内容正文:
13.4 探究串、并联电路中的电流
第十三章 探究简单电路
知识点
探究串联、并联电路的电流规律
知1-讲
1
1. 探究串联电路的电流规律
提出问题:串联电路中,通过各个用电器的电流是否相等?
课堂新授
知1-讲
实验设计:如图1所示,组成串联电路,把电流表分别串联到电路中的A、B、C三个位置,闭合开关,测量电流的大小。换用不同规格的小灯泡和改变电源进行多次实验。
课堂新授
知1-讲
实验数据:
实验次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.32 0.32 0.32
2 0.24 0.24 0.24
3 0.18 0.18 0.18
分析论证:每次实验A、B、C三个位置的电流都相等。
实验结论:串联电路中,电流处处相等。
课堂新授
知1-讲
实验要点
(1)在换用不同规格的灯泡进行多次实验时,可以同时更换两个灯泡的规格,也可以每次只更换其中一个灯泡的规格。
(2)实验中调整电流表的位置或在更换小灯泡时,都应该断开开关,然后再调整或更换。
课堂新授
知1-讲
2. 探究并联电路的电流规律
提出问题:并联电路中,各个支路中的电流是否相等?干路电流和支路电流之间有什么关系?
课堂新授
知1-讲
实验设计:如图2所示,组成并联电路,把电流表分别串联到电路中的A、B、C三个位置,测量电流的大小。更换小灯泡的规格再次实验。
课堂新授
知1-讲
实验数据:
实验次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.48 0.24 0.24
2 0.52 0.24 0.28
3 0.54 0.26 0.28
此次实验中,两个小灯泡中电流相等的原因是两个小灯泡的规格相同。
课堂新授
知1-讲
分析论证:每次实验中干路电流都大于支路电流,且A位置的电流都等于B、C两个位置的电流之和。
实验结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
课堂新授
知1-讲
易错提醒
●实验中,若选用两个规格相同的灯泡,将发现两条支路的电流相同。注意,各支路电流相等不属于并联电路电流的普遍规律。
●若已知流过两个用电器的电流相等,不能认为这两个用电器一定是串联的。
课堂新授
知1-练
例 1
[珠海校级月考] 在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图3甲所示的电路,选用了两个不同的小灯泡,然后用一个电流表
分别接在a、b、c 三处去测量电流。
课堂新授
知1-练
解题秘方:这类实验题实质上属于验证性探究,注意以下技巧:(1)常用元件操作要求用于具体的实验分析中,如连接电路时开关要断开。(2)归纳结论时,可以直接用教材已有的结论。(3)本实验多次测量的目的并非为了减小误差。
课堂新授
知1-练
(1)连接电路时,开关应断开,目的是_________,电流表应该______(填“串联”或“并联”)在电路中。
解析:连接电路时开关应处于断开状态,目的是保护电路;电流表应该串联在电路中。
保护电路
串联
课堂新授
知1-练
(2)闭合开关S,电流表的指针如图乙所示反向偏转,出现这种现象的原因是________________________。
解析:闭合开关后,电流表的指针反向偏转是因为电流表的正负接线柱接反了。
电流表正负接线柱接反了
课堂新授
知1-练
(3)纠正错误后,电流表的读数如图丙所示,则所测电流值为_______A。
解析:如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,则所测的电流值为0. 28 A。
0.28
课堂新授
知1-练
(4)小明又改变灯泡的规格进行了多次实验,测量了a、b、c三处的电流,其中一次实验的测量数据如表所示,
Ia/A Ib/A Ic/A
0.16 0.15 0.14
课堂新授
知1-练
在分析数据时,他发现三处的测量值有差异,原因是____。
A. 测量有误差
B. 没有对电流表调零
C. 串联电路中各处的电流本来就不相等
D. 电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小
A
课堂新授
知1-练
解析:测量过程中总是存在误差,故A正确;若是因为没有对电流表调零造成的,则电流总是偏大或偏小,故B错误;串联电路各处的电流相等,故CD 错误;故选A。
课堂新授
知1-练
(5)串联电路中电流的关系为__________(写关系式即可)
解析:根据表格数据进行分析,在误差范围内,串联电路中各处的电流都相等,即Ia=Ib=Ic。
Ia=Ib=Ic
课堂新授
知1-练
1. [泉州一模]如图是“探究串联电路中电流的特点”的实验电路图:
(1)实验中,应选择两个规格_______
的小灯泡。
(2)连接电路的过程中,开关应______。
不相同
断开
课堂新授
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(3)检查电路连接无误后,进行实验。下表为小华记录的一组实验数据,其中_____处的数据有明显错误,造成错误的原因是______________________________________。
C
电流表的位置 电流表示数I/A
A处 0.2
B处 0.2
C处 1.0
连接的是电流表的小量程却按大量程读数了
课堂新授
知1-练
(4)小华纠正错误后,根据该组实验数据就得出串联电路中各处的电流_______。
(5)小华的实验步骤存在的不足之处是__________________
___________________________________。
相等
实验中只有一组数据,
得出的结论具有偶然性,不具有普遍性
课堂新授
知1-练
[中考·甘孜州] 如图4所示,小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。
例 2
课堂新授
知1-练
解题秘方:针对“探究并联电路电流的规律”有关问题的思维过程与“探究串联电路电流的规律”的思维过程相同,两个实验都是为了寻找普遍规律,选用的两个灯泡的规格要不同,多次实验要更换不同规格的灯泡。
课堂新授
知1-练
(1)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是_____(填“A”“B”或“C”)处的电流。
解析:由图乙可知,电流表测量干路电流,所以测量的是C处电流。
C
课堂新授
知1-练
(2)小覃同学要测量通过L2的电流,只需将图乙中导线____ (填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______A。
a
0.3
课堂新授
知1-练
解析:测量通过L2的电流时,电流表就要与L2串联,只需将图乙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上,此时电流 表就和L2串联;此时电流表选用的量程为0~ 0.6 A,分度值为 0.02 A,故示数为0.3 A。
课堂新授
知1-练
(3)该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如下表所示,由此他得出结论:
①干路电流等于各支路电流之和。
②各支路电流相等。
IA/A IB/A IC/A
0.2 0.2 0.4
课堂新授
知1-练
(4)小组内交流讨论后,一致认为该同学的结论不具有普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格_______(填“相同”或“不相同”)的灯泡进行实验。
解析:要得到并联电路中电流的规律,应选用不同规格的小灯泡进行实验。
不相同
课堂新授
知1-练
2. [连云港期末] 在“探究并联电路电流特点”的活动中:
(1)如图甲所示, 电流表测量的是_____(填“L1”“L2”或“干路”)的电流;
L1
课堂新授
知1-练
(2)某次实验时,电流表的示数如图乙所示,则电流为 _______A;
0.24
课堂新授
知1-练
(3)下表是某同学记录的实验数据:
为了得到普遍性的规律,该同学还应_________________________________。
换用不同规格的灯泡测量多组数据
项目 I1/A I2/A I/A
数值 0.24 0.22 0.46
课堂新授
知2-讲
知识点
串联电路和并联电路的电流规律
2
电路 电路图 电流规律
文字表达 公式表达
串联 串联电路中,电
流处处相等 I=I1=I2
并联 并联电路中,干
路电流等于各支
路电流之和 I=I1+I2
课堂新授
知2-讲
深度理解
●并联电路中,通过两个用电器的电流可能相等,即仅凭通过两个用电器的电流相等不能推断就是串联电路。
●串联电路中,电流处处相等,如果电流不相等,则这两个用电器肯定不是串联,只能是并联。
课堂新授
知2-练
[中考·天津] 如图5所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5 A,电流表A1的示数为0.3 A,则通过小灯泡 L1、L2的电流分别是( )
A. 0.3 A、0.2 A
B. 0.2 A、0.3 A
C. 0.5 A、0.3 A
D. 0.5 A、0.2 A
例 3
课堂新授
知2-练
解题秘方:对于电路呈现解题信息的问题:首先,理清串联电路还是并联电路;然后,判断电流表测量什么的电流;最后根据串、并联电路的电流特点推算。
课堂新授
知2-练
解析:由图可知,两灯泡并联,电流表A测干路的电流,电流表 A1测通过灯泡 L1的电流。并联电路中干路电流等于各支路电流之和,流过灯泡 L2的电流I2=IA-IA1=0.5 A-0.3 A=0.2 A。故 通过灯泡L1的电流是0.3 A,通 过灯泡 L2的电流是0.2 A。
答案:A
课堂新授
知2-练
3. [淮安淮阴区一模] 如图所示,闭合开关 S,电流表的示数为 0.6 A,灯L1比灯L2亮,则灯L1中通过的电流为______A,灯L2中通过的电流_____(填“大于”“小于”或“等于”)0.6 A。
0.6
等于
课堂新授
探究串、并联电路中的电流
电流的
规律
串联电路
I=I1=I2
并联电路
I=I1+I2
归纳总结
$$