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专辑说明:
本专辑包含同步讲义(知识点和例题)+A卷满分练习+B卷能力提升,适用于教科版和人教版。专辑内容是多年一线教师根据自己多年教学经验总结编写,均为原创内容,并附大量热点考题和中考真题。适合一线教师交流学习,学生课前自学和课后巩固提升。
九年级上册精编同步讲义(教科人教通用版)
第7讲:电流、串并联电路中电流的规律
思维导图
知识点一:电流的概念
情景导入
长江是世界第三长河,全长6300公里,发源于青藏高原唐古拉山主峰各拉丹东雪山。长江的年平均入海水量约为9600亿立方米,河口处年平均流量为3.05万立方米/秒。长江浩浩荡荡在河道里流淌,我们把单位时间流过长江入海口的水的体积定义为流量Q,单位为
立方米/秒。
那么对比电荷在导体中流动,我们该怎么描述电流的大小呢?
拓展知识
物理学中把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度,简称电流,用字母I表示,I=(了解这个公式即可)。
知识精讲
1、电流:电流是表示导体中电流强弱的物理量。电流用字母I表示
2、电流的单位
①电流的国际单位:安培(ampere),简称安,用字母A表示。
②其它常用单位:毫安(mA)、微安(uA)
③单位换算:1A= 1000 mA 1A= 106 uA
3、常见的电流大小
我们可以看出1A是一个比较大的电流了。
典型例题
【典例1】(电流的估算)(2024秋•丰满区校级月考)如图所示的用电器正常工作时电流最小的是( )
A.电冰箱 B. 计算器 C.空调 D.节能灯
解答:电冰箱正常工作时的电流大约为1A,计算器正常工作时的电流约为100μA,空调正常工作时的电流约为5A,节能灯正常工作时的电流约为0.2A,故B正确。
故选:B。
【典例2】(单位换算)(2023•济宁)下列物理量的单位换算不正确的是( )
A.长度:1mm=10-3m B.质量:1t=103g
C.电流:1A=106μA D.电功:1kW•h=3.6×106J
解答:A、长度:1mm=1×10-3m,故A正确;
B、质量:1t=1×103kg=1×106g,故B错误;
C、电流:1A=1×106μA,故C正确;
D、电功:1kW•h=3.6×106J,故D正确。
故选:B。
知识点中考评级
热度:★★★ 难度:★ 分值:2分
知识点二:电流的测量
知识精讲
1、 认识电流表
电流表的作用
测量电路中电流的仪器
电流表的电路符号
电流表的构造
电流表的量程与分度值
(注意电流表大小量程有五倍关系,电流表同一位置不同量程的读数也有五倍关系)
电流表的读数:
明确电流表的量程、分度值
由指针位置读数,先大格后小格。
读数为: 读数为:
2、电流表的使用
使用前应调零:使用电流表前应该先观察指针,是否指在零刻度线上,若不指在零刻度线,则调零旋钮使指针指在零刻度线。
必须和被测的用电器串联。
电流必须从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出(正进负出)。电流表指针的偏转方向与电流方向有关 ,若电流表正负接线柱接反会导致指针反向偏转,以至打坏指针。
必须选择合适的量程:我们可以用“试触法”选量程:为避免电流过大损坏电流表,在不能事先估算电流的情况下,要先闭合开关然后迅速断开(叫作“试触”),看看在开关闭合的瞬间指针的偏转是否在最大测量值之内。
量程选太小 量程选太小
决不允许把电流表直接连到电源的两极。
电流表在电路中相当于导线,直接接电源两端会造成电源短路,会烧坏电源或电流表。
典型例题
【典例3】(考电表串联与正进负出)(2023•怀化)选项图中能够直接测出灯L1电流的电路是( )
A. B. C. D.
解答:A、A中电流表与灯L1串联,但正负接线柱接反了,故A不合题意;
B、B中电流表串联在干路中,测干路电流,故B不合题意;
C、C中电流表与灯L1串联,电流表的正负接线柱接法正确,能够直接测量通过灯L1的电流,故C符合题意;
D、D中电压表与灯L1串联,不能测灯L1的电流,故D不合题意。
故选:C。
【典例4】(考读数)(2023秋•娄星区期末)如图所示,某同学在做测量某一灯泡的电流的实验时,电流表接的是“﹣”和“0.6”两个接线柱,可粗心的他在读数时却按3A的量程读数,读得的值为2.6A,那么实际的电流应为多大( )
A.2.6A B.0.6A C.0.52A D.0.46A
【解答】电流表使用了“0~0.6A”量程,却按照“0~3A”的量程读成了2.6A;由于电流表的同一刻度处大小量程示数有5倍关系,所以实际的电流为2.6A=0.52A。
故选:C。
【典例5】(2024•定远县校级模拟)如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2串联 B.开关只能控制灯L2
C.电流表测灯L2的电流 D.电流方向:从电流表经a流向开关
【解答】A、由图知,闭合开关时,电路中电流有分支,所以两灯泡并联,故A错误;
BC、如图所示的电路中,开关在干路中,控制整个电路;电流表和灯泡L2串联,电流表测的是L2的电流,故B错误,C正确;
D、电流方向是从开关经a流向电流表,故D错误。
故选:C。
知识点中考评级
热度:★★★★ 难度:★★★ 分值:2-4分
知识点三:探究串并联电路中电流的规律
知识精讲
实验一:探究串联电路中电流的规律
1、实验方案
设计实验电路。
根据电路图连接电路,并进行测量。
把测量数据记录在表格中。
换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量,观察结果是一样。
2、实验数据(示例)
更换电源
更换灯泡
3、实验结论
串联电路中的电流处处相等;表达式:I=I1+I2 。
实验二:探究并联电路中电流的规律
1、实验方案
设计实验电路。
根据电路图连接电路,并进行测量。
把测量数据记录在表格中。
换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量,观察结果是一样。
2、实验数据(示例)L1、L2相同规格
L1、L2不同规格
3、实验结论
路干路中的电流等于各支路中电并联电流之和。表达式:I=I1+I2
拓展表达式:I=I1+I2……+In
其他规律
两条支路中,任何一条支路电流都小于干路电流;
两条支路的电流不一定相等;
干路电流等于支路电流之和。
典型例题
【典例6】(2024•长春)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡L1的电流。连接电路时应 开关。
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB= A;分析数据可知:并联电路中电流的特点是 。
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是 。
【解答】(1)为了保护电路,连接电路时应断开开关;
(2)由图丙可知电流表的量程为“0﹣0.6A”,所以电流表的读数为0.28A;
分析实验次数1的数据为:0.18A+0.24A=0.42A;
分析实验次数2的数据为:0.22A+0.22A=0.44A;
分析实验次数1的数据为:0.20A+0.26A=0.46A;
所以并联电路中电流的普遍规律为:并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
(3)第二次实验,并联电压相等,电流也相等,说明两个灯泡的规格完全相同。
故答案为:(1)见解答;断开;(2)0.28;干路电流等于各支路电流之和;(3)所用灯泡规格相同。
【典例7】(2024•苏州)探究串联电路中电流的特点。
(1)猜想:由于用电器阻碍,电流流过用电器会减小;
(2)按图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间。闭合开关发现电压表有示数,说明L可能存在 故障;
(3)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则IA= 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 的;
(4)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IA=IB=IC;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: 。
【解答】(2)接好电路,闭合开关后灯不亮了,将电压表接在A、B两点间。闭合开关发现电压表有示数,说明L可能存在断路故障;
(3)如图乙所示,则IA=0.3A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的小灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断该猜想是错误的;
(4)在(3)的基础上,通过推理也可以得出相同结论,IA=IB、IB=IC、IA=IB=Ic。
故答案为:(2)断路;(3)0.3;错误;(3)IA=IB、IB=IC、IA=IB=Ic。
知识点四:串并联电路中电流的规律的应用
知识精讲
【典例8】(2024•凉州区校级模拟)如图所示电路图,闭合开关S,电流表A1的示数0.52A,电流表A2的示数为0.24A,根据电流规律,则通过灯L1的电流是( )
A.0.76A B.0.28A C.0.52A D.0.24A
【答案】B
【解答】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测L2支路的电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过L1的电流I1=I﹣I2=0.52A﹣0.24A=0.28A。
故选:B。
【变式】(2023秋•句容市期末)两个相同的电流表,均有两个量程(0~0.6A和0~3A)。如图甲,闭合开关S,两灯泡均发光,两电流表均有正常的示数。如图乙,两个电流表指针偏转的角度恰好相同,则通过L1与L2的电流之比为( )
A.1:5 B.5:1 C.1:4 D.4:1
【答案】C
【解答】由图可知,L1、L2并联,电流表A1测L1的电流,电流表A2测干路电流,且指针偏转角度相同,而并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以由图示可知,电流表A2的量程为0~3A,示数为0.5A,即干路中的电流为I=0.5A;电流表A1的量程为0~0.6A,示数为0.1A,则通过L1的电流:I1=0.1A,所以通过L2的电流:I2=I﹣I1=0.5A﹣0.1A=0.4A,则L1与L2的电流之比:I1:I2=0.1A:0.4A=1:4。
故选:C。
【典例9】(2023秋•涵江区期末)如图甲所示的电路闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A.1.3A,0.26A B.1.04A.0.26A
C.0.26A,1.04A D.0.23A,1.06A
【答案】C
【解答】由图甲可知,两个灯泡并联,电流表A测干路电流,A1测L1支路中的电流,因并联电路干路电流大于各支路电流之和,且两指针的位置相同,则两表所选量程一定不同。所以,A的量程为0~3A,干路电流I=1.3A,A1的量程为0~0.6A,通过L1支路的电流I1=0.26A,则通过L2的电流:
I2=I﹣I1=1.3A﹣0.26A=1.04A。
故选:C。
【典例10】(2023•鄂州)如图所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A。下列说法正确的是( )
A.L1与L2串联 B.开关S只控制L1
C.L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A D.L1、L2的电流分别是0.5A、0.3A
【答案】C
【解答】由图可知,两灯泡并联,开关S在干路上,电流表A测干路电流,电流表A1测L1的电流,故通过灯泡L1的电流是0.3A;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以流过灯泡L2的电流:I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,故C正确。
故选:C。
知识点中考评级
热度:★★★★ 难度:★★★ 分值:2-4分
A卷满分题组
1、 选择题
1. (2024•凉山州)“估测”是物理学中常用的一种方法,下列数据符合实际情况的是( )
A.一个盐源苹果的质量约为20g
B.电热水壶正常工作时的电流约为0.2A
C.中学生双脚站立时对地面的压强约为1.2×105Pa
D.中学生步行的速度约为1.1m/s
解答:一个苹果的质量约为200g,电热水壶正常工作时的电流约为几A,故B错误;
计算器正常工作时的电流约为100μA,空调正常工作时的电流约为5A,故B错误;
中学生的体重在G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.05m2左右,双脚对水平地面的压强p== 1.0×104Pa,故C错误。
中学生步行的速度约为1m/s,故D正确。
故选:D。
2.(2023•泰安)下列电路中,闭合开关后,电流表能正确测量出通过灯泡L2电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】A、电流表与灯泡L2并联,会短路L2不能测量通过灯泡L2的电流,故A错误;
B、闭合开关后,该电路为并联电路,电流表与L1串联在支路中,能直接测量L1的电流,故B错误;
C、闭合开关后,该电路为并联电路,电流表接在干路中,测量的是干路电流,无法直接测量L2的电流,故C错误;
D、闭合开关后,该电路为串联电路,电流表能测量通过L2的电流,故D正确。
故选:D。
3.(2024秋•重庆月考)在学习了电流表的使用后,小莉连接了如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A.闭合开关,灯L1、L2均发光
B.闭合开关,电流表有示数
C.仅撤掉导线②,闭合开关,灯L1和L2串联,电流表能测量L1或L2中的电流
D.仅将导线①的左端改接到L1左端,闭合开关,L1和L2并联,电流表测量L1中的电流
【答案】C
【解答】A、由图可知,闭合开关,电流表和L2短路,电流表示数为零,L2不发光,故AB错误;
C、由图可知,仅撤掉导线②,闭合开关,L1,L2串联,电流表能测量L1或L2中的电流,故C正确;
D、由图可知,仅将导线①的左端改接到L1左端,闭合开关,L1、L2并联,电流表能测量L2中的电流,故D错误。
故选:C。
4.(2022•天津)如图所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A。则通过小灯泡L1、L2的电流分别是( )
A.0.3A 0.2A B.0.2A 0.3A
C.0.5A 0.3A D.0.5A 0.2A
【答案】A
【解答】由图可知,两灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表A1测灯L1的电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以流过灯泡L2的电流I2=IA﹣IA1=0.5A﹣0.3A=0.2A。故通过灯泡L1的电流为0.3A;通过灯泡L2的电流为0.2A;
故选:A。
5.(2024秋•新泰市校级月考)在如图甲所示电路中,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2的示数是0.5A,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联
B.通过灯L1的电流为1.5A
C.通过灯L1、L2的电流都为0.5A
D.电流表A1使用的一定是0~3A量程
【答案】D
【解答】A.由图可知,L1、L2并联,A1测量干路电流,A2测量通过L2的电流,故A错误;
BCD.A2的示数是0.5A,通过灯L2的电流为I2=0.5A,因为干路电流一定大于支路电流,所以电流表A1使用的是0~3A的量程,示数是1.5A,即干路电流I=1.5A,
由并联电路电流的规律得,通过灯L1的电流I1=I﹣I2=1.5A﹣0.5A=1A,故BC错误,D正确。
故选:D。
6.(2024•东营模拟)小华和小红在学习串并联电路电流特点时设计了如下电路,将开关S1和S2闭合,则下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数大于A2的示数
B.L1与L2两灯泡是串联的
C.断开S2后,灯泡L1的亮度变大
D.电流表A1测灯泡L2的电流
【答案】A
【解答】ABC、闭合开关S1、S2时,两灯泡并联,A1测量干路电流,A2测量L1支路电流,根据并联电路电流的规律可知,电流表A1的示数一定大于A2的示数,故A正确,BC错误;
C、并联电路中各支路用电器互不影响,断开S2后,灯泡L1的亮度不变,故C错误。
故选:A。
7.(2024•凉山州模拟)在如图所示的电路中,开关闭合时A1的示数为1.2A,A2的示数为0.5A。下列判断正确的是( )
A.通过L1的电流为1.2A
B.通过L1的电流为0.5A
C.若L1的灯丝烧断,电流表A1有示数,A2没有示数
D.若L2的灯丝烧断,电流表A1有示数,A2没有示数
【答案】D
【解答】由图可知,两灯泡并联,A1测干路电流,A2测L2支路的电流;
AB、由于A2测L2支路的电流,所以通过L2的电流为0.5A;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过L1的电流I1=I﹣I2=1.2A﹣0.5A=0.7A,故AB错误;
C、若L1的灯丝烧断,电路为只有L2的简单电路,电流表A1、A2都测量电路电流,因此电流表A1、A2都有示数,故C错误;
D、若L2的灯丝烧断,电路为只有L1的简单电路,电流表A1测电路电流,电流表A2所在支路断路,因此A1有示数,A2无示数,故D正确。
故选:D。
8.(2024•贺州一模)如图,三个不同的灯泡接在电源上,A1的示数为I1,A2的示数为I2,A3的示数为I3,各表读数关系正确的是( )
A.I1=I2=I3 B.I1=I2+I3 C.I3>I2>I1 D.I1>I2>I3
【答案】D
【解答】由图可知三个灯泡并联,A3测通过L3的电流,A2测通过L2与L3的电流之和,故一定有I2>I3;A1测三个灯泡的电流之和,故一定有I1>I2;所以,I1>I2>I3。
故选:D。
2、 填空题
9.(2024•大庆)如图所示,物块处于静止状态,则物块重力为 N,电流表读数为 A,电压表读数为 V。
【答案】1.6; 0.52; 2.3。
【解答】(1)测力计分度值为0.2N,示数为1.6N,物块静止时处于二力平衡状态,则物块重力为1.6N;
(2)电流表选用小量程,分度值为0.02A,读数为0.52A;电压表选用小量程,分度值为0.1V,读数为2.3V。
故答案为:1.6;0.52;2.3。
10.(2023•宿迁)如图所示,电源电压不变将开关S、S1都闭合,灯泡L1与L2正常发光,两灯是 联,电流表测量 电流,此时断开S1,电流表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】并;L2;不变。
【解答】分析电路图可知,电流有两条路径,一条经过L2和电流表,另一条经过S1和L1,所以电路为并联电路,电流表测L2的电流,断开S1,L1所在支路断路,并联电路中各用电器互不影响,所以电流表的示数不变。
故答案为:并;L2;不变。
11.(2022•徐州)如图所示,电源电压为3V,开关闭合后,电流表A的示数为0.3A,电流表A1的示数为0.2A,灯泡L1、L2的连接方式是 并 联,灯泡L1两端的电压为 3 V,通过灯泡L2的电流为 0.1 A。
【答案】并;3;0.1。
【解答】由图可知,灯泡L1、L2的连接方式是并联。根据并联电路电压特点可知,L1和L2两端的电压等于电源电压,所以灯泡L1两端的电压为3V。电流表A1测L1的电流,电流表A测干路电流,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过灯泡L2的电流为:
I2=I﹣I1=0.3A﹣0.2A=0.1A。
故答案为:并;3;0.1。
3、 实验题
12.(2023•四川)如图所示,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。
(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 (选“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)小覃同学要测量通过L2的电流,只需将图乙中导线 (选填“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。
(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:
IA/A
IB/A
IC/A
0.2
0.2
0.4
①干路电流等于各支路电流之和。
②各支路电流相等。
(4)小组内交流讨论后,一致认为该同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行实验。
【答案】(1)C;(2)a;0.3;(4)不相同。
【解答】(1)由图乙可知,电流表测干路电流,所以测量的是C处电流;
(2)测量L2的电流时,电流表要与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,此时电流表就与L2串联;根据此时电流表选的小量程,示数为0.3A;
(4)要得到并联电路中电流的普遍规律,应选用不同规格的小灯泡进行多次实验;
故答案为:(1)C;(2)a;0.3;(4)不相同。
13.(2024•成都)在“探究并联电路中的电流特点”实验中,图甲是某小组同学设计的电路图。
(1)图乙是该小组连接的电路,闭合开关S,电流表测通过 的电流。
(2)该小组同学换用不同规格的小灯泡进行实验,用电流表多次测A、B、C三点电流,记录实验数据如下表。
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
第1次
0.30
0.22
0.50
第2次
0.22
0.28
0.50
第3次
0.24
0.22
0.46
第4次
0.28
0.30
0.28
分析表中数据,以下说法不合理的是 。
A.四次实验中电流表选用量程为0~0.6A
B.表中的数据均在误差范围内
C.此实验还可测量更多组数据
D.通过多次实验,可避免偶然性
(3)小成同学测量通过灯泡L1电流时,L1正常发光,L2忽亮忽灭,他接下来的操作应该是 。(写出一条即可)
【答案】(1)L2;(2)B;(3)检查L2支路的接线柱是否连接好(或检查L2是否拧紧)。
【解答】解:(1)由乙图可知,电路有两个支路,一条是L1单独接入,另一条支路是L2和电流表,所以电流表测量L2的电流。
(2)A、由数据表格可知,所有示数都没有超过0.6A,故应选择小量程来提高数据的精确度,因此A选项说法合理;
B、第4次实验IC的电流与两个支路之和差距过大,超过了误差允许范围,因此B选项说法不合理;
C、此实验还可以更换不同规格灯泡,或者换电源电压进行多次实验,故C选项说法合理;
D、本实验为探究实验,多次实验的目的是避免偶然性,因此D选项说法合理。
综上所述,故选B。
(3)L1与L2此时是并联关系,若L2忽亮忽灭,可能是L2所在支路接触不良,可以检查L2支路的接线柱是否连接好,或者检查L2是否拧紧。
故答案为:(1)L2;(2)B;(3)检查L2支路的接线柱是否连接好(或检查L2是否拧紧)。
四、作图题
14.(203陕西西安·期中)如图甲是某电路的实物图,请根据实物图在方框内画出对应的电路图。
【解析】(1)由图可知,两灯并联,电流表串联在L2支路上,开关在干路上,电路图如图所示
15.在图甲中,闭合开关后,通过灯泡L1的电流为0.5A,通过灯泡L2的电流为0.4A,试根据图甲将图乙中的实物用笔画线表示导线连接起来。
【详解】由甲图可知,两灯泡并联,A1测干路电流,A2测L2支路的电流,因为通过L2的电流为0.4A,电流表A2要选0~0.6A量程;通过灯泡Ll的电流为0.5A,根据并联电路电流的规律,干路电流I=0.5A+0.4A=0.9A,故电流表A1要选0~3A量程,根据电路图连接实物图,如图所示:
四、解答题
16.(2023秋•龙华区校级期末)如图(a)所示,当开关S闭合时,两只电流表的示数分别如图(b)、(c)所示,则通过L1中的电流是多大?
解:由图a可知,两灯泡并联,A1测干路电流,A2测L2支路的电流;
由图b可知,电流表A1的量程0~3A,示数为1.8A;
由图c可知,电流表A2的量程0~0.6A,示数为0.52A;
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过L1的电流I1=I﹣I2=1.8A﹣0.52A=1.28A。
答:通过L1中的电流是1.28A。
17.(2024秋•北林区校级月考)如图所示,当开关S闭合,A1表示数为0.9A,A2表示数为0.7A.已知流过L1与L3灯的电流之比I1:I3=1:2,试求流过L1、L2、L3的电流为多大?
解:由图可知,当S闭合时,三灯并联,A1测干路电流,A2测L2、L3的电流,A3测L1和L2的电流,根据并联电路的电流特点有:
IA1=I1+I2+I3=0.9A﹣﹣﹣①
IA2=I2+I3=0.7A﹣﹣﹣﹣②
I1:I3=1:2﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
联立可得:I1=0.2A,I2=0.3A、I3=0.4A;
答:流过L1、L2、L3的电流分别是 0.2A;0.3A;0.4A。
18.(2023秋•陆河县校级期中)如图1所示,闭合开关S后,电流表A1、A2的指针位置相同,如图2所示,则电流表A1、A2示数为多少?通过灯L1的电流,通过灯L2的电流为多少?电源电压为3V,则L1、L2电压为多少?
解:由图可知,闭合开关S后,灯泡L1和L2并联,A1测量干路中的电流,A2测量通过灯泡L2的电流。因为干路中的电流一定大于各支路中的电流,所以电流表A1的示数大于电流表A2的示数,由于电流表A1和A2的指针位置相同,由图2可知,电流表A1选择的量程是0~3A,示数为I=1.2A;电流表A2选择的量程是0~0.6A,示数为I2=0.24A,则通过L1的电流:I1=I﹣I2=1.2A﹣0.24A=0.96A;
由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以L1、L2两端的电压相等,均等于电源电压,
即U1=U2=U=3V。
答:电流表A1、A2示数分别为1.2A和0.24A;通过灯L1的电流为0.96A,通过灯L2的电流为0.24A;L1,L2电压两端的电压均为3V。
B卷提升题组
1.节日彩灯中串联着20个小灯泡,若电源插头处电流为100mA,则通过每个小灯泡的电流为 A.家中有两盏灯,每盏灯工作电流为300mA,电炉子的工作电流为3A,电冰箱的工作电流为1A,它们共同工作时,干路的电流为 A。
【答案】 0.1 4.6
【详解】节日彩灯串联在电路中,故通过每个小灯泡的电流都相等,故,300mA=0.3A,并联电路中,干路的电流等于各支路电流之和,故干路电流为。
2.认真观察图甲电路图,分析并解答下面的问题:闭合开关S1、S2,断开S3,该电路的连接方式为 联;两电流表指针偏转情况如图乙所示,则电流表A1的示数为 A,流过灯泡L1的电流为 A。
【答案】 并 1.3 1.04
【详解】由电路图可知,闭合开关S1、S2,断开S3,两灯泡并联,A1测干路电流,A2测通过L2的电流;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A1的量程为0~3A,示数为1.3A;电流表A2的量程为0~0.6A,示数为0.26A,即I2=0.26A;则通过灯泡L1的电流为。
3.(2024•泰安)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,电路中各元件正常工作,两个相同的电流表(均有0~0.6A,0~3A两个量程)指针偏转的角度相同。一段时间后电流表A1指针偏转的角度突然变为原来的,若定值电阻R1或R2出现了断路故障,其它元件均完好。针对故障电路的观察分析,下列说法正确的是( )
A.电压表示数为零
B.电流表A1的示数一定大于A2的示数
C.一定是电阻R1出现了断路故障
D.一定是电阻R2出现了断路故障
【答案】C
【解答】分析电路可知,R1、R2并联。A1测干路电流,A2测R2电流,电压表测电源电压。
A、电压表测电源电压,示数不为零,故A错误;
BCD,两个相同的电流表,指针偏转的角度相同,根据并联电路中电流的规律可知,A1选用的是大量程,A2选用的是小量程,且A1示数是A2示数的5倍。一段时间后,电流表A1针偏转的角度突然变为原来的,则A1和A2示数相等,所以故障是电阻R1出现了断路故障,故C正确,BD错误。
故选:C。
4.(2024秋•长沙月考)如图甲所示的电路图,在下列情况下求:
(1)当S1闭合、S2和S3都断开时,电流表A1的示数为0.2A,则电流表A2的示数为多少?
(2)当S2和S3闭合、S1断开时,电流表A2的示数为0.3A,电流表A3示数如图乙所示,则通过L2电流是多少?通过L1的电流是多少?
【答案】(1)电流表A2的示数为0.2A;
(2)通过L2电流是0.3A,通过L1的电流是0.6A
【解答】(1)当S1闭合、S2和S3都断开时,L1与L2串联,电流表A1与A2均测电路电流;因为串联电路电流处处相等,所以I1=I2=0.2A,即A2的示数也为0.2A,
(2) 当S2和S3闭合、S1断开时,L1与L2并联,A1测L1的电流I1′,A2测L2的电流I2′,则通过L2电流I2′=0.3A,A3测干路电流,所以A3选的是大量程,由指针位置可知,I3=0.9A,根据并联电路中干路的电流等于各支路电流之和,所以通过L1的电流
I1′=I3﹣I2′=0.9A﹣0.3A=0.6A,
答:(1)电流表A2的示数为0.2A;
(2)通过L2电流是0.3A,通过L1的电流是0.6A。
2
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专辑说明:
本专辑包含同步讲义(知识点和例题)+A卷满分练习+B卷能力提升,适用于教科版和人教版。专辑内容是多年一线教师根据自己多年教学经验总结编写,均为原创内容,并附大量热点考题和中考真题。适合一线教师交流学习,学生课前自学和课后巩固提升。
九年级上册精编同步讲义(教科人教通用版)
第7讲:电流、串并联电路中电流的规律
思维导图
知识点一:电流的概念
情景导入
长江是世界第三长河,全长6300公里,发源于青藏高原唐古拉山主峰各拉丹东雪山。长江的年平均入海水量约为9600亿立方米,河口处年平均流量为3.05万立方米/秒。长江浩浩荡荡在河道里流淌,我们把单位时间流过长江入海口的水的体积定义为流量Q,单位为
立方米/秒。
那么对比电荷在导体中流动,我们该怎么描述电流的大小呢?
拓展知识
物理学中把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度,简称电流,用字母I表示,I=(了解这个公式即可)。
知识精讲
1、电流:电流是表示导体中电流强弱的物理量。电流用字母I表示
2、电流的单位
①电流的国际单位:安培(ampere),简称安,用字母A表示。
②其它常用单位:毫安(mA)、微安(uA)
③单位换算:1A= 1000 mA 1A= 106 uA
3、常见的电流大小
我们可以看出1A是一个比较大的电流了。
典型例题
【典例1】(电流的估算)(2024秋•丰满区校级月考)如图所示的用电器正常工作时电流最小的是( )
A.电冰箱 B. 计算器 C.空调 D.节能灯
【典例2】(单位换算)(2023•济宁)下列物理量的单位换算不正确的是( )
A.长度:1mm=10-3m B.质量:1t=103g
C.电流:1A=106μA D.电功:1kW•h=3.6×106J
知识点中考评级
热度:★★★ 难度:★ 分值:2分
知识点二:电流的测量
知识精讲
1、 认识电流表
电流表的作用
测量电路中电流的仪器
电流表的电路符号
电流表的构造
电流表的量程与分度值
(注意电流表大小量程有五倍关系,电流表同一位置不同量程的读数也有五倍关系)
电流表的读数:
明确电流表的量程、分度值
由指针位置读数,先大格后小格。
读数为: 读数为:
2、电流表的使用
使用前应调零:使用电流表前应该先观察指针,是否指在零刻度线上,若不指在零刻度线,则调零旋钮使指针指在零刻度线。
必须和被测的用电器串联。
电流必须从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出(正进负出)。电流表指针的偏转方向与电流方向有关 ,若电流表正负接线柱接反会导致指针反向偏转,以至打坏指针。
必须选择合适的量程:我们可以用“试触法”选量程:为避免电流过大损坏电流表,在不能事先估算电流的情况下,要先闭合开关然后迅速断开(叫作“试触”),看看在开关闭合的瞬间指针的偏转是否在最大测量值之内。
量程选太小 量程选太小
决不允许把电流表直接连到电源的两极。
电流表在电路中相当于导线,直接接电源两端会造成电源短路,会烧坏电源或电流表。
典型例题
【典例3】(考电表串联与正进负出)(2023•怀化)选项图中能够直接测出灯L1电流的电路是( )
A. B. C. D.
【典例4】(考读数)(2023秋•娄星区期末)如图所示,某同学在做测量某一灯泡的电流的实验时,电流表接的是“﹣”和“0.6”两个接线柱,可粗心的他在读数时却按3A的量程读数,读得的值为2.6A,那么实际的电流应为多大( )
A.2.6A B.0.6A C.0.52A D.0.46A
【典例5】(2024•定远县校级模拟)如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2串联 B.开关只能控制灯L2
C.电流表测灯L2的电流 D.电流方向:从电流表经a流向开关
知识点中考评级
热度:★★★★ 难度:★★★ 分值:2-4分
知识点三:探究串并联电路中电流的规律
知识精讲
实验一:探究串联电路中电流的规律
1、实验方案
设计实验电路。
根据电路图连接电路,并进行测量。
把测量数据记录在表格中。
换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量,观察结果是一样。
2、实验数据(示例)
更换电源
更换灯泡
3、实验结论
串联电路中的电流处处相等;表达式:I=I1+I2 。
实验二:探究并联电路中电流的规律
1、实验方案
设计实验电路。
根据电路图连接电路,并进行测量。
把测量数据记录在表格中。
换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量,观察结果是一样。
2、实验数据(示例)L1、L2相同规格
L1、L2不同规格
3、实验结论
路干路中的电流等于各支路中电并联电流之和。表达式:I=I1+I2
拓展表达式:I=I1+I2……+In
其他规律
两条支路中,任何一条支路电流都小于干路电流;
两条支路的电流不一定相等;
干路电流等于支路电流之和。
典型例题
【典例6】(2024•长春)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡L1的电流。连接电路时应 开关。
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB= A;分析数据可知:并联电路中电流的特点是 。
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是 。
【典例7】(2024•苏州)探究串联电路中电流的特点。
(1)猜想:由于用电器阻碍,电流流过用电器会减小;
(2)按图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间。闭合开关发现电压表有示数,说明L可能存在 故障;
(3)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则IA= 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 的;
(4)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IA=IB=IC;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: 。
知识点四:串并联电路中电流的规律的应用
知识精讲
【典例8】(2024•凉州区校级模拟)如图所示电路图,闭合开关S,电流表A1的示数0.52A,电流表A2的示数为0.24A,根据电流规律,则通过灯L1的电流是( )
A.0.76A B.0.28A C.0.52A D.0.24A
【变式】(2023秋•句容市期末)两个相同的电流表,均有两个量程(0~0.6A和0~3A)。如图甲,闭合开关S,两灯泡均发光,两电流表均有正常的示数。如图乙,两个电流表指针偏转的角度恰好相同,则通过L1与L2的电流之比为( )
A.1:5 B.5:1 C.1:4 D.4:1
【典例9】(2023秋•涵江区期末)如图甲所示的电路闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A.1.3A,0.26A B.1.04A.0.26A
C.0.26A,1.04A D.0.23A,1.06A
【典例10】(2023•鄂州)如图所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A。下列说法正确的是( )
A.L1与L2串联 B.开关S只控制L1
C.L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A D.L1、L2的电流分别是0.5A、0.3A
知识点中考评级
热度:★★★★ 难度:★★★ 分值:2-4分
A卷满分题组
1、 选择题
1. (2024•凉山州)“估测”是物理学中常用的一种方法,下列数据符合实际情况的是( )
A.一个盐源苹果的质量约为20g
B.电热水壶正常工作时的电流约为0.2A
C.中学生双脚站立时对地面的压强约为1.2×105Pa
D.中学生步行的速度约为1.1m/s
2.(2023•泰安)下列电路中,闭合开关后,电流表能正确测量出通过灯泡L2电流的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024秋•重庆月考)在学习了电流表的使用后,小莉连接了如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A.闭合开关,灯L1、L2均发光
B.闭合开关,电流表有示数
C.仅撤掉导线②,闭合开关,灯L1和L2串联,电流表能测量L1或L2中的电流
D.仅将导线①的左端改接到L1左端,闭合开关,L1和L2并联,电流表测量L1中的电流
4.(2022•天津)如图所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A。则通过小灯泡L1、L2的电流分别是( )
A.0.3A 0.2A B.0.2A 0.3A
C.0.5A 0.3A D.0.5A 0.2A
5.(2024秋•新泰市校级月考)在如图甲所示电路中,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2的示数是0.5A,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联
B.通过灯L1的电流为1.5A
C.通过灯L1、L2的电流都为0.5A
D.电流表A1使用的一定是0~3A量程
6.(2024•东营模拟)小华和小红在学习串并联电路电流特点时设计了如下电路,将开关S1和S2闭合,则下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数大于A2的示数
B.L1与L2两灯泡是串联的
C.断开S2后,灯泡L1的亮度变大
D.电流表A1测灯泡L2的电流
7.(2024•凉山州模拟)在如图所示的电路中,开关闭合时A1的示数为1.2A,A2的示数为0.5A。下列判断正确的是( )
A.通过L1的电流为1.2A
B.通过L1的电流为0.5A
C.若L1的灯丝烧断,电流表A1有示数,A2没有示数
D.若L2的灯丝烧断,电流表A1有示数,A2没有示数
8.(2024•贺州一模)如图,三个不同的灯泡接在电源上,A1的示数为I1,A2的示数为I2,A3的示数为I3,各表读数关系正确的是( )
A.I1=I2=I3 B.I1=I2+I3 C.I3>I2>I1 D.I1>I2>I3
2、 填空题
9.(2024•大庆)如图所示,物块处于静止状态,则物块重力为 N,电流表读数为 A,电压表读数为 V。
10.(2023•宿迁)如图所示,电源电压不变将开关S、S1都闭合,灯泡L1与L2正常发光,两灯是 联,电流表测量 电流,此时断开S1,电流表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.(2022•徐州)如图所示,电源电压为3V,开关闭合后,电流表A的示数为0.3A,电流表A1的示数为0.2A,灯泡L1、L2的连接方式是 并 联,灯泡L1两端的电压为 3 V,通过灯泡L2的电流为 0.1 A。
3、 实验题
12.(2023•四川)如图所示,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。
(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 (选“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)小覃同学要测量通过L2的电流,只需将图乙中导线 (选填“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。
(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:
IA/A
IB/A
IC/A
0.2
0.2
0.4
①干路电流等于各支路电流之和。
②各支路电流相等。
(4)小组内交流讨论后,一致认为该同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行实验。
13.(2024•成都)在“探究并联电路中的电流特点”实验中,图甲是某小组同学设计的电路图。
(1)图乙是该小组连接的电路,闭合开关S,电流表测通过 的电流。
(2)该小组同学换用不同规格的小灯泡进行实验,用电流表多次测A、B、C三点电流,记录实验数据如下表。
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
第1次
0.30
0.22
0.50
第2次
0.22
0.28
0.50
第3次
0.24
0.22
0.46
第4次
0.28
0.30
0.28
分析表中数据,以下说法不合理的是 。
A.四次实验中电流表选用量程为0~0.6A
B.表中的数据均在误差范围内
C.此实验还可测量更多组数据
D.通过多次实验,可避免偶然性
(3)小成同学测量通过灯泡L1电流时,L1正常发光,L2忽亮忽灭,他接下来的操作应该是 。(写出一条即可)
四、作图题
14.(203陕西西安·期中)如图甲是某电路的实物图,请根据实物图在方框内画出对应的电路图。
15.在图甲中,闭合开关后,通过灯泡L1的电流为0.5A,通过灯泡L2的电流为0.4A,试根据图甲将图乙中的实物用笔画线表示导线连接起来。
四、解答题
16.(2023秋•龙华区校级期末)如图(a)所示,当开关S闭合时,两只电流表的示数分别如图(b)、(c)所示,则通过L1中的电流是多大?
17.(2024秋•北林区校级月考)如图所示,当开关S闭合,A1表示数为0.9A,A2表示数为0.7A.已知流过L1与L3灯的电流之比I1:I3=1:2,试求流过L1、L2、L3的电流为多大?
18.(2023秋•陆河县校级期中)如图1所示,闭合开关S后,电流表A1、A2的指针位置相同,如图2所示,则电流表A1、A2示数为多少?通过灯L1的电流,通过灯L2的电流为多少?电源电压为3V,则L1、L2电压为多少?
B卷提升题组
1.节日彩灯中串联着20个小灯泡,若电源插头处电流为100mA,则通过每个小灯泡的电流为 A.家中有两盏灯,每盏灯工作电流为300mA,电炉子的工作电流为3A,电冰箱的工作电流为1A,它们共同工作时,干路的电流为 A。
2.认真观察图甲电路图,分析并解答下面的问题:闭合开关S1、S2,断开S3,该电路的连接方式为 联;两电流表指针偏转情况如图乙所示,则电流表A1的示数为 A,流过灯泡L1的电流为 A。
3.(2024•泰安)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,电路中各元件正常工作,两个相同的电流表(均有0~0.6A,0~3A两个量程)指针偏转的角度相同。一段时间后电流表A1指针偏转的角度突然变为原来的,若定值电阻R1或R2出现了断路故障,其它元件均完好。针对故障电路的观察分析,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数为零
B. 电流表A1的示数一定大于A2的示数
C. 一定是电阻R1出现了断路故障
D. 一定是电阻R2出现了断路故障
4.(2024秋•长沙月考)如图甲所示的电路图,在下列情况下求:
(1)当S1闭合、S2和S3都断开时,电流表A1的示数为0.2A,则电流表A2的示数为多少?
(2)当S2和S3闭合、S1断开时,电流表A2的示数为0.3A,电流表A3示数如图乙所示,则通过L2电流是多少?通过L1的电流是多少?
2
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