第5节 串、并联电路中电流的规律（导学案）物理人教版2024九年级全一册

第5节 串、并联电路中电流的规律 （导学案） 【学习目标】 1. 会正确使用电流表测量串联电路和并联电路中的电流。 2. 在探究串、并联电路的电流规律的过程中，体验科学探究的步骤、方法和态度。 3. 会运用串、并联电路的电流规律解决简单的问题。 【学习重点】通过实验探究出串、并联电路中的电流规律。 【学习难点】能正确连接电路，能正确使用电流表和对实验数据的分析总结。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 探究串联电路中电流的规律：在串联电路中用电流表分别测出A、B、C三点处的电流IA、IB、IC。由IA IB IC可知，串联电路中各处电流相等。 2. 探究并联电路中电流的规律：在并联电路中用电流表分别测出A、B、C三点处的电流IA、IB、IC。由IA=IB+IC可知，并联电路中干路电流等于各支路中的 。 【课堂探究】 探究一、串联电路的电流规律 1. 探究串联电路中各处电流的关系 【猜想与假设】在图中，两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系？请做出猜想。 猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等。 猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，A处的电流最大，C处的电流最小。 猜想3：…… 【设计实验】如图所示，分别测出A、B、C 三点的电流，然后进行比较，检验猜想是否正确？ 【进行实验】 （1）根据如图所示的电路图，选择实验器材连接实验电路。将一只电流表串接在A处，闭合开关，读取电流表的示数，并将数据填入下表。 （2）断开开关，再将此电流表分别串接在B处和C处，并分别读取电流表的示数。再将数据记录在下表中。 （3）换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。 小灯泡规格 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A 小灯泡L1、L2串联 0.22 0.22 0.22 小灯泡L3、L4串联 0.30 0.30 0.30 【实验结论】串联电路中，A、B、C三点的电流是 的，即IA=IB=IC。 【交流与讨论】 ①探究串联电路的电流规律时，为了简化操作，可以在A、B、C三点各接一个电流表。 ②换用不同规格的灯泡再做几次的目的：是为了避免特殊性，使得出的结论具有 。 ③同一次实验过程中每个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，可能是由于各灯泡的 不同造成的。 2. 串联电路的电流规律 研究表明：在串联电路中，电流处处相等。数学表达式：I＝I1=I2= …… =In 【例题1】下列说法中正确的是（　 　） A．在串联电路中，电流表的位置越靠近电源正极，测得的电流越大 B．电流表既可以串联在电路中，也可以并联在电路中使用 C．两灯泡串联时，即使发光时亮度不同，通过它们的电流也是相同的 D．分别用电流表的两个量程测量同一个用电器的电流，所测电流的大小不相同 【例题2】如图是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图。 （1）实验中，选择两个小灯泡的规格最好是______（选填“相同”或“不同”）； （2）连接电路时开关要______，连好后检查电路是否连接正确，闭合开关前要进行______； （3）下表是某位同学实验中的一组数据：指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是______，造成错误的原因可能是______； 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.3 0.3 1.5 （4）改正错误后得到串联电路的电流规律是________________； （5）你认为这个实验的设计中的问题是________________。 探究二、并联电路的电流规律 1. 探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系 【猜想与假设】在图中，两个小灯泡L1、L2是并联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系？请做出猜想。 猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等。 猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，A处的电流等于B、C处的电流之和。 猜想3：…… 【设计实验】仿照《探究串联电路中各处电流的关系》，设计本实验的电路并画出。用电流表分别测量出A、B、C处的电流，然后进行比较，检验我们的猜想是否正确？ 【进行实验】 （1）根据如图所示的电路图，选择实验器材连接实验电路。将一只电流表串接在A处，闭合开关，读取电流表的示数，并将数据填入下表。 （2）断开开关，再将此电流表分别串接在B处和C处，并分别读取电流表的示数。再将数据记录在下表中。 小灯泡规格 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A 小灯泡L1、L2并联 0.56 0.22 0.34 小灯泡L3、L4并联 0.51 0.20 0.31 （3）换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。 【实验结论】干路中的电流等于两条支路中的电流 。即IA＝IB＋IC 【交流反思】 ①为了简化操作，还可以在两条支路中各接一个开关S1、S2，把电流表接在干路上，如图所示。只闭合S、S1时，电流表测通过L1的电流；只闭合S、S2时，电流表测通过L2的电流；三个开关都闭合时，电流表测干路电流。 ②并联电路中各支路中的电流 （选填“一定”、“不一定”）相等。当并联的两个小灯泡规格相同时，支路中的电流 ；当并联的两个小灯泡规格不同时，支路中的电流 。 2. 并联电路的电流规律 研究表明：在并联电路中，干路中的电流等于各支路中的电流之和。 数学表达式：I＝I1+I2+…… +In 【例题3】下列说法中正确的是（ ） A．串联电路各处的电流也可能不相等 B．通过两灯的电流相等，则两灯一定是串联的 C．并联电路中各支路中的电流一定相等 D．并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流 【例题4】在探究并联电路电流规律的实验中，图是实验的电路图。 （1）要测量干路电流，电流表应连在_____处（选填图中的A、B、C）； （2）下表是小亮在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据：由实验数据小亮得出的结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路中电流之和，且各支路的电流相等，请指出小亮的探究过程的两点不妥之处：①____________________； ②____________________。 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A 0.16 0.16 0.32 （3）请你们给他们提出下一步实验操作的建议：______。 【精讲点拨】 1. 从理论上分析，导体中的电流是自由电荷定向移动形成的，经过电路中各个部分的电荷不会无缘无故的消失，也不会无缘无故的增加，所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多，也就是说串联电路中电流处处相等。 2. 用类比法理解并联电路电流的规律：电流和水流相似，以水流为例，从干渠里流出来的水分支后，由于每一条支路中的水流都是从干渠里流出来的，所以每一条支路中的水流都比干渠里的水流小。同理，在并联电路中，每一条支路中的电流都比干路中的电流小，所以并联电路有分流的特点。 【课堂总结】 第5节 串、并联电路中电流的规律 串联电路 并联电路 电流规律 电流处处相等 干路电流等于各支路电流之和 表达式 I＝I1＝I2 I＝I1＋I2 【课堂练习】 1. 如图所示的电路，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） A．L1、L2两灯泡并联 B．通过L1灯的电流大于L2灯的电流 C．开关S只能控制L2 D．若 L1灯丝烧断，L2灯无法正常发光 2. 图中两灯泡L1、L2在盒内的连接方式未知。开关闭合后两灯均发光，电流表读数为0.9A；若把L1取下，L2仍发光，电流表读数变为0.3A，以下判断正确的是（　 ） A．L1和L2是并联的 B．L1和L2是串联的 C．通过L1的电流是0.3A D．通过L2的电流是0.6A 3. 小明根据如图所示的甲、乙两电路图做“探究串联电路和并联电路的电流关系”实验时，闭合开关后，得到： 甲 乙 （1）图甲中a处电流为0.22A，b处电流为0.22A，则c处的电流为______ A； （2）图乙中a处电流为0.22A，b处电流为0.22A，则c处的电流为______ A。 4. 如图所示的实验电路，闭合开关S后，小灯泡L1、L2的电流分别是0.2A、0.3A，电流表A、A1的示数分别是（　　） A．0.5A，0.2A B．0.5A，0.3A C．0.2A，0.3A D．0.3A，0.2A 5. 下列是探究并联电路电流规律的实验。 （1）为防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行______，以正确选择电流表或电流表的量程； （2）小方连接的部分电路如图所示，请你将电路连接完整； （3）小方更换不同的电源进行了三次实验，记录的数据见下表。 实验次序 L1支路电流I1/A L2支路电流I2/A 干路电流I/A 1 0.1 0.1 0.2 2 0.3 0.3 0.6 3 0.4 0.4 0.8 分析实验数据，小方得出结论：①干路中的电流等于___________；②通过两条支路的电流_______。为了验证结论②是否正确，可以__________，再进行实验。 6. 如图甲所示电路中，电流表A1与A2指针指示的位置均为图乙，求： （1）电流表A1的读数是多少； （2）电流表A2的读数是多少； （3）通过灯L1电流是多少？ 【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5节 串、并联电路中电流的规律 （导学案） 【学习目标】 1. 会正确使用电流表测量串联电路和并联电路中的电流。 2. 在探究串、并联电路的电流规律的过程中，体验科学探究的步骤、方法和态度。 3. 会运用串、并联电路的电流规律解决简单的问题。 【学习重点】通过实验探究出串、并联电路中的电流规律。 【学习难点】能正确连接电路，能正确使用电流表和对实验数据的分析总结。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 探究串联电路中电流的规律：在串联电路中用电流表分别测出A、B、C三点处的电流IA、IB、IC。由IA =IB=IC可知，串联电路中各处电流相等。 2. 探究并联电路中电流的规律：在并联电路中用电流表分别测出A、B、C三点处的电流IA、IB、IC。由IA=IB+IC可知，并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和。 【课堂探究】 探究一、串联电路的电流规律 1. 探究串联电路中各处电流的关系 【猜想与假设】在图中，两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系？请做出猜想。 猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等。 猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，A处的电流最大，C处的电流最小。 猜想3：…… 【设计实验】如图所示，分别测出A、B、C 三点的电流，然后进行比较，检验猜想是否正确？ 【进行实验】 （1）根据如图所示的电路图，选择实验器材连接实验电路。将一只电流表串接在A处，闭合开关，读取电流表的示数，并将数据填入下表。 （2）断开开关，再将此电流表分别串接在B处和C处，并分别读取电流表的示数。再将数据记录在下表中。 （3）换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。 小灯泡规格 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A 小灯泡L1、L2串联 0.22 0.22 0.22 小灯泡L3、L4串联 0.30 0.30 0.30 【实验结论】串联电路中，A、B、C三点的电流是相等的，即IA=IB=IC。 【交流与讨论】 ①探究串联电路的电流规律时，为了简化操作，可以在A、B、C三点各接一个电流表。 ②换用不同规格的灯泡再做几次的目的：是为了避免特殊性，使得出的结论具有普遍性。 ③同一次实验过程中每个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，可能是由于各灯泡的规格不同造成的。 2. 串联电路的电流规律 研究表明：在串联电路中，电流处处相等。数学表达式：I＝I1=I2= …… =In 【例题1】下列说法中正确的是（　C　） A．在串联电路中，电流表的位置越靠近电源正极，测得的电流越大 B．电流表既可以串联在电路中，也可以并联在电路中使用 C．两灯泡串联时，即使发光时亮度不同，通过它们的电流也是相同的 D．分别用电流表的两个量程测量同一个用电器的电流，所测电流的大小不相同 【解析】A．串联电路的电流处处相等，电流表所测电流的大小与电路中的位置无关，故A错误； B．电流表串联在电路中测电流，不能并联在电路中，否则会使电路短路，故B错误； C．串联电路的电流处处相等，两灯泡串联时，即使发光时亮度不同，通过它们的电流也是相同的，故C正确； D．分别用电流表的两个量程测量同一个用电器的电流，用电器电流不变，由于电流表量程不同，电流表的指针位置不同，但电流表的示数是相同的，故D错误。 故选C。 【例题2】如图是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图。 （1）实验中，选择两个小灯泡的规格最好是______（选填“相同”或“不同”）； （2）连接电路时开关要______，连好后检查电路是否连接正确，闭合开关前要进行______； 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.3 0.3 1.5 （3）上表是某位同学实验中的一组数据：指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是______，造成错误的原因可能是______； （4）改正错误后得到串联电路的电流规律是______； （5）你认为这个实验的设计中的问题是______。 【答案】（1）不同；（2）断开，试触；（3）1.5，把0～0.6A的量程误按0～3A的量程读数了；（4）串联电路中的电流处处相等；（5）实验次数太少，得出的结论不具有普遍性。 【解析】（1）为得出普遍性的规律，实验中，选择两个小灯泡的规格最好是不同的。 （2）为保护电路，连接电路时开关要断开，连好后检查电路是否正确，闭合开关前要进行试触。 （3）根据串联电路各处的电流都相等，明显错误的数值是1.5；根据电流表大小量程之比为5∶1，造成错误的原因可能是：把0～0.6A的量程误按0～3A的量程读数了。 （4）改正错误后，得到串联电路的电流规律是：串联电路中的电流处处相等。 （5）只根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的规律要多次测量。实验设计中的问题是实验次数太少，得出的结论不具有普遍性。 探究二、并联电路的电流规律 1. 探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系 【猜想与假设】在图中，两个小灯泡L1、L2是并联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系？请做出猜想。 猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等。 猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，A处的电流等于B、C处的电流之和。 猜想3：…… 【设计实验】仿照《探究串联电路中各处电流的关系》，设计本实验的电路，并画出。用电流表分别测量出A、B、C处的电流，然后进行比较，检验我们的猜想是否正确？ 【进行实验】 （1）根据如图所示的电路图，选择实验器材连接实验电路。将一只电流表串接在A处，闭合开关，读取电流表的示数，并将数据填入下表。 （2）断开开关，再将此电流表分别串接在B处和C处，并分别读取电流表的示数。再将数据记录在下表中。 （3）换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。 小灯泡规格 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A 小灯泡L1、L2并联 0.56 0.22 0.34 小灯泡L3、L4并联 0.51 0.20 0.31 【实验结论】干路中的电流等于两条支路中的电流之和。即IA＝IB＋IC 【交流反思】 ①为了简化操作，还可以在两条支路中各接一个开关S1、S2，把电流表接在干路上，如图所示。只闭合S、S1时，电流表测通过L1的电流；只闭合S、S2时，电流表测通过L2的电流；三个开关都闭合时，电流表测干路电流。 ②并联电路中各支路中的电流不一定（选填“一定”、“不一定”）相等。当并联的两个小灯泡规格相同时，支路中的电流相等；当并联的两个小灯泡规格不同时，支路中的电流不相等。 2. 并联电路的电流规律 研究表明：在并联电路中，干路中的电流等于各支路中的电流之和。 数学表达式：I＝I1+I2+…… +In 【例题3】下列说法中正确的是（ D ） A．串联电路各处的电流也可能不相等 B．通过两灯的电流相等，则两灯一定是串联的 C．并联电路中各支路中的电流一定相等 D．并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流 【解析】A．在串联电路中，电流处处相等，故A错误； B．若两灯的规格相同，并联时通过两灯的电流也相等，所以，通过两灯的电流相等，两灯不一定是串联的，故B错误； CD．因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流一定大于任一支路中的电流，但各支路电流与支路中的用电器有关，所以各支路中的电流不一定相等，故C错误，D正确。故选D。 【例题4】在探究并联电路电流规律的实验中，图是实验的电路图。 （1）要测量干路电流，电流表应连在_____处（选填图中的A、B、C）； （2）下表是小亮在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据：由实验数据小亮得出的结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路中电流之和，且各支路的电流相等，请指出小亮的探究过程的两点不妥之处：①____________________； ②____________________。 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A 0.16 0.16 0.32 （3）请你们给他们提出下一步实验操作的建议：______。 【答案】（1）C；（2）实验次数少，结论具有选用规格相同的灯泡实验;（3）选用不同规格的灯泡，并改变电源电压再实验2次。 【解析】（1）电流表应串联在被测电路中。由电路图可知，若要测量干路电流，则电流表应接在甲图中的C点。 （2）实验中只依据一次测量就得出实验结论，具有偶然性，为了得出普遍结论应进行多次测量。 实验中，两灯泡规格相同，得出支路电流相等的结论是片面的，应换用不同规格的灯泡进行实验，使实验结论具有普遍性。 （3）为使实验结论具有普遍性，下一步的操作是换用不同规格的灯泡，并改变电源再实验2次。 【精讲点拨】 1. 从理论上分析，导体中的电流是自由电荷定向移动形成的，经过电路中各个部分的电荷不会无缘无故的消失，也不会无缘无故的增加，所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多，也就是说串联电路中电流处处相等。 2. 用类比法理解并联电路电流的规律：电流和水流相似，以水流为例，从干渠里流出来的水分支后，由于每一条支路中的水流都是从干渠里流出来的，所以每一条支路中的水流都比干渠里的水流小。同理，在并联电路中，每一条支路中的电流都比干路中的电流小，所以并联电路有分流的特点。 【课堂总结】 第5节 串、并联电路中电流的规律 串联电路 并联电路 电流规律 电流处处相等 干路电流等于各支路电流之和 表达式 I＝I1＝I2 I＝I1＋I2 【课堂练习】 1. 如图所示的电路，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） A．L1、L2两灯泡并联 B．通过L1灯的电流大于L2灯的电流 C．开关S只能控制L2 D．若 L1灯丝烧断，L2灯无法正常发光 【答案】D。 【解析】AC．由图知，电流从电源正极流出后，依次流经开关、L2、L1，流会到电源负极，电路只有一条路径，所以两灯串联，开关控制两灯，故AC错误； B．根据串联电路电流特点知，通过两灯的电流相等，故B错误； D．根据串联电路的特点可知，串联电路互相影响，所以若L1灯丝烧断，L2灯无法正常发光，所以D正确。 2. 图中两灯泡L1、L2在盒内的连接方式未知。开关闭合后两灯均发光，电流表读数为0.9A；若把L1取下，L2仍发光，电流表读数变为0.3A，以下判断正确的是（　 ） A．L1和L2是并联的 B．L1和L2是串联的 C．通过L1的电流是0.3A D．通过L2的电流是0.6A 【答案】A。 【解析】若取下L1，灯泡L2仍发光，并且电流表示数减小，说明两者之间互不影响，即L1、L2并联连接；故在两灯都发光时，通过L2的电流是0.3A，通过L1的电流是0.6A，综上分析知，故A正确，BCD错误。所以选A。 3. 小明根据如图所示的甲、乙两电路图做“探究串联电路和并联电路的电流关系”实验时，闭合开关后，得到： 甲 乙 （1）图甲中a处电流为0.22A，b处电流为0.22A，则c处的电流为______ A； （2）图乙中a处电流为0.22A，b处电流为0.22A，则c处的电流为______ A。 【答案】（1）0.22；（2）0.44。 【解析】（1）由图知，甲电路为串联电路，串联电路各处电流相等，因此c处的电流为0.22A； （2）由图知，乙为并联电路，并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和，因此c处的电流为：0.22A+0.22A=0.44A。 4. 如图所示的实验电路，闭合开关S后，小灯泡L1、L2的电流分别是0.2A、0.3A，电流表A、A1的示数分别是（　　） A．0.5A，0.2A B．0.5A，0.3A C．0.2A，0.3A D．0.3A，0.2A 【答案】A. 【解析】因为两灯泡并联，电流表A测干路的电流，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，闭合开关S后，小灯泡L1、L2的电流分别是0.2A、0.3A，所以电流表A1的示数为0.2A；电流表A的示数为I=I1+I2=0.2A+0.3=0.5A。故BCD不符合题意，A符合题意。 5. 下列是探究并联电路电流规律的实验。 （1）为防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行______，以正确选择电流表或电流表的量程； （2）小方连接的部分电路如图所示，请你将电路连接完整； （3）小方更换不同的电源进行了三次实验，记录的数据见下表。 实验次序 L1支路电流I1/A L2支路电流I2/A 干路电流I/A 1 0.1 0.1 0.2 2 0.3 0.3 0.6 3 0.4 0.4 0.8 分析实验数据，小方得出结论：①干路中的电流等于___________；②通过两条支路的电流_______。为了验证结论②是否正确，可以__________，再进行实验。 【答案】（1）试触；（2）下图；（3）各支路中电流之和，相等；换用不同规格的小灯泡. 【解析】（1）无法确定电路电流的大小时，应先选用电流表的大量程进行试触，观察指针偏转角度，偏转过小，应改用小量程。 （2）要探究并联电路的电流特点，两灯应并联连接，电流表A测干路电流，电流表A1、A2分别测量两灯的电流，与两灯分别串联。作图如下： （3）由表格数据知，①干路中的电流等于各支路中电流之和；②三次实验中，两个支路的电流都相等，是因为实验中所选的两个灯泡规格相同，为了验证该结论是否正确，应换用规格不同的小灯泡进行实验。 6. 如图甲所示电路中，电流表A1与A2指针指示的位置均为图乙，求： （1）电流表A1的读数是多少； （2）电流表A2的读数是多少； （3）通过灯L1电流是多少？ 【答案】（1）2.4A；（2）0.48A；（3）1.92A。 【解析】（1）（2）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L2支路电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因此电流表A1接入的是大量程，分度值为0.1A，读数为2.4A，电流表A1接入的是小量程，分度值为0.02A，读数为0.48A。 （3）因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因此通过灯L1电流为 I1=I-I2=2.4A-0.48A=1.92A 【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$