五、 串、并联电路的特点（培优教学课件）物理苏科版2024九年级上册

第十三章 简单电路 五、串、并联电路的特点 江苏凤凰科学技术出版社 九年级物理 上册 义务教育教科书 就像地球上的我们离不开空气和水一样， 现代社会也离不开电。 各种各祥的用电器极大地丰富了我们的生活。 用电器是如何接入电路的? 电路连接有哪些基本方式? 不同的连接方式分别有什么特点? 1. 说明: ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约140MB。 ……………………………………………………………………… 2. 视频资源：本ppt共有42张、4段视频，可根据需要选择点播。 （1）实验演示——《探究串联电路电流的特点》 （2）实验演示——《探究串联电路电压的特点》 （3）实验演示——《探究并联电路电流的特点》 （4）实验演示——《探究并联电路电压的特点》 ……………………………………………………………………… 3. 免责声明：视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。 4. 追责声明：课件版权归本工作室，侵权必究。 致老师、同学 导入新课 想一想 如图所示，把两个规格不同的小灯泡串联（或并联）接到电源上，闭合开关，会发现两个灯泡的发光亮度不同。 那么通过这两个灯泡的电流是否相同呢？它们两端的电压是否相同呢？ 串联电路和并联电路是最基本的电路，它们的电流和电压有什么特点? 1. 能完成“探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点”实验，能按要求完成实验报告。 2. 了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点，能运用其解决简单的实际问题。 学习目标 教学重点： 完成“探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点”实验。 教学难点： 运用串联电路和并联电路中电流、电压的特点解决有关实际问题。 重点与难点 1. 学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 2. 学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 3. 课堂总结 4. 作业 5. 综合提升训练 学习内容 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 五、串、并联电路的特点 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 【猜想与设计】 在图中，两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的。闭合开关后，通过点A、B、C三处的电流IA、IB、IC之间有什么关系？ 灯L1两端的电压U1 、灯L2两端的电压U2与总电压U之间又有什么关系? 怎祥验证你的猜想? S L2 C B A L1 探究串联电路电流和 电压特点实验电路图 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 【实验与记录】 1. 用电流表测出通过点A、B、C 三处的电流，将测得的数据填入表1。 S L2 C B A L1 9 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 2. 用电压表测出灯L1两端的电压U1 、灯L2两端的电压U2和总电压U，将测得的数据填入表2中。 3. 换用不同规格的灯泡或改变电源电压等，重复上述实验并记录数据。 S L1 C B A L2 U U2 U1 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 序号 电流 IA/A IB/A IC/A ① ② ③ 表1 序号 电压 U1/V U2/V U/V ① ② ③ 表2 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 【分析与结论】 实验表明，在串联电路中，电流处处相等，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 数学表达式：I=I1=I2 U=U1+U2 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 实验演示——《探究串联电路电流的特点》 实验演示——《探究串联电路电压的特点》 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 【例题1】如图是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图。 （1）实验时，选择两灯泡的规格最好是_____（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）上表是某位同学实验中的一组数据：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______。 试触 断开 不同 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.3 0.3 1.5 1.5 把0～0.6A的量程误按0～3A的量程读数 串联电路中，电流都相等 实验次数太少，得出的结论不具有普遍性 【解析】（1）为得出普遍性规律，选择两个小灯泡的规格最好不同。 （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连接正确，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）串联电路的电流规律是：串联电路中，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。 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 【例题2】小顺利用图所示电路“探究串联电路的电压规律”。 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和. 实验次序 U1/V U2/V U/V 1 2.0 4.0 6.0 2 3.5 2.5 6.0 3 4.5 1.5 6.0 （1）在图中画出电压表，使其测AB间的电压________。 （2）选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同的，目的是_______。 （3）连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电压表示数为零，则电路故障可能是________。（假设故障只发生在灯L1或L2处） （4）更换不同规格的灯泡进行实验，记录实验数据如表格所示，分析数据可得出结论：在串联电路中________。 得出普遍规律 L2断路 见解析 【解析】（1）电压表与待测电路并联，电压表测AB间 的电压，电压表与灯L1并联，如图所示。 （2）为避免实验的偶然性，得出普遍性的结论，选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同，目的是得出普遍性的规律。 （3）两电阻串联，电压表测L1的电压，连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电路可能断路，电压表（测L1的电压）示数为零，说明电压表与电源没有连通，则电路故障可能是L2断路，造成整个电路断路。 （4）分析表中数据可得 2.0V+4.0V=6.0V 3.5V+2.5V=6.0V 4.5V+1.5V=6.0V 可以得出结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 二、学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 五、串、并联电路的特点 【猜想与设计】 在图中，两个小灯泡L1、L2并联在电路中。闭合开关后，通过点A、B、C三处的电流IA、IB、IC之间有什么关系？ 灯L1两端的电压U1 、灯L2两端的电压U2与总电压U之间又有什么关系? 怎祥验证你的猜想? 探究并联电路电流和 电压特点实验电路图 L1 L2 L1 IB IC IA S 二、学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 【实验与记录】 1. 用电流表测出通过点A、B、C 三处的电流，将测得的数据填入表1。 测量 A （干路）处的电流 测量 L1 所在支路的电流 测量 L2 所在支路的电流 L1 L2 L1 IB IC IA S 二、学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 20 2. 用电压表测出灯L1两端的电压U1 、灯L2两端的电压U2和总电压U，将测得的数据填入表2中。 3. 换用不同规格的灯泡或改变电源电压等，重复上述实验并记录数据。 L1 L2 U1 U U2 二、学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 序号 电流 IA/A IB/A IC/A ① ② ③ 表1 序号 电压 U1/V U2/V U/V ① ② ③ 表2 二、学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 【分析与结论】 实验表明，在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，电路两端的总电压与各支路两端的电压相等。 数学表达式：I=I1+I2 U=U1=U2 二、学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 二、学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 实验演示——《探究并联电路中电流的特点》 实验演示——《探究并联电路电压的规律》 二、学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 【例题3】在探究并联电路电流规律的实验中，电路如图所示。 （1）要测量干路电流，电流表应连在____处（选填图中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____________________。 （3）请你们给他们提出下一步实验操作的建议：______。 C 选用不同规格的灯泡， 并改变电压再实验2次 选用规格相同的灯泡实验 实验次数少，结论具有偶然性 A点电流IA B点电流IB C点电流IC 0.16A 0.16A 0.32A 二、学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 【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，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。 二、学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 【例题4】探究并联电路中电压的规律，实验室提供的器材有：干电池组（电压约3V）、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求电压表测量灯L1两端的电压；___________ （2）实验中，某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表的示数都相同，如图乙所示，其值为_______V。 2.6 根据这组数据，该小组得出并联电路中电压的规律为：并联电路总电压与各用电器两端的电压________； 相等 二、学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 【解析】 （1）探究并联电路中电压的规律，两灯并联，电压表与待测电路并联，电源电压为3V，故电压表选用小量程与灯L1并联，如图所示。 （2）因电源电压为3V，故电压表选用0~3V量程，则分度值是0.1V，由图乙知示数为2.6V，分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表的示数都相同，说明并联电路总电压与各用电器两端的电压相等。 三、课堂总结 五、串、并联电路的特点 课堂总结 电路 串联电路 并联电路 电流规律 电压规律 电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 U＝U1+U2 电路两端的总电压与各支路两端的电压相等。 U＝U1=U2 电流处处相等。 I＝I1＝I2 干路电流等于各支路电流之和。I＝I1＋I2 串、并联电路的特点 30 四、实践与练习 五、串、并联电路的特点 实践与练习 【解析】电流表A1选择的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，其示数即干路的电流为I=0.3A。电流表A2选择的是0～0.6A量程，其示数即L1的电流I1=0.2A。 因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过L2的电流 I2=I-I1= 0.3A- 0.2A= 0.1A 1. 根据图所示的电路和电流表 、 的示数，求通过小灯泡L2的电流。 A1 A2 （a）电路图 （b）电流表 A1 （c）电流表 A2 32 2. 如图所示，将电压表接在灯L1两端时，闭合开关，电压表示数为1.5V；将电压表接在灯L1右接线柱上的导线改接到灯L2的右接线柱上（图中虚线所指）时，电压表示数为2.9V。电源、灯L1 、灯L2的电压分别是多少伏? 【解析】电压表接在L1两端时，电压表示数即L1两端电压U1=1.5V；将电压表接在灯L1右接线柱上的导线改接到灯L2的右接线柱上，电压表示数为电源电压U=2.9V。 因为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 所以灯L2两端电压U2=U-U1= 2.9V- 1.5V= 1.4V 实践与练习 五、综合提升训练 五、串、并联电路的特点 综合提升训练 【解析】小彩灯额定电压小于家庭电路电压，家庭电路的电压是220V，小彩灯应串联接入家庭电路；串联的只数n=220V/9=25； 根据串联电路中各处的电流都相等，测得第一个灯泡的电流为0.2A，第5个灯泡的电流为0.2A。 1. 如图所示一种节日小彩灯是由多个小灯泡组成的，若每个小彩灯上标注的正常工作电压是9V，则应将______个小彩灯______（填“串”或“并”）联接在家庭电路两端。 测得第一个灯泡的电流为0.2A， 第5个灯泡的电流为______A。 串 25 0.2 综合提升训练 【解析】由实物图知，两灯并联，开关S和右边的电流表在干路上，测干路电流，左边的电流表在L2支路上，测L2电流，电路图如图所示。 2. 请画出实物图所对应的电路图。 综合提升训练 【解析】两灯并联，电流表A测干路电流，A1测L1所在支路的电流，两个电流表指针偏转相同，说明两表选用的量程不同，即电流表A选择的量程是0~3A，示数为2.2A，即干路电流为2.2A；电流表A1选择的量程是0~0.6A，示数为0.44A，即通过灯L1的电流为0.44A；根据并联电路电流特点可知，通过灯L2的电流为I2=I-I1=2.2A-0.44A=1.76A。故ABD不符合题意， C符合题意。故选C. 3．如图甲所示，开关闭合后，两个电流表指针偏转均如图乙所示，则通过L1和L2的电流分别为（ ） A．0.44A，2.2A B．0.42 A，2.2A C．0.44A，1.76A D．0.42 A，1.78A C 37 综合提升训练 【解析】（1）由图知，两灯泡串联，电压表V1测L1两端电压，电压表V2测L2两端电压，电压表V测量电源电压；因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，电压表V1的示数为2V，V2的示数为4V，因此电压表V的示数 U=U1+U2=2V+4V=6V （2）已知电源电压为6V，而一节干电池电压为1.5V，因此需要4节干电池串联连接。 4. 如图所示的测量电路中，闭合开关后电压表V1的示数为2V，V2的示数为4V，求： （1）电压表V的示数是多少？ （2）此电源需要几个干电池串联而成？ 5. 为验证并联电路的电流特点，小薇设计了图甲的电路进行实验。 （1）在连接电路时，开关应处于 状态，此时电流表的指针如图乙所示，根据你的分析，原因是 ； （2）小薇先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光，但L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是 ； （3）排除故障后，她测出通过L1的电流为1.6A，又测出L2支路和干路上的电流分别为I2和I，两次电流表指针均如图丙所示，则I2＝ A，I＝ ； 电流表指针没有调零 灯L1断路 0.4 2 I＝I1+I2 断开 （4）根据测量结果，你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是： （写出关系式即可）。 综合提升训练 【解析】（1）为保护电路，连接电路时开关应处于断开状态。如图乙所示，闭合开关前，电流表指针没有指在零刻度线，说明电流表指针没有调零。 （2）灯L2发光，说明灯L2支路良好且电路不存在短路情况，但L1不发光，电流表的示数为零，则L1支路存在断路故障，可能是灯L1断路。 （3）由于并联电路中干路电流大于支路电流，两次电流表指针均如图丙所示，则测L2支路电流时使用的量程为0~0.3A，量程为0.02A，故I2＝0.4A；测量干路电流时使用的量程为0~3A，分度值为0.1A，示数为2A，即I=2A。 （4）由1.6A+0.4A=2A可知，并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即I＝I1+I2。 综合提升训练 6. 在“探究串联电路中电压的规律”的实验中： （1）根据图甲连接电路，与B点相连的是电压表的 ___接线柱； （2）闭合开关，电压表示数如图乙所示，其示数为 _____V；为了使实验结果更准确，接下来应该：断开开关，____________； （3）调整后，再次闭合开关，测量电压UAB、UBC和UAC ，把实验数据记录在表格中。分析表格得结论：串联电路中，___________。（写出UAB、UBC和UAC之间的关系式即可） UAB+UBC=UAC     负 实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V 1 2.3 0.7 3.0 2 2.0 1.0 3.0 3 1.8 1.2 3.0 2 电压表换用小量程 【解析】 （1）电压表使用时电流从正接线柱流进，负接线柱流出；电流从电源正极流到A后，从左侧流入电压表，在A点接正接线柱，则B点接负接线柱。 （2）图乙电压表的量程为0~15V，分度值为0.5V，电压表的示数为2V，电压表指针偏转角度太小，说明选择量程太大，误差过大，所以接下来需要断开开关，换用较小的0~3V量程重新做实验。 （3）分析表格中数据 2.3V+0.7V=3V 2.0V+1.0V=3.0V 1.8V+1.2V=3V 故串联电路两端的总电压等于各部分电压之和，即 UAC =UAB+UBC 综合提升训练 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $$