内容正文:
专题十六 实验突破:探究串、并联电路的电流、电压规律
实验突破1 探究串、并联电路的电流规律
1.电流表(或电压表)问题分析。
(1)电表指针反向偏转,说明电流表(或电压表) 。
(2)电表指针正偏过小,说明电流表(或电压表) 。
(3)电表指针正偏过大,说明电流表(或电压表) 。
2.电路故障分析。如图所示电路中,闭合开关,如果灯 L₁不亮,有可能是 。如果灯泡L₁短路,则 有示数, 无示数;如果灯泡L₁ 断路, 无示数, 有示数接近电源电压。
3.改变电源电压或换用不同规格灯泡多次实验的目的: 。
【典例1】(2025江汉区)某同学用三个电流表和两个小灯泡做实验,探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系,其连接的电路如图甲所示。
(1)请将图甲中的实物电路连接完整,导线不允许交叉。
(2)连接电路时开关要 ,闭合开关前,其中一块电流表的指针偏转如图乙所示,接下来的操作是 。
(3)电路连接完整后,闭合开关,两灯均正常发光,且电流表A₃和电流表 A₁的指针均指向图丙所示的位置,该同学将记录的数据填入下表,发现并联电路干路中的电流不等于各支路中的电流之和,检查后发现是电流表 (选填“A₁”“A₂”或“A₃”)的读数错误造成的,改正错误后,测得的通过L₁和L₂的电流大小分别为 A和 A。
电流表
电流 I/A
0.70
0.56
0.70
【补充设问】
(4)该同学在连接电路时,当他把最后一根导线接好时,小灯泡马上亮起来了,出现这种现象的原因是 。
(5)在测量电流的过程中,若在闭合开关后电流表的指针出现了如图丁所示的情况,出现该现象的原因是 。
(6)该同学将电流表接在 L₁ 所在的支路上,闭合开关,观察到灯泡 L₂发光,但灯泡 不发光,电流表的指针没有偏转,电路可能存在的故障是 (选填“灯泡 L₁ 断路”或“灯泡 L₁ 短路”)。
【即训1】(2025长春中考)在“探究串联电路中各处电流的关系”的实验中:
数据序号
A 点电流.
B 点电流IB/A
C 点电流 Ic/A
1
0.30
0.30
2
0.28
0.28
0.28
3
0.22
0.22
0.22
(1)实验中,选择的两个灯泡的规格应该是 (选填“相同”或“不相同”)的。连接电路时开关应 。正确连接电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,为 A,继续测量 B、C两点的电流,填入表格中。
(2)完善表格后,分析实验数据,得出结论: 。
实验突破2 探究串、并联电路的电压规律
【典例2】(2025成都中考)在探究“串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”实验中,图甲是某小组设计的电路图。
(1)图乙是他们连接的实物电路图,闭合开关,电压表测量 两端的电压。
(2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是 。(写出一条即可)
(3)某次操作中他们将电压表并联在 两端,闭合开关,发现灯泡 不亮,灯泡 发光,电压表有较小示数,下列分析合理的是 (填字母标号)。
A. L₁断路 B. 短路
C. L₁电阻比L₂电阻小 D. L₁电阻比L₂电阻大
【补充设问】
(4)为了得到普遍规律,应进行多次实验,下列操作最合理的是 (填字母标号)。
A.重新连接一个并联电路再次实验
B.将灯泡L₁和灯泡L₂互换位置再次实验
C.换用不同规格的灯泡多次实验
(5)多次实验后,该同学可得出的实验结论是: 。
【即训2】如图,在“探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系”实验中,小南使用了两个相同的灯泡。
(1)在如图甲所示的电路中,用电压表接在 ab 两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,电压表的示数为 V。
(2)依次将电压表接入到电路中的 ab、cd、ef 两点之间,闭合开关发现电压表示数相等。由此他得到结论:并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等。此结论 (选填“可靠”或“不可靠”),接下来应该进行的操作是断开开关, (填字母标号)。
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将 的位置交换,再次探究
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
(3)小南发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯两端的电压分别为 和 则 (选填“大于”“等于”或“小于”)
【强化练习】(2025青山区)某同学为探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系,连接如图所示电路,电源为两节新干电池,所有器材都完好且连接无误。实验测得 L₂两端电压和电源两端电压分别为U₁、U₂和U,下列说法正确的是( )
A.若只将②线由e 改接到b,闭合开关后,电压表示数为3V
B.在图示情况下,若要测量L₂ 两端电压,只需将①线由a改接到b
C.通过实验可以初步得出结论:
D.在图示情况下闭合开关,两灯均能发光,若L₁发生断路,电压表示数将变小
专题十六实验突破:探究串、并联电路的电流、电压规律
实验突破1 探究串、并联电路的电流规律
1.电流表(或电压表)问题分析。
(1)电表指针反向偏转,说明电流表(或电压表) 正负接线柱接反了 。
(2)电表指针正偏过小,说明电流表(或电压表) 测量范围选择过大 。
(3)电表指针正偏过大,说明电流表(或电压表) 测量范围选择过小 。
2.电路故障分析。如图所示电路中,闭合开关,如果灯 L₁ 不亮,有可能是 短路或断路 。如果灯泡L₁ 短路,则 电流表 有示数, 电压表 无示数;如果灯泡L₁ 断路, 电流表 无示数, 电压表 有示数接近电源电压。
3.改变电源电压或换用不同规格灯泡多次实验的目的:使得出的规律具有普遍性 。
【典例1】(2025江汉区)某同学用三个电流表和两个小灯泡做实验,探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系,其连接的电路如图甲所示。
(1)请将图甲中的实物电路连接完整,导线不允许交叉。
(2)连接电路时开关要 断开 ,闭合开关前,其中一块电流表的指针偏转如图乙所示,接下来的操作是 对该电流表调零 。
(3)电路连接完整后,闭合开关,两灯均正常发光,且电流表A₃和电流表A₁的指针均指向图丙所示的位置,该同学将记录的数据填入下表,发现并联电路干路中的电流不等于各支路中的电流之和,检查后发现是电流表 A₃ (选填“A₁”“A₂”或“A₃”)的读数错误造成的,改正错误后,测得的通过L₁和L₂的电流大小分别为 0.56 A 和 0.14 A。
电流表
A₁
A₂
A₃
电流 I/A
0.70
0.56
0.70
【补充设问】
(4)该同学在连接电路时,当他把最后一根导线接好时,小灯泡马上亮起来了,出现这种现象的原因是 连接电路时开关没有断开 。
(5)在测量电流的过程中,若在闭合开关后电流表的指针出现了如图丁所示的情况,出现该现象的原因是 电流表的正负接线柱接反了 。
(6)该同学将电流表接在L₁所在的支路上,闭合开关,观察到灯泡 发光,但灯泡L₁不发光,电流表的指针没有偏转,电路可能存在的故障是 灯泡L₁ 断路 (选填“灯泡 断路”或“灯泡L₁短路”)。
【即训1】(2025长春中考)在“探究串联电路中各处电流的关系”的实验中:
数据序号
A 点电流IA/A
B 点电流
C 点电流 Ic/A
1
0.30
0.30
2
0.28
0.28
0.28
3
0.22
0.22
0.22
(1)实验中,选择的两个灯泡的规格应该是 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的。连接电路时开关应 断开 。正确连接电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,为 0.3 A,继续测量B、C两点的电流,填入表格中。
(2)完善表格后,分析实验数据,得出结论:在串联电路中电流处处相等 。
实验突破2 探究串、并联电路的电压规律
【典例2】(2025成都中考)在探究“串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”实验中,图甲是某小组设计的电路图。
(1)图乙是他们连接的实物电路图,闭合开关,电压表测量 电源 两端的电压。
(2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是 电压表电阻很大,串联在电路中相当于断路,会使电路中电流非常微弱,导致小灯泡无法发光,也无法正常测量电压 。(写出一条即可)
(3)某次操作中他们将电压表并联在 两端,闭合开关,发现灯泡 不亮,灯泡 发光,电压表有较小示数,下列分析合理的是 C (填字母标号)。
A. L₁断路 B. 短路
C. L₁电阻比L₂电阻小 D. L₁电阻比L₂电阻大
【补充设问】
(4)为了得到普遍规律,应进行多次实验,下列操作最合理的是 C (填字母标号)。
A.重新连接一个并联电路再次实验
B.将灯泡 L₁和灯泡L₂互换位置再次实验
C.换用不同规格的灯泡多次实验
(5)多次实验后,该同学可得出的实验结论是: 串联电路中电源两端电压等于各个用电器两端的电压之和 。
【即训2】如图,在“探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系”实验中,小南使用了两个相同的灯泡。
(1)在如图甲所示的电路中,用电压表接在 ab 两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,电压表的示数为 2.8 V。
(2)依次将电压表接入到电路中的 ab、cd、ef 两点之间,闭合开关发现电压表示数相等。由此他得到结论:并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等。此结论 不可靠 (选填“可靠”或“不可靠”),接下来应该进行的操作是断开开关, A (填字母标号)。
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将L₁、L₂的位置交换,再次探究
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
(3)小南发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯两端的电压分别为U₁ 和U₂,则U₁ 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)U₂。
【强化练习】(2025青山区)某同学为探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系,连接如图所示电路,电源为两节新干电池,所有器材都完好且连接无误。实验测得 L₂两端电压和电源两端电压分别为U₁、U₂和U,下列说法正确的是(B)
A.若只将②线由e 改接到b,闭合开关后,电压表示数为3V
B.在图示情况下,若要测量 L₂ 两端电压,只需将①线由a改接到b
C.通过实验可以初步得出结论:
D.在图示情况下闭合开关,两灯均能发光,若L₁发生断路,电压表示数将变小
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