15.5 串、并联电路中电流的规律 新知梳理+典型例题+配套+练习题-2024-2025学年人教版物理九年级上学期
2024-11-05
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内容正文:
15.5 串、并联电路中电流的规律
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【题型1】探究串联电路中各处电流的关系 4
【题型2】串联电路的电流规律及其应用 8
【题型3】探究并联电路中干路电流与支路电流的关系 11
【题型4】并联电路的电流规律及其应用 17
一、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有什么关系;
2.实验猜想:
a、串联电路中各点电流可能不相等,电流通过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小;
b、串联电路中各点电流可能相等,由于串联电路的电流只有一条通路。
3.实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线;
4.实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;
步骤②把测量数据记录在表格中;
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系;
步骤④整理实验器材。
5.实验结论:串联电路的电流大小处处相等:IA=IB=IC。
二、串联电路的电流规律
1.规律:串联电路中,各处的电流相等。
2.表达式:I=I1=I2=I3=……=In。
三、探究并联电路中干路电流与支路电流的关系
1.实验目的:探究并联电路中电流有什么特点;
2.实验猜想:由于串联干路的电流只有一条通路,故支路的电流大小之和可能等于干路的电流大小。
3.实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线;
4.实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;
步骤②把测量数据记录在表格中;
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系;
步骤④整理实验器材。
5.并联电路中,干路的电流大小等于各支路电路电流之和:I=I1+I2。
四、并联电路的电流规律
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。
1.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。
2.实验注意事项
(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)接通电路前必须先用电流表的大量程试触;
(4)多次实验的目的是为了避免实验的偶然性,增强实验结论的普遍性;
(5)选用规格不同的小灯泡,在串联电路中是为了避免得出只有在用电器相同时,串联电路中电流才处处相等的错误结论;在并联电路中,避免得出各支路电流总是相等的错误结论。
3.电流表异常情况及分析产生的原因
电流表异常现象
可能原因
指针不偏转
电路断(开)路,或(电流表损坏)
指针反向偏转
电流表正负接线柱接反了
指针偏转角度过小
量程选择过大
指针偏转角度过大
量程选择过小
未使用有示数
没有调零
指针顺时针猛烈偏转
电流表之间接到电源两端
【题型1】探究串联电路中各处电流的关系
(2024•埇桥区校级模拟)在“探究串联电路中电流大小的关系”实验中,某同学用电流表分别测出如图中A、B、C三处的电流大小。为了进一步探究A、B、C三处的电流大小的关系,总结普遍规律,他下一步的操作最合理的是( )例1
A.将电源两极对调,再次测量A、B、C三处的电流
B.改变开关S的位置,再次测量A、B、C三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调,再次测量A、B、C三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流
【答案】D
【分析】探究串联电路中的电流时,为了使实验结论具有普遍性,要进行多次测量;可以通过改变电源电压,或者更换不同的灯泡,或更换不同的用电器进行多次实验。
【解答】解:A.将电源的正负极对调,不能改变电路中的电阻、电压、电流,实验数据不变,不符合题意;
B.改变开关的位置,不能改变电路的电阻、电压和电流,实验数据不变,不符合题意;
C.两只灯泡的位置对调,不能改变电路的电阻、电压和电流,实验数据不变,不符合题意;
D.更换不同的灯泡,电阻变化,电路中的电流发生变化,得出几组不同的实验数据,在分析实验数据得出结论,这样得出的实验结论具有普遍性,减小了偶然性,符合题意。
故选:D。
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掌握串联电路的电流特点和实验方法,并且知道为了使实验结论具有普遍性,要更换不同规格的灯泡进行多次测量。
【变式1】(2023秋•吉阳区校级月考)用图示电路研究“串联电路中电流的特点”时,电流表A1和A2的示数分别为0.16A和0.18A,造成两个电流表示数不同的原因可能是( )
A.电流表自身的缘故
B.灯泡L1和L2的规格不同
C.电流表在电路中的位置
D.灯泡L2更靠近电源正极
【答案】A
【分析】由电路图可知,两灯和两电流表串联接入电路;串联电路中电流处处相等。
【解答】解:由电路图可知,两灯和两电流表串联接入电路;根据串联电路的电流特点,电路中各处的电流相等;而实验时电流表A1和A2的示数分别为0.16A和0.18A,造成两个电流表示数不同的原因可能是两个电流表的读数误差或指针未调零。
故选:A。
【变式2】(2024秋•朝阳区校级月考)小阳利用满足实验要求的电源、规格不同的小灯泡、开关、导线若干和电流表等器材,按照如图所示的电路进行实验,实验中他将电流表分别接在 A、B点测量电流,探究流出小灯泡L的电流IB与流入小灯泡L的电流IA是否相等。
(1)该实验中的自变量是 ;改变自变量的方法是 。
(2)在方框中画出研究问题的实验表格。
【答案】(1)A、B点的电流;更换不同规格的小灯泡;(2)
。
【分析】(1)探究串联电路中各处的电流的关系,在实验中有目的地改变的变量是A、B点的电流,改变自变量的方法是更换不同规格的小灯泡;
(2)实验表格中要有A、B点的电流,且要多次实验,据此设计表格。
【解答】解:(1)探究串联电路中各处的电流的关系,在实验中有目的地改变的变量是A、B点的电流,改变自变量的方法是更换不同规格的小灯泡;
(2)实验表格中要有A、B点的电流。
【变式3】(2024秋•赛罕区校级月考)某同学希望通过比较电路中不同位置的电流表的读数来研究串联电路的电流规律。所接电路图如图1所示,闭合开关后,两电流表指针偏转情况如图2所示。
(1)该同学发现电流表A1指针偏转较A2小,所以他认为“串联电路电流每流经一个用电器,电流都会减弱一些”。你认为他的判断是 (选填“正确”或“错误”)的,出现电流表指针偏转角度不同的原因是 。
(2)另一同学连接如图3所示的电路,他认为:若两灯亮度不相同,则说明流过两灯电流不相等,这观点对吗?答: (选填“对”或“不对”),因为 。
(3)实验中,选用两个小灯泡的规格应该选择 (选填“相同”或“不相同”)来多次实验其目的是: 。
【答案】(1)错误;两电流表所选的量程不同;
(2)不对;不能以灯泡的亮度来衡量通过电流的强弱;
(3)不相同;减少实验的偶然性,得出普遍性的结论。
【分析】(1)串联电路中,电流是处处相等,与位置无关;当出现电流表指针偏转角度不同,量程选择不同的原因;(2)如果两个灯泡电阻不相同,即使流过两灯泡的电流相同,两灯泡的亮度也不相同;(3)实验中为了减少实验结论的偶然性,得出普遍性的规律,应使用规格不相同的灯泡进行多次实验。
【解答】解:(1)串联电路中,电流是处处相等,因此他的判断是错误的;
两只电流表指针偏转角度不同,原因是这两个电流表的量程选择不同造成的;
(2)如果两个灯泡规格不相同,即使流过两灯泡的电流相同,两灯泡的亮度也不相同,不能以灯泡的亮度来衡量通过电流的强弱,因此该同学的观点不正确;
(3)实验中为了减少实验结论的偶然性,得出普遍性的规律,应使用规格不相同的灯泡进行多次实验。
故答案为:(1)错误;两电流表所选的量程不同;(2)不对;不能以灯泡的亮度来衡量通过电流的强弱;(3)不相同;减少实验的偶然性,得出普遍性的结论。
【题型2】串联电路的电流规律及其应用
(2024秋•绥化月考)如图所示,一根粗细不均匀的导体,AB段横截面积是BC段的3倍,将AC端接入电路,通过两段的电流分别为I1、I2,则二者的关系为( )例2
A.I1=3I2 B.I2=3I1 C.I1=I2 D.无法确定
【答案】C
【分析】由图分析AB和BC段的连接方式,再根据串联电路的电流特点分析电流关系。
【解答】解:由图可知,导体AB和BC段是串联的,根据串联电路的电流特点可知,通过它们的电流相等,即I1=I2。
故选:C。
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解答本题的关键是知道串联电路中电流处处相等,不要被“AB段横截面积是BC段的3倍”这一条件干扰。
【变式1】(2024秋•鼓楼区校级月考)如图所示,灯L1与L2串联,闭合开关S后,发现灯L1比L2亮,则通过两灯的电流I1与I2的大小关系是( )
A.I1>I2 B.I1<I2 C.I1=I2 D.无法确定
【答案】C
【分析】根据串联电路的电流规律进行解答,即串联电路中各处的电流相等。
【解答】解:如图所示,灯L1与L2串联,因为串联电路中各处的电流相等,所以将灯L1、L2串联在电源两端时,通过它们的电流相等,即I1=I2;灯L1比L2亮,是因为灯L1比L2的实际功率的大。
故选:C。
【变式2】(2024秋•鼓楼区校级月考)某串彩灯串联着36只小灯泡,通过第一只小灯泡的电流是150mA,则通过最后一个灯泡的电流是 A。
【答案】0.15
【分析】根据串联电路的电流规律可知通过最后一个灯泡的电流。
【解答】解:彩灯中各小灯泡串联,由于串联电路中各处的电流相等,所以通过每只的灯的电流相等,则通过最后一个灯泡的电流等于通过第一只小灯泡的电流,为150mA=0.15A。
故答案为:0.15。
【变式3】(2023秋•珠海期末)如图所示电路,开关S1闭合、S2断开时,电流表A的示数为0.3A,则通过L2的电流是 A;当开关S1、S2均闭合时,电流表A的示数为0.5A,则灯泡L2 (选填“发光”或“不发光”),通过灯泡L1的电流是 A。
【答案】0.3;不发光;0.5
【分析】从图中可以看出,当开关S1闭合,S2断开时,两灯泡串联,电流表测量串联电路中的电流;
当S1和S2都闭合时,灯泡L2被短路,电路中只有灯泡L1,电流表测量通过灯L1的电流。
【解答】解:当开关S1闭合,S2断开时,两灯泡串联;由于串联电路中处处电流相等,因此通过灯L1的电流和通过灯L2的电流都为0.3A;
当S1和S2都闭合时,灯泡L2被短路,不发光;电流表测量通过灯L1的电流,因此通过灯L1电流为0.5A。
故答案为:0.3;不发光;0.5。
【变式4】(2023秋•顺德区月考)如图所示的电路中,当开关S1闭合,S2断开时,电流表A的示数260mA,则通过L2的电流是 A;当开关S1、S2均闭合时,电流表A的示数为0.6A,则通过灯泡L1的电流是 A,通过L2的电流是 A。
【答案】0.26;0;0.6。
【分析】由图知,当开关S1闭合,S2断开时,两灯串联,根据串联电路的电流规律可知通过L2的电流;
当开关S1、S2均闭合时,电路为L2的简单电路,据此可知通过两灯的电流。
【解答】解:由电路图知,当开关S1闭合,S2断开时,两灯串联,电流表测电路中电流,电流表A的示数260mA,
因为串联电路中电流处处相等,所以通过通过L2的电流是260mA=0.26A;
当开关S1、S2均闭合时,灯泡L1被短路,电路为L2的简单电路,电流表A的示数为0.6A,所以通过灯泡L1的电流0,通过灯泡L2的电流等于此时电流表示数0.6A。
故答案为:0.26;0;0.6。
【题型3】探究并联电路中干路电流与支路电流的关系
(2024秋•仓山区校级月考)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。例3
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)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物电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流;
(3)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;
(4)该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如表所示,请指出一个不妥之处: ;
IAA/
IB/A
IC/A
0.2
0.2
0.4
要得到并联电路中电流的规律,应如何改进: 。
【答案】(1)断开;(2)C;(3)a;0.3;(4)选用了规格相同的小灯泡;换用不同规格的小灯泡多进行几次实验。
【分析】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)由图乙可知,通过两灯的电流汇合后经过电流,所以电流表测量干路电流;
(3)测量通过L2的电流时,电流表就要与L2串联,所以只需将图乙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上,此时电流表和L2串联,测通过L2的电流;
由乙图可知,电流表选用的小量程,分度值;
(4)由电流值可知,实验中使用了两只相同的灯泡,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。实验中只做了一次实验,得出的结论具有偶然性。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)由图乙可知,通过两灯的电流汇合后经过电流,所以电流表测量干路电流,即测量的是C处电流;
(3)测量通过L2的电流时,电流表就要与L2串联,所以只需将图乙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上,此时电流表和L2串联,测通过L2的电流;由乙图可知,电流表选用量程0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.3A;
(4)由电流值可知,实验中使用了两只相同的灯泡,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。所以不妥之处是:实验时选用了规格相同的小灯泡;
实验中只做了一次实验,得出的结论具有偶然性,所以要得到并联电路中电流的普遍规律,应换用不同规格的小灯泡多进行几次实验。
故答案为:(1)断开;(2)C;(3)a;0.3;(4)选用了规格相同的小灯泡;换用不同规格的小灯泡多进行几次实验。
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本题考查电路的连接,并联电路电流的特点,电流表的使用,实验错误分析。
【变式1】(2023•包头)同学们利用如图所示电路研究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。
(1)连接电路,闭合开关,发现小灯泡L1亮、L2不亮,故障原因可能是 。
(2)排除故障后,用电流表分别测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC,更换规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡多次实验,数据记录在表格中。
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
1
0.24
0.32
0.56
2
0.26
0.24
0.50
3
0.20
0.28
0.48
(3)分析数据得出结论: 。
【答案】(1)L₂断路(或L₂所在支路断路等);(2)不同;(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和(或 IC=IA+IB)。
【分析】(1)根据电路连接,发现小灯泡L1亮、L2不亮,说明L1支路和干路是连通的,L2断路或L2所在支路断路;
(2)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(3)根据测量数据得出并联电路电流的规律。
【解答】解:(1)由图可知,电路中的两灯并联,闭合开关,发现小灯泡L1亮、L2不亮,说明L1支路和干路是连通的,L2断路或L2所在支路断路;
(2)为了寻找普遍规律,应该换用不同规则的器材多次实验;
(3)由测量数据知:C处的电流等于A处电流和B处电流之和,故可得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和(或IC=IA+IB)。
【变式2】(2024秋•东城区校级月考)同学们在进行探究并联电路的电流规律的实验。
(1)实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮。但由于连线较乱,一时无法检查两灯是串联还是并联,小枫灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭。因此他认定两灯连成了串联,小明的方法是 的(“正确”或“错误”),理由是 。
(2)若在某次测量时,按图甲连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,则应该 ;
(3)纠正(2)中错误后,小董同学分别测出A、B、C三处的电流值,如表乙所示。由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
IA/A
IB/A
IC/A
0.18
0.20
0.38
请你对小董同学做法进行评价: 。
改进方法是: 。
【答案】(1)错误;两灯泡并联时,拆开干路中的一根导线,两灯泡也同时熄灭;(2)将电流表调零;(3)不合理,只测量了一组数据;换用不同规格的灯泡多次测量。
【分析】(1)串联电路中电流只有一条路径;并联电路中有多条路径;串联电路和并联电路中各用电器的工作特点的不同之处:串联电路各用电器同时工作、同时不工作,互相影响;
并联电路各用电器可以独立工作、互不影响;也可以同时工作,同时停止工作。因此根据电路的工作特点去分析用电器的连接方式;
(2)在使用电表前,要观察电表指针是否指在零刻度线处,如果没有指在零刻度线处,要对电表进行调零;
(3)为得出普遍结论,实验时应采用不同规格的实验器材进行多次实验。
【解答】解:(1)两灯泡串联,拆开一根导线,电路断路,两灯泡熄灭;两灯泡并联时,拆开干路中的一根导线,两灯泡也同时熄灭,根据拆开电路中的一根导线两灯泡都熄灭不能判定两灯泡是串联的;
(2)由图乙所示电流表可知,电流表指针没有指在零刻度线上,在使用前,电流表指针没有调零,应将电流表指针调零;
(3)表格中只有一次数据,存在偶然性,不具有普遍性,应采用不同规格的实验器材进行多次实验。
【变式3】(2024秋•洛龙区校级月考)如图所示,小明同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。
IA/A
IB/A
IC/A
0.1
0.3
0.4
(1)图甲是他们设计的电路图,在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针立即发生了偏转,由此可知,他在连接电路时操作不当之处是 。
(2)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。
(3)小明同学要测量通过L2的电流,发现只需要移动一根导线即可完成测量,请在需要移动的导线上画“×”,然后画出正确的连线;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。
(4)实验中记录A、B、C各点的电流值如表格所示,根据表中数据,可以得出结论: 。请你写出上述实验的不足之处: 。
(5)完成以上实验后,小明开始“探究串联电路的电流规律”,小明将上述实验所用的两只灯泡串联在同一电源上,有一只灯泡发出了很强的光,而另一只灯泡却发出较暗的光,同学们议论纷纷,你认为正确的是 。
A.发光强的灯泡离电源正极更近
B.两灯中的电流一样大
C.发光暗的灯泡中电流较小
【答案】(1)没有断开开关;(2)C;(3)如图所示;0.3;(4)并联电路,干路电流等于各支路电流之和;没有换用不同的规格的灯泡进行多次实验,存在偶然性;(5)B。
【分析】(1)在连接电路时开关断开;
(2)(3)根据电流表与待测电路串联分析;
(4)分析表中数据得出结论;归纳法实验必须样本足够多且具有代表性;
(5)根据串联电路中的电流处处相等分析。
【解答】解:(1)在连接电路时开关断开;刚接好最后一根导线,电流表的指针立即发生了偏转,说明电路是通路,由此可知,他在连接电路时操作不当之处是没有断开开关。
(2)图乙电流表位于干路中,此时电流表测量的是干路,即C处的电流。
(3)小明同学要测量通过L2的电流,电流表与L2串联,如答案图所示。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0.3A。
(4)实验中记录A、B、C各点的电流值如表格所示,根据表中数据,0.1A+0.3A =0.4A,可以得出结论:并联电路,干路电流等于各支路电流之和。由于只有一组数据,实验的不足之处:没有换用不同的规格的灯泡进行多次实验,存在偶然性。
(5)完成以上实验后,小明开始“探究串联电路的电流规律”,串联电路中的电流处处相等分析,电流相同,灯泡的亮度与位置无关,故选B。
【题型4】并联电路的电流规律及其应用
(2024秋•东港区校级月考)如图所示的电路中,闭合开关,电流表A1示数为1.5A,电流表A1、A2的指针偏转角度相同,通过灯泡L1、L2的电流分别是( )例4
A.1.2A 0.3A B.1.5A 0.3A C.0.3A 1.2A D.0.3A 1.5A
【答案】A
【分析】分析电路图可知,闭合开关后,两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流;
已知电流表A1、A2的指针偏转角度相同,则根据并联电路的电流特点可知电流表A1选用大量程、电流表A2选用小量程,且知道电流表A1示数,根据“电流表指针在同一位置时小量程示数为大量程示数的”求出通过L2的电流,然后根据并联电路的电流特点求出通过灯泡L1的电流。
【解答】解:由图可知,闭合开关后,两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流;
因为并联电路中干路电流大于任一支路的电流,且电流表A1、A2的指针偏转角度相同,
所以,电流表A1选用大量程,已知电流表A1示数为1.5A,即干路电流I=1.5A,
电流表A2选用小量程,分度值为0.02A,其示数为大量程示数的,即通过L2的电流I21.5A=0.3A,由并联电路的电流规律可得,通过灯泡L1的电流:I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A,综上可知,通过灯泡L1、L2的电流分别是1.2A、0.3A。
故选:A。
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本题考查了并联电路的电流特点、电流表的读数,根据并联电路的电流特点确定两电流表选用的量程是解题的关键。
【变式1】(2024秋•香坊区校级月考)如图所示电路,闭合开关S1、S2,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A1只测量灯L2的电流
B.电流表A2的示数比A1的大
C.灯L2被断路时灯L1也不工作
D.仅断开S2时两电表示数相同
【答案】D
【分析】闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L1支路电流;
S1是干路开关,控制整个电路的通断,S2是支路开关,只控制L2;
仅断开S2时两电表串联在电路中,示数相同。
【解答】解:AB、小灯泡L1和L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L1支路电流,根据并联电路电流规律可知电流表A2的示数比A1的小,故AB错误;
C、并联电路各支路独立工作,互不影响,小灯泡L1和L2并联,灯L2被断路时灯L1仍正常发光,故C错误;
D.仅断开S2时两电表串联在电路中,串联电路中电流处处相等,所以两电表示数相同,故D正确。
故选:D。
【变式2】(2024•谷城县模拟)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
【分析】(1)根据电路图可知,闭合开关后,两灯泡并联,A在干路,B、C在支路,根据并联电路电流特点分析;
(2)并联电路中各支路用电器互不影响。
【解答】解:A、闭合开关S时,两灯泡并联,A在干路,B、C在支路,根据并联电路电流特点可知,A处电流大于B处电流,故A正确;
B、因不知两灯泡的规格,故B处电流可能不等于C处电流,故B正确;
C、如果L1、L2两灯泡规格相同,A在干路,B、C在支路,则A处电流大于C处电流,故C错误;
C、并联电路中各支路用电器互不影响,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正确。
故选:C。
【变式3】(2024秋•高坪区校级月考)如图甲所示电路中,当只闭合S3时,若电流表A1的示数为0.1A,则通过L1的电流为 A;如果只闭合S1、S2,此时电流表A1的示数为0.5A,电流表A2示数如图乙所示,则此时通过L1的电流为 A。
【答案】0.1;0.24
【分析】由图甲可知,当只闭合S3时,灯泡L1与L2串联,电流表A1测电路中的电流,已知电流表A1的示数,根据串联电路的电流规律可知通过L1的电流;
当闭合S1、S2时,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流。由图乙可知电流表A2的示数,根据并联电路的电流规律求通过L1的电流。
【解答】解:由图甲可知,当只闭合S3时,灯泡L1与L2串联,已知电流表A1的示数为0.1A,由于串联电路中各处的电流相等,所以通过L1的电流为0.1A;当闭合S1、S2时,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流,由图乙可知,电流表A2所接量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,即通过L2的电流为I2=0.26A,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,
所以通过L1的电流为I1=I﹣I2=0.5A﹣0.26A=0.24A。
故答案为:0.1;0.24。
【变式4】(2024秋•雁塔区校级月考)如图所示的电路中,当开关闭合S时,A1、A2、A3的示数分别是2A、0.9A、0.5A,则通过灯泡L1和L2的电流分别是 A和 A。
【答案】1.1;0.4
【分析】由图可知,三个灯泡并联,根据并联电路的电流规律可知,电流表A1测量通过L1、L2和L3的电流之和,A2测量通过L2和L3的电流之和,A3测量通过L3的电流。已知三个电流表的示数,根据并联电路的电流规律可得通过L1和L2的电流。
【解答】解:由图可知,三个灯泡并联,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,
所以电流表A1测量通过L1、L2和L3的电流之和,A2测量通过L2和L3的电流之和,A3测量通过L3的电流。
已知电流表A1,A2,A3的示数分别是2A、0.9A、0.5A,
所以通过灯泡L1的电流为I1=IA1﹣IA2=2A﹣0.9A=1.1A,
通过灯泡L2的电流为I2=IA2﹣IA3=0.9A﹣0.5A=0.4A。
故答案为:1.1;0.4。
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15.5 串、并联电路中电流的规律
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一、选择题(共10小题)
1.(2024秋•奉节县校级月考)甲、乙、丙三灯组成的串联电路,如果甲灯暗、乙灯较亮、丙灯最亮,则通过三灯的电流I甲、I乙、I丙大小关系是( )
A.I甲>I乙>I丙 B.I甲=I乙=I丙
C.I甲<I乙<I丙 D.无法确定
2.(2024秋•香坊区校级月考)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
3.(2024秋•裕华区校级月考)如图,将发光二极管LED接入电路中,闭合开关,发现LED发光。下列说法正确的是( )
A.电流从电池的左边流出,从电池的右边流进
B.电子从LED较短的引脚流入,从较长的引脚流出
C.流过LED较长引脚的电流比较短引脚的大
D.由于单向导电性,将干电池正负极对调,LED的亮度会稍微变暗
4.(2024秋•青秀区校级月考)某探究小组按照正确的操作要求进行了“探究串联电路中电流的规律”实验,同时在草稿纸上按顺序记录三次电流表的示数分别为0.25、0.24、0.25。下列说法最合理的是( )
A.通过两灯泡的电流不同是因为两灯泡的规格不同
B.实事求是,根据数据得出结论:串联电路中各处电流不相等
C.课本写着“串联电路中电流处处相等”,所以实验数据一定是错的
D.通过两灯泡的电流不同是实验误差造成的,建议更换不同规格的灯泡多次实验
5.(2024秋•渝北区校级月考)关于生活中的一些电路连接,下列判断正确的是( )
A.家庭电路中并联的用电器增多,则干路电流一定增大
B.节日里串联的小彩灯,其中亮一些的一定比暗一些的电流大
C.宾馆房间大多采用插卡取电,房卡的作用相当于房间电路的电源
D.道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,它们一定是串联的
6.(2024秋•东港区校级月考)如图所示的电路中,闭合开关,电流表A1示数为1.5A,电流表A1、A2的指针偏转角度相同,通过灯泡L1、L2的电流分别是( )
A.1.2A 0.3A B.1.5A 0.3A C.0.3A 1.2A D.0.3A 1.5A
7.(2024秋•和平区校级月考)小明想验证“并联电路中的电流关系”,组装了如图的电路,器材完好,小芳提示电路连接有问题,关于这个电路下列说法正确的是( )
A.闭合开关一段时间,可能会导致乙电流表被烧坏
B.为完成实验,可将导线3接在L2上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上
C.用开关试触时,L1不发光,因为L1被导线“4”短路
D.用开关试触时,L1、L2都能发光,甲、乙、丙三个电流表指针都能正常偏转
8.(2024秋•朝阳区校级月考)图示的电路中,将开关S闭合,规格不同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2的亮度一定相同
B.通过灯L1与灯L2的电流一定相等
C.通过A点的电流大于通过C点的电流
D.若灯L1的灯丝烧断了,灯L2依旧能发光
9.(2024秋•成都月考)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,下列分析正确的是( )
A.两灯串联
B.电流表A1的读数为1.5A
C.L1的电流为1.5A
D.L2的电流为0.3A
10.(2024秋•临沭县校级月考)在如图所示的电路中,闭合开关,灯L1较亮,灯L2较暗,则下列说法正确的是( )
A.电流一样大 B.灯L1中电流较大
C.灯L2中电流较大 D.条件不足无法判断
二、填空题(共7小题)
11.(2024秋•路南区校级月考)如图甲电路,当开关S闭合后,A1、A2两电流表的指针偏转如乙、丙两图所示,其中A2电流表测量的是通过 (选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,A2电流表的读数应为 A,通过L1的电流为 A。
12.(2024秋•朝阳区校级期中)有一种新型装饰用的LDE灯带,它由30个相同的LED灯串联组成的,若通过第一个LED灯的电流是10mA,则通过第20个LED灯的电流是 A。小彤发现该LED灯带有一个不亮了,但是其余的灯都亮,则不亮的灯发生的故障是 。LED灯实际上就是发光二极管,电流必须从二极管的正极流入,才能发光,说明发光二极管具有 性。
13.(2024秋•青秀区校级月考)利用充电器给充电宝充电过程中,充电宝相当于简单电路中的 (选填“电源”、“开关”或“用电器”);在家庭电路中,每多开一盏灯,通过总开关的电流将变 。
14.(2024秋•南岗区校级月考)如图甲所示,S闭合后,两灯都发光,电流表A的示数如图乙所示,则通过灯泡L1的电流是 A,因为在串联电路中,各处电流 。
15.(2024秋•梅里斯区月考)如图所示闭合开关后,如果电流表A2示数为0.3A,电流表示数A1为0.5A,则通过小灯泡L1的电流是 A。通过小灯泡L2的电流是 A。
16.(2024秋•青秀区校级月考)如图所示的插线板中,a接电源,b接台灯,c接电风扇,两个正常工作的用电器连接方式是 联。若关闭电风扇,a处的电流 (选填“减小”、“增大”或“不变”)。
17.(2024秋•大同月考)实践小组设计了如图所示的电路,当开关S闭合后,两灯均正常发光。在某一时刻小灯泡L1的灯丝突然烧断后熄灭,此时小灯泡L2 (选填“能”或“不能”)正常发光;电流表A1的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、作图题(共2小题)
18.(2023•婺源县期末)如图甲所示电路,闭合开关S后,一个电流表的示数为0.5A,另一个电流表的示数如图乙所示。画出电路图并求出流经灯L1和L2的电流。
19.(2023•许昌期末)如图所示,按照电路图连接实物,已知当开关闭合后,通过L1的电流为0.8A,通过L2的电流为0.3A。(连线不允许交叉)。
四、实验探究题(共2小题)
20.(2024秋•连州市月考)如图所示是“探究串联电路中各处电流的关系”的实验电路图。
(1)实验中,两个小灯泡的规格最好是 (选填“相同”或“不相同”)的。测量电流时,电流表要 (选填“串”或“并”)联接入电路中。
(2)连接好电路后检查电路是否连接正确,闭合开关前要先进行 。若实验中电流表使用“0~3A”量程,读取电流表示数时,发现电流表的指针偏转角度过小,应换用“ A”量程重新进行实验。
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.1
0.1
0.1
2
0.2
0.2
0.2
3
0.3
1.5
0.3
(3)上表是某同学记录的实验数据,其中有一个数据存在错误,错误的数据是 A。纠正错误后,分析实验数据得到串联电路中电流的规律是串联电路中的电流 。
21.(2024•柘城县校级三模)小明利用实验“探究并联电路电流的特点”,设计了如图甲所示的电路图。
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整(电流表测量通过灯泡L1的电流);
(2)小明连接电路,闭合开关后,发现小灯泡L1亮、L2不亮,造成这种故障的原因可能是 ;他排除故障后,正确连接了电路,闭合开关后,电流表的示数出现了图丙所示的情况,则实验中存在的问题是 ,为使实验结果更精确,应该 ;
(3)排除故障后,用电流表分别测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC,更换规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡多次实验,数据记录在如表格中,分析数据得出结论: ;
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
1
0.24
0.32
0.56
2
0.26
0.24
0.50
3
0.20
0.28
0.48
(4)小华进行了同样的实验,却得出了“在并联电路中各支路的电流相等”的结论,她得出这样的结论的原因是 。
五、计算题(共2小题)
22.(2024秋•海淀区校级月考)在如图所示的电路中,电流表A1示数为0.5A,电流表A2示数为0.3A。求:通过小灯泡L2的电流。
23.(2024秋•东港区校级月考)在如图所示的电路中,当开关S1接C、S2接B时,电流表的示数是0.35A。求:
(1)通过灯L1和L2的电流各是多少?
(2)当S1接C、S2接A时,电流表的示数是0.6A,这时通过L1的电流与(1)问中通过L1的电流是相同的,则通过L2的电流是多少?
(3)S1断开、S2接B时,电流表的示数为0.15A,此时通过L2的电流是多少?
一、选择题(共10小题)
1.【答案】B
【分析】根据串联电路的电流规律可知通过三灯的电流关系。
【解答】解:甲、乙、丙三灯串联,由于串联电路中电流的处处相等,所以通过三个灯的电流相等,即I甲=I乙=I丙,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查串联电路的电流规律应用,难度不大。
2.【答案】D
【分析】由图可知,灯泡L1和L2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流。根据并联电路的电流规律判断电流表A1的量程,并读数,进一步求得通过灯L1的电流。
【解答】解:A.由图可知,灯泡L1和L2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流,故A错误;
BCD.电流表A2的示数是0.5A,即通过灯L2的电流为I2=0.5A,
由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以干路中的电流大于任一支路中的电流,
因此电流表A1使用的是0~3A的量程,分度值为0.1A,示数是1.5A,即干路中的电流I=1.5A,
则通过灯L1的电流:I1=I﹣I2=1.5A﹣0.5A=1A,故BC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查并联电路的电流规律的应用,明确电流表A1的量程是关键之一。
3.【答案】B
【分析】(1)发光二极管是一种电子元件,简称LED,是由半导体材料制成的;二极管具有单向导电性,其两根引脚中较长的为正极,较短的为负极。
(2)在电源外部,电流从电源正极出发经过用电器回到电源负极;
(3)物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向;在金属导体中,自由电子定向移动的方向与电流方向相反;
(4)串联电路中电流处处相等。
【解答】解:AB、二极管右侧的长脚是正极,此时二极管发光,说明干电池的右侧是正极,所以电流从电池的右边流出,从电池的左边流进;
因自由电子定向移动的方向与电流方向相反,所以自由电子从LED较短的引脚流入,从较长的引脚流出,故A错误,B正确;
C、二极管的两脚是串联的,所以通过的电流相同,故C错误;
D、因为发光二极管LED具有单向导电性,所以把电源正负极对调,LED不会发光,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查了电流的方向、二极管的特点、串联电路的电流特点,属于基础知识的考查,难度不大。
4.【答案】D
【分析】(1)串联电路各处的电流相等;
(2)测量过程中误差不可避免,考虑到误差因素可得出实验结论。
【解答】解:A、通过两灯泡的电流不同是因为测量的误差,与两灯泡的规格无关,故A错误;
BCD、实事求是,考虑到误差因素,根据数据得出结论:串联电路中各处电流相等,建议更换不同规格的灯泡多次实验,故BC错误;D正确。
故选:D。
【点评】本题探究串联电路中电流的规律,考查对串联电路电流规律及误差的理解。
5.【答案】A
【分析】(1)根据并联电路的电流规律判断家庭电路中并联的用电器增多时,干路中的电流变化;
(2)根据串联电路的电流规律可知,串联的小彩灯中,通过各灯的电流关系;
(3)宾馆房间采用插卡取电,房卡能控制电路的通断,由此可知其作用;
(4)根据串、并联电路的开关作用判断路灯的连接方式。
【解答】解:A、因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,且各支路互不影响,所以家庭电路中并联的用电器增多,干路电流一定增大,故A正确;
B、由于串联电路中各处的电流相等,所以串联的小彩灯,通过各灯的电流一样大,故B错误;
C、宾馆房间采用插卡取电,即房卡能控制电路的通断,故房卡相当于电路中的开关,故C错误;
D、由于串联电路中的开关能控制整个电路,并联电路干路中的开关也能控制整个电路,所以道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,不一定串联的,实际上,各路灯之间应独立工作,应并联,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查串、并联电路的特点,难度不大。
6.【答案】A
【分析】分析电路图可知,闭合开关后,两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流;
已知电流表A1、A2的指针偏转角度相同,则根据并联电路的电流特点可知电流表A1选用大量程、电流表A2选用小量程,且知道电流表A1示数,根据“电流表指针在同一位置时小量程示数为大量程示数的”求出通过L2的电流,然后根据并联电路的电流特点求出通过灯泡L1的电流。
【解答】解:由图可知,闭合开关后,两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流;
因为并联电路中干路电流大于任一支路的电流,且电流表A1、A2的指针偏转角度相同,
所以,电流表A1选用大量程,已知电流表A1示数为1.5A,即干路电流I=1.5A,
电流表A2选用小量程,分度值为0.02A,其示数为大量程示数的,即通过L2的电流I21.5A=0.3A,
由并联电路的电流规律可得,通过灯泡L1的电流:I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A,
综上可知,通过灯泡L1、L2的电流分别是1.2A、0.3A。
故选:A。
【点评】本题考查了并联电路的电流特点、电流表的读数,根据并联电路的电流特点确定两电流表选用的量程是解题的关键。
7.【答案】B
【分析】用导线直接将用电器两端相连时会造成用电器短路;
使用电流表时,要让电流从电流表“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出,如果接反了电流表的指针反向偏转,甚至会损坏电流表;
由实物图,结合实验目的分析判断电路的连接以及改接电路的方法。
【解答】解:(1)由实物图知,两灯并联,电流表甲测干路电流,电流表乙、丙在L1支路上,甲和乙电流表接法正确,但电流从电流表丙的“﹣”接线柱流进,正接线柱流出;
用开关试触时,两灯都发光,甲和乙电流表指针正常偏转,丙电流表的指针反向偏转,可能会导致丙电流表损坏,故ACD错误;
(2)将导线3接在L2上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上,可一次性测出干路和两条支路的电流,且满足电流表丙的连接正确,故B正确。
故选:B。
【点评】本题是验证并联电路中电流关系的实验电路,考查对实验电路的认识,电流表的使用以及电路的改接,掌握基础知识是关键。
8.【答案】B
【分析】(1)由图知,两只灯泡串联,根据串联电路的电流特点可知通过两灯的电流大小关系;
串联电路具有分压作用,灯泡的亮暗取决于它的实际功率,结合公式P=UI进行判断;
(2)串联电路中各用电器相互影响。
【解答】解:ABC、由图知,两只灯泡串联,串联电路中电流处处相等,因此通过A点的电流等于通过C点的电流,
规格不相同的两灯泡串联时电压不相同,由P=UI可知,两灯的实际功率不相等,则亮度也不相同,
故AC错误,B正确;
D、因串联电路中各用电器相互影响,所以若灯L1的灯丝烧断了,灯L2不能发光,故D错误;
故选:B。
【点评】此题考查了串联电路的特点以及对实际功率的理解,属于基础题,难度较小。
9.【答案】D
【分析】由电路图可知,两灯并联,电流表A2测的是干路电流,电流表A1测的是L2所在支路的电流,根据并联电路的电流特点和两个电流表的指针在同一个位置确定两表量程,根据分度值读出示数,进一步求出灯L1中的电流。
【解答】解:A、由电路图可知,两灯泡并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测L2支路电流,故A错误;
BCD、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A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=1.5A,
L2支路电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数I2=0.3A,即L2的电流为0.3A,
则通过L1的电流:I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A;故BC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了并联电路的电流特点和电流表的读数,会确定两电流表的量程是关键。
10.【答案】A
【分析】由图可知两灯串联,串联电路中电流处处相等,据此解答。
【解答】解:根据图示可知,两灯串联,因串联电路中电流处处相等,所以流过灯L1、L2的电流相等。
故选:A。
【点评】本题考查了串联电路电流的规律,注意:判断电流的大小关系时不要受灯泡亮度的影响。
二、填空题(共7小题)
11.【答案】L2;0.3;0.9
【分析】由图甲可知,L1与L2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过L2的电流;由图乙、丙可知两表的指针位置,根据并联电路的电流判断两表所选择的量程,并读数,进一步求通过L1的电流。
【解答】解:由图甲可知,L1与L2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过L2的电流;
由图乙、丙可知电流表A1的指针偏转小于电流表A2的指针偏转角度,
由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,
所以电流表A1选择的是大量程,分度值是0.1A,示数是I=1.2A,
电流表A2选择的是小量程,分度值是0.02A,示数是I2=0.3A,
所以通过L1的电流为I1=I﹣I2=1.2A﹣0.3A=0.9A。
故答案为:L2;0.3;0.9。
【点评】本题考查并联电路的电流规律的应用,明确两电流表的量程是关键。
12.【答案】0.01;短路;单向导电
【分析】LDE灯带中各灯串联,根据串联电路的电流规律可知通过第20个LED灯的电流;
串联电路只有一条电流的路径,若其中一个灯断路,则其它各灯也不发光,若其中一个灯短路,则其它灯仍发光,由此可知不亮的灯发生的故障;
发光二极管具有单向导电性。
【解答】解:LDE灯带中各灯串联,由于串联电路中各处的电流相等,所以通过第20个LED灯的电流等于通过第一个LED灯的电流,为10mA=0.01A;
串联电路中各灯相互影响,若其中一个灯断路,则其它各灯也不发光,若其中一个灯短路,则其它灯仍发光,由此可知不亮的灯发生的故障是短路;
LED灯实际上就是发光二极管,电流必须从二极管的正极流入,才能发光,说明发光二极管具有单向导电性。
故答案为:0.01;短路;单向导电。
【点评】本题考查串联电路的电流规律的应用及串联电路的特点、发光二极管的单向导电性,难度一般。
13.【答案】用电器;大。
【分析】电源是对外提供电能的,用电器是消耗电能的;根据并联电路的特点可以判断电流的变化。
【解答】解:利用充电器给充电宝充电过程中,电能转化为化学能储存在充电宝内,充电宝在消耗电能,相当于简单电路中的用电器;在家庭电路中,用电器是并联关系,每多开一盏灯,通过总开关的电流将变大。
故答案为:用电器;大。
【点评】本题考查并联电路的电流特点,电路的组成。
14.【答案】1.4;相等
【分析】由图甲可知,灯泡L1与L2串联,电流表测电路中的电流;由图乙可知电流表的示数,根据串联电路的电流规律可知通过灯泡L1的电流。
【解答】解:由图甲可知,灯泡L1与L2串联,电流表测电路中的电流。由图乙可知电流表选择的是大量程,分度值为0.1A,示数为1.4A,因为在串联电路中,各处电流相等,所以通过灯泡L1的电流是1.4A。
故答案为:1.4;相等。
【点评】本题考查串联电路的电流规律的应用和电流表的使用,难度不大。
15.【答案】0.2;0.3
【分析】由图可知,闭合开关后,两灯串联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过L2的电流,根据并联电路的电流规律求通过L1的电流。
【解答】解:由图可知,闭合开关后,两灯串联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过L2的电流。
已知电流表A1示数为0.5A,即干路电流I=0.5A,
电流表A2示数为0.3A,即通过灯L2的电流是I2=0.3A,
由并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,
所以通过小灯泡L1的电流:I1=I﹣I2=0.5A﹣0.3A=0.2A。
故答案为:0.2;0.3。
【点评】本题考查并联电路电流规律的应用,明确两表的测量对象是关键。
16.【答案】并;减小
【分析】根据题意和图示可知,台灯和电风扇并联,a点在干路上,b、c两点在两条支路上,根据并联电路的电流特点分析。
【解答】解:根据题意可知这是家庭电路的一部分,在家庭电路中台灯和电风扇是并联的;图中a点在干路上,b、c两点在两条支路上;并联电路电流的特点是干路电流等于各支路电流之和,因此有Ia=Ib+Ic,若关闭电风扇,少了Ic,则a处的电流减小。
故答案为:并;减小。
【点评】此题考查了并联电路的电流规律,明确并联电路中干路电流等于各支路电流之和是解答本题的关键。
17.【答案】能;变小
【分析】由电路图可知,当两灯均正常发光时,两灯泡并联,电流表A2测L2支路的电流,A1测干路电流;当灯L1的灯丝突然烧断后,电路为L2的简单电路,两电流表测通过L2的电流;根据并联电路独立工作、互不影响可知A2电流表的示数不变,根据并联电路的电流特点可知A1示数的变化,据此进行解答。
【解答】解:当开关S闭合后,两灯泡均正常发光时,两灯泡并联,电流表A2测通过L2的电流,A1测干路电流。当灯L1的灯丝突然烧断后,电路为L2的简单电路,电流表A1、A2均测通过L2的电流;根据并联电路独立工作、互不影响可知,电流表A2的示数不变;因为并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以当灯L1的灯丝突然烧断后,两电流表的示数相等,且电流表A1的示数变小。
故答案为:能;变小。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是灯L1的灯丝烧断前后电路变化的分析。
三、作图题(共2小题)
18.【答案】;
流经灯L1和L2的电流分别为0.3A和0.2A
【分析】由电路图知,两灯并联,电流表A1测L1支路电流,A2测干路电流,据此画出电路图;
由图乙读出另一个电流表示数,根据并联电路电流规律判断两电流表示数,从而得到通过两灯的电流。
【解答】解:由电路图知,两灯并联,电流表A1测L1支路电流,A2测干路电流,电路图如图所示:
;
一个电流表的示数为0.5A,由图乙知,另一个电流表使得小量程,分度值0.02A,示数为0.3A,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以A2示数为0.5A,即干路电流I=0.5A,A1示数为0.3A,即通过L1电流I1=0.3A,
所以通过L2的电流I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A。
故答案为:见上图;流经灯L1和L2的电流分别为0.3A和0.2A。
【点评】本题考查了根据实物图画电路图、电流表读数以及并联电路电流规律的应用,正确分析两电流表所测电流及示数大小是关键。
19.【答案】。
【分析】由电路图知灯泡L1与L2和电流表A2并联,再与开关、电流表A1、电源串联组成电路;注意两电流表的量程和正负接线柱的连接。
【解答】解:(1)已知:通过L1的电流为0.8A,通过L2的电流为0.3A,则L1与L2和电流表A2并联,电流表A1测干路的电流,则干路电流:0.8A+0.3A=1.1A,所以电流表A1量程为0~3A,A2量程为0~0.6A,且电流从正接线柱流入负接线柱流出,如下图所示:
。
【点评】此题主要考查了实物电路的连接,连接实物电路时,可以从电源的一个极出发,注意各元件的连接次序也要与电路图相同。同时注意电流表的使用规则。
四、实验探究题(共2小题)
20.【答案】(1)不相同;串;(2)试触;0~0.6;(3)1.5;处处相等。
【分析】(1)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;电流表与待测电路串联;
(2)连接好电路后检查电路是否正确连接,闭合开关前要先进行试触,从而确定选用合适的量程;
(3)根据表中实验数据判断哪组数据错误;分析实验数据得出结论。
【解答】解:(1)本实验是探究串联电路中各处电流的关系,为了排除偶然性,使结论具有普遍性,应该选择不同规格的灯泡。
电流表内阻极小,若并联在用电器两端,会造成用电器被短路,因此要串联在被测电路中。
(2)闭合开关前要试触,观察电流表量程是否选择合适。
若实验中电流表使用0~3A量程指针偏转角度过小,说明电流过小,为读数更精确,应该换用小量程“0~0.6A”进行实验。
(3)错误的数据是“1.5”,由题意可知,电流表选择了小量程,不可能读出“1.5A”的示数来,应该是把小量程示数按大量程读数,电流表表盘上同一位置大量程读数是小量程读数的5倍,故正确的读数应该是“0.3A”。
分析实验数据得到串联电路中电流的规律是:串联电路中电流处处相等。
故答案为:(1)不相同;串;(2)试触;0~0.6;(3)1.5;处处相等。
【点评】本题探究串联电路的电流规律,考查归纳法的运用、电流表的连接和使用注意事项等知识。
21.【答案】(1)
;
(2)L2断路;电流表选用了大量程;改选用较小量称;
(3)不同;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(4)她所选用的灯泡规格相同。
【分析】(1)如图甲,两个灯泡并联,电流表测量支路L1的电流,所以电流表应与L1串联在L1支路中,L2在另外一个支路,开关在干路中,电流表按照正进负出的接法连接;
(2)由图可知,电路中的两灯并联,闭合开关,发现小灯泡L1亮、L2不亮,说明L1支路和干路是连通的;如图丙,由于电流表选用了大量程,造成指针偏转的角度很小,不利于准确读数;
(3)为了寻找普遍规律,应该换用不同规格的小灯泡多次实验;由测量数据知C处的电流等于A处电流和B处电流之和;
(4)为并联电路各支路两端的电压相等,如果分析数据后就会得出“并联电路中各支路电流相等”的结论,则说明灯泡电阻也相同了。
【解答】解:(1)如图甲,两个灯泡并联,电流表测量支路L1的电流,所以电流表应与L1串联在L1支路中,L2在另外一个支路,开关在干路中,电流表按照正进负出的接法连接,正确的实物图如图:
;
(2)由图可知,电路中的两灯并联,闭合开关,发现小灯泡L1亮、L2不亮,说明L1支路和干路是连通的,故障原因可能是L2断路或L2所在支路断路;
如图丙,由于电流表选用了大量程,造成指针偏转的角度很小,不利于准确读数,为了实验结果更精确,电流表应该改选用较小量程进行测量;
(3)为了寻找普遍规律,应该换用不同规格的小灯泡多次实验;
由测量数据知C处的电流等于A处电流和B处电流之和,故可得出结论:并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
(4)为并联电路各支路两端的电压相等,由欧姆定律可知,如果分析数据后就会得出“并联电路中各支路电流相等”的结论,则说明灯泡电阻也相同了,即得出这样的结论的原因就是因为她选用的灯泡规格相同造成的。
故答案为:
(1)
;
(2)L2断路;电流表选用了大量程;改选用较小量称;
(3)不同;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(4)她所选用的灯泡规格相同。
【点评】本题考查电路的连接,电路故障分析,电流表的使用,并联电路的电流特点。
五、计算题(共2小题)
22.【答案】通过小灯泡L2的电流为0.2A。
【分析】由图可知,灯泡L1与灯泡L2并联,A1测量干路电流,A2测量灯泡L1支路的电流,根据并联电路的电流规律计算通过L2的电流。
【解答】解:如图所示,灯泡L1与灯泡L2并联,A1测量干路电流,A2测量灯泡L1支路的电流,
电流表A2示数为0.3A,即通过小灯泡L1的电流I1=0.3A,
根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和可知,通过小灯泡L2的电流:I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A。
答:通过小灯泡L2的电流为0.2A。
【点评】本题考查了并联电路电流规律的应用,难度不大。
23.【答案】(1)通过灯L1的电流为0.35A,通过L2的电流为0A;
(2)通过L2的电流是0.25A;
(3)通过L2的电流为0.15A。
【分析】(1)当开关S1接C,S2接B时,灯L2被短路,电路为L1的简单电路,电流表测通过L1的电流。根据电流表示数可知通过L1的电流;
(2)当开关S1接C,S2接A时,灯L1和L2的并联,电流表测干路中的电流,根据并联电路的电流规律求通过L2的电流;
(3)当开关S1断开,S2接B时,灯L1和L2的串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电流规律可知通过L2的电流。
【解答】解:(1)当开关S1接C,S2接B时,灯L2被短路,通过L2的电流为0A,电路为L1的简单电路,电流表测通过L1的电流,示数为0.35A,所以通过L1的电流为0.35A;
(2)当开关S1接C,S2接A时,灯L1和L2的并联,电流表测干路中的电流,示数是0.6A,即干路中的电流I=0.6A,这时通过L1的电流仍为0.35A,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,
所以通过L2的电流是I2=I﹣I1=0.6A﹣0.35A=0.25A;
(3)当开关S1断开,S2接B时,灯L1和L2的串联,电流表测电路中的电流,示数为0.15A,
由于串联电路中各处的电流相等,所以通过L2的电流为0.15A。
答:(1)通过灯L1的电流为0.35A,通过L2的电流为0A;
(2)通过L2的电流是0.25A;
(3)通过L2的电流为0.15A。
【点评】本题考查串、并联电路的电流规律的应用,明确开关在不同状态下,电路的连接方式是关键。
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