内容正文:
课程主题: 串并联电路电流规律
教学目标
1、探究串 、并联电路中电流的规律;
2、训练连接电路和使用电流表的技能
3、电学探究型实验题型的初步认识
教学重难点
1、含电流表的串并联电路的辨认和连接
2、串并联电路实验过程中可能出现的故障分析
3、实验过程中的注意事项及实验结论的讨论
知识点1:串联电路电流规律
电路图
注意事项
(1)连接电路时,开关应断开;
(2)电流表应串联在被测电路中
(3)接通电路前须先用电流表的大量程试触;
(4)实验时,应换用不同规格的灯泡进行多次实验以得出普遍规律
结论
串联电路中电流处处相等 。 I =I1 =I2
不同规格灯泡图示(灯丝结构)
易错
串联电路中的每盏小灯泡的亮度不同,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
拓展
串联电路中的电流特点:从理论上分析,经过电路中各个部分的电荷,不会消失,也不会凭空增加 ,所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多,也就是说串联电路中电流处处相等。
例题 1.在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时,易优君设计实验如图所示。把两个小灯泡 L1、L2串联起来接到如图所示电路中,分别在图中A、B、C 各点断开,把 接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系。换上另外两个小灯泡 ,再次测量三点的 ,看看是否还有同样的关系。
下表中是两次测量的记录数据。
A点的电流 IA
B点的电流 IB
C点的电流 IC
第一次测量
0.3A
0.3A
0.3A
第二次测量
0.2A
0.2A
0.2A
分析和论证:(1)在拆接电路时 ,开关S 必须处于 状态。
(2)结论:串联电路中
(3)每一次实验中的两个小灯泡应选用规格 (填“相同”或“不相同”)
(4) 实验是否有不足之处?应如何改进?
例题2.两个小灯泡串联后接入同一电路中,两灯亮度不同,甲灯比乙灯更亮 ,如果通过甲灯的电流是 0.4A, 那么通过乙灯的电流将( )
A .大于 0.4A B .小于 0.4A C .等于 0.4A D .无法确定
变式.如图所示,电流通过横截面积大小不等的两段相连的导体 A、B,在两段导体中电流大小分别为IA、IB,则IA、IB两者之间的大小关系是 ( )
A.IA=IB B.IA>IB C.IA <IB D .无法确定
知识点2:并联电路电流规律
电路图
注意事项
(1)实验细节与探究串联电路电流规律相同
(2)三个电流表的规格一定要相同,减小实验读数误差
(3)每次测量需选择两个不同规格的灯泡,避免实验的偶然性
结论
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和 I=I1+I2
补充
本实验操作中一次更换一个电学元件,即只须更换其中一只灯泡或更换电源
①若采取更换灯泡的做法,特征是另一条支路的电流大小始终不变。
②若采取更换电源的做法,特征是各支路电流均按一定的倍数比例变化。
拓展
并联分流的实质:并联电路中,由支路电流决定干路电流大小
例题3.学易优实验小组按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路如图所示。把电流表分别接 入到电路中的 A、B、C 处 ,测出它们的电流,填入下表:
次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.20
0.24
0.44
3
0.25
0.30
0.55
(1)通过对上面数据的分析 ,可以得出结论是: ;
(2)测量三次的目的是: ,在实验中我们可以采用 的方法改变电流的大小从而进行三次实验;
(3)结合你用一个电流表做实验时的体会 ,提出一条对本实验的改进意见:
例题 4.易优君在做“用电流表测量电流”的实验中所用电路如图甲所示,他按电路图正确连接电路并接通开关S 后,电流表A1、A2的指针位置如图乙所示,则电流表A1的读数是 A ,电流表A2的读数是 A。
L1的电流是 A,L2的电流是 A.
例题5.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡 L1和L2的电流分别为( )
A.1.2A ,1.2A B.0.3A ,1.2A C.1.2A ,0.3A D.1.5A ,0.3A
变式.右图所示的电路图中,电流表A1、A2的指针偏转的角度相同,则通过灯泡 L2的电流为 .
拓展小专题:含电流表的实物图连线
步骤
①电流表应与待测用电器串联
②接线时应使电流从正接线柱流入,负接线柱流出
强调
正确理解,电流什么时候流入电流表,什么时候仅仅是“搭线”未流入。如右图,“0.6”接线柱接了两条线,“-”接线柱接一条线。①红色的线条表达电流经过了该电流表,从“0.6”接线柱入,“ -”接线柱出。②绿色的线条表达电流未经过该电流表,仅仅是“搭线”
技巧
运用电学“走电流基本技巧”,辨认电路。再利用并联电路中的“到前分,到后合”的思想,尝试连线。连线完成后,务必运用“去电流表法”进行验证是否与电路图一致。
例题 6 .如图所示的电路中,当开关闭合时 ,甲电流表的示数为0.6A ,乙电流表的示数为0.2A ,则下列判断正确的是( )
A.通过灯 L1的电流为0.6A B.通过灯L1的电流为0.4A
C.通过电路总电流为0.8A D.通过灯L2的电流为0.4A
【“经过”和“搭线” 的区分】例题 7.如图所示电路,只需改变一根导线的连接,就能使电流表同时测出通过两个 灯泡的电流.在要改接的那根导线上打个“×”, 再画出改接的导线 .
思考:有无可能只改变一根导线的连接 ,就能使电流表测另外一只灯泡的电流?
【“到前分、到后合” 的应用】例题 8 .如图是易优君同学在“用电流表测电流” 的实验中连接的电路
(1) 闭合开关,你会观察到灯泡 L1、L2的发光情况是 。
(2)针对上述现象,你认为该电路存在的问题是: 。
(3)请你在原图上改动一根导线,使两只电流表分别测干路和支路电流。要求:在需要改动的导线上画“ ×”, 将改动后的导线画出 ,导线不能交叉。
例题9.在下图所示的电路中 ,有两根导线尚未连接 ,请用笔画线代替导线将实物电路连接完整。要求:灯 L1 和 L2 并联 ,电流表测量通过灯 L1 的电流。
变式.用笔画线代替导线完成图中实物电路的连接。要求:两灯并联,开关控制整个电路,电流表测量通过L1、L2的总电流,导线不能交叉。
例题10 .根据图甲所示的电路图 ,用笔画线代替导线 ,连接图乙中的实物。
拓展小专题: 串并联电路电流实验中的电路故障
串联电路现象
并联电路现象
断路
两灯都不亮 , 电流表无示数
一灯亮,一灯不亮
原因 分析
电路中存在断路,通常指的是灯泡断路
不亮的灯泡出现断路
短路
一灯亮、一灯不亮
并联电路中,决不允许某条支路发生短路(烧坏电源)
原因 分析
不亮的灯泡短路
无
强调
(1)初中阶段电路故障通常指的是电路中仅有一处发生了故障
(2)灯泡断路一般指的是灯泡内部的灯丝断了,相当于断开的开关
(3)灯泡短路一般是指内部的两个电极触碰到了一起,灯丝与导线并联,灯丝被短路,灯丝中无电流通过,不发光。此时灯泡相当于导线
例题11.学易姐利用如图所示电路研究并联电路中电流的特点。闭合开关S再迅速断开,发现接通电路的短时间内,两只小灯泡均发光,电流表的指针正向偏转超过最大刻度。产生这种现象的原因可能是 ( )
A.小灯泡L1发生短路 B.小灯泡L2发生短路
C.电流表使用的量程小了 D.电流表的接线柱接反了
变式 .为了验证并联电路的电流特点 ,学易姐设计了如图所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态。
(2)学易姐先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数
为零,电路可能存在的故障是: 。
(3)排除故障后,她测出L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图中甲、乙、丙所示,
可读出:I1=0.5A,I2= A,I= A。根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是: 。(写出关系式即可)
(4)评价:你认为学易姐得到的上述结论可靠吗? ;对她的建议是 。
限时速练
1.将两只规格不同的灯泡串联接入电路 ,可延长路灯使用寿命 ,结果两只灯泡的明亮程度不同 ,则通过两灯的 电流强度 ( )
A .亮的灯电流大 B. 电流大小一样 C .暗的灯电流大 D .无法比较
2.在电源两端接有两个不同的灯泡,用电流表测得通过这两个灯泡的电流相同,则这两个灯泡的连接方式( )
A .一定是串联 B .一定是并联
C .串联、并联都可以 D .条件不足 ,无法判断
3 .在图甲所示电路中,A1的示数为 1.2A,A2的示数如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.通过L2的电流为0.7A B.通过L1的电流为1.2A
C.通过L2的电流为1.2A D .通过L2的电流为2.5A
4.如图,电流表A1的示数是0.5A,电流表A2的示数是0.2A,则电流表A3的示数是 。
5 .在探究并联电路电流规律的实验中 ,学易优的同学们在老师的指导下 ,设计了图甲所示的电路图。
(1)请你根据电路图 ,用笔画线代替导线 ,把图乙中的实物连接起来(导线不能交叉)。
(2)电流表在使用时必须 在被测电路中 ,并且所测电路中的电流不能超过它的 。
(3)闭合开关 ,通过 C 点的电流如图丙所示 ,则通过 C 点的电流为 A.
(4)该小组同学又分别测出通过 A、B 两点的电流后 ,得出结论:IA+IB=IC。请你对该小组的探究实验进行简单评估:
(5)闭合开关,易优君发现两灯都发光,然后他拧下灯L1,则灯L2 (选填“会”、“不会”)发光。
(6)学易姐根据实验得出了下表数据 ,请问她下一步应该做的最合理操作是 。
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
0.16A
0.16A
0.32A
A .分析数据 ,得出结论
B .改变电源电压 ,再测出几组电流值
C .换用不同规格的小灯泡 ,再测出几组电流值
D .换用电流表的另一量程 ,再测出一组电流值
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