Question

12．小明利用電流表和電壓表進(jìn)行了下列幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)．

（1）他在進(jìn)行如圖甲所示的試驗(yàn)中一切正常（操作正確，各電路元件完好），電源是由家里的手電筒中的兩節(jié)新的干電池串聯(lián)組成的，閉合開關(guān)S后，電流表A₁和A₂分別如圖乙所示，電壓表V的示數(shù)為2.8V，試求：燈L₁、L₂中的電流I₁和I₂分別是多大？燈L₁、L₂兩端的電壓U₁和U₂分別是多大？
（2）小明發(fā)現(xiàn)桌上有一個(gè)暗盒，如圖所示暗盒內(nèi)有若干只規(guī)格相同的小彩燈并聯(lián)后接到暗盒外的電源上，小明想判斷暗盒內(nèi)小彩燈的數(shù)目，現(xiàn)提供一只與暗盒內(nèi)規(guī)格相同的小彩燈、兩只電流表和導(dǎo)線，請(qǐng)利用所提供的器材幫助小明判斷，畫出你所涉及的電路圖，并簡(jiǎn)述你判斷暗盒內(nèi)小彩燈的數(shù)目的方法．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖可知，燈L₁、L₂并聯(lián)，電流表A₁測(cè)量通過燈泡L₁的電流，電流表A₂測(cè)量干路電流，電壓表測(cè)量并聯(lián)電路兩端電壓；
先根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律確定電流表的量程，并讀出電流表的示數(shù)，然后根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律求出通過燈L₁、L₂中的電流；根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出燈L₁、L₂兩端的電壓；
（2）因暗盒內(nèi)的燈均為并聯(lián)，所以暗盒內(nèi)每盞彩燈的電流相同，則只需求得總電流和每盞彩燈的電流，即可求得彩燈的數(shù)目．

解答 解：（1）因?yàn)椴⒙?lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，而圖乙中電流表A₂的指針偏轉(zhuǎn)角度小，因此電流表A₂的量程為0～3A，分度值為0.1A，示數(shù)為1.4A；
電流表A₁的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.5A，即通過燈L₁的電流為0.5A；
通過L₂的電流：I₂=1.4A-0.5A=0.9A；
因?yàn)椴⒙?lián)電路兩端電壓相等，因此燈L₁、L₂兩端的電壓：U₁=U₂=2.8V；
（2）由于暗盒內(nèi)有若干規(guī)格相同的小彩燈并聯(lián)后接到暗盒外的電源上，所以暗盒內(nèi)每盞彩燈的電流相同，因此將題目中給出相同規(guī)格的彩燈并聯(lián)在暗盒兩端；因與盒內(nèi)小彩燈均為并聯(lián)關(guān)系，故盒外小彩燈的電流即為盒內(nèi)每燈的電流．用電流表測(cè)出干路電流和盒外規(guī)格相同小彩燈支路中的電流即可．即將盒外小彩燈與盒內(nèi)燈泡并聯(lián)后再與另一電流表串聯(lián)，則兩電表示數(shù)的差值即為盒內(nèi)電流值，如圖所示：

閉合開關(guān)，讀出電流表示數(shù)為I，電流表A₁示數(shù)為I₁，則暗盒內(nèi)小彩燈的數(shù)目為：n=$\frac{I}{{I}_{1}}$-1．
答：（1）通過燈L₁、L₂中的電流I₁和I₂分別是0.5A和0.9A；燈L₁、L₂兩端的電壓U₁和U₂分別為2.8V和2.8V．
（2）如圖所示；閉合開關(guān)，讀出電流表示數(shù)為I，電流表A₁示數(shù)為I₁，則暗盒內(nèi)小彩燈的數(shù)目為：n=$\frac{I}{{I}_{1}}$-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串并聯(lián)電路電流、電壓的規(guī)律以及所學(xué)物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用，要靈活應(yīng)用串并聯(lián)電路及電表的測(cè)量作用；注意我們初中所考查電路知識(shí)均為簡(jiǎn)單的串并聯(lián)電路，極少混聯(lián)電路．