内容正文:
第十五章 电流和电路
第5节 串、并联电路中电流的规律
序号 学习任务 核心素养
1 通过探究式实验,得出串、并联电路中电流的规律,学习科学探究的方法 科学探究
2 在实验过程中,巩固连接电路的训练 科学探究
3 正确使用电流表,识记使用规则 科学探究
4 会利用串、并联电路中电流的规律来分析相关的问题 科学思维
知识点一 串联电路的电流规律
1.实验思路。
串联电路中的电流只有 路径,改变电流表在电路中的位置,就可以探究串联电路中的电流规律。
2.实验设计。
按照如图所示的电路进行实验,用电流
表分别测出A、B、C三点的电流,比较它们
之间的大小关系。
一条
3.实验步骤。
(1)按图连接电路,连接时开关要 ,合理选择电流表的测量范围。
(2)闭合开关,分别测出A、B、C三点的电流。
(3)换不同规格的灯泡,重复上述步骤。
4.分析数据,得出结论:在串联电路中,电流 ,即IA IB IC。
断开
处处相等
=
=
例1 图甲是探究串联电路中各处电流关系的实验电路图。
(1)实验中,选择两个小灯泡的规格应该 (填“相同”或“不相同”)。
(2)连接电路时开关应该 (填“断开”或“闭合”),电流表应先用 (填“较大”或“较小”)测量范围试触。若在连接电路之前,看到如图乙所示的情景,则发生此现象的原因是 。
不相同
甲 乙
断开
较大
电流表没有调零
(3)实验中某同学发现两个串联的小灯泡中,一个发光,一个不发光,造成其中一个小灯泡不发光的原因可能是 。
A.通过小灯泡的电流小
B.小灯泡的灯丝断了
C.灯丝被短路
D.小灯泡靠近负极
(4)有一串小彩灯,由20个小彩灯串联而成,若知道通过第1个小彩灯的电流是0.2 A,则通过第10个小彩灯的电流是 A。
C
0.2
方法技巧: (1)选择电流表的测量范围时,若不能估计被测电流的大小,则要采用选择较大的测量范围“试触”的方法来选择合适的测量范围。
(2)同一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,这不能说明各处电流不相等,可能是由各小灯泡的规格不同造成的。
(3)测量完一组数据后,要更换不同规格的小灯泡重做实验,目的是使实验结论更具普遍性。
知识点二 并联电路的电流规律
1.实验思路。
并联电路中有干路和支路,电流有 路径,将电流表分别连接在干路和不同支路上,就可以探究并联电路中的电流规律。
2.实验设计。
按照如图所示的电路进行实验,用电流表
分别测出A、B、C三点的电流,通过比较分析,
找出它们之间的大小关系。
多条
3.实验步骤。
(1)按图连接电路,连接时开关要 ,合理选择电流表的测量范围。
(2)闭合开关,分别测出干路(A点)的电流和各支路(B点和C点)的电流。
(3)换不同规格的小灯泡,重复上述步骤。
4.分析数据,得出结论:在并联电路中,干路中的电流 各支路中的电流之和,即IA IB+IC。
断开
等于
=
例2 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,小明设计了如图甲所示的电路。
甲 乙 丙
(1)实验中,小明应该选择规格 (填“相同”或“不同”)的两个小灯泡。
(2)请用笔画线表示导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
不同
答案:如图所示
(3)小明在连接电路时,开关应处于 (填“闭合”或“断开”)状态。
(4)小明先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,灯L1不发光,电流表的示数为0,电路可能存在的故障是 (填“灯L1断路”或“灯L1被短路”)。
(5)排除故障后,他测量出L1支路上的电流I1=0.8 A,然后他把电流表依次接入电路,分别测量出L2支路上的电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2= A、I= A。小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 (写关系式即可)。
断开
灯L1断路
0.20
1.0
I=I1+I2
(6)本次实验的不足之处是 。
规律总结: 在同一电路中,通过两小灯泡的电流相等,这两个小灯泡可能串联,也可能并联。若两个小灯泡串联,则由电流处处相等可知,通过两个小灯泡的电流一定相等;若两个小灯泡并联且规格相同,则通过它们的电流也相等。
只做了一次实验,结论具有偶然性
知识点一 串联电路的电流规律
1.两个小灯泡串联接入电路,通电后它们的亮度不一样,经测量通过较亮的灯泡的电流是0.4 A,则通过较暗的灯泡的电流( )。
A.等于0.4 A B.大于0.4 A
C.小于0.4 A D.不能确定
A
2.图甲是小明探究串联电路中各处电流关系的实验电路图。
(1)下表是小明在实验中测得的三个不同位置的电流,有一个位置的电流测量值明显有误,它是 ,错误的原因是
。
电流表的位置 a b c
电流I/A 0.30 0.30 1.5
1.5
连接电流表较小测量范围却按照较大测量范围读数
甲
(2)实验时,若L1不发光,L2发光,则原因可能是 。
A.通过L1的电流比通过L2的电流小
B.灯泡L1的灯丝断了
C.灯泡L1灯座处可能被短路
D.灯泡L1靠近电源负极
(3)小明和小强分组实验,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度线处,当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动时分别出现了如图乙、丙所示的两种情况,则图乙体现的问题是 ,图丙体现的问题是 。
C
正、负接线柱接反了
电流表测量范围选大了
乙 丙
知识点二 并联电路的电流规律
3.如图甲所示,电流表测量并联电路中的电流。开关闭合后,指针偏转如图乙所示,则此时( )。
A.干路中的电流是0.34 A
B.通过L1的电流是1.7 A
C.通过L2的电流是0.34 A
D.通过L1的电流是0.34 A
D
甲 乙
4.小桂和小亮在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
(1)他们按如图甲所示的电路图连接电路,在图乙所示的实物图中还差一根导线没有连接,请在图中用笔画线表示出该条导线。
甲 乙
答案:如图所示
(2)在实验过程中,L2突然熄灭,L1亮度不变,电路可能出现的故障是L2 。
断路
(3)排除故障后,用电流表测出通过L1、L2和干路的电流,记录如下表,第3次实验时电流表A1指针指在如图丙所示的位置,其读数应为 A;小桂分析实验数据后得出结论:并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和,且各支路电流相等。小亮认为小桂的结论可能不正确,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格 (填“相同”或“不同”)的灯泡再次实验。
0.24
不同
(4)本实验要进行多次实验的目的是 。
寻找普遍规律
丙
实验序号 1 2 3
电流表A1的示数/A 0.18 0.20
电流表A2的示数/A 0.18 0.20
电流表A的示数/A 0.36 0.40
1.如图所示,在电路中有两个规格不同的小灯泡L1、L2,闭合开关S后,发现小灯泡L1比L2亮,则下列说法正确的是( )。
A.通过L1、L2的电流一定相等
B.通过L1的电流大于通过L2的电流
C.若L2灯丝烧断,则灯L1仍能正常发光
D.若将开关S接在L1和L2之间,则开关只控制L2
A
2.如图所示,开关S闭合后,甲、乙两电流表的示数分别为0.18 A和0.16 A,造成两个电流表示数不同的原因可能是( )。
A.电流表使用前未调零
B.灯泡L1 和L2的规格不同
C.电流表在电路中的位置不同
D.灯泡L1和L2在电路中的位置不同
A
3.小严利用电学实验器材按照如图所示的方式连接了一个电路,当开关S闭合时,电流表示数为0.5 A,当开关S断开时,电流表示数变化了 0.3 A,下列分析正确的是( )。
A.电流表需要选择0~3 A的测量范围
B.开关S断开时,通过L2的电流为0.3 A
C.开关S闭合时,通过L1的电流为0.5 A
D.调整开关S状态,通过L2的电流不会改变
D
4.在如图所示的实验电路中,闭合开关S后,通过小灯泡L1、L2的电流分别是0.2 A、0.3 A,电流表A、A1的示数分别是( )。
A.0.5 A,0.2 A B.0.5 A,0.3 A
C.0.2 A,0.3 A D.0.3 A,0.2 A
A
5.请在方框内画出实物电路的电路图。
答案:如图所示
6.在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )。
A.断开开关S2、S3,闭合开关S1时,电流
表A1、A2的示数不相等
B.断开开关S1,闭合开关S2、S3时,电流
表A1的示数大于A2的示数
C.同时闭合三个开关,灯泡L1、L2并联
D.若闭合开关S1、S2,断开开关S3,灯泡L1不发光、L2发光,电流表A1的示数大于A2的示数
B
7.请在图中只改动一根导线,使之符合下列要求:闭合开关后,灯泡L1、L2并联,开关S控制所有用电器,电流表A1测通过干路的电流,A2测通过灯L2的电流(提醒:在需要删除的导线上画“×”,用笔画线表示改动后的导线,导线不许交叉)。
答案:如图所示
8.小铭做探究串联电路中各处电流的关系的实验。
甲 乙 丙
(1)请用笔画线表示导线完成图乙中串联电路的连接,要求用电流表测量A点的电流。
(2)实验中,两个小灯泡的规格应该选择 (填“相同”或“不同”)的。
(3)小铭发现,闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是 。
答案:如图所示
不同
电流表未调零
(4)下表是小铭记录的实验数据,其中有一个数据出现了明显错误,错误的原因是 。
(5)纠正表格的错误数据后,小铭得出串联电路中电流的规律是:在串
联电路中,电流 。
(6)实验中存在不足的地方是 。
接了较小测量范围,但按照较大测量范围读数
处处相等
电流表的位置 A点 B点 C点
电流I/A 0.40 0.40 2.0
只进行了一次实验,实验结论具有偶然性
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