初中物理探究串并联电路中的电流特点实验解答题

在研究并联电路的电流规律时，某次实验所用的实验器材如图1所示，请根据要求完成下列任务：

（1）按照图2所示的电路图，以笔画线代替导线，完成图1的电路连接。

（2）实验时，电流表 $A_1$， $A_2$的示数如图3所示，通过 $L_1$的电流为　　 $A$；若不计实验误差，请在图4中标出电流表 $A_3$的指针位置。

小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。

（1）图甲是他们设计的电路图，图乙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是　　（选填“ $A$”“ $B$”或“ $C$” $)$处的电流。

（2）请在图乙中移动一根导线，测量另外一处的电流。在移动的导线上画“ $\times$”，并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是　　（选填“ $A$”“ $B$”或“ $C$” $)$处的电流。

（3）测出 $A$、 $B$、 $C$三处的电流如表所示，由此得出初步结论：　　（只写表达式）。小梅指出：为了得出更普遍的规律，应当进行多次实验。操作方法是：　　。

位置	$A$	$B$	$C$
电 流 $/A$	0.30	0.24	0.54

（4）小海利用原有的实验器材，添加一个开关，又设计了一个电路。利用这个电路，不用更换电流表的位置，就可直接测出 $A$、 $B$、 $C$三处的电流，同样可得出三处电流的关系。请在图丙中的虚线框中画出电路图。

小明利用如图1所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“。

（1）探究串联电路中电流的关系。

①用笔画线代替导线将开关 $S_3$连入电路中。（要求：只闭合开关 $S_3$后， $R_1$、 $R_2$以及电流表串联；导线不许交叉）

②小明将 $S_3$闭合后，发现电流表均无示数。于是他用一只电压表对电路故障（电路中只有一处故障）进行了检测，将电压表接在 $R_1$两端时，电压表与电流表均无示数；接在 $R_2$两端时，电压表有示数，电流表无示数。电路中的故障是　   　。小明排除故障后继续实验，读出了电路中各电流表的示数，得到了串联电路中电流的关系是：串联电路中各处电流相等。

（2）完成上述实验后，小明继续探究并联电路中电流的关系。

①各开关的连接情况是　　（填写各开关断开或闭合）。

②分析实验中各电流表的读数（如图2所示），可知并联电路中电流的关系是：　　。

③电阻 $R_1:R_2=$　　。

（3）为了验证结论的普遍性，你可以采用的方法是：　　。

【拓展】在电源电压不变的情况下，小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比 $P_{\mathit{最大}}:P_{\mathit{最小}}=$　　。