内容正文:
第4节 串联、并联电路中电流的特点
目录
【学科素养】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:探究串联、并联电路的电流规律 2
知识点2:串联电路和并联电路的电流规律 4
【方法技巧】 4
方法技巧1 电流实验注意事项 4
方法技巧2 电流相等与串并联关系 5
【巩固训练】 5
【学科素养】
1.科学观念:理解串、并联电路电流规律,能用其解释生活中简单的电路现象;
2.科学思维:通过分析串、并联电路电流特点,建立 “路径模型” 和 “电流分配模型”,培养逻辑推理和归纳总结能力;
3.科学探究:经历 “提出问题 — 猜想假设 — 设计实验 — 收集数据 — 分析论证” 的完整过程,掌握用电流表测量电路电流的技能,学会通过多次实验寻找普遍规律;
4.科学态度与责任:通过家庭电路观察实践,体会物理与生活的联系,培养安全用电意识。
重点:
1.探究串联电路中电流处处相等;
2.探究并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
3.学会正确使用电流表测量电路中的电流。
难点:
1.设计并实施探究串、并联电路电流特点的实验方案;
2.理解串、并联电路电流特点的本质原因;
3.能运用串、并联电路电流规律解决实际问题。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:探究串联、并联电路的电流规律
1. 探究串联电路的电流规律
实验设计:如图1所示,组成串联电路,把电流表分别串联到电路中的A、B、C三个位置,闭合开关,测量电流的大小。换用不同规格的小灯泡和改变电源进行多次实验。
实验数据:
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.32
0.32
0.32
2
0.24
0.24
0.24
3
0.18
0.18
0.18
分析论证:每次实验A、B、C三个位置的电流都相等。
实验结论:串联电路中,电流处处相等。
2. 探究并联电路的电流规律
提出问题:并联电路中,各个支路中的电流是否相等?干路电流和支路电流之间有什么关系?
实验设计:如图2所示,组成并联电路,把电流表分别串联到电路中的A、B、C三个位置,测量电流的大小。更换小灯泡的规格再次实验。
实验数据:
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.48
0.24
0.24
2
0.52
0.24
0.28
3
0.54
0.26
0.28
分析论证:每次实验中干路电流都大于支路电流,且A位置的电流都等于B、C两个位置的电流之和。
实验结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【典例1】(25-26九年级上·辽宁鞍山·期中)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是 (选填“相同”或“不相同”)的。
(2)请用笔画线代替导线,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)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)排除故障后,他测出了支路的电流,然后他把电流表依次接入电路分别测量出支路电流、干路电流I,两次测得结果都如图丙所示,则 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)。
(5)本次实验的不足之处是: 。
【答案】(1)不相同
(2)
(3)断开
(4) 0.2
(5)只做一次实验,结论具有偶然性
【难度】0.65
【知识点】探究串联电路和并联电路中电流的特点、并联电路的电流规律
【详解】(1)为使实验结论具有普遍性,应选择规格不相同的小灯泡。
(2)由图甲可知,该电路为并联电路,电流表测量灯泡L1的电流,开关控制整个电路,实物图如下图所示:
(3)连接电路时,开关应处于断开状态,防止电路短路损坏元件。
(4)[1][2]因干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流大于支路电流,在图丙中,因指针偏转角度相同,故测量出支路电流时用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A;测干路电流时选用大量程,分度值为0.1A,示数为。由数据可得:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,并联电路中电流规律的表达式是。
(5)仅一次实验数据得出的结论不具有普遍性,应更换不同规格的灯泡多次实验。
【变式1】(25-26九年级上·广东中山·期中)如图甲是同学们“探究串联电路中电流规律”的实验电路图(电流表依次接在A、B、C三点)。
电流表的位置
A
B
C
0.2
0.2
0.2
(1)某同学在测量某处的电流时,电流表的指针偏转如图乙所示,出现这种现象的原因是 。
(2)改正后,测出一组数据如表所示,表格中空缺处的内容为 。
(3)若实验中,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是该小灯泡 (填字母)。
A.灯丝断了 B.被短路了 C.靠近电源负极
(4)同学们认为可以利用该电路图继续探究串联电路的电压规律,在接入电压表后示数如图丙所示,则电压表的示数为 V。为了使读数更精确,他应 。
(5)改正错误后,小明测出AB、BC、AC的电压分别是UAB=1V、UBC=2V、UAC=3V,并由此得到实验结论 (用字母UAB、UBC、UAC表示)。同组小华认为,该结论不可靠,存在的问题是 。
【答案】(1)电流表正负接线柱接反
(2)电流表示数/A
(3)B
(4) 2 断开开关,将电压表换用0~3V的小量程
(5) 实验次数过少,结论具有偶然性
【难度】0.65
【知识点】探究串联电路和并联电路中电流的特点
【详解】(1)在测量某处的电流时,电流表指针反向偏转,说明电流从负接线柱流入、正接线柱流出,即电流表正负接线柱接反。
(2)表格记录的是电流表在A、B、C 三点的电流数据,因此空缺处应为 “电流表示数 / A”。
(3)A.若灯丝断了,整个电路断路,两灯都不发光。故A不符合题意;
B.若灯泡被短路,短路的灯不发光,另一个灯发光,故B符合题意;
C.灯泡是否发光与靠近电源负极无关,故C不符合题意。
故选B。
(4)[1][2]图丙中电压表选用0~15V量程,分度值0.5V,示数为2V;此时电压表指针偏转太小,为使读数更精确,应断开开关,将电压表换用0~3V的小量程(分度值 0.1V)。
(5)[1]根据测量的数据,可得出实验结论:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,即。
[2]仅一次实验得出的结论不可靠,应更换不同规格的灯泡多次实验,避免偶然性。
【变式2】(25-26九年级上·吉林长春·期中)在“探究并联电路电流的规律”实验中,如图甲所示是实验电路图。
(1)实验中应选择规格 的小灯泡进行实验,图乙是测量 点电流的实物电路;
(2)当连接完最后一根导线时,小灯泡立刻发光,电流表指针如图丙所示,出现这两个现象的原因可能是:①连接电路时,开关没有 :② ;
(3)实验初步得出结论:在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流 。
【答案】(1) 不相同 C
(2) 断开 电流表的正负接线柱接反了
(3)之和
【难度】0.85
【知识点】探究串联电路和并联电路中电流的特点
【详解】(1)[1]为了使实验结论具有普遍性,应选择规格不相同的灯泡进行实验。
[2]由图乙知,两灯并联在电路中,电流表测量的是干路的电流,由图甲可知A、B两点分别在两个支路上,C点在干路上,电流表测量干路电流,即C处的电流。
(2)[1][2]在连接电路过程中,当连接完最后一根导线时,小灯泡立刻发光,说明电路中有电流,电流表指针如图丙所示,发现电流表的指针反向偏转了,出现这个现象的原因是①连接电路时,没有断开电路开关;②电流表的正负接线柱接反了。
(3)该实验中,会发现C处的电流等于A处的电流与B处的电流之和,可初步得出结论:在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和。
【变式3】(25-26九年级上·江西赣州·期中)“探究串、并联电路中电流的特点”的实验,柯融同学连接的电路如图甲所示。
(1)请根据甲图所示电路图,用笔画线代替导线将乙图所示电路连接完整;
(2)实验中,柯融发现:闭合开关后,两灯都发光,且比更亮,则通过的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)的电流;
(3)在测两端的电压时,为了节省时间,柯融同学采用以下方法:电压表所接的接点不动,只断开接点,并改接到接点上。柯融所用的方法 (选填“能”或“不能”)测出两端的电压,原因是 ;
(4)方法改进后,测出电源电压、灯泡两端的电压、灯泡两端的电压的多组电压数据并记录在表格中,如下表所示:分析实验数据可得出结论:串联电路中, (填表达式);
U/V
2.4
1.4
3.8
1.5
2.2
3.7
1.2
1.3
2.5
(5)同组的地来同学想继续探究并联电路中电流的规律,他连接的电路如图丙所示,电流表测量 (选填“”或“干路”)的电流;如果要测量流过的电流,只要将丙图中或导线改接一下即可,请在需改接的导线上画“”,并在图中用笔画线代替导线画出正确的接法。
【答案】(1)
(2)等于
(3) 不能 会导致电压表正负接线柱接反(或电压表指针会反偏)
(4)
(5) 干路
【难度】0.65
【知识点】探究串联电路和并联电路中电流的特点
【详解】(1)由图甲可知,电压表并联在灯泡L1两端,电源由两节干电池组成,所以电压为3V,则电压表接0~3V量程的接线柱,如图所示:
(2)串联电路电流处处相等,实验时,闭合开关后,小明发现两灯都发光,L1比L2更亮,则通过L1的电流等于L2的电流,亮度不同是因为小灯泡的规格不同。
(3)[1][2]电压表使用时正负接线柱不能接反,电压表所接的接点不动,只断开接点,并改接到接点上。柯融所用的方法不能测出两端的电压,原因是会导致电压表正负接线柱接反(或电压表指针会反偏)。
(4)由表格中数据得,电源电压等于各用电器的电压之和, 即可得:串联电路中
(5)[1]由图丙可知,电流表在干路上,电流表测量干路的电流。
[2]如果要测量流过的电流,需要将电流表与串联,所以应将a导线接L2的一端改接到电流表的负接线柱,如图所示:
知识点2:串联电路和并联电路的电流规律
电路
电路图
电流规律
文字表达
公式表达
串联
串联电路中,电流处处相等
I=I1=I2
并联
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
I=I1+I2
【典例1】(25-26九年级上·广东广州·期中)小明将两盏不同规格的灯泡按如图所示电路图连接,闭合开关后,观察到灯比灯亮。下列说法正确的是( )
A.通过的电流大于通过的电流 B.通过的电流等于通过的电流
C.如果把和的位置对调,将会比亮 D.通过各点的电流关系是
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】串联电路的电流规律
【详解】AB.L1与L2串联,串联电路的电流处处相等,所以通过的电流等于通过的电流,故A错误,B正确;
C.如果把L1和L2的位置对调,两灯仍串联,通过L2的电流不变,所以L2亮度不变,故C错误;
D.串联电路的电流处处相等,通过各点的电流关系是。故D错误。
故选B。
【变式1】(25-26九年级上·湖南长沙·期中)如图甲所示电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,图乙为电流表指针的位置,电流表示数是0.8A,下列正确的是( )
A.电流表测灯的电流
B.电流表的测量范围为0~0.6A
C.电流表的示数是0.3A
D.通过灯的电流大小是0.7A
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】电流表的量程及读数、判断电流表测量的对象、应用串、并联电路电流规律
【详解】ABC.由图甲可知,两灯泡并联,电流表测干路电流,电流表测支路的电流。由题意可知,电流表示数是0.8A,即通过支路的电流为0.8A,因并联电路中,干路电流大于任何一个支路的电流,因此电流表的示数大于的示数,即大于0.8A。图乙为电流表指针的位置,则应按照大量程读数,分度值为0.1A,示数为1.5A。故ABC错误;
D.由并联电路电流特点可知,通过灯的电流大小为,故D正确。
故选D。
【变式2】(24-25九年级上·四川达州·期中)如图所示的电路中,电源电压不变。
(1)当闭合、和断开时电流表的示数为0.4A,求电流表和的示数各为多少?
(2)当和闭合、断开时,电流表和的示数分别为0.9A和0.3A,求电流表的示数为多少?
(3)若将、和同时闭合会发生什么现象?三个电流表的示数分别为多少?
【答案】(1)的示数为0.4A,的示数为0
(2)的示数为0.6A
(3)电源短路,三个电流表的示数均为0
【难度】0.65
【知识点】短路的电路连接情况及短路的危害、判断电流表测量的对象、串联电路的电流规律、并联电路的电流规律、应用串、并联电路电流规律
【详解】(1)当闭合、和断开时,两灯与两电流表A1、A2串联,电流表A3开路示数为0,此时电流表A1的示数为0.4A,根据串联电路电流处处相等可知,电流表A2的示数也为0.4A。
(2)当和闭合、断开时,两灯并联,电流表A3测干路电流示数为0.9A,电流表A1测灯泡L1所在支路电流,电流表A2测灯泡L2所在支路电流,示数为0.3A,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A1示数为
(3)当S1、S2和S3同时闭合时,电流从电源正极开始,直接回到电源负极,故发生电源短路,电源将被烧坏,三个电流表的示数均为0。
【变式3】(25-26九年级上·甘肃兰州·期中)如图所示的电路,闭合开关、S后,两灯均发光。下列说法不正确的是( )
A.灯、是并联的
B.电流表示数大于示数
C.断开后,电流表的示数变小
D.断开后,电流表和的示数相同
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】判断电流表测量的对象、并联电路的电流规律
【详解】AB.如图,闭合开关S1、S后,灯L1、L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2电流,S1在L2支路上,S在干路上。根据并联电路电流规律可知,电流表A1示数大于A2示数,故AB正确,不符合题意;
C.并联电路各支路互不影响,断开S1后,电路中减小一个支路,则干路电流减小,所以电流表A1的示数变小,故C正确,不符合题意;
D.断开S1后,电路为L1单独工作的简单电路,L2所在支路断路,则电流表A1有示数,电流表A2没有示数,电流表A2和A1的示数不相同,故D错误,符合题意。
故选D。
【方法技巧】
方法技巧1 电流实验注意事项
探究串联电路电流规律实验中
(1)在换用不同规格的灯泡进行多次实验时,可以同时更换两个灯泡的规格,也可以每次只更换其中一个灯泡的规格。
(2)实验中调整电流表的位置或在更换小灯泡时,都应该断开开关,然后再调整或更换。
方法技巧2 电流相等与串并联关系
并联电路中,通过两个用电器的电流可能相等,即仅凭通过两个用电器的电流相等不能推断就是串联电路。
串联电路中,电流处处相等,如果电流不相等,则这两个用电器肯定不是串联,只能是并联。
【巩固训练】
1.(25-26九年级上·广东汕头·期中)如图甲是“探究串联电路电流特点”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“不相同”)的;
(2)实验前,小明发现电流表的指针偏转如图乙所示,接下来的操作应是 ;
(3)小明同学刚连接完整最后一根导线,就发现电流表的指针发生了偏转,这是因为他在连接电路时开关忘记了 ;
(4)如表是小明实验中的一组数据,指出表格中所记录的数据中,明显错误的是 (选填“A”、“B”或“C”)位置的数值,更正后得出的结论为串联电路中各处的电流 ;
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.5
0.5
2.5
(5)当用电流表测出A、B、C三点的电流并记录数据后,下一步应该做的是 。
【答案】(1)不相同
(2)进行校零
(3)断开
(4) C 相等
(5)换用不同规格的小灯泡再测几组电流值
【难度】0.85
【知识点】探究串联电路和并联电路中电流的特点、串联电路的电流规律
【详解】(1)为了避免偶然性,得出具有普遍性的规律,实验时最好选择规格不同的灯泡。
(2)实验前,电流表的指针未指在零刻线,说明电流表未调零,因此接下来的操作应是对电流表进行校零。
(3)为了电路安全,连接电路时应将开关断开,实验时连接好最后一根导线,电流表指针发生偏转,说明电路中存在电流,所以原因是:连接电路时没有将开关断开。
(4)[1][2]由串联电流规律可知,电流是处处相等的,故C位置的数值错误,C位置记录的电流值扩大了5倍,造成错误的原因是连接的是电流表的小量程,却按照大量程读数了。
(5)一次实验得出的结论具有偶然性,所以接下来应该换用规格不同的灯泡进行重复实验,在获得多组数据后再得出具有普遍性的实验结论。
2.(25-26九年级上·辽宁丹东·期中)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:
(1)请根据图(a)中的电路图,用笔画线代替导线将图(b)中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡的电流。 连接电路时应 开关;
(2)用电流表分别测量、、三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,分析数据可知:并联电路中电流的特点是 ;
次数
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
0.28
0.42
(3)在第2次实验中测得、两点的电流相等,原因可能是 。
【答案】(1) 断开
(2)IC=IA+IB
(3)见解析
【难度】0.65
【知识点】对照电路图连接实物、判断电流表测量的对象、探究串联电路和并联电路中电流的特点、并联电路的电流规律
【详解】(1)[1]图(a)中两灯泡并联,开关在干路上控制整个电路,电流表测量流过小灯泡L1的电流,则将电流表串联在L1的支路中,如图所示:
[2]连接电路时开关应断开,以防止短路或电流过大损坏元件。
(2)分析表格中的实验数据可知,IC的值始终等于IA+IB。则可得并联电路电流的特点:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即IC=IA+IB。
(3)在第2次实验中,IA=0.22 A,IB=0.22 A,两条支路电流相等。原因可能是两个小灯泡的规格相同,导致流过两灯泡的电流相等。
3.(25-26九年级上·黑龙江·期中)小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)小明同学在进行实验时,闭合开关前,发现电流表指针如图乙向“0”刻度的左侧偏转,他应 ;
(2)他先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯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,他在测量A处的电流时,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(4)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,请你指出他们实验应改进的地方是 。
【答案】(1)将电流表校零
(2)电流表或L1断路
(3)0.24
(4)见解析
【难度】0.65
【知识点】电流表的量程及读数、探究串联电路和并联电路中电流的特点、用电流表检测电路故障
【详解】(1)闭合开关前,发现指针如图乙向“0”刻度的左侧偏转,说明电流表没有校零,他应将电流表校零。
(2)闭合开关后,两灯并联,发现L2亮,L1不亮,说明干路和L2支路完好,则L1所在支路可能出现断路,故障可能是电流表或L1断路。
(3)图丙中电流表的量程为0.6A,分度值为0.02A,电流大小为0.24A。
(4)只根据一组数据得出结论有偶然性,为得出普遍性的结论,要换用不同规格的小灯泡进行多次实验。
4.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)小明用如图所示的电路“探究串联电路的电流特点”,图甲为电路图,图乙为实物图,用同一个电流表分别接在A、B、C三处去测量电流。
(1)选器材时,小明应选择规格 灯泡。
(2)换用不同电池完成测量后,记录数据如表所示,分析数据可得:在串联电路中,电流 ;
实验序号
电流表的位置
A
B
C
1
电流 I/A
0.32
0.32
0.32
2
电流 I/A
0.26
0.26
0.26
3
电流 I/A
0.20
0.20
0.20
(3)实验中,小明发现灯L2始终比L1亮,因此猜想灯泡靠近电源正极的远近可能会影响灯泡亮度知这个猜想,在现有器材不变的情况下,你可以 (填操作方法)。
【答案】(1)不同
(2)处处相等
(3)两灯泡位置互换/与开关位置互换
【难度】0.65
【知识点】探究串联电路和并联电路中电流的特点、串联电路的电流规律
【详解】(1)为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同规格的小灯泡进行实验。
(2)根据表格数据可知,每组数据中各处电流大小是相等的,由此可得串联电路电流是处处相等。
(3)小明猜想灯泡靠近电源正极的远近可能会影响灯泡亮度。为了验证这个猜想,可以将两灯泡位置互换,灯靠近电源正极的远近改变,观察灯的发光情况。
5.(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)在探究“并联电路的电流规律”实验中,电路图如图甲所示:
(1)请用笔画线表示导线将图乙中的电路连接完整。要求:两灯泡并联,电流表测干路中的电流,开关S控制两灯,导线不能交叉,电流表选择的量程;
(2)某次测量时,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 ;
(3)用电流表分别测量流过三点的电流,更换规格不同的灯泡多次实验,实验数据如下表,分析数据可知:并联电路中电流的特点是 (文字表述)。本实验要进行多次测量的目的是 ;
(4)在实验中,某同学不慎用一根导线两端连在了灯座的两个接线柱上了,则此时我们将观察到灯 。(选填“变亮”“变暗”“不变”或“熄灭”)
次数
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.26
0.48
3
0.20
0.22
0.42
【答案】(1)
(2)0.14
(3) 干路电流等于各支路电流之和 避免偶然性
(4)熄灭
【难度】0.85
【知识点】探究串联电路和并联电路中电流的特点
【详解】(1)两灯泡并联,即两灯泡首首相连、尾尾相连,电流表测干路中的电流、开关S控制两灯,故电流表和开关都在干路上,如图所示:
(2)由图丙可知,电流表选择了小量程,故其分度值为0.02A,则此时电流表示数为0.14A。
(3)[1]根据表格中三次实验数据可以看出,两点的电流之和始终等于C点的电流,因为C点电流为干路电流,A、B点电流为支路电流,故可得出并联电路中电流的特点是干路电流为各支路电流之和。
[2]实验中更换规格不同的灯泡进行多次测量的目的是为了避免偶然性,使实验结论具有普遍性。
(4)若用一根导线的两端连在了灯座的两个接线柱上,则灯将被短路,由于两灯泡并联,故灯也会被短路,故将观察到灯熄灭。
6.(25-26九年级上·河北邯郸·期中)在研究串、并联电路的电流特点时,小明同学进行了以下操作:
(1)小明用如图甲所示电路来探究“串联电路中电流的特点”,连接电路时,应将电流表与被测用电器 联在电路中,且使电流从电流表的正接线柱流入。小明在连接电路时,发现刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知他在连接电路过程中的错误是 ;
(2)下表中是小明在“探究串联电路中电流的特点”实验中的一组数据,明显错误的一个数值是 。
电流表的位置
a
b
c
电流I/A
0.3
0.3
1.5
(3)小明用如图乙所示电路“探究并联电路中电流的特点”时,分别测出了A、B、C处的电流、、,并记录下数据,接下来应该采取的操作是______(填字母);
A.更换规格不同的灯泡,再次进行实验
B.将灯泡L1、L2的位置互换,再次进行实验
C.更换电源,再次进行实验
(4)最后,小明可以得出的结论是:在并联电路中,干路中的电流等于 。
【答案】(1) 串 连接电路时,没有断开开关
(2)1.5
(3)A
(4)支路电流之和
【难度】0.85
【知识点】探究串联电路和并联电路中电流的特点
【详解】(1)[1]根据电流表的使用注意事项可知,应将电流表与被测用电器串联在电路中。
[2]小明在连接电路时,发现刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,说明此时电路通路,由此可知他在连接电路过程中的错误是:连接电路时,没有断开开关。
(2)明显错误的一个数值是1.5,因为这个数据与其他两个数据相差很大,原因是:接的是0-0.6A的量程,却按照0-3A的量程读数。
(3)测出一组实验数据后,为得出普遍结论,应更换不同规格灯泡进行多次实验,测出多组实验数据,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(4)可以得出的结论是:在并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和。
7.(25-26九年级上·北京海淀·期中)如图所示的电路中,闭合开关,灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是( )
A.若观察到灯L1比灯L2亮,说明通过灯L1的电流更大
B.因为A处更靠近电源正极,所以通过A处的电流大于通过B处的电流
C.将同一块电流表分别接在A、B、C三处,电流表的示数相同
D.将灯L1与灯L2的位置互换后,通过B处的电流与通过C处的电流仍相等
【答案】CD
【难度】0.85
【知识点】串联电路的电流规律
【详解】ABC.由图可知,该电路为串联电路,由串联电路电流的特点可知,各处的电流是相等的,故AB错误,C正确;
D.将灯L1与灯L2的位置互换后,该电路仍为串联电路,各处的电流都相等,故D正确。
故选CD。
8.(25-26九年级上·黑龙江·期中)如图所示的实物图,如果闭合开关后,电流表的示数为,电流表的示数为,那么通过小灯泡、的电流分别是( )
A.0.2A,0.5A B.0.5A,0.3A C.0.5A,0.2A D.0.2A,0.3A
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】判断电流表测量的对象、并联电路的电流规律、应用串、并联电路电流规律
【详解】观察电路图可知,电流从电源正极出发,经过开关、电流表A2后分为两条支路,一条经过灯泡L2,电流表A1,一条经过灯泡L1,最后两路电流汇合,回到电源负极。因此,L1和L2是并联关系,电流表A2串联在干路上测干路电流,为0.5A,电流表A1测通过灯L2的电流,为0.3A,在并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯L1的电流
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
9.如图甲所示的实物电路中,当开关闭合时,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.通过灯L1的电流为0.3A B.通过灯L1的电流为1.2A
C.通过灯L2的电流为1.5A D.通过灯L2的电流为1.2A
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】判断电流表测量的对象、应用串、并联电路电流规律
【详解】CD.如图闭合开关后,灯泡L1和L2并联,L2所在支路串联的电流表量程是0~0.6A,偏转如图乙,所以L2所在支路电流为0.3A,故CD错误;
AB.干路上电流表量程为0~3A,偏转如图乙所示,所以干路电流为1.5A,所以通过灯L1的电流为
故A错误,B正确。
故选B。
10.如图甲所示的实物电路中,当开关闭合时,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.通过灯L1的电流为1.5A B.通过灯L1的电流为0.3A
C.通过灯L2的电流为1.2A D.通过灯L2的电流为0.3A
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】判断电流表测量的对象、应用串、并联电路电流规律
【详解】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流,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在同一个位置,所以,干路电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=1.5A,L2支路电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过L2中的电流示数I2=0.3A,则灯L1中的电流
I1=I—I2=1.5A-0.3A=1.2A
故ABC错误,D正确。
故选D。
11.(25-26九年级上·广东东莞·期中)如图所示,如果要使灯、串联,则应闭合开关 ,断开开关 ,如果此时电流表的示数为0.25A,则通过的电流 A。
【答案】 S1 S2和S3 0.25
【难度】0.65
【知识点】串联电路的设计、串联电路的电流规律
【详解】[1][2][3]要使两灯泡串联,则应将两灯泡首尾相连,接到电源两端;由图可知,只能闭合S1,断开S2、S3,才能实现两灯泡的串联;此时电流表测量串联电路的电流,由于串联电路处处电流相等,因此通过L1、L2的电流都为0.25A。
12.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)学习“简单电路”一章后,同学们纠正了一些错误的前概念:图甲中小灯 侧的电流方向标注错误;图乙与 规律不符。
【答案】 右 串联电路电流
【难度】0.65
【知识点】判断闭合电路中的电流方向、串联电路的电流规律
【详解】[1]电池有正、负两个极,在闭合回路中,电流从正极流出,经过用电器后从负极流回电池。所以图甲中小灯右侧的电流方向标注错误。
[2]图乙中两灯泡串联,串联电路中电流处处相等。
13.(25-26九年级上·辽宁鞍山·期中)如图所示电路,已知开关闭合后,通过的电流分别为0.3A、0.5A、0.7A,则电流表的示数为 A,的示数为 A。
【答案】 1.2 0.8
【难度】0.85
【知识点】判断电流表测量的对象、并联电路的电流规律
【详解】[1][2]如图所示电路,闭合开关后,灯并联,电流表测灯L2和灯L3的总电流,电流表A2测灯L1和L2的总电流,根据并联电流特点可得,电流表的示数为
电流表A2的示数为
14.(25-26九年级上·天津滨海新·期中)如图所示,只闭合时,电流表的示数为0.6A,再闭合,电流表的示数变为1A,则此过程灯的亮度 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”),通过R的电流是 A。
【答案】 不变 0.4
【难度】0.65
【知识点】辨析电路的串并联、并联电路的电流规律
【详解】[1]先闭合S1,再闭合S2后,电路是一个并联电路,加在小灯泡两端的电压不变,则此过程灯的亮度不变。
[2]只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,再闭合S2,电路是一个并联电路,加在小灯泡两端的电压不变,流经小灯泡的电流不变仍为0.6A,电流表此时测量的是干路的总电流示数为1A,则通过R的电流是
15.(25-26九年级上·福建福州·期中)如图所示的电路中,闭合开关S后,电流表A1、A2和A3的示数分别为2A、1.5A和1A,则灯L1与灯L2是 (填“串”或“并”)联的,流过L2的电流分别为 A。
【答案】 并 0.5
【难度】0.85
【知识点】辨析电路的串并联、并联电路的电流规律
【详解】[1][2]由电路图可知,三个灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯L2与L3的电流之和,电流表A3测灯L1、L2的电流之和;根据并联电路的电流规律可知通过灯L1的电流I1=I-IA2=2A-1.5A=0.5A
通过灯L2的电流I2=IA3-I1=1A-0.5A=0.5A
16.(24-25九年级上·甘肃金昌·期中)如图所示的电路,当开关合上时,电流表A2的示数为0.9A,A1的示数为0.5A,通过灯L1的电流是 A,通过灯L2的电流是 A。
【答案】 0.5 0.4
【难度】0.65
【知识点】判断电流表测量的对象、并联电路的电流规律、应用串、并联电路电流规律
【详解】[1][2]由图可知,两灯并联,电流表A2测通过干路的电流,电流表A1测通过灯L1的电流,则I=0.9A。通过灯L1的电流为I1=0.5A,根据并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和,所以通过灯L2的电流大小
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第4节 串联、并联电路中电流的特点
目录
【学科素养】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:探究串联、并联电路的电流规律 2
知识点2:串联电路和并联电路的电流规律 4
【方法技巧】 4
方法技巧1 电流实验注意事项 4
方法技巧2 电流相等与串并联关系 5
【巩固训练】 5
【学科素养】
1.科学观念:理解串、并联电路电流规律,能用其解释生活中简单的电路现象;
2.科学思维:通过分析串、并联电路电流特点,建立 “路径模型” 和 “电流分配模型”,培养逻辑推理和归纳总结能力;
3.科学探究:经历 “提出问题 — 猜想假设 — 设计实验 — 收集数据 — 分析论证” 的完整过程,掌握用电流表测量电路电流的技能,学会通过多次实验寻找普遍规律;
4.科学态度与责任:通过家庭电路观察实践,体会物理与生活的联系,培养安全用电意识。
重点:
1.探究串联电路中电流处处相等;
2.探究并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
3.学会正确使用电流表测量电路中的电流。
难点:
1.设计并实施探究串、并联电路电流特点的实验方案;
2.理解串、并联电路电流特点的本质原因;
3.能运用串、并联电路电流规律解决实际问题。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:探究串联、并联电路的电流规律
1. 探究串联电路的电流规律
实验设计:如图1所示,组成串联电路,把电流表分别串联到电路中的A、B、C三个位置,闭合开关,测量电流的大小。换用不同规格的小灯泡和改变电源进行多次实验。
实验数据:
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.32
0.32
0.32
2
0.24
0.24
0.24
3
0.18
0.18
0.18
分析论证:每次实验A、B、C三个位置的电流都相等。
实验结论:串联电路中,电流处处相等。
2. 探究并联电路的电流规律
提出问题:并联电路中,各个支路中的电流是否相等?干路电流和支路电流之间有什么关系?
实验设计:如图2所示,组成并联电路,把电流表分别串联到电路中的A、B、C三个位置,测量电流的大小。更换小灯泡的规格再次实验。
实验数据:
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.48
0.24
0.24
2
0.52
0.24
0.28
3
0.54
0.26
0.28
分析论证:每次实验中干路电流都大于支路电流,且A位置的电流都等于B、C两个位置的电流之和。
实验结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【典例1】(25-26九年级上·辽宁鞍山·期中)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是 (选填“相同”或“不相同”)的。
(2)请用笔画线代替导线,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)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)排除故障后,他测出了支路的电流,然后他把电流表依次接入电路分别测量出支路电流、干路电流I,两次测得结果都如图丙所示,则 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)。
(5)本次实验的不足之处是: 。
【变式1】(25-26九年级上·广东中山·期中)如图甲是同学们“探究串联电路中电流规律”的实验电路图(电流表依次接在A、B、C三点)。
电流表的位置
A
B
C
0.2
0.2
0.2
(1)某同学在测量某处的电流时,电流表的指针偏转如图乙所示,出现这种现象的原因是 。
(2)改正后,测出一组数据如表所示,表格中空缺处的内容为 。
(3)若实验中,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是该小灯泡 (填字母)。
A.灯丝断了 B.被短路了 C.靠近电源负极
(4)同学们认为可以利用该电路图继续探究串联电路的电压规律,在接入电压表后示数如图丙所示,则电压表的示数为 V。为了使读数更精确,他应 。
(5)改正错误后,小明测出AB、BC、AC的电压分别是UAB=1V、UBC=2V、UAC=3V,并由此得到实验结论 (用字母UAB、UBC、UAC表示)。同组小华认为,该结论不可靠,存在的问题是 。
【变式2】(25-26九年级上·吉林长春·期中)在“探究并联电路电流的规律”实验中,如图甲所示是实验电路图。
(1)实验中应选择规格 的小灯泡进行实验,图乙是测量 点电流的实物电路;
(2)当连接完最后一根导线时,小灯泡立刻发光,电流表指针如图丙所示,出现这两个现象的原因可能是:①连接电路时,开关没有 :② ;
(3)实验初步得出结论:在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流 。
【变式3】(25-26九年级上·江西赣州·期中)“探究串、并联电路中电流的特点”的实验,柯融同学连接的电路如图甲所示。
(1)请根据甲图所示电路图,用笔画线代替导线将乙图所示电路连接完整;
(2)实验中,柯融发现:闭合开关后,两灯都发光,且比更亮,则通过的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)的电流;
(3)在测两端的电压时,为了节省时间,柯融同学采用以下方法:电压表所接的接点不动,只断开接点,并改接到接点上。柯融所用的方法 (选填“能”或“不能”)测出两端的电压,原因是 ;
(4)方法改进后,测出电源电压、灯泡两端的电压、灯泡两端的电压的多组电压数据并记录在表格中,如下表所示:分析实验数据可得出结论:串联电路中, (填表达式);
U/V
2.4
1.4
3.8
1.5
2.2
3.7
1.2
1.3
2.5
(5)同组的地来同学想继续探究并联电路中电流的规律,他连接的电路如图丙所示,电流表测量 (选填“”或“干路”)的电流;如果要测量流过的电流,只要将丙图中或导线改接一下即可,请在需改接的导线上画“”,并在图中用笔画线代替导线画出正确的接法。
知识点2:串联电路和并联电路的电流规律
电路
电路图
电流规律
文字表达
公式表达
串联
串联电路中,电流处处相等
I=I1=I2
并联
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
I=I1+I2
【典例1】(25-26九年级上·广东广州·期中)小明将两盏不同规格的灯泡按如图所示电路图连接,闭合开关后,观察到灯比灯亮。下列说法正确的是( )
A.通过的电流大于通过的电流 B.通过的电流等于通过的电流
C.如果把和的位置对调,将会比亮 D.通过各点的电流关系是
【变式1】(25-26九年级上·湖南长沙·期中)如图甲所示电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,图乙为电流表指针的位置,电流表示数是0.8A,下列正确的是( )
A.电流表测灯的电流
B.电流表的测量范围为0~0.6A
C.电流表的示数是0.3A
D.通过灯的电流大小是0.7A
【变式2】(24-25九年级上·四川达州·期中)如图所示的电路中,电源电压不变。
(1)当闭合、和断开时电流表的示数为0.4A,求电流表和的示数各为多少?
(2)当和闭合、断开时,电流表和的示数分别为0.9A和0.3A,求电流表的示数为多少?
(3)若将、和同时闭合会发生什么现象?三个电流表的示数分别为多少?
【变式3】(25-26九年级上·甘肃兰州·期中)如图所示的电路,闭合开关、S后,两灯均发光。下列说法不正确的是( )
A.灯、是并联的
B.电流表示数大于示数
C.断开后,电流表的示数变小
D.断开后,电流表和的示数相同
【方法技巧】
方法技巧1 电流实验注意事项
探究串联电路电流规律实验中
(1)在换用不同规格的灯泡进行多次实验时,可以同时更换两个灯泡的规格,也可以每次只更换其中一个灯泡的规格。
(2)实验中调整电流表的位置或在更换小灯泡时,都应该断开开关,然后再调整或更换。
方法技巧2 电流相等与串并联关系
并联电路中,通过两个用电器的电流可能相等,即仅凭通过两个用电器的电流相等不能推断就是串联电路。
串联电路中,电流处处相等,如果电流不相等,则这两个用电器肯定不是串联,只能是并联。
【巩固训练】
1.(25-26九年级上·广东汕头·期中)如图甲是“探究串联电路电流特点”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“不相同”)的;
(2)实验前,小明发现电流表的指针偏转如图乙所示,接下来的操作应是 ;
(3)小明同学刚连接完整最后一根导线,就发现电流表的指针发生了偏转,这是因为他在连接电路时开关忘记了 ;
(4)如表是小明实验中的一组数据,指出表格中所记录的数据中,明显错误的是 (选填“A”、“B”或“C”)位置的数值,更正后得出的结论为串联电路中各处的电流 ;
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.5
0.5
2.5
(5)当用电流表测出A、B、C三点的电流并记录数据后,下一步应该做的是 。
2.(25-26九年级上·辽宁丹东·期中)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:
(1)请根据图(a)中的电路图,用笔画线代替导线将图(b)中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡的电流。 连接电路时应 开关;
(2)用电流表分别测量、、三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,分析数据可知:并联电路中电流的特点是 ;
次数
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
0.28
0.42
(3)在第2次实验中测得、两点的电流相等,原因可能是 。
3.(25-26九年级上·黑龙江·期中)小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)小明同学在进行实验时,闭合开关前,发现电流表指针如图乙向“0”刻度的左侧偏转,他应 ;
(2)他先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯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,他在测量A处的电流时,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(4)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,请你指出他们实验应改进的地方是 。
4.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)小明用如图所示的电路“探究串联电路的电流特点”,图甲为电路图,图乙为实物图,用同一个电流表分别接在A、B、C三处去测量电流。
(1)选器材时,小明应选择规格 灯泡。
(2)换用不同电池完成测量后,记录数据如表所示,分析数据可得:在串联电路中,电流 ;
实验序号
电流表的位置
A
B
C
1
电流 I/A
0.32
0.32
0.32
2
电流 I/A
0.26
0.26
0.26
3
电流 I/A
0.20
0.20
0.20
(3)实验中,小明发现灯L2始终比L1亮,因此猜想灯泡靠近电源正极的远近可能会影响灯泡亮度知这个猜想,在现有器材不变的情况下,你可以 (填操作方法)。
5.(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)在探究“并联电路的电流规律”实验中,电路图如图甲所示:
(1)请用笔画线表示导线将图乙中的电路连接完整。要求:两灯泡并联,电流表测干路中的电流,开关S控制两灯,导线不能交叉,电流表选择的量程;
(2)某次测量时,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 ;
(3)用电流表分别测量流过三点的电流,更换规格不同的灯泡多次实验,实验数据如下表,分析数据可知:并联电路中电流的特点是 (文字表述)。本实验要进行多次测量的目的是 ;
(4)在实验中,某同学不慎用一根导线两端连在了灯座的两个接线柱上了,则此时我们将观察到灯 。(选填“变亮”“变暗”“不变”或“熄灭”)
次数
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.26
0.48
3
0.20
0.22
0.42
6.(25-26九年级上·河北邯郸·期中)在研究串、并联电路的电流特点时,小明同学进行了以下操作:
(1)小明用如图甲所示电路来探究“串联电路中电流的特点”,连接电路时,应将电流表与被测用电器 联在电路中,且使电流从电流表的正接线柱流入。小明在连接电路时,发现刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知他在连接电路过程中的错误是 ;
(2)下表中是小明在“探究串联电路中电流的特点”实验中的一组数据,明显错误的一个数值是 。
电流表的位置
a
b
c
电流I/A
0.3
0.3
1.5
(3)小明用如图乙所示电路“探究并联电路中电流的特点”时,分别测出了A、B、C处的电流、、,并记录下数据,接下来应该采取的操作是______(填字母);
A.更换规格不同的灯泡,再次进行实验
B.将灯泡L1、L2的位置互换,再次进行实验
C.更换电源,再次进行实验
(4)最后,小明可以得出的结论是:在并联电路中,干路中的电流等于 。
7.(25-26九年级上·北京海淀·期中)如图所示的电路中,闭合开关,灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是( )
A.若观察到灯L1比灯L2亮,说明通过灯L1的电流更大
B.因为A处更靠近电源正极,所以通过A处的电流大于通过B处的电流
C.将同一块电流表分别接在A、B、C三处,电流表的示数相同
D.将灯L1与灯L2的位置互换后,通过B处的电流与通过C处的电流仍相等
8.(25-26九年级上·黑龙江·期中)如图所示的实物图,如果闭合开关后,电流表的示数为,电流表的示数为,那么通过小灯泡、的电流分别是( )
A.0.2A,0.5A B.0.5A,0.3A C.0.5A,0.2A D.0.2A,0.3A
9.如图甲所示的实物电路中,当开关闭合时,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.通过灯L1的电流为0.3A B.通过灯L1的电流为1.2A
C.通过灯L2的电流为1.5A D.通过灯L2的电流为1.2A
10.如图甲所示的实物电路中,当开关闭合时,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.通过灯L1的电流为1.5A B.通过灯L1的电流为0.3A
C.通过灯L2的电流为1.2A D.通过灯L2的电流为0.3A
11.(25-26九年级上·广东东莞·期中)如图所示,如果要使灯、串联,则应闭合开关 ,断开开关 ,如果此时电流表的示数为0.25A,则通过的电流 A。
12.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)学习“简单电路”一章后,同学们纠正了一些错误的前概念:图甲中小灯 侧的电流方向标注错误;图乙与 规律不符。
13.(25-26九年级上·辽宁鞍山·期中)如图所示电路,已知开关闭合后,通过的电流分别为0.3A、0.5A、0.7A,则电流表的示数为 A,的示数为 A。
14.(25-26九年级上·天津滨海新·期中)如图所示,只闭合时,电流表的示数为0.6A,再闭合,电流表的示数变为1A,则此过程灯的亮度 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”),通过R的电流是 A。
15.(25-26九年级上·福建福州·期中)如图所示的电路中,闭合开关S后,电流表A1、A2和A3的示数分别为2A、1.5A和1A,则灯L1与灯L2是 (填“串”或“并”)联的,流过L2的电流分别为 A。
16.(24-25九年级上·甘肃金昌·期中)如图所示的电路,当开关合上时,电流表A2的示数为0.9A,A1的示数为0.5A,通过灯L1的电流是 A,通过灯L2的电流是 A。
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