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实验22 探究串、并联电路中电流的规律(原卷版)
课标要求会使用电流表探究串、并联电路中电流的关系,这就决定了《探究串、并联电路中电流的规律》在中考中的地位。该实验在电学内容中虽然属于较为简单的实验,但通过该实验,可以加深理解串并联电路、电路的连接、电流表的使用和串并联电路中电流的规律。所以,该实验在电学实验题同样也会出现。
《探究串、并联电路中电流的规律》在中考试卷中所占分值一般在3-5分之间。题型大都是实验探究题,有时也会出现在填空题中。该实验应着重从电路连接、实验方法、实验过程和实验现象,得出的结论等方面入手,了解实验的基本内容。
一、实验探究一:探究串联电路的电流规律
【提出问题】串联电路中各处电流之间有什么关系。
【猜想与假设】
(1)测量电路中电流只有一条路径,所以各处电流可能相等;
(2)从电源正极到负极,由于存在用电器,串联电路中电流可能越来越小;
(3)从电源正极到负极,由于存在用电器,串联电路中电流可能越来越大。
【实验设计】将不同规格的小灯泡按照如图所示的方式接入电路,进行实验,分别把电流表接入图中A、B、C三点处,测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC,记录数据并进行比较。
【进行实验】
(1) 按照设计的电路图连接好实物图,并合理选择电流表量程;
(2) 把电流表接在电路中的A处,如图甲所示,经检查连接无误后,闭合开关,测出A处的电流值IA,并填入表格中;
(3) 把电流表先后改接在电路中的B、C处,如图乙丙所示,分别测出这两处的电流值IB、IC,并填入表格中;
(4) 换用不同规格的小灯泡,重复上述操作,并将每次的实验数据填入表格中;
(5) 比较测得的数据,总结串联电路电流的规律。
【实验数据】
实验次数
A点的电流IA/A
A点的电流IB/A
A点的电流IC/A
1
0.2
0.2
0.2
2
0.24
0.24
0.24
3
0.3
0.3
0.3
…
【分析论证】电路中ABC三点的电流相等,即IA=IB=IC。
【实验结论】串联电路中电流处处相等,即I=IA=IB=IC=…=In。
二、实验探究二:探究并联电路的电流规律
【提出问题】并联电路中干路电流与各支路电流之间什么关系。
【猜想与假设】
(1)干路电流可能等于各支路电流;
(2)干路电流可能大于各支路电流;
(3)干路电流可能等于各支路电流之和。
【设计实验】(1)按照如图所示电路进行实验,用电流表分别测出干路(C点)电流和各支路(A点和B点)的电流,记录数据并进行分析,看看它们之间有什么关系;
(2)换上另外两个规格不同的小灯泡,重复上述实验,根据所测实验数据总结出并联电路中干路电流和各支路电流之间的关系。
【进行实验】(1)按照右图乙所示电路图连接好实物图甲,并合理选择电流表的量程;
(2)分别测出干路(C点)电流和各支路(A点和B点)电流,并将数据记录在表格中;
(3)换用规格不同的小灯泡,重复上述实验步骤,并将实验数据记录表格中。
【实验数据】
实验次数
C点的电流IC/A
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
1
0.4
0.2
0.2
2
0.44
0.24
0.2
3
0.46
0.16
0.3
…
【分析论证】通过分析数据可发现:IC=IA+IB。
【实验结论】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…。
《探究串、并联电路的电流规律》常考问题:
1.实验方法:归纳法;
2.在连接实物图过程中,开关应属于断开位置;
3.连接电流表时,要使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;
4.根据估测的电流大小选择电流表的量程,若不能事先估计被测电流的大小,连接好电路,检查无误后,采用试触的方法来选择合适的量程;
5.连接电路和改变电流表位置时,都应断开开关;
6.实验中若电流表偏转角度太小时,要把它换到小量程以减小读数误差;
7.实验时要避免两个小灯泡的规格相同;
8.多次测量的目的:避免偶然性,使结论具有普遍性;
9.用电流表要串联在电路中;
10.并联电路中电流规律:干路电流等于各支路电流的之和;
11.更换不同小灯泡的目的:进行多次测量,寻找普遍规律;
12.各支路电流是否相同:两个支路小灯泡相同时,支路电流相同;小灯泡不相同时,支路电流不相同。
A组(中考真题感知)
1.(2023·包头)同学们利用如图所示电路研究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。
(1)连接电路,闭合开关,发现小灯泡亮、不亮,故障原因可能是______。
(2)排除故障后,用电流表分别测出A、B、C三点的电流、、,更换规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡多次实验,数据记录在表格中。
实验次数
A点电流
B