13.5 串、并联电路的特点 2024-2025学年苏科版物理九年级上册

苏科版（2024）九年级上册物理 第十三章 简单电路 第 5 课 串、并联电路的特点 （第一节） 探究串联电路电流和电压的特点 导入新课 如图，将两个小灯泡串联在电路中，闭合开关后，发现它们都能发光，但左边的小灯泡更亮，这是否意味着通过左边小灯泡的电流也更大呢？ 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? 我们知道，当电路中只有一个用电器时，电路中各处的电流大小是相等的。当多个用电器串联接入电路时，电路中各处的电流大小有什么关系呢？我们需要将电流表串联在电路的不同位置来测量比较。 【提出问题】 如图所示，将两个小灯泡串联在电路中，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？ 【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。 学生实验：用电流表探究串联电路中电流的特点 提出问题：A、B、C三点的电流大小一样吗？流过A、B、C各点的电流大小相等 设计实验验证：分别测量A、B、C三点电流 【实验步骤】 1.设计实验电路； 2.根据电路图连接电路； 3.进行测量，将测量数据记录在表格中； 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 【思考】 测量出A、B、C三处的电流大小后，为了进一步探究A、B、C三处的电流大小有什么关系？应该怎么做？ 【实验数据】 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 实验结论： 串联电路中电流处处相等。 【分析与结论】 汇总实验数据，比较电路中 IA 、IB 、IC 的大小。 换用不同规格的灯泡 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。 改变电源电压 IA= IB= IC ——避免偶然性，寻找普遍规律。 0.16 0.16 0.16 0.22 0.22 0.22 0.32 0.32 0.32 2.上述实验表明，在如图所示的串联电路中，如果电路中的电流为 I，通过两个小灯泡的电流分别为 I1 和 I2，则I = I1 = I2 交流反思 1.如果将电流表接在开关 S 和电源之间，与 IA 、IB 、IC 比较，电流表的示数是否有变化？ 没有 实验表明：串联电路中电流处处相等。 3实验时，能否凭借灯泡的亮暗判断，通过两个小灯泡电流的大小，。 不能，应该用电流表测量通过它们的电流来确定。 一、学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 要点精析： (1)为了得到普遍性的规律，应进行多次实验。 1. 实现多次测量的方法： (1)换用不同规格的灯泡，再测出电路中各点的电流。 (2)换用不同规格的电源，再测出电路中各点的电流。 串联电路的电流规律 探究串联电路中的电流关系时，发现灯L1比灯L2亮，用电流表测得电路中A处的电流IA=0.2A，则B处电流IB ____ 0.2A，C处电流IC ____ 0.2A.(填>、<、=) 串联电路中，电流处处相等 学生实验：用电压表探究串联电路中电压的特点 【提出问题】 灯泡L1两端的电压U1 、灯泡L2两端的电压U2与灯泡L1、L2两端的总电压U之间又有什么关系? S L2 A B C L1 U U1 U2 实验猜想： A B C D 电池串联后的总电压 = 各个电池的电压之和 串联电路两端总电压等于各用电器电压之和 U=U1+U2 提出问题：串联电路中各用电器两端电压有什么关系呢？ 【实验与记录】 1.将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C，测量电压U1、U2、U。 L1 L2 U U1 U2 + − 某同学认为： 为减少步骤，如要测量L2电压，只要将测L1电压时A点接线直接移到C点就可以了，你认为可以吗？为什么？ 不可以，电压表正、负接线柱接反了 探究串联电路电压规律 探究串联电路电压规律 【实验数据】 2.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。 换用不同规格的灯泡 改变电源电压 【分析与结论】 汇总各小组实验数据，比较电路中 UAB 、UBC 和 UAC的大小 实验结论： 在串联电路中，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 0.6 0.9 1.5 0.3 1.2 1.5 1.2 1.8 3.0 ②.上述实验表明，在右图中，如果电路中电源两端的电压为 U，两个用电器两端的电压分别为 U1和U2，则U = U1 + U2 ①.规格不同的两个小灯泡串联时，发光较亮的小灯泡两端的电压是否更大？ 是 ③.采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是？ 【反思】 ——避免偶然性，寻找普遍规律。 ④.换用不同规格的小灯泡时，各小灯泡两端的电压会发生改变，但电源两端的电压(总电压）是不变的。 改变电源电压的方法 1 ．如图所示的电路，闭合开关后发现小灯泡甲比乙暗，则三个电流表的示数关系正确的是( ) A ．I1<I2 B ．I2<I3 C ．I1=I2+I3 D ．I1=I2=I3 课堂练习 D 2 ．如图所示的电路中，开关 S 闭合时， 电源、灯泡 L1 、灯泡 L2 两端电压分别是 U、U1、U2 ，则它们的关系是 ( ) A ．U= U1= U2 B ．U>U1 + U2 C ．U<U1+ U2 D ．U= U1+ U2 D 苏科版（2024）九年级上册物理 第十三章 简单电路 第 5 课 串、并联电路的特点 （第二节） 探究并联电路中电流和电压的特点 二、学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 (一)、并联电路的电流规律 提出问题： 闭合开关后，电路中的干路电流 IA 与支路电流 IB、IC 之间有什么关系 ? 猜想：IA = IB + IC L1 L2 L1 C B A 设计实验验证： L1 L2 L1 C B A A 流过A、B、C各点的电流大小可能存在什么关系？ L1 L2 L1 C B A 实验数据: 0.38 0.26 0.76 0.52 0.64 1.28 0.38 0.38 0.76 换用不同规格的灯泡 改变电源电压 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。 【分析与结论】 分析实验数据，比较电路中 IA 、IB 、IC 的大小。 实验结论： 并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。 符号表达： I = I1 + I2 + … + In 探究并联电路中的电流关系时，开关闭合时，电流表A1、A2的示数分别是0.5A、0.3A，那么通过灯L1的电流是_____A，L2的电流是_____A。 1.实验中应使用规格不同的小灯泡测量，以避免偶然性。 2.当并联的两个小灯泡规格相同时，支路中的电流相等。 3.当并联的两个小灯泡规格不同时，支路中的电流不相等。 灯泡越亮，电流越大。 交流讨论: 并联电路的电流规律 串联和并联电路中电流的规律： 电路 电路图 电流规律 文字表达 公式表达 串联 电路 串联电路中电流处处相等 I＝I1＝I2 并联 电路 干路电流等于各支路电流之和 I＝I1＋I2 总结归纳 （二）、探究并联电路电压规律 二、学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 提出问题：并联电路中各用电器两端电压有什么关系呢？ L1 L2 U1 U U2 实验猜想： 并联电路各用电器两端电压相等 实验设计： L1 L2 L1 A C E F D B 实验数据: 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 3.0 3.0 3.0 换用不同规格的灯泡 改变电源电压 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。 【分析与结论】 分析实验数据，比较电路中 U1、U2 和 U 的大小 实验结论： 在并联电路中，电路两端的总电压与各支路两端的电压相等. U=U1=U2 1．如图所示，闭合开关后，L1 、L2 、L3 中的电流分别是 0.2A 、0.2A 、0.3A ，则电流表的示数 ( ) A ．0.2A B ．0.5A C ．0.7A D ．0.4A D 2 ．将 a 、b 两个电流表分别接入如图甲所示的两个位置测量电流，此时电流表 a 、b 的示数分别如图乙所示，则通过 a 、b 的电流分别为 ( ) A ． 1.5A ， 1.2A B ． 0.3A ， 0.24A C ． 0.3A ， 0.9A D ． 0.3A ， 0.06A C A ． L1 两端的电压为 3.8V B ． L2 两端的电压为 3.8V C ． L1 两端的电压为 6V D ．电源和L1两端的电压为 2.2V 3．如图所示，电源的电压是 6V ，开关 S 闭合后，电压表示数为 3.8V ，则正确的是 ( ) B 电路 电流规律 电压规律 串联 串联电路中电流处处相等 串联电路两端总电压等于该电路中各用电器两端电压的和 I=I1=I2 U=U1+U2 并联 并联电路干路上电流等于各支路电流之和 并联电路总电压和各支路两端电压相等 I=I1+I2 U=U1=U2 串并联电路电压电流规律 课堂小结 实践与练习 2. 自制水果电池. ①取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量铜片与铁片之间的电压，并指出它们中哪一个是正极、哪一个是负极. ②试用其他水果或蔬菜（如苹果、西红柿、土豆等）、金属物体（如硬币、铝片）进行实验（如图）。水果电池的正负极与选用的材料有关吗? ①电压参考值为 0.8 V； 铜片为正极，铁片为负极。 ②水果电池的正、负极与选用的不同金属材料有关，与水果或蔬菜无关。 1.水果电池能量如何转化？ 2.如何判断水果电池的正负极？ 3.水果电池的电压与哪些因素有关？ 4.如何用水果电池获得更大的电压？ 5.水果电池的正负极与选用的金属材料有关吗？ 化学能转化为电能 根据电流表或电压表的偏转情况判断 水果的种类、极板间的距离、极板插入水果的深度、极板的材料等 将水果电池串联起来使用 有关，铜片为正极，铁片为负极 水果电池 练一练 1.在一个电源两端接有两个小灯泡，用电流表测得通过两个灯泡的电流相等，则这两个灯泡的连接方式 . 可能是串联，也可能是并联 A1 S A2 L1 L2 1A 300mA 0.7A 2.通过L2的电流是多少？并标出电流表的正负接线柱 + + − − A2 A1 L2 L1 A2 L1 L2 A1 3.开关合上后，发现两电流表指针偏转角度相同，电路无故障，A2 示数为2A，则L1中的电流为？ 0.4A 1.6A 练一练 4.小明在探究电路的电流规律实验时用了图中的某个电路，L1和L2规格相同，L3与L1规格不同，电流表读数分别为A1为0.3A、A2为0.15A、A3为0.45A，测量时的电路图应是（　　） A 练一练 5.如图所示，能够正确测量通过灯L2电流的是（　　） C 练一练 6.如图所示电路中,三个电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3，它们的大小关系是( ) A.I1 = I2 = I3  B.I1 > I2 = I3      C.I1 > I2 > I3    D.I1 > I3 > I2                             D 练一练 7.如图甲的电路，当开关S闭合后，电流表测量的是通过___(填“电源”“L1”或“L2”)的电流，电流表的指针偏转如图乙所示，电流表的示数为_____A。 L2 0.28 练一练 8.L1和L2两个灯泡串联在某电路中，闭合开关后发现L1很亮，L2很暗，则电流I1与I2的大小关系是（ ） A.L1中电流较大 B. L2中电流较大 C.L1和L2中的电流—样大 D.由于灯的亮度不同故无法比较电流的大小 C 练一练 9.如图，电流表A1、A2和A3的示数分别为1.2A、0.8A和0.3A，那么通过灯L1的电流是_____A，L2的电流是__ __A，L3的电流是_____A。 0.4 0.5 0.3 A1 A2 A3 L3 L1 L2 练一练 10.如图所示，当开关S闭合后，电流表A1、A2、A3的示数分别为1A、0.6A和1.2A，求L1、L2、L3中的电流分别为多少？ L1: L2: L3: 0.6A 0.2A 0.4A 练一练 1.请判断下列电路图中电压表分别测哪个灯泡两端的电压 L2 L1 L1和L2的总电压 或者 电源电压 练一练 L1 2.如图所示电路中，当开关S闭合时，电压表测的是（　　）的电压 A.L1 B.L2　 C.L1、L2总电压 D.电源和L1 A 练一练 3.某同学在做电学实验时，不慎将电压表和电流表的位置对换了，如图所示，若开关闭合其后果是 （ ） A．两表会被烧坏 B．两表都不会被烧坏 C．电压表不会被烧坏但无示数 D．电压表不会被烧坏，但电流表会被烧坏 B 练一练 4.如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知（　　） A.锌片是正极，盐水电池电压为3V B.锌片是负极，盐水电池电压为0.6V C.铜片是正极，盐水电池电压为3V D.铜片是负极，盐水电池电压为0.6V B 练一练 5.关于如图所示的实物电路，在S1、S2都闭合后，下列说法正确的是（　　） A．通过L1与L2的电流一定相等 B．通过L1与L2的电流一定不相等 C．L1与L2两端的电压一定相等 D．L1与L2两端的电压之和等于电源电压 C 练一练 6.如图所示电路，开关S闭合后，电压表V1的示数为3.8V，V2的示数为6V。则灯L1两端电压和电源电压分别是（　　） A．2.2V 6V B．3.8V 6V C．2.2V 3.8V D．6V 2.2V A 练一练 7.如图所示，灯泡L1比L2亮，电压表V2示数为6V，下列说法正确的是（ ） A. V1 示数为6V B. V1 示数大于6V C. V示数小于6V D. V示数大于6V A 练一练 8.如甲图所示电路，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为乙图所示，则灯泡L1和L2两端的电压分别为（　　） A．1.7V、6.8V B．6.8V、1.7V C．1.7V、5V D．8.5V、1.7V B 练一练 串联、并联电路电流规律的应用 某电路中通过两个用电器的电流不相等，该电路一定是并联电路吗？ 某电路中通过两个用电器的电流相等，该电路一定是串联电路吗？ 并联电路中通过两个用电器的电流可能相等，仅凭通过两个用电器的电流相等无法推断该电路为串联电路。 串联电路中电流处处相等，如果通过两个用电器的电流不相等，则该电路一定不是串联电路，只能是并联电路。 电路故障：是指在电路连接完成通电的情况下，整个电路或者是部分电路不能正常工作的现象。 断路：也叫开路，是电路中某处断开，导致电路无电流，用电器不工作的故障。例如：灯丝断了，接触不良，导线断开，仪表内部断线等。 电源短路：电流很大，烧坏电源，绝对不允许。 局部短路：电路中某个元件被电阻极小的导体（如导线、电流表等)并联而造成的电路故障，被短路部分元件不能工作。 电路故障分析 1.在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，两盏相同的灯泡都能正常发光。过一会，两盏灯都熄灭了，此时电流表无示数但电压表有示数，则电路发生故障可能是( ) A.灯泡L1断路 B.灯泡L2断路 C.灯泡L1短路 D.灯泡L2短路 电路故障分析 A 2.如图电路，当开关S闭合后，L1、L2其中有一个不发光，电流表有示数、电压表无示数。电路只有一处故障，故障是( ) A.L1灯丝断了 B.L1短路 C.L2灯丝断了 D.L2短路 电路故障分析 B 电路故障分析 3.实验过程中，若发现两盏灯都不亮，L2两端的电压接近电源电压，则故障原因可能是_______。 L2断路 4.小明根据右图连接好电路，闭合开关后，发现电压表示数为零，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障可能是____________________。 L2断路（或L1短路） 5.在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，灯L1和L2均正常发光。一段时间后，两个电表的示数都变大。已知电路中只有一处故障，出现这一现象的原因可能是( ) A.一定是灯L1断路 B.一定是灯L1短路 C.可能是灯L2断路 D.可能是灯L2短路 D 电路故障分析 6.如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，灯L1和L2均正常发光。一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，其中一个电表的示数变大了，而另一个电表示数变小了。已知电路中只有一处故障发生在L1或L2上，出现这一现象的原因可能是( ) A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路 B 电路故障分析 7.如图所示电路，闭合开关，两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，电流表和电压表指针仍有示数。造成此现象的原因可能是( ) A.L1灯泡断路 B.L2灯泡断路 C.灯泡L1被短接 D.灯泡L2被短接 电路故障分析 A 8.如图所示，灯L1、L2完全相同，闭合开关S只有一盏灯发光且只有一个电表有示数，其故障可能是( ) A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路 电路故障分析 D V 1.如图所示，闭合开关S时，灯泡L1、L2都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时，两灯都不亮；接触b、c两点时，两灯都不亮；接触c、d两点时，两灯都亮。则（ ） A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L2短路 D.开关S断路 导线判断法：用一根导线并联在电路的两点间，检查电路故障 D 电路故障分析——导线判断法 动态电路分析 例：如图电路中，当S1闭合、S2断开时，电压表的示数为2.5V；当S1断开、S2闭合时，电压表示数为6V，则灯L1两端电压为____V，灯L2两端的电压为____V，电源电压为___V。 S1闭合、S2断开 S1断开、S2闭合 动态变化电路，分开画等效电路非常有必要！！ 2.5 3.5 6 动态电路：开关断开闭合引起电表示数的变化 例：如图所示，若开关S、S1闭合，S2断开，能发光的灯是________，电压表所测的是____两端的电压；若开关S、S1、S2都闭合，那么能发光的是____，电压表所测的是____两端的电压。 S、S1闭合，S2断开 S、S1、S2都闭合 L1和L2 L1 L1 L1 动态电路分析——局部短路 变式：图中电源电压保持不变，当S1、S2都闭合时，电压表示数为4.5V；当S1闭合S2断开时，电压表示数为3V；那么电源电压是____V，当S1、S2都断开时，L1两端的电压是___V，L2两端的电压是_____V. 动态电路分析 4.5 3 1.5 $