内容正文:
15.5 串、并联电路中电流的规律
知识点 1 串联电路的电流规律
实验:探究串联电路中各处电流的关系
(1)实验目的:探究串联电路中各处电流的关系。
(2)实验器材:规格不同的灯泡若干、电流表、电源、开关、导线若干。
(3)设计实验:把两个灯泡串联起来接入电路中,分别把图中A、B、C三点断开,把电流表接入,测量流过 A、B、C三点的电流IA、IB、IC,记录数据并进行比较分析。
(4)实验步骤
①根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
②电流表分别接人电路中的A、B、C三点,检查电路无误后闭合开关,读出电流表在A、B、C三点的示数,记录在表格中。
③换用不同规格的灯泡重复上述步骤,再测量两次。
(5)实验结论
串联电路中的电流处处相等,即 。
知识点2 并联电路的电流规律
实验:探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
(1)实验目的:探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
(2)实验器材:规格不同的灯泡若干、电流表、电源、开关、导线若干。
(3)设计实验:把两个灯泡并联起来接入电路中,分别把图中A、B、C三点断开,把电流表接入,测量流过A、B、C三点的电流IA、IB、IC,记录数据并进行比较分析。
(4)实验步骤
①根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
②电流表分别接入电路中的A、B、C三点,如图所示,检查电路无误后,闭合开关,读出电流表在A、B、C三点的示数,记录在表格中。
③换用不同规格的灯泡重复上述步骤,再测量两次。
(5)实验结论
并联电路中的干路电流等于各支路中的电流之和,即。
探究并联电路电流规律的三大考查点
①在连接电路时开关一定要断开;
②研究电路中电流的规律时,要选规格不同的灯泡多次实验避免偶然性(使实验结论具有普遍性);
③判断电路故障时,电流表有示数,说明与电流表相连的部分是通路;电流表无示数,可能是与电流表相连的部分是断路,也可能是电流表所在的支路被短接。
题型一 串联电路电流规律的应用
【例1】(23-24九年级上·江苏徐州·阶段练习)在如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,则下列说法正确的是( )
A.电流一样大
B.较暗的灯中电流较大
C.较亮的灯中电流较大
D.条件不足无法判断
【变式1-1】(23-24九年级上·河南信阳·期中)河水在狭窄的河流中奔流,到达宽阔的河滩后,看上去水流平缓,电流是否也是这样呢?如图所示的导体,A端粗,B端细,则电流流过它时,下列说法中正确的是( )
A.从A到B,电流逐渐增大 B.从A到B,电流大小不变
C.从A到B,电流逐渐减小 D.无法比较AB两端电流的大小
【变式1-2】(24-25九年级上·全国·课后作业)如图所示,连入电路中的电阻R1、R2、R3允许通过的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1>I2>I3,则此部分电路中允许通过的最大电流是( )
A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I2+I3
【变式1-3】(23-24九年级下·湖北武汉·阶段练习)小诗同学正在用如图所示的器材练习电路连接,下列说法中正确的是( )
A.连接电路时,必须按照电流流向依次连接各电路元件
B.闭合开关,两灯发光,通过灯L1的电流比通过灯L2的电流大
C.闭合开关,两灯发光,自由电子一定从灯L2向灯L1定向移动
D.将灯L1换成发光二极管,闭合开关,二极管和灯L2都不发光,一定是二极管坏了
【变式1-4】(2024·湖北武汉·二模)两个相同的小灯泡,单独接在两节干电池组成的电源两端都能发光。当其连接成如图所示的电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2也都发光,下列说法正确的是( )
A.此时小灯泡L1比L2亮一些,是因为通过的L1电流大于通过L2的电流
B.过了一会,两个灯泡都熄灭了,可能是因为L1短路
C.用一根导线接在小灯泡L2两端,L2熄灭,L1变亮
D.用一根导线接在A、B两点,会损坏灯泡
【变式1-5】(多选)(23-24九年级上·全国·单元测试)连接如图所示电路图,实验时发现甲电流表的示数比乙电流表的示数略大,造成两个电流表示数不同的原因可能是( )
A.测量误差
B.没有对电流表调零
C.串联电路中各处的电流本来就不等
D.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小
【变式1-6】(23-24九年级上·河南信阳·阶段练习)有一种节日彩灯由20只小灯泡串联而成,如果电源插头处的电流为200mA,那么通过每一只小灯泡的电流为 mA。
题型二 探究串联电路的电流规律
【例2】(2024·黑龙江绥化·二模)小红在探究串联电路的电流规律时,连接了如图所示的电路,已知电路中电流小于0.6A.回答下列问题:
(1)实验过程中,禁止不经过用电器,直接用导线连接电源的正负极,那样会造成电源
(选填“通路”、“断路”或者“短路”),电路中电流很大,会损坏电源。所以图中实物连接应该去掉导线 (选填导线序号);
(2)改正上述错误以后,图还有一处连接有错误,该错误会产生的现象是:闭合开关后,电流表指针 (选填“向左”或者“向右”)偏转;
(3)小红利用以上装置做“探究串、并联电路中电流规律”的实验,得到表中数据,请回答下面的问题:
①小红为排除实验结论的偶然性,接下来的操作是: ;
②分析数据可知:串联电路中电流的规律是 (用含I,和的式子表达)。
接法
灯泡电流
灯泡电流
总电流
串联
0.12
0.12
0.12
串联
0.18
0.18
0.18
【变式2-1】(2024·江苏苏州·中考真题)探究串联电路中电流的特点
(1)猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小;
(2)用电流表测出A点电流,如图乙所示,则 A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论.由此判断猜想是
(“正确”或者“错误”)的;
(3)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出;小华认为不需要再测量,在(3)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程: 。
【变式2-2】(23-24九年级下·河南驻马店·阶段练习)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,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。
(1)连接电路时,电流表应该 (选填“串联”或“并联”)在电路中;
(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 ;
(3)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,在分析数据时,他发现三处的测量值有差异,原因是 ;
0.16
0.15
0.14
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
(4)如图甲所示,串联电路中,电流的关系: (写关系式即可)。
【变式2-3】(23-24九年级上·山东临沂·期中)如图是小明探究“串联和并联电路电流规律”的任务单。
A点电流
B点电流
C点电流
0.16A
0.16A
0.32A
(1)在连接或拆开电路时,开关必须 。使用电流表时,若不能预先估计被测电流的大小,则应先用电流表 (选填“较大”或“较小”)的量程进行试触;
(2)本实验测得多组数据的主要目的是 (选填“寻找普遍规律”或“减小误差”);
(3)小明同学根据实验得出了上表数据,则他下一步最合理的操作是 ;
A.分析数据,得出结论
B.换用不同规格的小灯泡,再测几组电流值
C.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
(4)根据上表得出的实验结论是 。
【变式2-4】(23-24九年级上·湖南长沙·期中)小红在探究“串联电路电流的特点”时,将两个规格不同的小灯泡L1、L2串联起来,实验电路图如图甲所示。
(1)如图乙是小红根据图甲连接的实验电路,有一根导线连接有误,请你在图中将错误的导线打个“×” ;
(2)正确连接电路后,闭合开关S,小红用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流,发现电流表示数均如图丙所示,为 A;
(3)接下来她应该 。
题型三 并联电路电流规律的应用
【例3】(2024·湖北襄阳·一模)如图是学习了“并联电路中的电流”知识后,梳理了如下认知,不科学的是(闭合开关S后两灯均发光) ( )
A.A 处电流大于B 处电流
B.B处电流可能不等于C 处电流
C.如果L1、L2两灯泡规格相同,则 A处电流等于 C 处电流
D.从灯座上取出其中一个灯泡,闭合开关S后,另一个灯泡中还有电流通过
【变式3-1】(23-24九年级上·内蒙古呼伦贝尔·期末)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,通过灯泡和的电流分别为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(24-25九年级上·江西九江·阶段练习)如图所示电路,闭合开关S,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A.电流表A只测量灯L2的电流 B.电流表A1的示数比A的大
C.小灯泡L1和L2组成并联电路 D.灯L1被短路时,L2正常发光
【变式3-3】(多选)(23-24九年级上·山东日照·阶段练习)将两个电流表分别接入如图甲所示的两个位置测量电流,闭合开关后电流表A1指针偏转如图乙所示,电流表A2指针偏转如图丙所示,下列说法正确的是( )
A.电流表A2测量电灯L2中的电流
B.电流表A1的示数可能为0.24 A
C.电流表A2的示数可能为2 A
D.通过灯L2的电流可能为0.12 A
【变式3-4】(23-24九年级上·四川雅安·阶段练习)如图1所示,电流表A1与A2指针指示的位置如图2所示,则电流表A1所使用的量程为 ,读数是 ;电流表A2所使用的量程为 ,读数是 。
【变式3-5】(24-25九年级上·贵州黔东南·阶段练习)如图所示,当开关S闭合时,电流表A1的示读数为1.2A,电流表A2的读数为0.4A。求:
(1)通过灯L2电流是多少A?
(2)通过灯L1的电流是多少A?
题型四 探究并联电路的电流规律
【例4】(2022·辽宁沈阳·一模)在探究并联电路电流规律的实验中,图甲是实验的电路图。
(1)在拆、接电路时,开关必须 ;连接电路时由于不知电流大小,电流表应首先选用 (选填“”或“”)量程;
(2)电流表应 (填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路中的电流,则电流表应接在甲图中的 点;
(3)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙表示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为
A;
(4)排除故障后,他用电流表分别在A、B、C三处测得电流表数据如表格。
比较如表数据,可以初步得出结论: (只写表达式);
实验次数
A处的电流
B处的电流
C处的电流
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.24
0.46
3
0.26
0.30
0.56
(5)在实验中可以采用换用不同规格小灯泡的方法改变A、B、C处电流的大小从而进行多次实验;多次测量的目的是 ;
(6)小明利用原有的实验器材,再添加一个开关,重新设计了一个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系。请在虚线框中画出电路图。( )
【变式4-1】(2022·山东菏泽·一模)小美和课外小组的同学利用课外时间做“探究并联电路中电流的规律”的实验。
(1)小美在实验前检查器材时发现连入电路中的电流表指针的位置如图甲图所示,出现这种情况的原因是 ;
(2)若小关测量L2的电流时,电流表的示数如图丙所示,则L2的电流是 A;
(3)若闭合开关后,小美发现两灯都发光,由于导线弯曲较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,请你帮他想出一种简单可行的判断方法: 。
【变式4-2】(24-25九年级上·山东淄博·开学考试)在探究并联电路电流规律的实验中:
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
0.2
0.2
0.4
(1)电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在图中的 点;
(2)小明同学在测量A处的电流时,闭合开关前,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ,纠正该错误后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 ;
(3)上表是另一组的小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡测出的数据,由此得出的实验结论是: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。请指出小亮的探究选取器材的不妥之处: ,小亮由上述表格即得出结论,则他的实验还有一处不合理,请指出: 。
【变式4-3】(22-23九年级上·广西百色·期末)在“探究并联电路电流规律”的实验中:
(1)连接电路时,电路中的开关处于 状态;
(2)实验中应选用规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡L1、L2 (选填“串联”或“并联”)连接电路;
(3)电流表应串联在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在图甲中的 (选填“A”、“B”或“C”)点;
(4)在测量A处的电流时,闭合开关后,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是电流表 接线柱接反了﹔排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为
A;
实验次数
A处的电流(A)
B处的电流(A)
C处的电流(A)
1
0.10
0.12
0.22
2
0.20
0.24
0.44
3
0.25
0.30
0.55
(5)上表是小明同学的实验数据,通过分析,可以得出的结论:并联电路中,干路中的电流等于 。
【变式4-4】(23-24九年级上·重庆石柱·阶段练习)雯雯探究“并联电路中电流的关系”,电路图如图甲所示。要求闭合开关后,灯泡L1、L2并联;开关S控制所有用电器,电流表A1测出流过干路的电流为0.6A,A2测流过灯L1的电流,A3测出流过灯L2的电流为0.3A。
(1)连接实物电路过程中,已知各电路元件、连接情况均完好,闭合开关后,我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处,可能的原因是 ;
(2)更正上述问题后,闭合开关S,观察到电灯L1 (选填“亮”或“不亮”)、L2不亮;随即断开开关,仔细检查,发现电路有不当之处。请在图甲中只改动一根导线 (提醒:在需要删除的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉);
(3)正确连接好电路后,闭合开关,从电流表中读取数据,其中流过灯L1的电流大小如图丙所示,该示数为 A;于是得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。雯雯认为该结论不科学,应多次更换规格 (选填“相同”、“不同”)的灯泡进行实验,以便 (选填“减小误差”、“寻找普遍规律”)。
【变式4-5】(23-24九年级上·甘肃张掖·阶段练习)在探究并联电路电流规律的实验中,图甲是实验的电路图。
(1)电流表应 (填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的 点;
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数 A;
(3)实验中,应该选用规格 (填“相同”或“不相同”)的灯泡;
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
0.14A
0.24A
0.38A
(4)表是小亮同学在实验中用两盏小灯泡测得的实验数据。由实验数据小亮得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流 各支路电流之和。
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15.5 串、并联电路中电流的规律
知识点 1 串联电路的电流规律
实验:探究串联电路中各处电流的关系
(1)实验目的:探究串联电路中各处电流的关系。
(2)实验器材:规格不同的灯泡若干、电流表、电源、开关、导线若干。
(3)设计实验:把两个灯泡串联起来接入电路中,分别把图中A、B、C三点断开,把电流表接入,测量流过 A、B、C三点的电流IA、IB、IC,记录数据并进行比较分析。
(4)实验步骤
①根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
②电流表分别接人电路中的A、B、C三点,检查电路无误后闭合开关,读出电流表在A、B、C三点的示数,记录在表格中。
③换用不同规格的灯泡重复上述步骤,再测量两次。
(5)实验结论
串联电路中的电流处处相等,即 。
知识点2 并联电路的电流规律
实验:探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
(1)实验目的:探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
(2)实验器材:规格不同的灯泡若干、电流表、电源、开关、导线若干。
(3)设计实验:把两个灯泡并联起来接入电路中,分别把图中A、B、C三点断开,把电流表接入,测量流过A、B、C三点的电流IA、IB、IC,记录数据并进行比较分析。
(4)实验步骤
①根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
②电流表分别接入电路中的A、B、C三点,如图所示,检查电路无误后,闭合开关,读出电流表在A、B、C三点的示数,记录在表格中。
③换用不同规格的灯泡重复上述步骤,再测量两次。
(5)实验结论
并联电路中的干路电流等于各支路中的电流之和,即。
探究并联电路电流规律的三大考查点
①在连接电路时开关一定要断开;
②研究电路中电流的规律时,要选规格不同的灯泡多次实验避免偶然性(使实验结论具有普遍性);
③判断电路故障时,电流表有示数,说明与电流表相连的部分是通路;电流表无示数,可能是与电流表相连的部分是断路,也可能是电流表所在的支路被短接。
题型一 串联电路电流规律的应用
【例1】(23-24九年级上·江苏徐州·阶段练习)在如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,则下列说法正确的是( )
A.电流一样大
B.较暗的灯中电流较大
C.较亮的灯中电流较大
D.条件不足无法判断
【答案】A
【解析】由电路图可知,当开关S闭合时,两灯泡串联,串联电路中各处的电流相等,所以通过两灯泡的电流相等。
故选A。
【变式1-1】(23-24九年级上·河南信阳·期中)河水在狭窄的河流中奔流,到达宽阔的河滩后,看上去水流平缓,电流是否也是这样呢?如图所示的导体,A端粗,B端细,则电流流过它时,下列说法中正确的是( )
A.从A到B,电流逐渐增大 B.从A到B,电流大小不变
C.从A到B,电流逐渐减小 D.无法比较AB两端电流的大小
【答案】B
【解析】导体串联接在电路中,流过导体各处的电流相等,与导体各部分的粗细无关,电流从A到B大小不变。故B正确,ACD错误。
故选B。
【变式1-2】(24-25九年级上·全国·课后作业)如图所示,连入电路中的电阻R1、R2、R3允许通过的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1>I2>I3,则此部分电路中允许通过的最大电流是( )
A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I2+I3
【答案】C
【解析】在串联电路中,各处电流都相等,则三个电阻串联时它们的电流始终相等,那么通过电路的最大电流等于最小的额定电流,即允许通过的最大电流为I3。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式1-3】(23-24九年级下·湖北武汉·阶段练习)小诗同学正在用如图所示的器材练习电路连接,下列说法中正确的是( )
A.连接电路时,必须按照电流流向依次连接各电路元件
B.闭合开关,两灯发光,通过灯L1的电流比通过灯L2的电流大
C.闭合开关,两灯发光,自由电子一定从灯L2向灯L1定向移动
D.将灯L1换成发光二极管,闭合开关,二极管和灯L2都不发光,一定是二极管坏了
【答案】C
【解析】A.连接电路时,为了方便和避免短路,应先连好电路中的大部分元件,再连接电源两端的导线,或者连接好电路后,经检查无误后,再将开关闭合,所以连接电路时,不一定要按照电流流向依次连接各电路元件,故A错误;
B.闭合开关,两灯发光,因为是串联电路,所以通过两灯的电流相等,故B错误;
C.因为两灯串联,电流的方向是从电源正极出发经灯L1到灯L2,再回到电源负极,由于自由电子定向移动的方向与电流方向相反,所以闭合开关,两灯发光,自由电子一定从灯L2向灯L1定向移动,故C正确;
D.将灯L1换成发光二极管,闭合开关,二极管和灯L2都不发光,可能是二极管坏了,也可能是二极管的正负极接反了,故D错误。
故选C。
【变式1-4】(2024·湖北武汉·二模)两个相同的小灯泡,单独接在两节干电池组成的电源两端都能发光。当其连接成如图所示的电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2也都发光,下列说法正确的是( )
A.此时小灯泡L1比L2亮一些,是因为通过的L1电流大于通过L2的电流
B.过了一会,两个灯泡都熄灭了,可能是因为L1短路
C.用一根导线接在小灯泡L2两端,L2熄灭,L1变亮
D.用一根导线接在A、B两点,会损坏灯泡
【答案】C
【解析】A.由图知,串联电路中电流处处相等,闭合开关后,小灯泡L1和L2也都发光,L1和L2电流相等,故A错误;
B.开关闭合后,过了一会两灯突然都熄灭,电路断路,不能是L1短路,如是L1短路L2亮,故B错误;
C.用一根导线接在小灯泡L2两端,L2熄灭,电路电阻变小,电流变大,L1变亮,故C正确;
D.闭合开关,两只灯泡串联,都发光。若把一根导线接在AB的两点,两个灯泡被短路,两个灯泡不发光,两个灯泡不会损坏,故D错误。
故选C。
【变式1-5】(多选)(23-24九年级上·全国·单元测试)连接如图所示电路图,实验时发现甲电流表的示数比乙电流表的示数略大,造成两个电流表示数不同的原因可能是( )
A.测量误差
B.没有对电流表调零
C.串联电路中各处的电流本来就不等
D.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小
【答案】AB
【解析】A.测量过程中的误差不能彻底消除,误差会使两个电流表的测量值存在差异,故A符合题意;
B.没有对电流表调零,会导致两个电流表测得的电流偏大或偏小,故B符合题意;
CD.由于串联电路中处处电流都相等,所以串联电路中各处的电流相同,电流从电源正极流向负极的过程中,电流大小不变,故CD不符合题意。
故选AB。
【变式1-6】(23-24九年级上·河南信阳·阶段练习)有一种节日彩灯由20只小灯泡串联而成,如果电源插头处的电流为200mA,那么通过每一只小灯泡的电流为 mA。
【答案】200
【解析】由题意可知,20只小灯泡是串联的,根据串联电路电流特点可知,串联电路中电流处处相等,所以在该电路中,通过每一只小灯泡的电流和电源插头处的电流都相等,即均为200mA。
题型二 探究串联电路的电流规律
【例2】(2024·黑龙江绥化·二模)小红在探究串联电路的电流规律时,连接了如图所示的电路,已知电路中电流小于0.6A.回答下列问题:
(1)实验过程中,禁止不经过用电器,直接用导线连接电源的正负极,那样会造成电源
(选填“通路”、“断路”或者“短路”),电路中电流很大,会损坏电源。所以图中实物连接应该去掉导线 (选填导线序号);
(2)改正上述错误以后,图还有一处连接有错误,该错误会产生的现象是:闭合开关后,电流表指针 (选填“向左”或者“向右”)偏转;
(3)小红利用以上装置做“探究串、并联电路中电流规律”的实验,得到表中数据,请回答下面的问题:
①小红为排除实验结论的偶然性,接下来的操作是: ;
②分析数据可知:串联电路中电流的规律是 (用含I,和的式子表达)。
接法
灯泡电流
灯泡电流
总电流
串联
0.12
0.12
0.12
串联
0.18
0.18
0.18
【答案】(1)短路 f (2)向左 (3)①换用不同规格的小灯泡多次进行实验 ②
【解析】(1)[1]直接用导线连接电源的正负极,会造成电源短路,此时电路中电流很大,会损坏电源,所以电源短路的情况是不允许发生的。
[2]由图可知导线f直接接在电源两极,造成电源短路,是不允许的,所以应去掉导线f。
(2)[3]由图可知,电流表正负接线柱接反了,闭合开关,会导致电流表指针向左偏转。
(3)[4]分析表格数据可知小红只测了两组实验数据,为了使实验结论具有普遍性,接下来小红应该换用不同规格的小灯泡多次进行实验。
[5]由表格数据可知串联电路电流规律为
【变式2-1】(2024·江苏苏州·中考真题)探究串联电路中电流的特点
(1)猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小;
(2)用电流表测出A点电流,如图乙所示,则 A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论.由此判断猜想是
(“正确”或者“错误”)的;
(3)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出;小华认为不需要再测量,在(3)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程: 。
【答案】 (2)0.3 错误 (3) 因为,,所以
【解析】(2)[2]电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,即IA=0.3A。
[3]串联电路中电流处处相等,故猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小是错误的。
(3)[4]串联电路中电流处处相等,由(3)结论可知,IA=IB,又因为串联电路中电流处处相等,所以IB=IC,所以
IA=IB=IC
【变式2-2】(23-24九年级下·河南驻马店·阶段练习)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,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。
(1)连接电路时,电流表应该 (选填“串联”或“并联”)在电路中;
(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 ;
(3)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,在分析数据时,他发现三处的测量值有差异,原因是 ;
0.16
0.15
0.14
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
(4)如图甲所示,串联电路中,电流的关系: (写关系式即可)。
【答案】(1)串联 (2) 电流表的正负接线柱接反了 (3) A (4)
【解析】(1)[1]连接电路时,电流表相当于导线,必须串联在电路中。
(2)[2]闭合开关S,电流表的指针如图乙所示,反向偏转,说明电流从负接线柱连入,从正接线柱流出,出现这种现象的原因是电流表的正负接线柱接反了。
(3)[3]A.可能原因是测量有误差,故A符合题意;
B.没有对电流表调零,那么测量的数据应该也相同,故B不符合题意;
C.串联电路中各处的电流处处相等,故CD不符合题意。
故选A。
(4)[4]根据串联电路中,电流处处相等,故等式为
【变式2-3】(23-24九年级上·山东临沂·期中)如图是小明探究“串联和并联电路电流规律”的任务单。
A点电流
B点电流
C点电流
0.16A
0.16A
0.32A
(1)在连接或拆开电路时,开关必须 。使用电流表时,若不能预先估计被测电流的大小,则应先用电流表 (选填“较大”或“较小”)的量程进行试触;
(2)本实验测得多组数据的主要目的是 (选填“寻找普遍规律”或“减小误差”);
(3)小明同学根据实验得出了上表数据,则他下一步最合理的操作是 ;
A.分析数据,得出结论
B.换用不同规格的小灯泡,再测几组电流值
C.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
(4)根据上表得出的实验结论是 。
【答案】(1)断开 较大 (2) 寻找普遍规律 (3) B (4) 并联电路中,干路中的电流等于各支路中电流的总和
【解析】(1)[1][2]为了保护电路,在连接或拆开电路时,开关必须断开;若不能预先估计被测电流的大小,则应先用电流表较大的0~3A量程进行试触。
(2)[3]本实验是探究串、并联电路电流规律的实验,故进行多次实验的目的是寻找普遍规律。
(3)[4]由上表数据知,只做了一次实验,记录了一组数据,为得出普遍性的规律,应换用不同规格的小灯泡,再测几组电流值,故选B。
(4)[5]分析表格数据知
0.16A+0.16A=0.32A
故可得结论:并联电路中,干路电流等于各支路中电流的总和。
【变式2-4】(23-24九年级上·湖南长沙·期中)小红在探究“串联电路电流的特点”时,将两个规格不同的小灯泡L1、L2串联起来,实验电路图如图甲所示。
(1)如图乙是小红根据图甲连接的实验电路,有一根导线连接有误,请你在图中将错误的导线打个“×” ;
(2)正确连接电路后,闭合开关S,小红用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流,发现电流表示数均如图丙所示,为 A;
(3)接下来她应该 。
【答案】(1)见解析 (2)0.2 (3)换不同规格的小灯泡多次实验
【解析】(1)[1]原电路图中,灯泡L1被短路,是错误的,在探究“串联电路电流的特点”时,两灯泡与电流表串联在电路中,如下图所示:
(2)[2]正确连接电路后,闭合开关S,小红用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流,发现电流表示数均如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A。
(3)[3]为了使实验结论具有普遍性,应换不同规格的小灯泡多次实验。
题型三 并联电路电流规律的应用
【例3】(2024·湖北襄阳·一模)如图是学习了“并联电路中的电流”知识后,梳理了如下认知,不科学的是(闭合开关S后两灯均发光) ( )
A.A 处电流大于B 处电流
B.B处电流可能不等于C 处电流
C.如果L1、L2两灯泡规格相同,则 A处电流等于 C 处电流
D.从灯座上取出其中一个灯泡,闭合开关S后,另一个灯泡中还有电流通过
【答案】C
【解析】ABC.如图,两灯并联,A处电流为干路电路,B处电流为通过L2的电流,C处电流为通过L1的电流,根据并联电路电流规律可知,A处电流一定大于B处电流和C处电流;由于两支路之间互不影响,B处电流和C处电流大小无法判断,故AB不符合题意,C符合题意;
D.由于两支路之间互不影响,从灯座上取出其中一个灯泡,闭合开关S后,另一个灯泡中还有电流通过,故D不符合题意。
故选C。
【变式3-1】(23-24九年级上·内蒙古呼伦贝尔·期末)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,通过灯泡和的电流分别为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,所以,干路电流表的量程为,分度值0.1A,干路电流I=1.5A,L2支路电流表A2的量程为,分度值0.02A,通过L2的电流I2=0.3A,则灯L1中的电流
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式3-2】(24-25九年级上·江西九江·阶段练习)如图所示电路,闭合开关S,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A.电流表A只测量灯L2的电流 B.电流表A1的示数比A的大
C.小灯泡L1和L2组成并联电路 D.灯L1被短路时,L2正常发光
【答案】C
【解析】ABC.如图,两灯并列连接,组成并联电路,电流表A测干路电流,即测量通过两灯的总电流,电流表A1测通过L1的电流,电流表A1的示数比A的小,故AB错误,C正确;
D.灯L1被短路时,L2也被短路,无法正常发光,故D错误。
故选C。
【变式3-3】(多选)(23-24九年级上·山东日照·阶段练习)将两个电流表分别接入如图甲所示的两个位置测量电流,闭合开关后电流表A1指针偏转如图乙所示,电流表A2指针偏转如图丙所示,下列说法正确的是( )
A.电流表A2测量电灯L2中的电流
B.电流表A1的示数可能为0.24 A
C.电流表A2的示数可能为2 A
D.通过灯L2的电流可能为0.12 A
【答案】CD
【解析】A.如甲图所示,两个小灯泡并联,电流表A1测通过灯L1的电流,电流表A2测干路的电流,故A错误;
B.根据并联电路中电流规律,通过干路的电流等于各支路电流之和可知,电流表A1的示数必定小于电流表A2的示数;如图乙所示,电流表A1选择0~0.6A的小量程时,分度值是0.02A,读数为0.28A,则电流表A1的示数不可能为0.24 A,故B错误;
C.如图丙所示,当电流表A2选择0~3A的大量程时,分度值是0.1A,读数为2A,即电流表A2的示数可能为2A,故C正确;
D.如图丙所示,当电流表A2选择0~0.6A的小量程时,分度值是0.02A,读数为0.4A;根据并联电路中电流规律可得通过灯L2的电流可能为
故D正确。
故选CD。
【变式3-4】(23-24九年级上·四川雅安·阶段练习)如图1所示,电流表A1与A2指针指示的位置如图2所示,则电流表A1所使用的量程为 ,读数是 ;电流表A2所使用的量程为 ,读数是 。
【答案】 0~3A 2.2A 0~0.6A 0.44A
【解析】[1][2][3][4]由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电路,电流表A2测流过灯L2的支路电流。由并联电路电流特点可知,电流表A1的示数应大于电流表A2的示数。由于两电流表指针位置相同,则它们的量程不同。由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知。电流表A1的量程是0~3A,分度值是0.1A,电流表示数IA1=2.2A; 电流表A2量程为0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数IA2=0.44A。
【变式3-5】(24-25九年级上·贵州黔东南·阶段练习)如图所示,当开关S闭合时,电流表A1的示读数为1.2A,电流表A2的读数为0.4A。求:
(1)通过灯L2电流是多少A?
(2)通过灯L1的电流是多少A?
【答案】(1)0.4A (2)0.8A
【解析】(1)分析电路可知,当开关S闭合时,、并联,电流表测干路电流,电流表测电流,所以通过灯L2电流为0.4A。
(2)根据并联电流规律可知,通过灯L1的电流为
题型四 探究并联电路的电流规律
【例4】(2022·辽宁沈阳·一模)在探究并联电路电流规律的实验中,图甲是实验的电路图。
(1)在拆、接电路时,开关必须 ;连接电路时由于不知电流大小,电流表应首先选用 (选填“”或“”)量程;
(2)电流表应 (填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路中的电流,则电流表应接在甲图中的 点;
(3)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙表示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为
A;
(4)排除故障后,他用电流表分别在A、B、C三处测得电流表数据如表格。
比较如表数据,可以初步得出结论: (只写表达式);
实验次数
A处的电流
B处的电流
C处的电流
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.24
0.46
3
0.26
0.30
0.56
(5)在实验中可以采用换用不同规格小灯泡的方法改变A、B、C处电流的大小从而进行多次实验;多次测量的目的是 ;
(6)小明利用原有的实验器材,再添加一个开关,重新设计了一个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系。请在虚线框中画出电路图。( )
【答案】(1)断开 (2)串联 C (3)电流表正负接线柱接反了 0.24 (4) (5) 避免实验的偶然性,得出普遍性的规律 (6)见解析 【解析】(1)[1]电路在拆、接过程中,为了保护电路,要断开开关。
[2]连接电路时由于不知电流大小,为保护电流表,电流表应首先选用大量程,即的量程。
(2)[3]由电流表的使用方法可知,电流表应串联在被测电路中。
[4]要测量干路电流,由电路图可知,C点在干路中,电流表应接在甲图中的C点。
(3)[5]闭合开关,由图乙所示可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的。
[6]由如图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A。
(4)[7]由电路图可知,C点在干路上,A、B两点在支路上,分析表中数据可知,C点的电流值等于A、B两点的电流值之和,故得出的结论是:在并联电路中干路电流等于各个支路电流之和,即
(5)[8]一次实验得到的结论具有偶然性,因此在实验中可以采用换用不同规格小灯泡的方法改变A、B、C处电流的大小从而进行多次实验,目的是避免实验的偶然性,得出普遍性的规律。
(6)[9]在不更换电流表位置的情况下, 支路上各接一个开关即可完成实验要求,如图所示
【变式4-1】(2022·山东菏泽·一模)小美和课外小组的同学利用课外时间做“探究并联电路中电流的规律”的实验。
(1)小美在实验前检查器材时发现连入电路中的电流表指针的位置如图甲图所示,出现这种情况的原因是 ;
(2)若小关测量L2的电流时,电流表的示数如图丙所示,则L2的电流是 A;
(3)若闭合开关后,小美发现两灯都发光,由于导线弯曲较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,请你帮他想出一种简单可行的判断方法: 。
【答案】(1)电流表指针没有调零 (2) 0.12 (3) 取下一只灯泡,另一只灯泡发光则为并联,不发光则为串联
【解析】(1)[1]实验前,检查器材时发现电流表指针的位置如图甲所示,指针指在了0刻度线的左侧,这说明电流表没有调零。
(2)[2]由图丙可知,电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.12A。
(3)[3]根据串联电路各用电器相互影响,并联电路各用电器互不影响。所以发现两灯都亮,由于连线较乱,无法确定电路是串联还是并联,可以把其中一只灯泡从灯座中取下来,如果观察到另一只灯泡仍发光,则两灯一定是并联;如果观察到另一只灯泡熄灭,则两灯一定是串联。
【变式4-2】(24-25九年级上·山东淄博·开学考试)在探究并联电路电流规律的实验中:
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
0.2
0.2
0.4
(1)电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在图中的 点;
(2)小明同学在测量A处的电流时,闭合开关前,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ,纠正该错误后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 ;
(3)上表是另一组的小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡测出的数据,由此得出的实验结论是: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。请指出小亮的探究选取器材的不妥之处: ,小亮由上述表格即得出结论,则他的实验还有一处不合理,请指出: 。
【答案】(1)串联 C (2)电流表未调零 0.24A
(3)选用规格相同的灯泡 实验次数过少,存在偶然性。
【解析】(1)[1]电流表相当于导线,因此要串联接在电路中。
[2]甲图中C点在干路,若要测量干路电流,则电流表应接在图中的C点。
(2)[1]闭合开关前,电流表中无电流,此时发生左偏,则是因为电流表未调零。
[2]丙图中,电流表所选量程的分度值为0.02A,读数为0.24A。
(3)[1]实验中为了得到普遍规律,应选用规格不同的灯泡进行实验,而小亮同学实验中选用两个规格相同的灯泡,因此存在不妥。
[2]为得到普遍规律,需要进行多次实验,而小亮只进行了一次实验就得结论。
【变式4-3】(22-23九年级上·广西百色·期末)在“探究并联电路电流规律”的实验中:
(1)连接电路时,电路中的开关处于 状态;
(2)实验中应选用规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡L1、L2 (选填“串联”或“并联”)连接电路;
(3)电流表应串联在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在图甲中的 (选填“A”、“B”或“C”)点;
(4)在测量A处的电流时,闭合开关后,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是电流表 接线柱接反了﹔排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为
A;
实验次数
A处的电流(A)
B处的电流(A)
C处的电流(A)
1
0.10
0.12
0.22
2
0.20
0.24
0.44
3
0.25
0.30
0.55
(5)上表是小明同学的实验数据,通过分析,可以得出的结论:并联电路中,干路中的电流等于 。
【答案】(1)断开 (2)不同 并联 (3) C (4)正负 0.24
(5)各支路电流之和
【解析】(1)[1]为保护电路安全,在电路连接过程中要断开开关。
(2)[2][3]探究并联电路电流规律时,为了避免偶然性,寻找普遍性规律,应选择规格不同的小灯泡L1、L2并联连接电路。
(3)[4]电流表测电流时应与被测电路串联;若测量干路电流需要将电流表接到干路的C点。
(4)[5]电流表接入电路中时应使电流从正接线柱流入,负接线柱流出,由图乙可知,电流表指针反偏,说明电流表正负接线柱接反了。
[6]电流表读数要先看量程和分度值,图中显示连接的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A。
(5)[7]由表格中数据可得
IA+IB=IC
即并联电路中电流的规律是:干路的电流等于各个支路电流之和。
【变式4-4】(23-24九年级上·重庆石柱·阶段练习)雯雯探究“并联电路中电流的关系”,电路图如图甲所示。要求闭合开关后,灯泡L1、L2并联;开关S控制所有用电器,电流表A1测出流过干路的电流为0.6A,A2测流过灯L1的电流,A3测出流过灯L2的电流为0.3A。
(1)连接实物电路过程中,已知各电路元件、连接情况均完好,闭合开关后,我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处,可能的原因是 ;
(2)更正上述问题后,闭合开关S,观察到电灯L1 (选填“亮”或“不亮”)、L2不亮;随即断开开关,仔细检查,发现电路有不当之处。请在图甲中只改动一根导线 (提醒:在需要删除的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉);
(3)正确连接好电路后,闭合开关,从电流表中读取数据,其中流过灯L1的电流大小如图丙所示,该示数为 A;于是得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。雯雯认为该结论不科学,应多次更换规格 (选填“相同”、“不同”)的灯泡进行实验,以便 (选填“减小误差”、“寻找普遍规律”)。
【答案】(1)电流表的正负接线柱接反了 (2)亮 见解析
(3) 0.3 不同 寻找普遍规律
【解析】(1)[1]开关闭合后,发现电流表的指针偏转如图乙,即指针反向偏转,这是因为电流表的正负接线柱接反了。
(2)[2][3]图甲中的灯泡L2被短路,所以只有灯泡L1发光,要求电流表A1测干路电流,A2测通过灯L1的电流,A3测通过灯L2的电流,所以A1要处在干路上,A2处在支路上,A3处在支路上,如图:
(3)[4]干路的电流为0.6A,所以图丙电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.3A。
[5][6]由表中数据可知,通过两个灯泡的电流相等,故选用的灯泡规格相同,故该结论不科学,应多次更换规格不同的灯泡进行实验,以便寻找普遍规律。
【变式4-5】(23-24九年级上·甘肃张掖·阶段练习)在探究并联电路电流规律的实验中,图甲是实验的电路图。
(1)电流表应 (填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的 点;
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数 A;
(3)实验中,应该选用规格 (填“相同”或“不相同”)的灯泡;
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
0.14A
0.24A
0.38A
(4)表是小亮同学在实验中用两盏小灯泡测得的实验数据。由实验数据小亮得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流 各支路电流之和。
【答案】(1) 串联 C (2) 电流表的正负极接线柱接反 0.24 (3)不相同 等于
【解析】(1)[1] 根据电流表的使用要求,电流表应串联在被测电路中。
[2] 图甲中A、B、C三点中C点在干路上,所以要测量并联电路中干路的电流,则电流表应接在甲图中的C点。
(2)[3] 如图乙所示,测量过程中电流表指针反向偏转说明电流表的正负接线柱接反了。
[4] 由丙图可知电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.24A。
(3)[5] 在探究串联电路电流特点的实验中,为了探究普遍性的规律,应选择两个规格不相同的灯泡进行实验。
(4)[6] 由实验数据可知
即在并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和。
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