【分析】
我们逐问梳理解题思路:
1. 连接电路的基本安全操作:为了防止接线过程中出现短路损坏电路元件,连接电路时开关必须处于断开状态,这是电学实验的基础规范。
2. 故障判断:图甲是并联电路,L2发光说明干路和L2所在支路是通路,L1不发光且A处电流为0,说明L1所在支路没有电流,如果L1短路会直接造成电源短路,L2也不会发光,因此故障只能是L1断路。
3. 实验结论普遍性问题:只测量一组实验数据得到的规律存在偶然性,无法覆盖不同情况,因此需要更换不同规格的灯泡,多次重复实验,得到普遍适用的并联电流规律。
4. 乙图电路分析:闭合开关后,电流不经过两个灯泡的灯丝,直接通过导线从电源正极回到负极,发生电源短路,因此两灯都不会发光;要实现两灯串联,需要电流只有一条路径,依次经过L1、L2,拆除导线b后,电流路径为电源正极→d→L1→a→L2→c→开关→电源负极,刚好实现两灯串联;要实现两灯并联,需要让两个灯泡各自形成独立的电流路径,将导线c从B接线柱改接到A或者C接线柱,就能让两个灯的两端都分别接在电源两极,实现并联。
【解析】
(1) 电学实验连接电路时,为保护电路,开关必须断开,避免接线过程中误接造成短路烧坏元件。
(2) 并联电路中L2发光,说明电源和L2支路通路,若L1短路会造成电源短路,L2也无法发光,不符合题意;L1断路时,L1支路无电流,L1不亮、电流表示数为0,L2支路不受影响正常发光,符合现象,因此故障是L1断路。
(3) 仅通过一组实验数据得出的结论具有偶然性,不具备普遍代表性,因此需要更换不同规格的小灯泡,多次进行实验,总结普遍规律。
(4) 图乙中闭合开关后,电源正负极直接被导线连通,发生电源短路,因此L1和L2都不会发光;拆除导线b后,电流依次经过L1、L2,两灯形成串联电路;将导线c从B接线柱改接到A或C接线柱,两个灯泡两端都直接连接电源两极,形成并联电路。
【答案】
(1)断开
(2)断路
(3)应更换不同规格的灯泡,多次实验
(4)$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$都 $b$ A或C
【知识点】
电路连接规范,并联电路故障分析,串并联电路识别
【点评】
本题是探究串并联电路电流规律的基础实验题,覆盖了电学实验操作安全、故障判断、实验改进、电路改装多个核心考点,易错点是电源短路的判断和串并联电路的改装,需要学生准确区分串并联的电流路径特点,避免误判局部短路和电源短路。
【难度系数】
0.7