内容正文:
第十五章 电流和电路
15.5 串、并联电路电流的规律
一、串联电路的电流规律
1.实验:探究串联电路中各处电流的关系
【提出问题】串联电路中各处的电流间有什么关系?
【猜想与假设】
(1)串联电路中电流处处相等。
(2)串联电路中从正极到负极电流越来越小。
(3)串联电路中从正极到负极电流越来越大。
【实验器材及设计】实验电路图和实物图如图所示。
【实验过程】
(1)如图所示,它们是分别测量A、B、C三点电流的电路图,根据电路
图连接实物电路,检査电路无误后,闭合开关,利用电流表分别测出A、B、C三点电流的大小,并记录实验数据,断开开关。
(2) 换用不同规格的灯泡,重复上述操作,并将每次实验的数据记录在下表中:
实验序号
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流Ic /A
1
0.3
0.3
0.3
2
0. 24
0. 24
0.24
3
0.2
0.2
0.2
(3)分析实验数据,总结串联电路中各处的电流关系。
【分析和结论】
串联电路中电流处处相等,表达式为IA=IB=IC。
【注意事项】
(1)连接电路时,开关应断开,电流表应串联在被测电路中。
(2)串联电路中每个小灯泡的亮度不同,甚至有的小灯泡不亮,这不能说明各处电流不相等,而是由灯泡的规格不同造成的。
(3)应从电源正极(或负极)起按电路图将元件逐个首尾顺次连接起来。
(4)选择电流表的量程时,先用电流表的大量程试触。
(5)读数时要客观、精确,视线与刻度线垂直,读数完毕,断开开关,切断电源,整理好仪器。
(6)为了避免实验的偶然性,换用不同规格的灯泡重复三次实验。
二、并联电路的电流规律
1、实验:探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
(1)条件:不同物体或同一物体的不同部分之间临在温度差。
【提出问题】
并联电路中干路电流和各支路电流间有什么关系?
【猜想与假设】
(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
(2)并联电路中干路电流和各支路电流相等。
【设计实验】
如图所示的电路中,将两只灯泡并联起来接到电
源上,用电流表分别测出各支路中的电流IA、IB及干路中的电流,然后分析数据找出并联电路中各支路中的电流与干路中的电流的关系。
【实验过程】
(1)按照如图所示的电路进行实验,分别把电流表串联在A、B、C处,测量电流,将实验数据记录在下表中。
(2)换上另外两只规格不同的小灯泡,再次测量,将实验数据记录在下表中。
(3)在实验(2)的基础上,换另一个电源,再次进行实验,将实验数据记录在下表中。
【分析与结论】
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为IC=IA+IB。
1.串联电路电流规律的理解
例1(2020秋•郯城县期中)甲、乙两灯串联接入电路中,发现甲灯较亮,乙灯较暗,下列说法正确的是( )
A.电流先经过甲灯,所以甲灯亮
B.通过甲灯中的电流大,所以甲灯亮
C.甲灯的电阻小,所以通过甲灯中的电流大
D.通过甲乙两灯的电流一样大
解:两灯泡串联,由串联电路的电流特点可知,通过它们的电流相等;它们的亮度不同,是由于它们的实际功率不同(或电阻不同)造成的,故ABC错误,D正确;
故选:D。
2.并联电路电流规律的理解
例2(2019秋•永定区期末)如图所示的电路,电源电压不变。闭合开关S后,两电阻正常工作,比较A、B、C、D四处的电流大小,其中可能正确的是( )
A.IA>ID B.IB>IC C.IA<IB D.IC>ID
解:由图可知,A和D处测量的是干路中的总电流,B和C处测量的是两支路的电流,故IA=ID=IB+IC.所以IA>IB,IA=ID,ID>IC.故ACD错误;
因用电器的阻值不能判断,故不能确定IB和IC的关系,因此IB>IC有可能。
故选:B.
3.探究并联电路电流的规律
例3(2020秋•惠民县期中)如图所示,在探究并联电路中的电流关系时,小明同学用电流表测出A、B、C三处的电流分别为IA=0.5A,IB=0.3A,IC=0.2A,在表格中记录数据后,下一步首先应该做的是:
A.整理器材,结束实验
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
C.分析数据,得出结论
D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
解:当完成以上的基本操作后,换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值,这样符合实验的要求,能够使最终的结论更具普遍性。
故选:B。
4.串、并联电路电流规律的实验评估分析
例4(2020秋•邗江区校级期中)小明同学通过实验探究“串并联电路中电流的特点”,实验用到的器材有:电源1个、开关1个、电流表1个,小灯泡和导线若干。
(一)探究串联电路(图1)电流特点:
(1)连接电路时,开关应处于 状态。实验中,应选择规格