15.5 串、并联电路中电流的规律 讲义-2025-2026学年九年级全一册物理人教版
2025-08-07
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第5节 串、并联电路中电流的规律 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.79 MB |
| 发布时间 | 2025-08-07 |
| 更新时间 | 2025-08-07 |
| 作者 | 优胜教育工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-07 |
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| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
15.5 串、并联电路中电流的规律
【思维导图+知识讲解+例题讲解+巩固练习】
学习目标:
1.会通过实验探究串联电路和并联电路中电流的规律。
2.知道串联电路中各处电流相等。
3.知道并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
4.会利用串、并联电路的电流规律解决简单的问题。
5.学习从实验数据中归纳总结物理规律的方法。
思维导图
知识讲解
知识点一、探究串联电路的电流规律
1.提出问题: 串联电路中各处的电流之间有什么关系?
2.猜想与假设: (例如) 串联电路中各处的电流可能相等。
3.设计实验:
(1)实验器材: 电源(如电池组)、开关、不同规格的小灯泡(至少两个,避免实验的特殊性)、电流表、导线若干。
(2)实验电路图:
(3)实验步骤要点:
①按照电路图连接实物电路,连接时开关应断开。
②将电流表分别串联在电路中的A、B、C三个不同位置。
③每次连接好后,检查无误,闭合开关,读出电流表的示数并记录。
④为了使结论更具普遍性,应更换不同规格的小灯泡(或改变电源电压),重复上述实验步骤。
4.进行实验与收集证据: (记录数据表格示例)
实验次数
实验元件 (灯泡规格)
A点电流 IA/A
B点电流 IB/A
C点电流 IC/A
1
L1 (例如:2.5V)
L2 (例如:3.8V)
2
L1 (例如:3.8V)
L2 (例如:3.8V)
5.分析与论证: 比较每次实验中IA、IB、IC的大小关系,得出结论。
6.串联电路的电流规律:
(1)内容: 串联电路中各处的电流都相等。
(2)公式表达: I = I1 = I2 = ... = In (I表示串联电路中的电流,I1、I2...In分别表示通过各用电器的电流)
知识点二、探究并联电路的电流规律
1.提出问题: 并联电路中干路电流与各支路电流之间有什么关系?
2.猜想与假设: (例如) 并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
3.设计实验:
(1)实验器材: 电源(如电池组)、开关、不同规格的小灯泡(至少两个)、电流表、导线若干。
(2)实验电路图:
(3)实验步骤要点:
①按照电路图连接实物电路,连接时开关应断开。
②先将电流表串联在干路中(A点之前或B点之后),测量干路电流I。
③再将电流表分别串联在两条支路中(如L1所在支路、L2所在支路),测量通过L1的电流I1和通过L2的电流I2。
④每次连接好后,检查无误,闭合开关,读出电流表的示数并记录。
⑤为了使结论更具普遍性,应更换不同规格的小灯泡(或改变电源电压),重复上述实验步骤。
4.进行实验与收集证据: (记录数据表格示例)
实验次数
实验元件 (灯泡规格)
干路电流 I/A
支路L1电流 I1/A
支路L2电流 I2/A
1
L1 (例如:2.5V)
L2 (例如:3.8V)
2
L1 (例如:3.8V)
L2 (例如:3.8V)
5.分析与论证: 比较每次实验中I与I1+I2的大小关系,得出结论。
6.并联电路的电流规律:
(1)内容: 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(2)公式表达: I = I1 + I2 + ... + In (I表示干路中的电流,I1、I2...In分别表示各支路中的电流)
知识点三、规律的理解与注意事项
1.“处处相等”的含义(串联):
(1)指在串联电路中,通过任何一个用电器、导线或开关的电流大小都相等。
(2)与用电器的种类、规格、位置无关。
2.“之和”的含义(并联):
(1)指所有支路电流的总和等于干路中的总电流。
(2)如果只有两条支路,则 I = I1 + I2。
3.实验的普遍性:实验中使用不同规格的用电器并进行多次实验,是为了避免实验的偶然性,使得出的规律更具有普遍意义。不能仅根据一次实验或用相同规格的用电器就得出结论。
4.电流表的正确使用:
(1)无论测量串联还是并联电路的电流,电流表都必须与被测电路(或用电器)串联。
(2)必须保证电流从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。
(3)选择合适的量程(可用试触法)。
(4)绝对不允许不经过用电器直接将电流表接在电源两极上。
知识点四、规律的应用
1.判断电流大小关系: 已知电路连接方式,判断不同位置电流的大小。
2.进行简单计算: 已知部分电流,根据规律计算未知电流。
(1)例如:串联电路中,I1 = 0.3A,则 I2 = I = 0.3A。
(2)例如:并联电路中,I1 = 0.2A,I2 = 0.3A,则干路电流 I = 0.2A + 0.3A = 0.5A。
3.解释电路现象: 例如,为什么并联的用电器越多,干路电流越大?(因为支路增多,电流之和增大)
知识点五、易错点辨析
1.串联电路中电流相等,与用电器多少无关。
2.并联电路中,各支路电流不一定相等。 只有当各支路用电器规格完全相同时(如两只相同的灯泡),各支路电流才相等。若规格不同,则支路电流不同,但干路电流仍等于各支路电流之和。不能错误地认为“并联电路中各支路电流相等”。
本节小结:
1.串联电路电流处处相等,I = I1 = I2 = ...
2.并联电路干路电流等于各支路电流之和,I = I1 + I2 + ...
3.这些规律是通过实验探究得出的,是分析和解决电路问题的重要依据。
例题讲解
考点一:串联电路的电流规律
【例题1】如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,一灯较暗,则下列说法正确的是( )
A.较亮的灯中电流较大 B.较暗的灯中电流较大
C.两灯电流一样大 D.条件不足无法判断
【答案】C
【解析】【解答】据图可知,灯泡串联,所以电流相等,C正确,ABD错误。
综上选C。
【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等。
【例题2】如图所示,关于A、B、C三点的电流方向和大小下列说法正确的是( )
A.由A到C,IA>IB>IC B.由C到A,IC>IB>IA
C.由A到C,IA=IB=IC D.由C到A,IA=IB=IC
【答案】D
【解析】【解答】ABCD.根据电路图可知,灯泡L1、L2串联,所以电路中各处电流都相等,即IA=lB=lc ,电路中的电流方向是从电源正极流出经用电器回到电源负极、因而从源正板流出经开关、C点、L2、B点、L1、A点回到负极。故D正确,ABC错误。
【分析】根据串联电路电流规律:串联电路中,电流处处相等;电源外部电流方向从电源正极出发经过用电器回到电源负极进行判断。
【例题3】关于如图所示的电路(左侧灯为L1),下列说法中正确的是( )
A.闭合开关S,灯L2不会发光
B.闭合开关S,灯L1、L2都会发光
C.断开开关S,通过L2的电流比通过L1的电流大
D.断开开关S,通过L1的电流比通过L2的电流大
【答案】A
【解析】【解答】AB.根据图片可知,闭合开关S,灯泡L2被短路,此时电路里只有L1,则L1会发光,L2不会发光,故A正确,故B错误;
CD.断开开关S,灯L1、L2串联,串联电路中电流处处相等,因此通过L1的电流与通过L2的电流一样大,故CD错误。
故选A。
【分析】 首先分清电路结构,明确断开电键S后,两灯的连接方式,然后根据串联电路的电流特点判断通过它们的电流关系。
【例题4】国庆节到了,班委会买来一串节日用的小彩灯,用来装饰班级。在使用过程中,一只小彩灯坏了,导致整串彩灯都不发光,由此判断,小彩灯之间是采用 的方式连接的。若这一串灯总共有 100 只相同的小灯泡, 电源插头处的电流为 0.2A ,则通过每一只小灯泡的电流为 A。
【答案】串联;0.2
【解析】【解答】在节日小彩灯中,一只小彩灯坏了,整串彩灯都不发光,可知小彩灯之间是串联连接的;若电源插头处的电流为0.2A,由于串联电路电流处处相等,则通过每一只小灯泡的电流为0.2A。
【分析】串联电路中,各用电器互相影响;电流处处相等。
考点二:并联电路的电流规律
【例题1】如图所示电路,闭合开关后,比较a、b、c、d四处电流的大小,其中正确的是( )
A.Ia=Id B.Ia<Ib C.Ib>Ic D.Ic=Id
【答案】A
【解析】【解答】ABD、由图可知:a、d在并联电路的干路上,b、c分别在两支路上,由并联电路中电流的特点知,干路中的电流等于各支路电流之和;所以,A正确,B、D错误.
C、两灯并联,不能判断通过灯泡的电流大小;故C选项错误.
故选A.
【分析】考查并联电路中电流特点,并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。
【例题2】如图所示的电路,闭合开关后,两电流表的指针正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2的电流之比为( )
A.1:5 B.1:4 C.5:1 D.4:1
【答案】D
【解析】【解答】根据图片可知,两个小灯并联,电流表A2测量通过L2的电流记为I,电流表A1测量干路总电流记为I',则A1的示数大于A2的示数。
因为电流表的两个量程分别为0~0.6A 、0~3A,且是同一刻度盘标记不了不同的数值,
所以当电流表指针指在同一位置时,按不同的量程读数,大量程测量值是小量程测量值的5倍。
有;
解得:,
故选D。
【分析】根据图片确定电路的串并联关系,确定电流表所测的电流值,根据并联电路的电流规律确定它们的示数大小,并根据电流表的两个量程的关系确定它们之间示数的倍数关系,最终计算出通过两个灯泡的电流之比。
【例题3】如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,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L1和L2的电流分别为( )
A.1.2A,1.2A B.0.3A,0.3A C.1.2A,0.3A D.1.5A,0.3A
【答案】C
【解析】【解答】 解: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。
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偏转相同,
所以,干路电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.5A,即干路电流I=1.5A,
L2支路电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,即通过L2的电流I2=0.3A,
则通过L1的电流:I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A。
故选:C。
【分析】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,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。
【例题4】如图甲所示电路,闭合开关S,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数如图乙所示,则通过灯L2的电流为 A;若用电流表测灯L1的电流,应选用 (填“0~0.6A”或“0~3A”)量程。
【答案】0.46;0~3A
【解析】【解答】根据图乙,电流表选择0~0.6A,指针在0.4后3格,电流为0.46A;已知干路电流为1.5A,则L1的电流为1.5A-0.46A=1.04A,大于0.6A,需要选择0~3A量程。
【分析】根据电流表的量程和指针位置,测量电流;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【例题5】如图所示电路中,闭合开关后,电流表A1的示数是0.35 A,电流表A2的示数是0.54 A,两灯是 联的,A3的示数应该是 A,A4的示数是 A。
【答案】并;0.89;0.35
【解析】【解答】由图可知,L1和L2首首相连,尾尾相连,所以并联;由图可知A3为干路电流,A2测量L1电流,A1和A4测量L2电流,所以A3=A2+A1=0.5A+0.54A=0.89A,A1=A4=0.35A
综上第一空为并,第二空为0.89,第三空为0.35
【分析】根据并联电路的电路规律、电路的连接填空。
1、电路的连接:电路的两种连接方式:串联:用电器首位相连,并联:用电器首首相接、尾尾相连,据图可知,灯泡为首首相连,尾尾相连为并联,
2、并联电路的电路规律:电流规律支路电流之和为干路电流。由图可知A3为干路电流,A2测量L1电流,A1和A4测量L2电流,所以A3=A2+A1
考点三:探究串并联电路中的电流特点实验
【例题1】如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图:
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
(1)连接电路时,开关应 (选填“闭合”或“断开”);
(2)闭合开关后,发现电流表指针向最大量程的右侧偏转,这是因为 ;
(3)上表是某同学实验中的一组数据,其中明显错误的是在位置 (选填“A”、“B”、“C”)所测的电流值;
(4)为了使实验结论更具科学性,请你提出合理化建议1条即可: 。
【答案】(1)断开
(2)电流表所选量程过小
(3)C
(4)应换用不同规格的小灯泡多次实验
【解析】【解答】探究串联电路电流特点时,
(1)连接电路时,开关应断开,可以保护电路;
(2)闭合开关后,电流表指针超过最大量程,电流超过了所接量程,电流表量程选择过小了。
(3)根据表格,数据不同,在串联电路中,电流处处相等,表中的1.5是错误的,可能是电流表选用小量程,按大量程读数。
(4)实验时,应换用不同规格的小灯泡多次实验,使结论更具有普遍性。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;
(2)电流表指针超过最大刻度值,是选择的量程过小了;
(3)串联电路中,电流相等,若读数时量程错误,数据错误;
(4)串联电路各用电器互相影响;灯泡亮度和串联在电路中的位置无关;
(5)探究电流规律时,换用不同规格的灯泡多次实验,可以探究普遍性。
【例题2】某同学在实验室探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图,电源电压不变。
(1)他在测量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,则电流表的示数为 A;
(2)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律,这样存在的问题是 ;
(3)实验结束后,小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时,电流表的示数 ,电流表的示数 (以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)电流表正负接线柱接反了;0.24
(2)没有换用不同规格的小灯泡进行多次实验
(3)不变;变大
【解析】【解答】探究并联电路电流规律的实验中,
(1)测量A处电流时,图乙中电流表的指针反转,是电流表正负接线柱接反了;根据图丙,电流表的量程0~0.6A,分度值为0.02A,结合指针位置,示数为0.24A;
(2)实验时,电流表分别接入A、B、C三点处,测出了电流并总结并联电路的电流规律,由于没有换用不同规格的小灯泡进行多次实验,得出的规律具有偶然性;
(3)根据图丁电路图,电流表A1测量L1的电流,A2测量干路电流,开关S由断开到闭合时,并联电路中,各支路互不影响,电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变大。
【分析】(1)电流表连接时,接线柱正入负出,否则反转;根据电流表量程和指针位置,测量电流;
(2)探究并联电路电流规律,需要多次测量,探究规律的普遍性;
(3)并联电路中,各支路互不影响,干路电流等于各支路电流之和。
巩固练习
一、选择题
1.将甲、乙两个导体接入同一电路中,现测得通过甲、乙的电流相等,则这两个导体在电路中的连接方式( )
A.一定是并联的 B.有可能是并联,也有可能是串联的
C.一定是串联的 D.以上都不正确
2.如图的插线板中,a接电源,b接台灯,c接电风扇,两个用电器均正常工作时,a、b、c中的电流分别用Ia、 Ib 、Ic表示,它们之间的关系是( )
A.Ia= Ib B.Ic=Ia+ Ib C.Ia=Ib+ Ic D.Ib= Ic
3.如图所示电路,下列有关说法正确的是( )
A.断开S,通过L1的电流比L2大 B.断开S,通过L1与L2的电流一样大
C.闭合S,L1和L2都会亮 D.闭合S, L2会更亮
4.如图所示电路,三个规格不同的小灯泡接入电路,当开关闭合时,电流表的读数分别为,则它们三者的关系是( )
A. B. C. D.
5.如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,两电表都有示数。下列判断正确的是( )
A.电流表只测量灯的电流 B.电流表的示数比的大
C.灯被断路时灯也不工作 D.仅断开时两电表示数相同
6.如图所示电路中,闭合开关后,电流表A1的示数为2A,电流表A2的示数为1.2A,则灯L1和L2中的电流分别是( )
A.2A,1.2A B.1.2A,0.8A C.0.8A,1.2A D.1.2A,2A
7.如图1是电路图中的一部分,已知流经灯泡的电流为0.6A,流经的电流为0.4A,电流表的示数如图2所示,则下列判断正确的是( )
A.电流表的示数为0.2A B.小灯泡和小灯泡是并联的
C.小灯泡在干路上 D.如果将小灯泡L1拧下来,将熄灭
8.如图所示的电路中,当开关S由闭合到断开的过程中,两表的示数变化情况是( )
A.A不变 A1变大 B.A不变 A1变小
C.A变小 A1不变 D.A变小 A1变大
9.如图甲所示的电路中,当闭合开关S时两个灯泡均正常发光,电流表A1和A2的指针偏转如图乙所示,则下列说法错误的是( )
A.灯泡L1和L2并联 B.电流表A1一定连接“-”“3”接线柱
C.电流表A2的读数是0.34A D.通过灯泡L1的电流为0.7A
二、填空题
10.将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,若通过较亮灯泡的电流为200mA,合 A,则通过较暗灯泡的电流为 A。
11.如图1所示的电路中,闭合开关发现灯L1较亮,则通过L1的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过L2的电流;如图2所示的电路,闭合开关发现电流表A1和电流表A2的示数相等,造成这种现象的原因是 。
12.如图是某同学在一次实验探究中所连接的电路,开关S1,S2都闭合时,电流表的示数是1.2A,S2断开时,电流表的示数变化了0.5A,则通过L1的电流为 A;通过L2的电流为 A。
13.如图所示,当开关闭合时,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.2A,1A,0.6A,则通过L1的电流是 ;通过L2的电流是 。
14.如图所示,当开关S1闭合,S2断开时,灯泡L1和灯泡L2的连接方式是 (选填“串联”或“并联”),电流表A的示数为0.24A,则通过灯泡L1的电流是 A,通过灯泡L2的电流是 A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数为0.56A,则此时通过灯泡L1电流为 A,通过灯泡L2的电流为 A。
15.如甲图中电路,闭合开关后两个电流表的示数都如图乙所示,则灯L2的电流为 A,灯L1和L2的电流比值为 。
三、作图题
16.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、实验题
17.在“探究串联电路中电流的特点”实验中,如图所示,把两个灯泡串联起来接到电源上,把电流表先后接入电路中A、B、C各点,测量其电流。
(1)在连接电路时,开关应该处于 状态。
(2)连接好电路后,小乐用开关“试触”,观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧,则他连接的电路存在的问题是 。
(3)小乐把电流表接在电路中,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是__________。
A.某个灯泡被短路 B.电流表被烧坏
C.接线柱接触不良 D.某段导线断开
(4)小乐换上多组两个规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡,测量各点的电流,看看是否有相同的关系,其目的是为了 。
(5)其中一次实验的测量数据如下表,在分析数据时,小乐发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是__________。
IA(A)
IB(B)
IC(C)
0.24
0.25
0.26
A.靠近电源正极的电流大
B.可能是因为测量误差造成的
C.经过两个灯泡后电流会逐渐减小
D.小灯泡规格不同造成电流大小不一样
18.如图所示,在探究“并联电路的电流特点”实验中,小明设计了如下左图所示的电路进行实验。
(1)为了防止电流表损坏,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行 ,以正确选择电流表量程。
(2)小明连接好最后一根导线时,小灯泡立即发光,则他操作中的错误是连接电路时,开关没有 。
(3)实验中,小明应该选择两个规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡进行实验。
(4)小明先将电流表接在灯L1所在的支路,闭合开关,观察到灯L2亮,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路中可能存在的故障是 (选填“灯L1短路”“灯L1断路”“灯L2短路”或“灯L2断路”)。
(5)排除故障后,他测出了灯L1所在支路的电流然后他把电流表重新接入电路,分别测量出灯L2所在支路的电流I2、干路电流I, 两次测得的结果都如图电流表所示, 则I2= A。I= A。小明由此得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系: 。(写关系式即可)
五、计算题
19.如图所示,开关闭合时通过、和的电流分别是0.4A、0.2A和0.8A,请分别求出各电流表的示数。
20.在如图所示的电路中,电源保持不变,L1和L2是两个不同规格的灯泡。求:
(1)只闭合S2时,若电流表A的示数为0.15A,则通过L1和L2的电流分别是多少?
(2)当闭合S1和S3时,若电流表A的示数为0.8A,通过L1的电流为0.6A,则通过L2的电流是多少?
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15.5 串、并联电路中电流的规律
【思维导图+知识讲解+例题讲解+巩固练习】
学习目标:
1.会通过实验探究串联电路和并联电路中电流的规律。
2.知道串联电路中各处电流相等。
3.知道并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
4.会利用串、并联电路的电流规律解决简单的问题。
5.学习从实验数据中归纳总结物理规律的方法。
思维导图
知识讲解
知识点一、探究串联电路的电流规律
1.提出问题: 串联电路中各处的电流之间有什么关系?
2.猜想与假设: (例如) 串联电路中各处的电流可能相等。
3.设计实验:
(1)实验器材: 电源(如电池组)、开关、不同规格的小灯泡(至少两个,避免实验的特殊性)、电流表、导线若干。
(2)实验电路图:
(3)实验步骤要点:
①按照电路图连接实物电路,连接时开关应断开。
②将电流表分别串联在电路中的A、B、C三个不同位置。
③每次连接好后,检查无误,闭合开关,读出电流表的示数并记录。
④为了使结论更具普遍性,应更换不同规格的小灯泡(或改变电源电压),重复上述实验步骤。
4.进行实验与收集证据: (记录数据表格示例)
实验次数
实验元件 (灯泡规格)
A点电流 IA/A
B点电流 IB/A
C点电流 IC/A
1
L1 (例如:2.5V)
L2 (例如:3.8V)
2
L1 (例如:3.8V)
L2 (例如:3.8V)
5.分析与论证: 比较每次实验中IA、IB、IC的大小关系,得出结论。
6.串联电路的电流规律:
(1)内容: 串联电路中各处的电流都相等。
(2)公式表达: I = I1 = I2 = ... = In (I表示串联电路中的电流,I1、I2...In分别表示通过各用电器的电流)
知识点二、探究并联电路的电流规律
1.提出问题: 并联电路中干路电流与各支路电流之间有什么关系?
2.猜想与假设: (例如) 并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
3.设计实验:
(1)实验器材: 电源(如电池组)、开关、不同规格的小灯泡(至少两个)、电流表、导线若干。
(2)实验电路图:
(3)实验步骤要点:
①按照电路图连接实物电路,连接时开关应断开。
②先将电流表串联在干路中(A点之前或B点之后),测量干路电流I。
③再将电流表分别串联在两条支路中(如L1所在支路、L2所在支路),测量通过L1的电流I1和通过L2的电流I2。
④每次连接好后,检查无误,闭合开关,读出电流表的示数并记录。
⑤为了使结论更具普遍性,应更换不同规格的小灯泡(或改变电源电压),重复上述实验步骤。
4.进行实验与收集证据: (记录数据表格示例)
实验次数
实验元件 (灯泡规格)
干路电流 I/A
支路L1电流 I1/A
支路L2电流 I2/A
1
L1 (例如:2.5V)
L2 (例如:3.8V)
2
L1 (例如:3.8V)
L2 (例如:3.8V)
5.分析与论证: 比较每次实验中I与I1+I2的大小关系,得出结论。
6.并联电路的电流规律:
(1)内容: 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(2)公式表达: I = I1 + I2 + ... + In (I表示干路中的电流,I1、I2...In分别表示各支路中的电流)
知识点三、规律的理解与注意事项
1.“处处相等”的含义(串联):
(1)指在串联电路中,通过任何一个用电器、导线或开关的电流大小都相等。
(2)与用电器的种类、规格、位置无关。
2.“之和”的含义(并联):
(1)指所有支路电流的总和等于干路中的总电流。
(2)如果只有两条支路,则 I = I1 + I2。
3.实验的普遍性:实验中使用不同规格的用电器并进行多次实验,是为了避免实验的偶然性,使得出的规律更具有普遍意义。不能仅根据一次实验或用相同规格的用电器就得出结论。
4.电流表的正确使用:
(1)无论测量串联还是并联电路的电流,电流表都必须与被测电路(或用电器)串联。
(2)必须保证电流从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。
(3)选择合适的量程(可用试触法)。
(4)绝对不允许不经过用电器直接将电流表接在电源两极上。
知识点四、规律的应用
1.判断电流大小关系: 已知电路连接方式,判断不同位置电流的大小。
2.进行简单计算: 已知部分电流,根据规律计算未知电流。
(1)例如:串联电路中,I1 = 0.3A,则 I2 = I = 0.3A。
(2)例如:并联电路中,I1 = 0.2A,I2 = 0.3A,则干路电流 I = 0.2A + 0.3A = 0.5A。
3.解释电路现象: 例如,为什么并联的用电器越多,干路电流越大?(因为支路增多,电流之和增大)
知识点五、易错点辨析
1.串联电路中电流相等,与用电器多少无关。
2.并联电路中,各支路电流不一定相等。 只有当各支路用电器规格完全相同时(如两只相同的灯泡),各支路电流才相等。若规格不同,则支路电流不同,但干路电流仍等于各支路电流之和。不能错误地认为“并联电路中各支路电流相等”。
本节小结:
1.串联电路电流处处相等,I = I1 = I2 = ...
2.并联电路干路电流等于各支路电流之和,I = I1 + I2 + ...
3.这些规律是通过实验探究得出的,是分析和解决电路问题的重要依据。
例题讲解
考点一:串联电路的电流规律
【例题1】如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,一灯较暗,则下列说法正确的是( )
A.较亮的灯中电流较大 B.较暗的灯中电流较大
C.两灯电流一样大 D.条件不足无法判断
【答案】C
【解析】【解答】据图可知,灯泡串联,所以电流相等,C正确,ABD错误。
综上选C。
【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等。
【例题2】如图所示,关于A、B、C三点的电流方向和大小下列说法正确的是( )
A.由A到C,IA>IB>IC B.由C到A,IC>IB>IA
C.由A到C,IA=IB=IC D.由C到A,IA=IB=IC
【答案】D
【解析】【解答】ABCD.根据电路图可知,灯泡L1、L2串联,所以电路中各处电流都相等,即IA=lB=lc ,电路中的电流方向是从电源正极流出经用电器回到电源负极、因而从源正板流出经开关、C点、L2、B点、L1、A点回到负极。故D正确,ABC错误。
【分析】根据串联电路电流规律:串联电路中,电流处处相等;电源外部电流方向从电源正极出发经过用电器回到电源负极进行判断。
【例题3】关于如图所示的电路(左侧灯为L1),下列说法中正确的是( )
A.闭合开关S,灯L2不会发光
B.闭合开关S,灯L1、L2都会发光
C.断开开关S,通过L2的电流比通过L1的电流大
D.断开开关S,通过L1的电流比通过L2的电流大
【答案】A
【解析】【解答】AB.根据图片可知,闭合开关S,灯泡L2被短路,此时电路里只有L1,则L1会发光,L2不会发光,故A正确,故B错误;
CD.断开开关S,灯L1、L2串联,串联电路中电流处处相等,因此通过L1的电流与通过L2的电流一样大,故CD错误。
故选A。
【分析】 首先分清电路结构,明确断开电键S后,两灯的连接方式,然后根据串联电路的电流特点判断通过它们的电流关系。
【例题4】国庆节到了,班委会买来一串节日用的小彩灯,用来装饰班级。在使用过程中,一只小彩灯坏了,导致整串彩灯都不发光,由此判断,小彩灯之间是采用 的方式连接的。若这一串灯总共有 100 只相同的小灯泡, 电源插头处的电流为 0.2A ,则通过每一只小灯泡的电流为 A。
【答案】串联;0.2
【解析】【解答】在节日小彩灯中,一只小彩灯坏了,整串彩灯都不发光,可知小彩灯之间是串联连接的;若电源插头处的电流为0.2A,由于串联电路电流处处相等,则通过每一只小灯泡的电流为0.2A。
【分析】串联电路中,各用电器互相影响;电流处处相等。
考点二:并联电路的电流规律
【例题1】如图所示电路,闭合开关后,比较a、b、c、d四处电流的大小,其中正确的是( )
A.Ia=Id B.Ia<Ib C.Ib>Ic D.Ic=Id
【答案】A
【解析】【解答】ABD、由图可知:a、d在并联电路的干路上,b、c分别在两支路上,由并联电路中电流的特点知,干路中的电流等于各支路电流之和;所以,A正确,B、D错误.
C、两灯并联,不能判断通过灯泡的电流大小;故C选项错误.
故选A.
【分析】考查并联电路中电流特点,并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。
【例题2】如图所示的电路,闭合开关后,两电流表的指针正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2的电流之比为( )
A.1:5 B.1:4 C.5:1 D.4:1
【答案】D
【解析】【解答】根据图片可知,两个小灯并联,电流表A2测量通过L2的电流记为I,电流表A1测量干路总电流记为I',则A1的示数大于A2的示数。
因为电流表的两个量程分别为0~0.6A 、0~3A,且是同一刻度盘标记不了不同的数值,
所以当电流表指针指在同一位置时,按不同的量程读数,大量程测量值是小量程测量值的5倍。
有;
解得:,
故选D。
【分析】根据图片确定电路的串并联关系,确定电流表所测的电流值,根据并联电路的电流规律确定它们的示数大小,并根据电流表的两个量程的关系确定它们之间示数的倍数关系,最终计算出通过两个灯泡的电流之比。
【例题3】如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,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L1和L2的电流分别为( )
A.1.2A,1.2A B.0.3A,0.3A C.1.2A,0.3A D.1.5A,0.3A
【答案】C
【解析】【解答】 解: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。
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偏转相同,
所以,干路电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.5A,即干路电流I=1.5A,
L2支路电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,即通过L2的电流I2=0.3A,
则通过L1的电流:I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A。
故选:C。
【分析】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,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。
【例题4】如图甲所示电路,闭合开关S,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数如图乙所示,则通过灯L2的电流为 A;若用电流表测灯L1的电流,应选用 (填“0~0.6A”或“0~3A”)量程。
【答案】0.46;0~3A
【解析】【解答】根据图乙,电流表选择0~0.6A,指针在0.4后3格,电流为0.46A;已知干路电流为1.5A,则L1的电流为1.5A-0.46A=1.04A,大于0.6A,需要选择0~3A量程。
【分析】根据电流表的量程和指针位置,测量电流;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【例题5】如图所示电路中,闭合开关后,电流表A1的示数是0.35 A,电流表A2的示数是0.54 A,两灯是 联的,A3的示数应该是 A,A4的示数是 A。
【答案】并;0.89;0.35
【解析】【解答】由图可知,L1和L2首首相连,尾尾相连,所以并联;由图可知A3为干路电流,A2测量L1电流,A1和A4测量L2电流,所以A3=A2+A1=0.5A+0.54A=0.89A,A1=A4=0.35A
综上第一空为并,第二空为0.89,第三空为0.35
【分析】根据并联电路的电路规律、电路的连接填空。
1、电路的连接:电路的两种连接方式:串联:用电器首位相连,并联:用电器首首相接、尾尾相连,据图可知,灯泡为首首相连,尾尾相连为并联,
2、并联电路的电路规律:电流规律支路电流之和为干路电流。由图可知A3为干路电流,A2测量L1电流,A1和A4测量L2电流,所以A3=A2+A1
考点三:探究串并联电路中的电流特点实验
【例题1】如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图:
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
(1)连接电路时,开关应 (选填“闭合”或“断开”);
(2)闭合开关后,发现电流表指针向最大量程的右侧偏转,这是因为 ;
(3)上表是某同学实验中的一组数据,其中明显错误的是在位置 (选填“A”、“B”、“C”)所测的电流值;
(4)为了使实验结论更具科学性,请你提出合理化建议1条即可: 。
【答案】(1)断开
(2)电流表所选量程过小
(3)C
(4)应换用不同规格的小灯泡多次实验
【解析】【解答】探究串联电路电流特点时,
(1)连接电路时,开关应断开,可以保护电路;
(2)闭合开关后,电流表指针超过最大量程,电流超过了所接量程,电流表量程选择过小了。
(3)根据表格,数据不同,在串联电路中,电流处处相等,表中的1.5是错误的,可能是电流表选用小量程,按大量程读数。
(4)实验时,应换用不同规格的小灯泡多次实验,使结论更具有普遍性。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;
(2)电流表指针超过最大刻度值,是选择的量程过小了;
(3)串联电路中,电流相等,若读数时量程错误,数据错误;
(4)串联电路各用电器互相影响;灯泡亮度和串联在电路中的位置无关;
(5)探究电流规律时,换用不同规格的灯泡多次实验,可以探究普遍性。
【例题2】某同学在实验室探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图,电源电压不变。
(1)他在测量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,则电流表的示数为 A;
(2)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律,这样存在的问题是 ;
(3)实验结束后,小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时,电流表的示数 ,电流表的示数 (以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)电流表正负接线柱接反了;0.24
(2)没有换用不同规格的小灯泡进行多次实验
(3)不变;变大
【解析】【解答】探究并联电路电流规律的实验中,
(1)测量A处电流时,图乙中电流表的指针反转,是电流表正负接线柱接反了;根据图丙,电流表的量程0~0.6A,分度值为0.02A,结合指针位置,示数为0.24A;
(2)实验时,电流表分别接入A、B、C三点处,测出了电流并总结并联电路的电流规律,由于没有换用不同规格的小灯泡进行多次实验,得出的规律具有偶然性;
(3)根据图丁电路图,电流表A1测量L1的电流,A2测量干路电流,开关S由断开到闭合时,并联电路中,各支路互不影响,电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变大。
【分析】(1)电流表连接时,接线柱正入负出,否则反转;根据电流表量程和指针位置,测量电流;
(2)探究并联电路电流规律,需要多次测量,探究规律的普遍性;
(3)并联电路中,各支路互不影响,干路电流等于各支路电流之和。
巩固练习
一、选择题
1.将甲、乙两个导体接入同一电路中,现测得通过甲、乙的电流相等,则这两个导体在电路中的连接方式( )
A.一定是并联的 B.有可能是并联,也有可能是串联的
C.一定是串联的 D.以上都不正确
【答案】B
【解析】【解答】A、当两个导体串联时,根据串联电路导体电流相等,可知可能是并联也可能是串联,故A、C、D错误;
故选B。
【分析】串联电路的电流规律:串联电路串联电路导体电流相等。
2.如图的插线板中,a接电源,b接台灯,c接电风扇,两个用电器均正常工作时,a、b、c中的电流分别用Ia、 Ib 、Ic表示,它们之间的关系是( )
A.Ia= Ib B.Ic=Ia+ Ib C.Ia=Ib+ Ic D.Ib= Ic
【答案】C
【解析】【解答】图中,插线板中,每组插孔之间是并联的,各用电器互不影响,a接电源,处于干路中,根据并联电路电流规律,Ia=Ib+Ic,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】在并联电路中,干路电路等于各支路电流之和。
3.如图所示电路,下列有关说法正确的是( )
A.断开S,通过L1的电流比L2大 B.断开S,通过L1与L2的电流一样大
C.闭合S,L1和L2都会亮 D.闭合S, L2会更亮
【答案】B
【解析】【解答】AB.根据图像,断开S,L1和L2是串联电路,电流处处相等,故A错误;B正确;
CD.闭合S,电流通过L2和开关,L1被短路,不发光,L2会更亮,故C错误;D错误。
故选B。
【分析】导线和用电器并联,用电器被短路,不工作;各用电器顺次连接,是串联电路,电流处处相等。
4.如图所示电路,三个规格不同的小灯泡接入电路,当开关闭合时,电流表的读数分别为,则它们三者的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】解:由图可知,电路为并联电路,电流表A3测量干路电流,电流表A2测量经过L2和L3的电流,电流表A1测量经过L3的电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,故
故选:B。
【分析】由图可知三个灯并联,电流表A1测灯L3的电流,电流表A2测灯L2、L3的电流之和,电流表A3测干路中的电流,三个灯泡的规格相同,则通过各灯的电流相等,根据并联电路的电流规律判断各电流表的示数关系。
5.如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,两电表都有示数。下列判断正确的是( )
A.电流表只测量灯的电流 B.电流表的示数比的大
C.灯被断路时灯也不工作 D.仅断开时两电表示数相同
【答案】D
【解析】【解答】AB.根据图像,小灯泡和并联,电流表测干路电流,电流表测支路电流,根据并联电流规律可知,电流表的示数比的小,故AB错误;
C.小灯泡和并联,并联电路各支路独立工作,互不影响,灯被断路时灯仍正常发光,故C错误;
D.仅断开时两电表均串联在电路中,串联电路中电流处处相等,两电表示数相同,故D正确。
故选D。
【分析】各用电器并列连接,是并联电路,干路电流表测量总电流,支路电流表测量支路电流。
6.如图所示电路中,闭合开关后,电流表A1的示数为2A,电流表A2的示数为1.2A,则灯L1和L2中的电流分别是( )
A.2A,1.2A B.1.2A,0.8A C.0.8A,1.2A D.1.2A,2A
【答案】C
【解析】【解答】ABCD、由图可知,该电路为并联电路,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过灯L2的电流,闭合开关后,电流表A1的示数为2A,即I总=2A,电流表A2的示数为1.2A,即通过灯泡L2的电流为:I2=1.2A,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,灯L1的电流为
I1=I总-I2=2A-1.2A=0.8A,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【分析】并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
7.如图1是电路图中的一部分,已知流经灯泡的电流为0.6A,流经的电流为0.4A,电流表的示数如图2所示,则下列判断正确的是( )
A.电流表的示数为0.2A B.小灯泡和小灯泡是并联的
C.小灯泡在干路上 D.如果将小灯泡L1拧下来,将熄灭
【答案】B
【解析】【解答】A.根据乙图可知,电流表选择0~3A量程,分度值为0.1A,示数为1A,故A错误;
BC.已知流经灯泡L1的电流为0.6A,流经L2的电流为0.4A,而0.6A+0.4A=1A。根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电流表在干路上,小灯泡L1和L2是并联的,故B正确,C错误;
D.并联电路中各支路的工作互不影响,如果将小灯泡L1拧下来,L2正常工作,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据图2确定电流表的量程和分度值,根据指针的位置读出示数;
BC.根据并联电路的电流规律分析判断;
D.并联电路中各个用电器互不影响。
8.如图所示的电路中,当开关S由闭合到断开的过程中,两表的示数变化情况是( )
A.A不变 A1变大 B.A不变 A1变小
C.A变小 A1不变 D.A变小 A1变大
【答案】C
【解析】【解答】开关S闭合时,LA与L0并联,电流表A1测LA支路电流,电流表A测干路电流(干路电流等于LA和L0支路电流之和)。开关S断开时,只有LA接入电路,电流表A1仍测LA支路电流,因为并联电路各支路互不影响,所以A1示数不变。而干路中原本是LA和L0的电流之和,S断开后,L0支路无电流,干路电流只剩LA的电流,所以电流表A示数变小。综上,A变小,A1不变,选C 。
故答案为:C。
【分析】1、并联电路干路电流等于各支路电流之和。
2、并联电路各支路互不影响,即一条支路的通断,不影响其他支路用电器的工作状态。
9.如图甲所示的电路中,当闭合开关S时两个灯泡均正常发光,电流表A1和A2的指针偏转如图乙所示,则下列说法错误的是( )
A.灯泡L1和L2并联 B.电流表A1一定连接“-”“3”接线柱
C.电流表A2的读数是0.34A D.通过灯泡L1的电流为0.7A
【答案】D
【解析】【解答】A.由图甲知,L1和L2首首相连,尾尾相接,属于并联,故A正确,不符合题意;
BC.据图分析可知,A1位于干路,A2位于支路,所以A1示数大于A2,且图中可知右侧的指针偏转角度大于左侧,所以电流表A1一定连接“-”“3”接线柱,电流表A2一定连接“-”“0.6”接线柱,A2的示数为0.34A,A1的读数为0.70A,根据并联电流规律可知
通过灯泡L1的电流为,故BC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;
2、并联电路支路电流之和为干路电流。
二、填空题
10.将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,若通过较亮灯泡的电流为200mA,合 A,则通过较暗灯泡的电流为 A。
【答案】0.2;0.2
【解析】【解答】通过灯泡的电流为,两个不同的小灯泡串联,根据串联电路电流规律,通过较暗灯泡的电流也为0.2A。
【分析】根据电流单位换算解答;串联电路中,电流处处相等。
11.如图1所示的电路中,闭合开关发现灯L1较亮,则通过L1的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过L2的电流;如图2所示的电路,闭合开关发现电流表A1和电流表A2的示数相等,造成这种现象的原因是 。
【答案】等于;L1开路
【解析】 【解答】由图1可知为串联电路,串联电路中电流处处相等,所以则通过L1的电流等于通过L2的电流;
由图2可知为并联电路,A1测干路电流,A2测L2的电流,电流表A2有示数,说明所在支路是接通的,干路电流和支路电流相同,所以故障为L1开路。
【分析】串联电路,串联电路中电流处处相等;并联电路干路电流等于各支路电流之和。
12.如图是某同学在一次实验探究中所连接的电路,开关S1,S2都闭合时,电流表的示数是1.2A,S2断开时,电流表的示数变化了0.5A,则通过L1的电流为 A;通过L2的电流为 A。
【答案】0.7;0.5
【解析】【解答】(1)(2)开关S1,S2都闭合时,电路为两灯并联,电流表的示数是1.2A,即干路上的电流为I=1.2A;并联电路中支路间互不影响,当开关S2断开时,只有L1的简单电路,通过L1的电流不变,电流表的示数变化了0.5A,由并联电路的电流可知电路中的电流减小了0.5A,说明L2的电流为I2=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的电流为
I1=I﹣I2=1.2A﹣0.5A=0.7A
【分析】利用并联电路电流的规律分析计算。
13.如图所示,当开关闭合时,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.2A,1A,0.6A,则通过L1的电流是 ;通过L2的电流是 。
【答案】0.2A;0.4A
【解析】【解答】根据图片可知,三个灯泡并联,电流表A1测三个灯泡的总电流,A2测灯泡L2和L1的总电流,而A3只测量灯泡L3的电流。那么通过灯泡L1的电流为:I1=A1-A2=1.2A-1A=0.2A。通过灯泡L2的电流为:I2=A2-A3=1A-0.6A=0.4A。
【分析】根据并联电路的电流规范分析解答。
14.如图所示,当开关S1闭合,S2断开时,灯泡L1和灯泡L2的连接方式是 (选填“串联”或“并联”),电流表A的示数为0.24A,则通过灯泡L1的电流是 A,通过灯泡L2的电流是 A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数为0.56A,则此时通过灯泡L1电流为 A,通过灯泡L2的电流为 A。
【答案】串联;0.24;0.24;0.56;0
【解析】【解答】(1)根据图片可知,当开关S1闭合,S2断开时,电流依次经过L2、L1,电路只有一条路径,两灯泡串联。
(2)由于串联电路中电流处处相等,所以通过电流表A的电流与灯泡L1、L2的电流相等,由于电流表A的示数为0.24A,所以通过L1、L2的电流都是0.24A。
(3)当S1和S2都闭合时,灯L2被短路,电路是关于L1的简单电路,所以通过L2的电流为0A;由于电流表的示数为0.56A,则此时通过L1电流为0.56A。
【分析】(1)用电器首尾相连为串联,用电器并排连接为并联;
(2)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;
(3)当开关S1、S2均闭合时,电路为L1的简单电路,据此可知通过两灯的电流。
15.如甲图中电路,闭合开关后两个电流表的示数都如图乙所示,则灯L2的电流为 A,灯L1和L2的电流比值为 。
【答案】1.18;
【解析】【解答】解:两灯并联,并联电路中电流的规律为:干路电流等于各个支路电流之和,因此电流表A的示数应大于电流表A1的示数,由此可知,A选择大量程为0~3A,A1选择小量程为0~0.6A,根据电流表读数,则干路电流为
A1中的电流为
则通过灯L2的电流为
灯L1和L2的电流比值为
故答案为:1.18;。
【分析】在串联电路中干路电流等于各支路电流之和,电流变A在干路中,量程为大量程,电流表A1在之路中,量程为小量程,大量程与小量程的比是5:1。
三、作图题
16.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。
【答案】
【解析】【解答】根据图甲,灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2的电流,灯泡L2的电流为0.4A,电流表A2选0~0.6A量程;灯泡L1的电流为0.5A,根据并联电路电流的规律,干路电流为I=0.5A+0.4A=0.9A,电流表A1选0~3A量程,连接电流表时,接线柱正入负出,连接实物图为:
【分析】电流表和所测量的位置串联,接线柱正入负出,根据电流大小选择量程。
四、实验题
17.在“探究串联电路中电流的特点”实验中,如图所示,把两个灯泡串联起来接到电源上,把电流表先后接入电路中A、B、C各点,测量其电流。
(1)在连接电路时,开关应该处于 状态。
(2)连接好电路后,小乐用开关“试触”,观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧,则他连接的电路存在的问题是 。
(3)小乐把电流表接在电路中,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是__________。
A.某个灯泡被短路 B.电流表被烧坏
C.接线柱接触不良 D.某段导线断开
(4)小乐换上多组两个规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡,测量各点的电流,看看是否有相同的关系,其目的是为了 。
(5)其中一次实验的测量数据如下表,在分析数据时,小乐发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是__________。
IA(A)
IB(B)
IC(C)
0.24
0.25
0.26
A.靠近电源正极的电流大
B.可能是因为测量误差造成的
C.经过两个灯泡后电流会逐渐减小
D.小灯泡规格不同造成电流大小不一样
【答案】(1)断开
(2)电流表的正负接线柱接反了
(3)C
(4)不同;避免特殊性及偶然性,得到普遍性规律
(5)B
【解析】【解答】(1)在连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态。
综上 第1空、 断开;
(2)电流表指针迅速偏转到零刻线左侧,所以存在的问题是电流表的正负接线柱接反了。
综上 第1空、电流表的正负接线柱接反了。
(3) 两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动 ,表明电路中存在接触不良,导致电流时有时无,C正确,ABD错误;
综上选C。
(4)为了避免特殊性及偶然性,得到普遍性规律,选择两个规格不相同的灯泡进行多次测量不同点位的电流。
综上 第1空、不同; 第2空、避免特殊性及偶然性,得到普遍性规律
(5)测量数据有略微差别,可能是由于,可能是因为测量误差造成的。故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、电流故障分析:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,用电器均不工作;
4、试验的正确操作步骤:提出问题、作出假设、设计实验,进行试验、得出结论,为了得出准确结论,要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性。
18.如图所示,在探究“并联电路的电流特点”实验中,小明设计了如下左图所示的电路进行实验。
(1)为了防止电流表损坏,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行 ,以正确选择电流表量程。
(2)小明连接好最后一根导线时,小灯泡立即发光,则他操作中的错误是连接电路时,开关没有 。
(3)实验中,小明应该选择两个规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡进行实验。
(4)小明先将电流表接在灯L1所在的支路,闭合开关,观察到灯L2亮,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路中可能存在的故障是 (选填“灯L1短路”“灯L1断路”“灯L2短路”或“灯L2断路”)。
(5)排除故障后,他测出了灯L1所在支路的电流然后他把电流表重新接入电路,分别测量出灯L2所在支路的电流I2、干路电流I, 两次测得的结果都如图电流表所示, 则I2= A。I= A。小明由此得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系: 。(写关系式即可)
【答案】(1)试触
(2)断开
(3)不同
(4)灯L1断路
(5)0.2;1;
【解析】【解答】(1)根据电流表的使用规范可知,为了防止电流表损坏,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行试触,以正确选择电流表量程。
(2)连接好最后一根导线时,小灯泡立即发光,说明连接电路时,开关没有断开。
(3)完全相同灯泡很容易得到错误的结论,则为了使实验结论更具备普遍性,避免偶然性,应该选择两个规格不同的小灯泡进行实验。
(4)灯泡L2、L1并联,闭合开关,观察到灯L2亮,但灯L1不亮,说明故障处于灯L1所在支路,由此可知是灯L1断路。
(5)在并联电路中,干路电流大于支路电流,因此电流I选择量程0~3A,分度值0.1A读数,可知I=1A;电流I2选择量程0~0.6A,分度值0.02A读数,可知I2=0.2A。由1A=0.2A+0.8A可得出结论I=I1+I2。
【分析】(1)根据电流表的使用规范分析;
(2)在闭合电路前,为了避免时通时断烧毁用电器,要求开关必须断开;
(3)为了实验结论的客观性,选取的实验器材要具有普遍性;
(4)并联电路各支路不相互影响,据此分析故障的位置和种类;
(5)根据并联电路的电流规律比较两个电流表的示数大小,根据指针位置读出示数,进而得到电流规律。
五、计算题
19.如图所示,开关闭合时通过、和的电流分别是0.4A、0.2A和0.8A,请分别求出各电流表的示数。
【答案】解:由图可知,、、并联,电流表测干路电流,根据并联电流规律,示数为
电流表测和的总电流,示数为
电流表测通过的电流,示数为
电流表测和的总电流,示数为
【解析】【分析】根据并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,利用各支路电流,计算干路电流大小。
20.在如图所示的电路中,电源保持不变,L1和L2是两个不同规格的灯泡。求:
(1)只闭合S2时,若电流表A的示数为0.15A,则通过L1和L2的电流分别是多少?
(2)当闭合S1和S3时,若电流表A的示数为0.8A,通过L1的电流为0.6A,则通过L2的电流是多少?
【答案】(1)根据图片可知,只闭合S2时,L1和L2串联,电流表测电路中的电流。
因为串联电路中各处的电流相等,
所以通过两灯泡的电流都等于电流表的示数,
均为0.15A。
(2)当闭合S1和S3时,L1和L2并联,电流表测干路电流。
根据并联电路I总=I1+I2可知,通过L2的电流I2=I-I1=0.8A-0.6A=0.2A。
【解析】【分析】(1)根据串联电路的电流特点解答;
(2)根据并联电路总电流等于各支路电流之和的规律解答。
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