内容正文:
ﷺ15.5 串并联中电流的规律
情境导入
元宵节是中国的传统节日之一。漂亮的灯展许多有漂亮的灯带组成,灯带是由LED灯珠串联组成,可以根据不同的情况剪端和连接。
思考:流过每个灯珠的电流又有什么关系呢?
知识点一、串联电路的电流规律
1. 提出问题:串联电路中各点的电流有什么关系?
2. 猜想或假设:你认为串联电路中各点电流可能有怎样的关系?(要有猜想依据)
(1)不相等,经过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小;
(2)由于串联电路的电流只有一条通路,故A、B、C三点的电流大小相同。
3. 设计实验:
(1)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
(2)电路图:
(3)实验步骤:根据电路图连接电路,并进行测量。
(4)把测量数据记录在表格中。
(5)换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
(6)实验表格:
次数
实验
电流
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
1
2
3
(7)实验结论:串联电路的电流规律IA=IB=IC
【特别提示】
1. 分析测量结果可知,在忽略误差的情况下,无论灯泡的规格是否一样,通过它们的电流都是相等的,所以猜想(2)正确。
2. 实验的方法是“归纳法”,实验过程中全部测量完一次后,再更换不同规格的灯泡再次测量,避免实验存在偶然性,使实验结论具有普遍性。
【例1】如图甲是小明同学在探究串联电路中的电流关系时的实验电路。
(1)连接电路时开关应 (选填“断开”或“闭合”),目的是 ;
(2)闭合开关时发现电流表指针如图乙所示,接下来需要对电流表进行 操作,正确操作后,闭合开关S,发现指针偏转仍如图乙所示,其原因是 ;
(3)调整正确后再次闭合开关S,电流表的指针位置如图丙所示;电流表的分度值为 A,示数为 A;
(4)实验时小明发现L1较亮,L2较暗,则通过灯L1的电流 (选填“大于”“小于”或“等于”)L2的电流。
知识点二、并联电路中电流规律
1. 提出问题:并联电路中各点的电流有什么关系?
2. 猜想或假设:你认为并联电路中各点电流可能有怎样的关系?(要有猜想依据)
3. 设计实验:
(1)实验器材:两节干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
(2)电路图:
(3)根据电路图连接电路,并进行测量。
(4)把测量数据记录在设计的表格中。
(5)换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
(6)实验表格:
次数
电流
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
1
2
3
(7)实验结论:并联电路的电流规律IA+IB=IC。
【特别提示】
1. 测量每一个支路的电流值时,一定要把另一个支路也接入电路中,在实验过程中,应选择几组不同
规格的几组灯泡进行实验,通过几组实验归纳总结出并联电路的电流规律,而不能只测量一次,目的也是避免偶然性,使得出的结论具有普遍性。
1. 并联电路的电流规律是干路电流等于各支路电流之和,但是支路之间的电流并不一定平分干路的电流。
在如图甲所示的电路中,电流表A1的示数是1.6A,电流表A2如图乙所示,则:
(1)电流表A2的示数是多少?
(2)通过灯泡L1和L2的电流各是多少?
知识点三、串并联电路电流的特点
电路图
电流规律
串联电路
电流处处相等
IA=IB=IC
并联电路
干路电流等于各支路电流之和
IA=IB+IC
题型一:探究串联电路中电流的特点
【例3】(2023·广东佛山·统考二模)小铭做“探究串联电路的电流规律”的实验。
(1)请用笔画线代替导线完成乙图中串联电路的连接,要求用电流表测量A点的电流 ;
(2)实验中,两个小灯泡的规格应该选择 (选填“相同”或“不相同”)的;
(3)小铭同学发现,闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是: ;
(4)下表是小铭记录的实验数据,其中有一个数据出现了明显错误,错误的原因是: ;
电流表的位置
A点
B点
C点
电流I/A
0.4
0.4
2
(5)纠正表格的错误数据后,小铭得出串联电路中电流的规律是:在串联电路中,电流 ;
(6)实验中存在不足的地方是 。
题型二:探究并联电路中电流的特点
【例4】在“探究并联电路电流规律”的实验中,图甲是实验的电路图: