除短路类故障(短路时至少有一个灯泡会发光),说明电路整体处于断路状态;再结合电压表有示数的条件,说明电压表两端可以连通到电源正负极,逐一排查选项就能得到正确结论。
3. 第三问电压表读数:先根据接线柱确定电压表量程为0~15V,该量程下分度值是0.5V,数出指针对应的刻度格数就能算出电压数值。
4. 第四问实验评估:物理实验要得到普遍规律,需要选用不同规格的实验器材、进行多次重复实验,避免结论的偶然性,对照小明的实验操作就能找到存在的问题。
【解析】
(1) 按照串联电路的电流路径,将L₁的空余接线柱和L₂左侧的空余接线柱相连,保证电流从电源正极出发,依次经过开关、L₂、L₁回到电源负极,同时电压表并联在L₁两端,电路连接完整。
(2) 选项A:L₁短路时L₂会正常发光,不符合两灯都不亮的现象,错误;
选项B:L₂短路时L₁会正常发光,不符合实验现象,错误;
选项C:开关断路时电压表无法连通电源正极,电压表无示数,不符合电压表有示数的条件,错误;
选项D:L₁或L₂断路时,整个电路断开两灯都不亮,同时电压表两端可以连通电源两极,电压表有示数,完全符合实验现象,因此选D。
(3) 电压表选用0~15V量程,分度值为0.5V,指针指向第10小格,计算得示数为0.5V×10=5V。
(4) 小明实验中选择了规格完全相同的小灯泡,且只进行了一次实验,得到的结论存在偶然性,不具备普遍适用性,无法推广到所有串联电路的电压规律。
【答案】
(1)
(2) D
(3) 5
(4) 选用的小灯泡规格相同,且实验次数太少
【知识点】
串联电路故障判断,电压表读数,实验探究评估
【点评】
本题是串联电路电压规律实验的典型基础考题,覆盖了电路连线、故障排查、电表读数、实验评价多个核心考点,易错点是故障判断时容易漏考虑断路的多种可能性,以及实验评估时遗漏多次实验的要求,整体贴合初中电学实验的考察方向。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以通过逐个排查选项的思路来解题:首先回忆探究串联电路电压规律的基础操作要求,第一步先判断连接电路时开关的正确操作,直接验证A选项的对错;第二步结合电压表“正进负出”的使用规则,分析改接导线后电压表的接线是否正确,判断B选项正误;第三步区分两类多次实验的不同目的:测量固定物理量的实验多次操作是为了减小误差,探究普遍规律的实验多次操作是为了避免偶然性,以此判断C选项的描述是否正确;最后结合串联电路电压的核心规律,确认正确选项。
【解析】
我们逐一分析每个选项:
1. 选项A:连接电路时,开关必须保持断开状态,目的是保护电路,防止接线过程中误触导致短路烧坏元件,若开关闭合反而会提升短路风险,A错误。
2. 选项B:当前电压表并联在L₁两端,电流从a侧流入电压表、从b侧流出电压表。如果保持接b点的导线不动,将接a点的导线改接在c点,会导致电压表正负接线柱接反,指针反向偏转,无法正确测量L₂两端的电压,B错误。
3. 选项C:本实验属于探究规律类实验,更换不同规格的小灯泡重复实验,是为了避免单次实验的偶然性,得到普遍适用的串联电路电压规律,并非为了减小实验误差,C错误。
4. 选项D:串联电路的电压规律明确为:串联电路中,电源两端的总电压等于各串联用电器两端的电压之和,D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路电压规律,电压表使用规则,电路实验操作规范
【点评】本题围绕串联电路电压探究实验的细节设置考点,易错点是混淆多次实验“减小误差”和“寻找普遍规律”的适用场景,以及改接电压表时的正负接线柱判断,提醒同学们要理解实验操作背后的逻辑,不要机械记忆结论。
【难度系数】0.7