课时15.5 串并联电路中电流的规律-【帮课堂】2024-2025学年九年级物理全一册同步学与练(人教版)

2024-08-06
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资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 初中物理人教版(2012)九年级全一册
年级 九年级
章节 第5节 串、并联电路中电流的规律
类型 学案-导学案
知识点 串并联电路电流的规律
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.46 MB
发布时间 2024-08-06
更新时间 2024-08-14
作者 赢在物理工作室
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2024-08-06
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来源 学科网

内容正文:

第十五章 电流和电路(原卷版) 课时15.5 串、并联电路中电流的规律 2022年课程标准 物理素养 3.4.4能说出生产生活中采用简单串联电路或并联电路的实例。探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。 物理观念:理解并联电路的干路和支路电流间的关系。 科学思维:理解串联电路各处电流关系; 科学探究:通过实验探究得出串联电路中电流的规律;通过实验探究得出并联电路中电流的规律; 科学态度与责任:练习正确使用电流表。 知识点一、串联电路的电流规律 1.实验: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 设计实验 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 2.交流与反思 (1)记录数据要真实,不得随意修改实验数据,在误差允许范围内得出结论; (2)同一次实验过程中,每盏小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这不能说明各处电流不相等,因为各小灯泡的规格不同。 3.实验操作中应注意的事项 (1)首先画好电路图,在根据电路图连接实物图; (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)读数要客观、准确,视线与刻度盘垂直,且要正对刻度线,读数并记录完毕后断开开关,切断电源,整理好器材。 【典例】(2024·四川成都·二模)在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路,然后用一个电流表先后接在A、B、C三处测量电流。 (1)连接电路前,小明发现电流表指针如图乙所示,他的下一步操作应该是 ; (2)连接好电路;小明先把电流表接在A处,闭合开关,他发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针来回摆动,故障的原因可能是 ; A.电流表被烧坏    B.电流表被短路 C.某灯泡被短路    D.某接线柱接触不良 (3)排除故障后,小明测得的实验数据如下表所示,同组的小虹认为表格中“1.5”是错的,出现这种情况的原因可能是 ; 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.3 0.3 1.5 (4)有部分同学认为“靠近电源正极附近的电流大,经过用电器后电流逐渐减小”,你认为以下哪一项操作能够验证该猜想是否正确 。 A.更换电流表量程,再次测量A、B、C三处的电流 B.将电源两极对调,再次测量A、B、C三处的电流 C.改变电源电压大小,再次测量A、B、C三处的电流 D.更换不同规格的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流 知识点二、并联电路的电流规律 1.探究并联电路中的电流规律 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+… 2.交流与反思 (1)分析实验数据可知,并联电路中各支路电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各支路电流相等;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路电流不相等。 (2)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+I3+…+In;当各支路用电器都相同时,I=nI1。 【典例】(2024·山东济南·二模)小伟设计了如图甲所示的实验电路图,复习“并联电路中电流的特点”。 (1)小伟按照电路图连接好图乙所示电路,闭合开关,电流表的指针位置如图丙所示,能得到通过第1支路的电流为 A。 (2)在图乙的基础上,只需改变一根导线的连接,就能使电流表测出干路电流。请在答题卡相应位置的电路上找到要改接的那根导线,打个“×”,再画出改接的导线。 (3)小伟按照电路图只更换第1支路上的灯泡进行多次实验,测量通过第1支路的电流、通过第2支路的电流和干路电流I,记录在表格中。 实验序号 1 0.28 0.20 0.48 2 0.32 0.20 0.52 3 0.38 0.20 0.58 从表格的实验数据可以看出,并联电路电流的规律是 。 (4)某一支路的用电器改变时,会造成该支路的电流发生变化,请结合实验数据解释其他支路及干路电流变化情况的原因: 。 (5)小伟在以上实验器材的基础上增加一个电压表和滑动变阻器,可以间接测量的物理量有 。 知识点三、知识导图 问题一:串联电路的电流规律 在串联电路中,电流只有一条通路,在任意时间内,通过导体的横截面的电荷量相等,即使导体的粗细发生改变,在任意时间内通过任一导体横截面的电荷量依然相等。 【典例1】(2024·广东珠海·一模)小明探究串联电路电流特点,其设计的电路图如图甲所示。 (1)为了使结论具有普遍意义,应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡;连接好电路,闭合开关前,发现其中一个电流表如图乙所示,出现这种现象的原因是 ; (2)实验过程中发生故障,两个小灯泡中,L1发光,L2不发光。造成L2不发光的原因是 (填选项); A.L1断路     B.L2断路    C.L1短路      D.L2短路 (3)排除故障后,闭合开关,发现两个电流表A1和A2的指针偏转情况如图丙所示,其中电流表A1的示数是 A。小明觉察到其中一个电流表的量程选择不恰当,这个电流表是 。从电流表示数可知,通过两灯的电流I1 I2(选填“>”“<”或“=”)。 【变式1-1】(2024·江苏淮安·模拟预测)小雨同学设计了如图甲所示电路来探究串、并联电路电流规律: (1)下表是同一电路状态下正确、准确测出A、B、C三处的电流值,由实验数据可以推断三个开关的通断情况是 ;完成此次测量后应进行的是 (只填字母); 0.2 0.2 0.2 A.分析数据得出结论 B.改变开关的状态,探究另一种电路的电流规律 C.换用不同规格的小灯泡,再次测量各点电流 (2)要探究电路另一种连接方式的电流规律,实验中两灯都发光,测得A、C两处电流表的指针均指在如图乙所示的位置,则B处的电流为 A。若此时小灯泡烧断,则C处电流表示数将 (填“变小”、“变大”或“不变”)。 (3)小设计的电路存在的危险是:若将三个开关同时闭合,可能将 (填“A”、“B”或“C”)处电流表烧坏。 【变式1-2】(2022秋·河南信阳·九年级期末)两个小灯泡接在同一个电路中,分别测出通过它们的电流,下列判断正确的是(  )。 A.如果电流相等,两灯一定是串联 B.如果电流不相等,两灯一定是串联 C.如果电流相等,两灯一定是并联 D.如果电流不相等,两灯一定是并联 问题二:并联电路的电流规律 看清电路连接方式以及电流表测量的对象,是解答此类问题的关键。 【典例2】(2024·北京丰台·一模)小明想探究在并联电路中,干路的电流与各支路的电流之和的关系,他设计了图甲所示的电路,L1、L2为两个规格不同的灯泡。请回答下列问题: (1)该实验的自变量是 ; (2)闭合开关S后,小明发现L2亮,而L1不亮。他认为L1不亮的原因是L1被短路,你认为他的判断是 (选填“正确”或“错误”)的; (3)排除故障后,小明首先测量并记录了A处的电流,电流表示数如图乙所示,则IA= A; (4)接下来小明又测量并记录了B、C处的电流分别为IB和IC。于是,他根据IA、IB和IC三个电流数值得出了并联电路中,干路的电流与各支路的电流之和的关系。老师认为他的实验过程不够完整,请你针对上述问题,写出改正措施: 。 【变式2-1】(2022秋·河南周口·九年级期末)如图所示电路中,闭合开关后A1、A2两个电流表的示数分别为0.5A和0.9A,则通过L2的电流为(  )。 A.0.9A B.0.5A C.0.4A D.1.4A 【变式2-2】(2022秋·河南周口·九年级统考期末)如图甲所示电路中,电流表A1测的是通过 的电流,当开关S闭合后,两电流表指针偏转均如图乙所去,则电流表A1的示数为 A,通过两灯泡的电流比I1∶I2= 。 【基础强化】 1.(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,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,0.3A C.1.2A,0.3A D.1.5A,0.3A 2.(2022秋·河南郑州·九年级统考期末)小林用如图所示的电路研究串联电路的特点,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗。他对这一现象的解释是:电流从电源正极出发,经过灯L1、灯L2,电流逐渐变小,所以灯L1较亮,灯L2较暗。你认为小林的解释是 (选填“正确”或“错误”)的。在不增加其他器材的条件下,能验证小林的解释是否正确的做法是 (请叙述完整)。 3.(2022秋·河南信阳·九年级统考期末)如下图所示, A1的示数为0.6A,A的示数为1A,则通过灯L1的电流是 A;通过灯L2的电流是 A,若用电流表测量通过L1的电流,则应选用 量程. 4.(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)如图所示,闭合开关后小灯泡L1、L2均正常发光,它们的连接方式是 联;过一会发现有一个小灯泡熄灭,而电流表的示数不变,则电路中出现的故障是 . 【素养提升】 5.(2022秋·河南郑州·九年级期末)如图甲所示电路,电流表A1读数、电流表A3读数均如图乙所示,通过灯泡L3的电流为1.2A,求: (1)电流表A2的读数是多少? (2)通过L2的电流是多大? (3)如果L1与L3位置互换,电流表A2、A3示数各是多少? 6.(23-24九年级上·四川成都·期末)同学们利用如图所示电路做“探究并联电路中电流的规律”的实验,所用器材包括电源、开关、电流表各1个及导线若干,另有规格不同的小灯泡。 (1)图(a)是他们设计的电路图,图(b)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)连接电路,闭合开关,发现小灯泡亮、不亮,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是 。 (3)同学们按照图(b)做实验时,闭合开关后,两灯均发光;再将灯泡拧下,则电流表的示数将 (选填“变大”“不变”“变小”)。 (4)为了验证结论的普遍性,下列做法可行的是 。 A.将灯泡更换位置多次实验 B.换不同量程的电表多次试验 C.换用不同的电源多次试验 D.用相同的小灯泡进行实验 【能力培优】 7.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)为了研究并联电路中干路电流与各支路电流之间的关系,小强设计了如图甲所示的电路。 (1)小强按电路图连接好电路,闭合开关后,发现电流表指针偏向了零刻度线的左边,造成这一现象的原因是 。 (2)小强将电流表分别接在A,B处,测出了两支路中的电流,在准备拆除电路,以便重新连接测干路中的电流时,他发现只需改动原电路中的一根导线就能测出干路中的电流。请在图中用笔画线代替导线画出改动后的导线 。(先在需改动的导线上打“×”,再用笔画线连接)。 (3)小强在实验中通过移动滑动变阻器改变电路中的电流,测得的几组数据如表所示: 实验次数 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A 1 0.3 0.3 0.6 2 0.36 0.36 0.72 3 0.4 0.4 0.8 分析数据,他得出了结论:并联电路中各支路电流都相等;请判断小强的结论是否可靠? ,理由是 。 8.(23-24九年级上·陕西渭南·期末)小明在探究“串、并联电路中电流的规律”实验中: (1)连接电路时,开关必须 ; (2)连好图甲所示电路,闭合开关后,小明观察到灯泡比灯泡要亮一些,从而得出:“串联电路中,越靠近电源正极灯泡越亮”的结论,为验证小明观点是否正确,请你设计一个实验,在虚线框中画出该实验所用的电路图(只利用图甲中的实验器材设计电路) ; (3)小明用图乙所示电路探究并联电路电流规律: ①为了防止损坏电流表,在事先不能估计电流大小的情况下,应先进行 ; ②小明在图乙中的A点串联接入一个电流表,闭合开关后发现电流表指针偏转情况如图丙所示,其主要原因是 ; ③改正错误后,小明分别测出A、B、C三处的电流,并通过调节电源电压进行了三次实验,将数据记录在下表中: 实验次数 1 2 3 A点电流 0.16 0.20 0.24 B点电流 0.16 0.20 1.20 C点电流 0.32 0.40 0.48 表格中,有明显错误的数据是 ,造成错误的原因可能是 (选填“电流表选错量程”或“电流表读错量程”)。修正数据后,小明得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。他的结论不可靠,应采取的改进方法是 (填字母)。 A.重新连接电路进行测量 B.换用不同规格的灯泡多次测量 ( 12 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第十五章 电流和电路(解析版) 课时15.5 串、并联电路中电流的规律 2022年课程标准 物理素养 3.4.4能说出生产生活中采用简单串联电路或并联电路的实例。探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。 物理观念:理解并联电路的干路和支路电流间的关系。 科学思维:理解串联电路各处电流关系; 科学探究:通过实验探究得出串联电路中电流的规律;通过实验探究得出并联电路中电流的规律; 科学态度与责任:练习正确使用电流表。 知识点一、串联电路的电流规律 1.实验: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 设计实验 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 2.交流与反思 (1)记录数据要真实,不得随意修改实验数据,在误差允许范围内得出结论; (2)同一次实验过程中,每盏小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这不能说明各处电流不相等,因为各小灯泡的规格不同。 3.实验操作中应注意的事项 (1)首先画好电路图,在根据电路图连接实物图; (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)读数要客观、准确,视线与刻度盘垂直,且要正对刻度线,读数并记录完毕后断开开关,切断电源,整理好器材。 【典例】(2024·四川成都·二模)在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路,然后用一个电流表先后接在A、B、C三处测量电流。 (1)连接电路前,小明发现电流表指针如图乙所示,他的下一步操作应该是 ; (2)连接好电路;小明先把电流表接在A处,闭合开关,他发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针来回摆动,故障的原因可能是 ; A.电流表被烧坏    B.电流表被短路 C.某灯泡被短路    D.某接线柱接触不良 (3)排除故障后,小明测得的实验数据如下表所示,同组的小虹认为表格中“1.5”是错的,出现这种情况的原因可能是 ; 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.3 0.3 1.5 (4)有部分同学认为“靠近电源正极附近的电流大,经过用电器后电流逐渐减小”,你认为以下哪一项操作能够验证该猜想是否正确 。 A.更换电流表量程,再次测量A、B、C三处的电流 B.将电源两极对调,再次测量A、B、C三处的电流 C.改变电源电压大小,再次测量A、B、C三处的电流 D.更换不同规格的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流 【答案】将电流表将指针调零;D;电流表选用的是0~0.6A的量程,却按0~3A量程读数的;B。 【解析】(1)[1] 连接电路前,小明发现电流表指针如图乙所示,指针没有指在零刻度线处,所以需要将电流表的指针调零。 (2)[2]指针来回摆动说明电路中时而有电流,时而无电流,即电路某处接触不良,时而电路接通,时而电路断路;电流表烧坏或电流表被短路时电流表均无示数,不会出现指针来回摆动的现象;若某灯泡被短路只会出现短路的灯不亮,不会造成指针来回摆动的现象。故选D。 (3)[3]根据串联电路的电流规律可知,A、B、C三处电流是相同的,C处读出电流是A、B处的5倍,恰好符合电流表指针指在某处时使用大量程读数是小量程读数的5倍的规律。所以可能是选用的是电流表的小量程,读数时却按大量程来读数的。 (4)[4]要验证是否“靠近电源正极附近的电流大,经过用电器后电流逐渐减小”。需要控制其他条件一定,使影响电流大小的因素如电压、电阻等均不变,只将电源正负极对换,使电流流向顺序为C、B、A,若还是一样大,则可证明猜想是错误的。 故选B。 知识点二、并联电路的电流规律 1.探究并联电路中的电流规律 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+… 2.交流与反思 (1)分析实验数据可知,并联电路中各支路电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各支路电流相等;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路电流不相等。 (2)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+I3+…+In;当各支路用电器都相同时,I=nI1。 【典例】(2024·山东济南·二模)小伟设计了如图甲所示的实验电路图,复习“并联电路中电流的特点”。 (1)小伟按照电路图连接好图乙所示电路,闭合开关,电流表的指针位置如图丙所示,能得到通过第1支路的电流为 A。 (2)在图乙的基础上,只需改变一根导线的连接,就能使电流表测出干路电流。请在答题卡相应位置的电路上找到要改接的那根导线,打个“×”,再画出改接的导线。 (3)小伟按照电路图只更换第1支路上的灯泡进行多次实验,测量通过第1支路的电流、通过第2支路的电流和干路电流I,记录在表格中。 实验序号 1 0.28 0.20 0.48 2 0.32 0.20 0.52 3 0.38 0.20 0.58 从表格的实验数据可以看出,并联电路电流的规律是 。 (4)某一支路的用电器改变时,会造成该支路的电流发生变化,请结合实验数据解释其他支路及干路电流变化情况的原因: 。 (5)小伟在以上实验器材的基础上增加一个电压表和滑动变阻器,可以间接测量的物理量有 。 【答案】0.28;如图;干路电流等于各支路电流之和;见解析;电阻、电功率。 【解析】(1)[1]乙中的电流表选择量程为0~0.6A,故丙中电流表读数为0.3A。 (2)[2]由图乙可知,此时电流表测量L1两端电压,若使电流表测出干路电流,则可将L2右端的接线改接到电流表“0.6”接线柱上,如下图所示: (3)[3]由表格数据可知,干路电流等于各支路电流之和。 (4)[4]因为并联电路各支路互不影响,如果一条支路的用电器改变,另一条支路的电流不会变化;而并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流会变化。 (5)[5]增加一个电压表即可以测量灯泡两端的电压,滑动变阻器可以保护电路。根据可知,可以用伏安法测量灯泡的阻值;根据可知,可以测量灯泡的电功率。 知识点三、知识导图 问题一:串联电路的电流规律 在串联电路中,电流只有一条通路,在任意时间内,通过导体的横截面的电荷量相等,即使导体的粗细发生改变,在任意时间内通过任一导体横截面的电荷量依然相等。 【典例1】(2024·广东珠海·一模)小明探究串联电路电流特点,其设计的电路图如图甲所示。 (1)为了使结论具有普遍意义,应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡;连接好电路,闭合开关前,发现其中一个电流表如图乙所示,出现这种现象的原因是 ; (2)实验过程中发生故障,两个小灯泡中,L1发光,L2不发光。造成L2不发光的原因是 (填选项); A.L1断路     B.L2断路    C.L1短路      D.L2短路 (3)排除故障后,闭合开关,发现两个电流表A1和A2的指针偏转情况如图丙所示,其中电流表A1的示数是 A。小明觉察到其中一个电流表的量程选择不恰当,这个电流表是 。从电流表示数可知,通过两灯的电流I1 I2(选填“>”“<”或“=”)。 【答案】不同;见解析;D;0.4;A1;=。 【解析】(1)[1][2]为了避免偶然性,寻找普遍规律,应该选择不同规格的灯泡进行多次实验;闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,没有指在零刻度上,电流表指针没有调零。 (2)[3]AB.两个灯泡串联,两个小灯泡中,L1发光,L2不发光,说明电路是通路,不可能是断路,如果一个灯泡断路,两个灯泡都不发光,故AB不符合题意; C.如果L1短路,L1不发光,L2发光,故C不符合题意; D.如果L2短路,L2不发光,L1发光,故D符合题意。故选D。 (3)[4]由图丙可知,电流表A1的量程是0~3A,分度值是0.1A,电流表A1的示数是0.4A。 [5]由图可知,电流表A2的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表A2的示数是0.4A,电路中的电流没有超过0.6A,电流表A1的量程选择较大,误差较大,选择不恰当。 [6]两个电流表的示数相等,所以通过两个灯泡的电流相等,即I1=I2。 【变式1-1】(2024·江苏淮安·模拟预测)小雨同学设计了如图甲所示电路来探究串、并联电路电流规律: (1)下表是同一电路状态下正确、准确测出A、B、C三处的电流值,由实验数据可以推断三个开关的通断情况是 ;完成此次测量后应进行的是 (只填字母); 0.2 0.2 0.2 A.分析数据得出结论 B.改变开关的状态,探究另一种电路的电流规律 C.换用不同规格的小灯泡,再次测量各点电流 (2)要探究电路另一种连接方式的电流规律,实验中两灯都发光,测得A、C两处电流表的指针均指在如图乙所示的位置,则B处的电流为 A。若此时小灯泡烧断,则C处电流表示数将 (填“变小”、“变大”或“不变”)。 (3)小设计的电路存在的危险是:若将三个开关同时闭合,可能将 (填“A”、“B”或“C”)处电流表烧坏。 【答案】、断开,闭合;C;1.2;变小;C。 【解析】(1)[1]因为 通过各处电流都相等,判断、串联,所以三个开关的通断情况是、断开,闭合,电流表所选的量程是0~0.6A。 [2]为了防止偶然性的产生,完成此次测量后应进行的是换用不同规格的小灯泡,再次测量各点电流,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。 (2)[3]电路的另一种连接方式是两灯泡并联,三个开关的通断情况是、闭合,断开;A处测的是灯泡的电流,C处测的是干路的电流,所以A处电流表量程为0~0.6A,C处电流表量程0~3A,A处电流是0.3A,C处电流为1.5A,根据并联电路的电流规律,B处的电流为 [4]如灯泡烧断,B点处无电流,A点电流值不变,故C处干路电流变小。 (3)[5]若将三个开关同时闭合电源短路,可能会将C处电流表烧坏。 故选C。 【变式1-2】(2022秋·河南信阳·九年级期末)两个小灯泡接在同一个电路中,分别测出通过它们的电流,下列判断正确的是(  )。 A.如果电流相等,两灯一定是串联 B.如果电流不相等,两灯一定是串联 C.如果电流相等,两灯一定是并联 D.如果电流不相等,两灯一定是并联 【答案】D。 【解析】两个小灯泡接在同一个电路中,如果电流相等,两灯可能是串联,也可能是并联(此时两个灯泡的规格是相同的);如果电流不相等,由于串联电路中电流处处相同,所以两灯一定是并联,故D正确,ABC错误。 故选D。 问题二:并联电路的电流规律 看清电路连接方式以及电流表测量的对象,是解答此类问题的关键。 【典例2】(2024·北京丰台·一模)小明想探究在并联电路中,干路的电流与各支路的电流之和的关系,他设计了图甲所示的电路,L1、L2为两个规格不同的灯泡。请回答下列问题: (1)该实验的自变量是 ; (2)闭合开关S后,小明发现L2亮,而L1不亮。他认为L1不亮的原因是L1被短路,你认为他的判断是 (选填“正确”或“错误”)的; (3)排除故障后,小明首先测量并记录了A处的电流,电流表示数如图乙所示,则IA= A; (4)接下来小明又测量并记录了B、C处的电流分别为IB和IC。于是,他根据IA、IB和IC三个电流数值得出了并联电路中,干路的电流与各支路的电流之和的关系。老师认为他的实验过程不够完整,请你针对上述问题,写出改正措施: 。 【答案】各支路电流之和;错误;0.28;使用规格不同的小灯泡,改变支路电流之和,并进行多次实验。 【解析】(1)[1]使用不同规格的灯泡,各支路的电流不同,则各支路的电流之和不同,可用于探究干路的电流与各支路的电流之和的关系,故自变量为各支路的电流之和。 (2)[2]闭合开关S后,小明发现L2亮,而L1不亮。认为L1不亮的原因是L1被短路,这样的判断是错误的,因为若L1被短路,L2与L1并联,L2也会被短路,不会亮,且干路上没有用电器,会引起电源短路。 (3)[3]电流表连接的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.28A。 (4)[4]通过一组数据就得出结论,具有偶然性,应使用规格不同的小灯泡,改变支路电流之和,并进行多次实验,得出普遍性规律。 【变式2-1】(2022秋·河南周口·九年级期末)如图所示电路中,闭合开关后A1、A2两个电流表的示数分别为0.5A和0.9A,则通过L2的电流为(  )。 A.0.9A B.0.5A C.0.4A D.1.4A 【答案】C。 【解析】由电路图看出,闭合开关后L1、L2并联,A1测量L1的电流,A2测量干路的电流,已知闭合开关后A1、A2两个电流表的示数分别为0.5A和0.9A,根据并联电路中电流的规律可知,干路电路等于各支路电流的和,则通过电灯L2的电流I2=I-I1=0.9A-0.5A=0.4A 故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。 【变式2-2】(2022秋·河南周口·九年级统考期末)如图甲所示电路中,电流表A1测的是通过 的电流,当开关S闭合后,两电流表指针偏转均如图乙所去,则电流表A1的示数为 A,通过两灯泡的电流比I1∶I2= 。 【答案】干路;1.5;4∶1。 【解析】[1]由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路的电流,A2测量L2的电流。 [2]因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以A1示数比A2大,而两只电流表的指针偏转刻度相同,所以电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,电流表指针指示示数为1.5A,即干路电流为1.5A。 [3]电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表指针指示示数为0.3A,即通过的L2电流为0.3A,则通过电阻R1的电流I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A 通过两灯泡的电流比I1∶I2=1.2A∶0.3A=4∶1。 【基础强化】 1.(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,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,0.3A C.1.2A,0.3A D.1.5A,0.3A 【答案】C。 【解析】由图甲可知,两个灯泡是并联的,电流表A1测总电流,电流表A2测通过灯泡L2的电流,由于两个电流表的指所指的位置相同,可知它们所用的量程是不同的,两个表的示数之间是5倍的关系,所以根据图乙可知,A1表的示数为1.5A,A2表的示数为0.3A,故可知通过灯泡L1和L2的电流分别为1.2A,0.3A,故应选C。 2.(2022秋·河南郑州·九年级统考期末)小林用如图所示的电路研究串联电路的特点,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗。他对这一现象的解释是:电流从电源正极出发,经过灯L1、灯L2,电流逐渐变小,所以灯L1较亮,灯L2较暗。你认为小林的解释是 (选填“正确”或“错误”)的。在不增加其他器材的条件下,能验证小林的解释是否正确的做法是 (请叙述完整)。 【答案】错误;详见解析。 【解析】[1]串联电路各处的电流都相等,故通过两灯的电流相等,小林的解释是错误的。 [2]断开开关,更换L1和L2灯泡的位置,再次接通电路,观察两灯亮度,若仍出现灯L1较亮,灯L2较暗的现象,则小林的解释是正确的,若灯L1较暗,灯L2较亮的现象,则小林的解释是错误的。 3.(2022秋·河南信阳·九年级统考期末)如下图所示, A1的示数为0.6A,A的示数为1A,则通过灯L1的电流是 A;通过灯L2的电流是 A,若用电流表测量通过L1的电流,则应选用 量程. 【答案】0.4;0.6;0.6。 【解析】[1]由图知A测干路电, A1与L2串联,故A1的示数即为L2中的电流,即通过L2电流为0.6A,因A测干路电路,故A中电路等于L1,L2中的电流之和.即L1中的电流为:I1=I−I2=1A−0.6A=0.4A; [2] 故A1的示数即为L2中的电流,即通过L2电流为0.6A; [3]因为电流为0.4A,为了保证安全和准确,量程应稍大一点,选0∼0.6A量程. 4.(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)如图所示,闭合开关后小灯泡L1、L2均正常发光,它们的连接方式是 联;过一会发现有一个小灯泡熄灭,而电流表的示数不变,则电路中出现的故障是 . 【答案】并;L2断路。 【解析】由电路图可知,闭合开关S后,电流从电源正极开始分支,分别经过两个灯泡再回到电源负极,因此两灯泡并联连接;图中电流表测L1支路的电流,电流表的示数不变,说明小灯泡L1没有故障,则故障在L2上;若L2短路,小灯泡L1也同时被短路,两个灯泡都不亮,所以只能是L2断路。 【素养提升】 5.(2022秋·河南郑州·九年级期末)如图甲所示电路,电流表A1读数、电流表A3读数均如图乙所示,通过灯泡L3的电流为1.2A,求: (1)电流表A2的读数是多少? (2)通过L2的电流是多大? (3)如果L1与L3位置互换,电流表A2、A3示数各是多少? 【答案】(1)1.2A;(2)0.72A;(3)1.92A;2.4A。 【解析】(1)由电路图可知,三灯泡并联,电流表A1测通过L1支路的电流,电流表A2测通过L1和L2支路的电流之和,电流表A3测干路电流.因为电流表A1读数、电流表A3读数如图所示,所以电流表A1选择0~0.6A量程,电流表A3选择0~3A量程,则由电流表A1的读数可知,通过L1的电流I1=IA1=0.48A,电流表A3的读数I=2.4A,电流表A2的读数IA2=I-I3=2.4A-1.2A=1.2A; (2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过L2的电流: I2=IA2-IA1=1.2A-0.48A=0.72A; (3)如果L1与L3位置互换,则电流表A2测量L2和L3支路的电流之和,A3还是测干路电流.则电流表A2示数IA2′=I2+I3=0.72A+1.2A=1.92A. 因电流表A3还是测干路电流,则电流表A3的读数I′=2.4A. 答:(1)电流表A2的读数是1.2A;(2)通过L2的电流是0.72A;(3)如果L1与L3位置互换,电流表A2、A3示数各是1.92A;2.4A. 6.(23-24九年级上·四川成都·期末)同学们利用如图所示电路做“探究并联电路中电流的规律”的实验,所用器材包括电源、开关、电流表各1个及导线若干,另有规格不同的小灯泡。 (1)图(a)是他们设计的电路图,图(b)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)连接电路,闭合开关,发现小灯泡亮、不亮,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是 。 (3)同学们按照图(b)做实验时,闭合开关后,两灯均发光;再将灯泡拧下,则电流表的示数将 (选填“变大”“不变”“变小”)。 (4)为了验证结论的普遍性,下列做法可行的是 。 A.将灯泡更换位置多次实验 B.换不同量程的电表多次试验 C.换用不同的电源多次试验 D.用相同的小灯泡进行实验 【答案】C;L2开路;变小;C。 【解析】(1)[1]由图乙可知,经过L1、L2的电流均经过电流表后再回到电源的负极,对照甲图可知,电流表测的是干路C点电流。 (2)[2]连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡L2不亮、L1亮,则L1支路和电源是连通的,则产生这种现象的原因可能是L2断路。 (3)[3]同学们按照图(b)做实验时,电流表测干路的电流,将灯泡L1拧下,则只有将灯泡L2工作,电流表只测L2的电流,则电流表的示数变小。 (4)[4]为了使实验结论具有普遍性,应选不同规格的灯泡多次实验或者换用不同的电源多次试验,故C符合题意。故选C。 【能力培优】 7.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)为了研究并联电路中干路电流与各支路电流之间的关系,小强设计了如图甲所示的电路。 (1)小强按电路图连接好电路,闭合开关后,发现电流表指针偏向了零刻度线的左边,造成这一现象的原因是 。 (2)小强将电流表分别接在A,B处,测出了两支路中的电流,在准备拆除电路,以便重新连接测干路中的电流时,他发现只需改动原电路中的一根导线就能测出干路中的电流。请在图中用笔画线代替导线画出改动后的导线 。(先在需改动的导线上打“×”,再用笔画线连接)。 (3)小强在实验中通过移动滑动变阻器改变电路中的电流,测得的几组数据如表所示: 实验次数 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A 1 0.3 0.3 0.6 2 0.36 0.36 0.72 3 0.4 0.4 0.8 分析数据,他得出了结论:并联电路中各支路电流都相等;请判断小强的结论是否可靠? ,理由是 。 【答案】电流表正负接线柱接反了;如图;不可靠;见解析。 【解析】(1)[1]闭合开关后,有电流流过电流表,电流表指针偏向了零刻度线的左边,造成这一现象的原因是电流表的正负接线柱接反了,电流从负接柱流入导致电流表指针反向偏转。 (2)[2]要使电流表测干路电流,则应使两支路电流汇合后再经过电流表,故改动如下: (3)[3][4]小强的结论不可靠,他的结论是用两个相同的小灯泡进行实验得出的,具有偶然性,应该用两个规格不同的小灯泡进行多次实验,得出具有普遍性的结论。 8.(23-24九年级上·陕西渭南·期末)小明在探究“串、并联电路中电流的规律”实验中: (1)连接电路时,开关必须 ; (2)连好图甲所示电路,闭合开关后,小明观察到灯泡比灯泡要亮一些,从而得出:“串联电路中,越靠近电源正极灯泡越亮”的结论,为验证小明观点是否正确,请你设计一个实验,在虚线框中画出该实验所用的电路图(只利用图甲中的实验器材设计电路) ; (3)小明用图乙所示电路探究并联电路电流规律: ①为了防止损坏电流表,在事先不能估计电流大小的情况下,应先进行 ; ②小明在图乙中的A点串联接入一个电流表,闭合开关后发现电流表指针偏转情况如图丙所示,其主要原因是 ; ③改正错误后,小明分别测出A、B、C三处的电流,并通过调节电源电压进行了三次实验,将数据记录在下表中: 实验次数 1 2 3 A点电流 0.16 0.20 0.24 B点电流 0.16 0.20 1.20 C点电流 0.32 0.40 0.48 表格中,有明显错误的数据是 ,造成错误的原因可能是 (选填“电流表选错量程”或“电流表读错量程”)。修正数据后,小明得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。他的结论不可靠,应采取的改进方法是 (填字母)。 A.重新连接电路进行测量 B.换用不同规格的灯泡多次测量 【答案】断开;如图;试触;电流表正负接线柱接反;1.20;电流表读错量程;B。 【解析】(1)[1]为了电路安全,在连接电路时,开关必须处于断开状态。 (2)[2]要验证“串联电路中,越靠近电源正极灯泡越亮”的结论是否正确,可以将两盏灯的位置互换一下,让电流先经过L1,观察两盏灯的亮暗情况,如图所示 (3)[3]为了防止损坏电流表,在事先不能估计电流大小的情况下,应先用电流表的大量程进行试触,若指针偏转角度很小,则实验时选择小量程。 [4]图丙中电流表指针向左偏,说明电流表正负接线柱接反了,电流从电流表负接线柱流进。 [5][6]由表中数据可知,电流表选择的是小量程,最大测量值为0.6A,但第3次实验中B点的电流记录的是1.20A,大于小量程的最大测量值,所以在这个数据是错误的,原因是读错了电流表的量程。 [7]得出在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等的结论的原因是实验时选用的灯泡规格相同,结论具有偶然性,应选用规格不同的灯泡进行重复实验。 故选B。 ( 12 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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课时15.5  串并联电路中电流的规律-【帮课堂】2024-2025学年九年级物理全一册同步学与练(人教版)
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