实验专题12 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点(复习讲义)(全国通用)2026年中考物理一轮复习讲练测
2026-05-06
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2份
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36页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 串并联电路电压的规律,串并联电路电流的规律 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.21 MB |
| 发布时间 | 2026-05-06 |
| 更新时间 | 2026-05-06 |
| 作者 | 学物明理学习园地 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-05-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57701544.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理中考复习教案聚焦“探究串联和并联电路电流、电压特点”核心实验专题,覆盖中考必考的电流电压规律、电路故障分析、电表使用等考点,构建“教材知识夯基-中考考法聚焦-命题模型突破”的知识体系,通过考点梳理、方法指导、真题训练三环节帮助学生突破实验难点。
亮点在于“命题模型化”和“跨情境应用”教学策略,如通过“电路故障分析模型”训练学生定位故障源的科学探究能力,结合“调光台灯电路分析”等跨学科实例培养科学思维。设三级分层练习与真题限时训练,确保学生高效掌握实验操作与规律应用,教师可依托命题模型精准把控复习节奏,提升学生应考能力。
内容正文:
实验专题12 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 1
02·时空导航·网络构建 2
03·考点通关·靶向突破 2
考点1 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点 2
教材·知识夯基
1.探究串联电路中电流的特点
2.探究并联电路中电流的特点
2.探究串联电路中电压的特点
4.探究并联电路中电压的特点
中考·考法聚焦
考法1 考查串联电路电压的规律
04·优题精选·练能提分 7
命题新趋势
· 本实验是中考物理的必考核心电学探究实验,也是新课标明确规定的学生必做实验。本实验的命题呈现以下核心趋势:
· 1、命题手段综合化:电路故障判断、电表读数、操作规范、结论归纳、图像分析共同构成本实验的五大核心考查维度。跨学科实践与生活情境融合成为新趋势,电路图与实物图互画必在实验题中渗透考查。
· 2、探究深度层次化:从单纯的“记忆结论”转向“实验方案评估与改进”。基于新课标倡导的“科学探究”理念,近年考题趋向于对实验过程的多变量控制、数据表格合理性的辨析以及实验步骤缺失评估类问题的考查。
· 3、创新实践常态化:近五年真题在实验题的命题背景上呈现出明显的拓宽趋势。
命题预测
· 【模型一】电表读数与操作规范:模型本质:电流表、电压表是实验的核心测量工具,其正确读数和使用规范是实验成败的基石。命题围绕“量程选取、试触、正负接线柱连接”等细节展开,是本实验的基础得分点。
· 【模型二】电路故障分析:模型本质:测试学生在实验中能否准确排查断路、短路故障,定位关键发生的元件位置,精准定位故障源。
· 【模型三】电路图设计与实物图互转:模型本质:培养学生的“抽象电路图”与“实物图线路”的整体理解与互转能力。该题型能全面检验学生对电学基础知识(开关状态、电表使用以及连接先后顺序)的掌握程度。
· 【模型四】数据分析与规律归纳:模型本质:培养学生根据多组实验测量数据进行系统性分析归纳的能力,透过现象挖掘串联与并联电路中电流、电压的客观规律。
· 【模型五】实验改进与创新性设计:模型本质:要求学生基于现有实验器材,创造性地优化实验方案。近年来跨学科实践愈发高频,此类题能区分学生的创新能力和深度探究素养。器材创新类、过程优化类等
· 【模型六】跨情境应用迁移与学科融合:模型本质:从“课本物理知识到解决真实物理情境”的迁移转化,反映出物理学在人类生活中的实际价值,考查学生的跨学科实践能力。新型调光台灯设计、智能温控风扇电路中的电压分析、利用“电子秤”与串联电路测定物块质量、自制电子秤的串、并联电路电压、电流的测量等
考点1 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
【课标要求】探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
1.探究串联电路中电流的特点
【实验思路】
怎样得到串联电路中各处电流的关系呢?在下图所示的电路中,只要在A、B、C三点接入电流表,分别测出不同位置的电流大小,便能得到该电路中电流的关系。
【实验器材】
电流表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
【实验过程】
1.设计实验电路。如图所示,它们分别是测量图中A、B、C三点电流的电路图。
2.根据电路图连接电路,并进行测量
3.把测量数据记录在表格中,并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。
4.换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量并记录各点的电流。
实验次数
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
1
2
3
【实验结论】
串联电路:电流处处相等,即I=I1=I2。
2.探究并联电路中电流的特点
【实验思路】
怎样得到并联电路中各处电流的关系呢?根据并联电路的特点,可以通过实验,在并联电路中接入电流表,分别测量支路和干路中的电流大小,即测量下图中A、B、C三点的电流大小来判定它们之间的关系。
【实验器材】
电流表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
【实验过程】
1.设计实验电路。请分别画出用电流表测量A、B、C三点电流的电路图。
2.根据电路图连接电路,并进行测量。
3.把测量数据记录在表格中,并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。
4.换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量并记录各点的电流。
实验次数
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
1
2
3
【实验结论】
并联电路:干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2。
【交流与反思】
(1)电流表要串联在电路中,读数时先确定测量范围再读数
(2)电流表异常偏转判断:
①闭合开关前,电流表指针反偏:电流表未调零;
②闭合开关后,电流表指针反偏:电流表正负接线柱接反了;
③正向偏转幅度过小:量程选择过大;
④正向偏转幅度过大:量程选择过小。
(3)连接电路时,开关要断开;
(4)换用不同规格灯泡进行多次实验,目的是使结论更具有普遍性;
(5)改变电流的方式:更换电源、灯泡或电阻;
(6)实验拆接电流表,操作较复杂,改进的方法:①在a、b、c三处分别连接电流表;②在探究并联电路电流规律时,可以通过增加开关的数量使操作简单,如图所示。
3.探究串联电路中电压的特点
【实验思路】
想一想:在下图中,电压UAB、UBC、UAC分别代表哪个元件两端的电压?
分别测出下图中小灯泡L1、L2以及电源两端的电压,分析这些电压之间的关系,就可以找出串联电路中电压的规律。
【实验器材】
电压表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
【实验过程】
1.设计实验电路及电路图。
2.选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。
3.将电压表的两端分别连接A与B、B与C、A与C,测量电压UAB、UBC、UAC,并设计表格记录数据。
4.换用不同规格的小灯泡,重做上述实验。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2
3
【实验结论】
在由两个小灯泡组成的串联电路中,电源两端的电压等于各小灯泡两端的电压之和。U=U1+U2
4.探究并联电路中电压的特点
【实验思路】
分别测出下图中小灯泡L1、L2以及电源两端的电压,就可以找出并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系。
【实验器材】
电压表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
【实验过程】
1.设计实验电路及电路图。
2.选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。
3.测量L1、L2以及电源两端的电压,并设计表格记录数据。
4.换用不同规格的小灯泡,重做上述实验。
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2
3
【实验结论】
并联电路中两个支路上小灯泡两端的电压与电源两端的电压相等。U=U1=U2。
【交流与反思】
(1)电压表要并联在电路中,读数时先确定测量范围再读数;
(2)电压表异常偏转判断:
①闭合开关前,电压表指针反偏:电压表未调零;
②闭合开关后,电压表指针反偏:电压表正负接线柱接反了;
③正向偏转幅度过小:量程选择过大;
④正向偏转幅度过大:量程选择过小。
(3)连接电路时,开关要断开;
(4)换用不同规格灯泡进行多次实验,目的是使结论更具有普遍性;
1.【考查串联电路电压的规律】(2025·四川资阳·中考真题)为了“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”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0-3V,0-15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确两端的电压大小,故电压表的量程应选______(选填“0-3V”或“0-15V”),待完成电压值的初步测量后,最终选定的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法_______;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现不亮,几乎不偏转,过亮,超量程,造成这一现象的原因可能是发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表
电压表
V
电压U/V
2.6
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想______(选填“可靠”或“不可靠”),理由是______。
1.(2026·四川南充·一模)某小组在“探究串联电路的电流规律”实验中,选用不同规格的小灯泡、进行实验,电路图如下图a所示。
I1/A
I2/A
I3/A
0.28
0.28
0.28
(1)闭合开关后,电流表、的示数如下图b、c所示分别为0.3A和0.28A,在后续实验中,他们最应该调整电流表的______,再继续实验。
(2)实验中,小组同学把实验数据记录在上表中。小华则认为数据不具备普遍性,需要多次进行实验。小涵说实验室的小灯泡只有“、”和“、”两种规格,已经无法再找到其它规格的小灯泡了。你认为下列做法最合理的是______。
A.直接使用以上数据得到“串联电路电流相等”的结论
B.通过多次断开闭合开关得到多组数据,再得出结论
C.把两个小灯泡位置交换后再次实验,再得出结论
D.利用阻值不同的电阻替换小灯泡多次实验后得出结论
(3)另一小组进行实验时观察到两个灯泡都不发光,但是电流表有示数,导致这种情况的原因可能是______(选填“电流表短路”“开路”“短路”或“电源电压过低”)。
2.(2026·湖北鄂州·一模)如图所示,同学小明小组正在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的规律”。
(1)在连接电路时,他们发现刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,原因是_________。
(2)图甲是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是_________(选填“干路”、“L1”或“L2”)的电流。
(3)小明要测量通过L1的电流时只移动了一根导线,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。
(4)分析下表数据可初步得出结论:在并联电路中,干路电流等于___________;对该实验不完善之处,请提出建议____________。
干路电流/A
L1所在的支路电流/A
L2所在的支路电流/A
0.5
0.3
0.2
(5)另一小组的小龙同学在实验结束后又连接了如图乙所示的串联电路,他用电流表测出图乙C点处的电流如图丙所示为_________A。小龙观察发现灯泡L2比L1更亮,他想:若仅对调两个小灯泡在电路中的位置,灯泡的亮度会怎样呢?对调两个小灯泡位置,闭合开关,观察现象是_________(选填“L1更亮”、“L2更亮”或“一样亮”)。
3.(2026·陕西·模拟预测)为了探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,某小组在图甲所示的电路中A、B、C三处各接入一个电流表,连接的实物电路如图乙所示。
(1)连接电路时,开关应该处于_______状态。
(2)如图乙的实物电路中有一根导线连接有误,请你在接错的导线上画“×”,再把它改到正确位置上。
(3)改正错误后,该小组进行实验,测出A、B、C三处的电流并记录在表格中:
A处电流IA/A
B处电流IB/A
C处电流IC/A
0.16
0.16
0.32
根据以上实验数据可得出:并联电路中各支路的电流相等,你认为这一结论是_______(选填“正确”或“错误”)的,得到这组实验数据的原因可能是_______。
(4)该小组继续进行实验,第2次实验中B处电流表的示数如图丙所示,其示数为_______A。
实验次数
A处电流IA/A
B处电流IB/A
C处电流IC/A
1
0.16
0.16
0.32
2
0.46
_______
0.8
3
0.20
0.32
0.52
分析实验数据,得到的实验结论是:并联电路中,_______(用文字表述)。
(5)另一小组在进行该实验时,连接好电路闭合开关后,两个小灯泡都发光,但由于连接的导线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,请你写出一种判断两灯连接方式的方法:_______
4.(2026·上海松江·二模)“探究串联电路中电流的特点”实验。
(1)连接电路:用笔画线表示导线,把图甲的滑动变阻器串联接入电路。要求:连线不要交叉:滑片P向D移动,电路的电流增大。
发现问题:电源(输出电压为6V)、电流表、滑动变阻器、开关、导线均完好,电路正确连接。闭合开关,观察到灯泡(3.8V,0.4A)和(2.5V,0.3A)都不发光,电流表示数为零;
(2)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用图乙所示的电压表进行检测,将鳄鱼夹___________(选填“A.a”或“B.b”)接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱,电压表前后两次的指针位置都如图丙所示,其示数为___________V,则可以确定的故障是___________。为进一步检测是否还存在故障,取下已确定的故障小灯换上完好的小灯(3.8V,0.4A),请写出两灯发光情况及电路判断结果。___________
5.(2026·河南商丘·一模)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)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图把图乙中的实物电路图连接完整(导线不能交叉)。
(2)小明连接好最后一根导线时,一只灯泡立即发光,这说明连接电路时存在的不当操作是:____________;
(3)小明观察到灯泡发光,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______。排除故障时,小明发现电流表还有一处接法不恰当,需要进行的调整是:______。
(4)进行调整后,某次实验中电流表的示数如图丙所示,则此时的电流大小为______A;
(5)实验中,将一个电流表分别测量、和干路中的电流分别为、、。实验数据如表所示,可知他是更换多组______(填“相同”或“不同”)规格的灯泡进行的多次实验。小明由数据得出,并联电路中干路电流和支路电流的关系是:______(写关系式)。
实验序号
/A
/A
/A
1
0.28
0.18
0.46
2
0.24
0.20
0.44
3
0.12
0.38
0.50
(6)实验结束后同学们交流时认为:每次测量后都要重新改接电流表很费时间,为了节省实验时间,本实验在接电流表这一问题上可以进行的改进是:__________________。
6.(2026·辽宁抚顺·一模)某实验小组“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验,电路图如图甲所示。
(1)按图甲连接电路时,在闭合开关前,观察电流表,发现指针指在如图乙所示的位置,他们接下来的操作应该是___________;
(2)正确连接后,他们在第一次实验将电流表接在B处时,发现电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为___________A;
(3)换___________规格的灯泡进行多次实验,并把实验数据记录在表格中。分析表中数据,可得出并联电路电流规律的表达式为___________(用IA、IB、IC表示);
实验次数
1
2
3
电流IA/A
0.12
0.12
0.18
电流IB/A
0.18
0.30
电流IC/A
0.36
0.30
0.48
(4)该实验多次测量的目的是___________;
(5)另一小组测量干路电流时,连成了如图丁的电路。为了测出干路电流,小组同学将开关断开,把图中3号导线从f点改接到e点后,闭合开关,发现电流表示数如图戊所示。为使测量结果更精确,他应进行的操作是___________。
7.(2026·陕西·模拟预测)小明利用图甲所示电路图对串联电路中电压的规律进行了探究。
(1)连接好电路,闭合开关前,小明发现电压表指针指在“0”刻度线右侧,接下来应对电压表进行______。
(2)调节好电压表后,开始实验。某次测量AB间电压时,电压表指针偏转情况如图乙所示,读数为______V。
(3)用电压表分别测出AB、BC、AC之间的电压为、、,得到的数据记录在下表中。分析实验数据,你可以得到的结论是:______(用表格中的物理量符号表示)。
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(4)本实验进行多次测量的目的是:______________。
8.(2026·广东梅州·一模)探究串联电路中电压的规律:
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)连接电路时开关应处于____状态,这样做的目的是为了防止接线过程中出现____(选填“短路”、“断路”或“通路”)
(3)正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端____(选填“有”或“无”)电压;
(4)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为____V。
(5)接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
分析表中数据,得到初步结论:__________(用题中符号表示)。
9.(2026·河南周口·一模)小华和实验小组的同学们进行“探究串联电路中电压的规律”的实验,其实验过程如下。
(1)小华在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图甲所示,接下来她要对电压表进行的操作是______;根据电路图乙,小华进行电路连接,当她连接好最后一根导线时两灯立即发光,小华实验过程中操作不当之处是______;
(2)问题解决后,小华按图乙连接好电路,她用电压表分别测量两端的电压,两端的电压和、两端的总电压,更换不同灯泡,再做两次实验,将三次测出的电压填入下表;
实验次数
第一次
0.8
2.2
3
第二次
1.0
2.0
3
第三次
1.2
1.8
3
请你根据她的实验过程和有关数据回答下列问题:
①上面设计的表格中存在的不足之处是______;
②分析表格中的数据,得出实验结论:______;(用公式表示)
(3)实验中,使用不同规格的小灯泡的目的是______;
(4)小华他们发现灯泡两端的电压总比大,从而得出“越靠近电源正极的位置电压越大”的结论,要想验证该结论是否正确,最简单的实验操作是______。
10.(2026·四川成都·一模)实验小组探究“串联电路电压的规律”,连接了如图所示电路。
表1
位置
AB间
BC间
AC间
CD间
AD间
电压U/V
2.7
0
2.7
2.7
0
表2
实验次数
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.1
1.1
2.2
2
0.5
1.7
2.2
3
1.2
1.0
2.2
(1)连接电路时,开关应___________;
(2)闭合开关后,两个灯泡都不亮,用电压表检查电路故障,测量结果如表1所示。若电路故障只有一处,根据表中数据可知,发生的故障是___________;
(3)排除故障后,闭合开关,L1较亮,L2较暗,原因是灯泡L1的电阻___________L2的电阻(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)用多个小灯泡多次实验,测量数据如表2。分析实验数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于___________。
11.(2026·福建福州·一模)在探究“串联电路电压关系”的实验中。
(1)连接电路:根据实验所设计的电路图连接实物电路。连接时,开关必须_________;电压表应与灯泡________(选填“串联”或“并联”)。
(2)发现问题:电源、电压表、开关、导线完好,电路正确连接。闭合开关,观察到小灯泡和不发光,电压表示数为零。
(3)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用一导线将________(选填“”或“”)的两端连接起来,可以观察到电压表示数接近电源电压。
(4)作出猜想:根据导线连接后观察到的现象,可初步判定的故障是_______________。
(5)验证猜想:取下故障灯,换上完好的灯泡观察到两灯均发光,验证猜想正确;为了使实验结论更具有合理性,所更换灯规格要与________(选填“”或“”)灯的规格不同。
(6)继续实验:为了______(选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”),小组完成了三次实验,数据如下表所示。分析实验数据,可得到串联电路的电压关系是:串联电路的总电压等于_________;
次数
两端电压/V
两端电压/V
两灯间总电压/V
1
1.8
1.0
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
12.(2026·北京昌平·一模)利用1个直流电源、3块电压表(V1、V2和V)、2个滑动变阻器(R1、R2)、1个开关和若干导线,探究在串联电路中,R1、R2串联后两端的总电压U与R1两端的电压U1、R2两端的电压U2之和的关系。
(1)画出实验电路图。
(2)画出实验数据记录表格。
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实验专题12 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 1
02·时空导航·网络构建 2
03·考点通关·靶向突破 2
考点1 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点 2
教材·知识夯基
1.探究串联电路中电流的特点
2.探究并联电路中电流的特点
2.探究串联电路中电压的特点
4.探究并联电路中电压的特点
中考·考法聚焦
考法1 考查串联电路电压的规律
04·优题精选·练能提分 8
命题新趋势
· 本实验是中考物理的必考核心电学探究实验,也是新课标明确规定的学生必做实验。本实验的命题呈现以下核心趋势:
· 1、命题手段综合化:电路故障判断、电表读数、操作规范、结论归纳、图像分析共同构成本实验的五大核心考查维度。跨学科实践与生活情境融合成为新趋势,电路图与实物图互画必在实验题中渗透考查。
· 2、探究深度层次化:从单纯的“记忆结论”转向“实验方案评估与改进”。基于新课标倡导的“科学探究”理念,近年考题趋向于对实验过程的多变量控制、数据表格合理性的辨析以及实验步骤缺失评估类问题的考查。
· 3、创新实践常态化:近五年真题在实验题的命题背景上呈现出明显的拓宽趋势。
命题预测
· 【模型一】电表读数与操作规范:模型本质:电流表、电压表是实验的核心测量工具,其正确读数和使用规范是实验成败的基石。命题围绕“量程选取、试触、正负接线柱连接”等细节展开,是本实验的基础得分点。
· 【模型二】电路故障分析:模型本质:测试学生在实验中能否准确排查断路、短路故障,定位关键发生的元件位置,精准定位故障源。
· 【模型三】电路图设计与实物图互转:模型本质:培养学生的“抽象电路图”与“实物图线路”的整体理解与互转能力。该题型能全面检验学生对电学基础知识(开关状态、电表使用以及连接先后顺序)的掌握程度。
· 【模型四】数据分析与规律归纳:模型本质:培养学生根据多组实验测量数据进行系统性分析归纳的能力,透过现象挖掘串联与并联电路中电流、电压的客观规律。
· 【模型五】实验改进与创新性设计:模型本质:要求学生基于现有实验器材,创造性地优化实验方案。近年来跨学科实践愈发高频,此类题能区分学生的创新能力和深度探究素养。器材创新类、过程优化类等
· 【模型六】跨情境应用迁移与学科融合:模型本质:从“课本物理知识到解决真实物理情境”的迁移转化,反映出物理学在人类生活中的实际价值,考查学生的跨学科实践能力。新型调光台灯设计、智能温控风扇电路中的电压分析、利用“电子秤”与串联电路测定物块质量、自制电子秤的串、并联电路电压、电流的测量等
考点1 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
【课标要求】探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
1.探究串联电路中电流的特点
【实验思路】
怎样得到串联电路中各处电流的关系呢?在下图所示的电路中,只要在A、B、C三点接入电流表,分别测出不同位置的电流大小,便能得到该电路中电流的关系。
【实验器材】
电流表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
【实验过程】
1.设计实验电路。如图所示,它们分别是测量图中A、B、C三点电流的电路图。
2.根据电路图连接电路,并进行测量
3.把测量数据记录在表格中,并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。
4.换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量并记录各点的电流。
实验次数
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
1
2
3
【实验结论】
串联电路:电流处处相等,即I=I1=I2。
2.探究并联电路中电流的特点
【实验思路】
怎样得到并联电路中各处电流的关系呢?根据并联电路的特点,可以通过实验,在并联电路中接入电流表,分别测量支路和干路中的电流大小,即测量下图中A、B、C三点的电流大小来判定它们之间的关系。
【实验器材】
电流表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
【实验过程】
1.设计实验电路。请分别画出用电流表测量A、B、C三点电流的电路图。
2.根据电路图连接电路,并进行测量。
3.把测量数据记录在表格中,并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。
4.换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量并记录各点的电流。
实验次数
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
1
2
3
【实验结论】
并联电路:干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2。
【交流与反思】
(1)电流表要串联在电路中,读数时先确定测量范围再读数
(2)电流表异常偏转判断:
①闭合开关前,电流表指针反偏:电流表未调零;
②闭合开关后,电流表指针反偏:电流表正负接线柱接反了;
③正向偏转幅度过小:量程选择过大;
④正向偏转幅度过大:量程选择过小。
(3)连接电路时,开关要断开;
(4)换用不同规格灯泡进行多次实验,目的是使结论更具有普遍性;
(5)改变电流的方式:更换电源、灯泡或电阻;
(6)实验拆接电流表,操作较复杂,改进的方法:①在a、b、c三处分别连接电流表;②在探究并联电路电流规律时,可以通过增加开关的数量使操作简单,如图所示。
3.探究串联电路中电压的特点
【实验思路】
想一想:在下图中,电压UAB、UBC、UAC分别代表哪个元件两端的电压?
分别测出下图中小灯泡L1、L2以及电源两端的电压,分析这些电压之间的关系,就可以找出串联电路中电压的规律。
【实验器材】
电压表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
【实验过程】
1.设计实验电路及电路图。
2.选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。
3.将电压表的两端分别连接A与B、B与C、A与C,测量电压UAB、UBC、UAC,并设计表格记录数据。
4.换用不同规格的小灯泡,重做上述实验。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2
3
【实验结论】
在由两个小灯泡组成的串联电路中,电源两端的电压等于各小灯泡两端的电压之和。U=U1+U2
4.探究并联电路中电压的特点
【实验思路】
分别测出下图中小灯泡L1、L2以及电源两端的电压,就可以找出并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系。
【实验器材】
电压表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
【实验过程】
1.设计实验电路及电路图。
2.选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。
3.测量L1、L2以及电源两端的电压,并设计表格记录数据。
4.换用不同规格的小灯泡,重做上述实验。
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2
3
【实验结论】
并联电路中两个支路上小灯泡两端的电压与电源两端的电压相等。U=U1=U2。
【交流与反思】
(1)电压表要并联在电路中,读数时先确定测量范围再读数;
(2)电压表异常偏转判断:
①闭合开关前,电压表指针反偏:电压表未调零;
②闭合开关后,电压表指针反偏:电压表正负接线柱接反了;
③正向偏转幅度过小:量程选择过大;
④正向偏转幅度过大:量程选择过小。
(3)连接电路时,开关要断开;
(4)换用不同规格灯泡进行多次实验,目的是使结论更具有普遍性;
1.【考查串联电路电压的规律】(2025·四川资阳·中考真题)为了“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”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0-3V,0-15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确两端的电压大小,故电压表的量程应选______(选填“0-3V”或“0-15V”),待完成电压值的初步测量后,最终选定的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法_______;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现不亮,几乎不偏转,过亮,超量程,造成这一现象的原因可能是发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表
电压表
V
电压U/V
2.6
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想______(选填“可靠”或“不可靠”),理由是______。
【答案】(1)0-15V
(2)
(3)短路
(4)2.7
(5) 不可靠 见解析
【详解】(1)实验前未明确两端的电压大小,故确定电压表的量程,应采用大量程试触法决定量程,故选用0-15V。
(2)如图乙所示,电压表并联在小灯泡两端,电压表V测量两个灯泡两端的总电压,故电压表V需要并联在两个小灯泡的两端,故如图所示:
(3)两个灯泡串联,闭合开关S,发现L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超量程,若灯泡L1断路,则两个灯泡都不亮,与题意不符,若灯泡L1短路,L2过亮,V2超量程,L1不亮,V1几乎不偏转,与题意相符。
(4)的读数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.1V,读数为2.7V。
(5)[1][2]结合上述测量结果,结论是不可靠的,仅仅做了一次实验,实验次数太少。而且实验中使用了规格相同的灯泡进行实验,结论具有偶然性,不具有普遍性。
1.(2026·四川南充·一模)某小组在“探究串联电路的电流规律”实验中,选用不同规格的小灯泡、进行实验,电路图如下图a所示。
I1/A
I2/A
I3/A
0.28
0.28
0.28
(1)闭合开关后,电流表、的示数如下图b、c所示分别为0.3A和0.28A,在后续实验中,他们最应该调整电流表的______,再继续实验。
(2)实验中,小组同学把实验数据记录在上表中。小华则认为数据不具备普遍性,需要多次进行实验。小涵说实验室的小灯泡只有“、”和“、”两种规格,已经无法再找到其它规格的小灯泡了。你认为下列做法最合理的是______。
A.直接使用以上数据得到“串联电路电流相等”的结论
B.通过多次断开闭合开关得到多组数据,再得出结论
C.把两个小灯泡位置交换后再次实验,再得出结论
D.利用阻值不同的电阻替换小灯泡多次实验后得出结论
(3)另一小组进行实验时观察到两个灯泡都不发光,但是电流表有示数,导致这种情况的原因可能是______(选填“电流表短路”“开路”“短路”或“电源电压过低”)。
【答案】(1)量程
(2)D
(3)电源电压过低
【详解】(1)已知电流表的示数为0.3A,的示数为0.28A,指针偏转角度较小,接的是量程,分度值为0.1A,示数为0.3A,因分度值大,读数误差大,故为了让测量更准确,后续实验应该将电流表换接的量程。
(2)探究串联电路的电流规律时,需要避免实验结论的偶然性,要更换不同规格的元件多次实验。
A.仅用一组数据得出结论,结论不具备普遍性,故A错误;
B.多次断开闭合开关,得到的是同一组条件下的数据,无法改变实验条件,故B错误;
C.交换小灯泡位置,电路中的元件规格未改变,数据本质相同,故C错误;
D.利用阻值不同的电阻替换小灯泡,能改变电路中的元件规格,多次实验后得出的结论更具普遍性,故D正确。
故选D。
(3)与串联,两灯不亮,但电流表有示数,说明电路是通路,故没有开路;又因两灯都不亮,故没有短路,若短路会发光;电流表也没短路,若电流表短路,两灯都会发光,故原因可能是电源电压过低,使电路中电流过小,灯泡实际功率不足,无法发光,但电流表有示数。
2.(2026·湖北鄂州·一模)如图所示,同学小明小组正在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的规律”。
(1)在连接电路时,他们发现刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,原因是_________。
(2)图甲是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是_________(选填“干路”、“L1”或“L2”)的电流。
(3)小明要测量通过L1的电流时只移动了一根导线,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。
(4)分析下表数据可初步得出结论:在并联电路中,干路电流等于___________;对该实验不完善之处,请提出建议____________。
干路电流/A
L1所在的支路电流/A
L2所在的支路电流/A
0.5
0.3
0.2
(5)另一小组的小龙同学在实验结束后又连接了如图乙所示的串联电路,他用电流表测出图乙C点处的电流如图丙所示为_________A。小龙观察发现灯泡L2比L1更亮,他想:若仅对调两个小灯泡在电路中的位置,灯泡的亮度会怎样呢?对调两个小灯泡位置,闭合开关,观察现象是_________(选填“L1更亮”、“L2更亮”或“一样亮”)。
【答案】(1)连接电路时开关未断开
(2)干路
(3)
(4) 各支路电流之和 更换不同规格的灯泡进行多次实验
(5) 0.2 一样亮
【详解】(1)为保护电路,连接电路时开关必须断开。刚接好最后一根导线电流表就偏转,说明电路处于通路状态,原因是连接电路时开关没有断开。
(2)图甲中电流表接在干路位置,测量的是干路电流。
(3)要测量通过L1的电流,需将电流表与L1串联,然后再与L2并联,将连接L1和L2左侧的导线改接为L2左侧和电流表的“-”接线柱连接。作图如下:
(4)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;实验仅测了一组数据,结论具有偶然性,建议更换不同规格的灯泡进行多次实验,避免偶然性,得出普遍规律。
(5)图丙中电流表量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;图乙为串联电路,串联电路中电流处处相等,灯泡亮度由实际功率决定,L2更亮是因为L2电阻更大,对调位置后,电流仍相等,电阻大小不变,实际功率不变,故观察现象是一样亮。
3.(2026·陕西·模拟预测)为了探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,某小组在图甲所示的电路中A、B、C三处各接入一个电流表,连接的实物电路如图乙所示。
(1)连接电路时,开关应该处于_______状态。
(2)如图乙的实物电路中有一根导线连接有误,请你在接错的导线上画“×”,再把它改到正确位置上。
(3)改正错误后,该小组进行实验,测出A、B、C三处的电流并记录在表格中:
A处电流IA/A
B处电流IB/A
C处电流IC/A
0.16
0.16
0.32
根据以上实验数据可得出:并联电路中各支路的电流相等,你认为这一结论是_______(选填“正确”或“错误”)的,得到这组实验数据的原因可能是_______。
(4)该小组继续进行实验,第2次实验中B处电流表的示数如图丙所示,其示数为_______A。
实验次数
A处电流IA/A
B处电流IB/A
C处电流IC/A
1
0.16
0.16
0.32
2
0.46
_______
0.8
3
0.20
0.32
0.52
分析实验数据,得到的实验结论是:并联电路中,_______(用文字表述)。
(5)另一小组在进行该实验时,连接好电路闭合开关后,两个小灯泡都发光,但由于连接的导线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,请你写出一种判断两灯连接方式的方法:_______
【答案】(1)断开
(2)
(3) 错误 使用了规格相同的灯泡
(4) 0.34 干路电流等于各支路电流之和
(5)拧下其中一个灯泡,若另一个灯泡不发光,则两灯泡是串联的,若另一个灯泡发光,则两灯泡是并联的
【详解】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应该处于断开状态。
(2)C处电流表测干路电流,A处电流表测通过L1的电流,B处电流表测通过L2的电流,而乙图中,电流从L2的左端回到电源负极,造成L2的电流无法测量,所以L2的左端与电源负极相连的导线是错误的,正确的连接方法是从L2左边电流表的负接线柱连接到电源负极,据此作图。
(3)[1]“并联电路各支路电流相等”不是普遍结论,因此该结论错误的。
[2]本次实验得到两支路电流相等,是因为实验选用了规格相同的灯泡,且仅进行一次实验,结论具有偶然性,不具有普遍性。
(4)[1]丙图电流表选0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.34A。
[2]分析实验数据,可得,,,即,故得到正确实验结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(5)由于并联电路中用电器互不影响,所以可以拧下其中一个灯泡,若另一个灯泡不发光,则两灯泡是串联的,若另一个灯泡发光,则两灯泡是并联的。
4.(2026·上海松江·二模)“探究串联电路中电流的特点”实验。
(1)连接电路:用笔画线表示导线,把图甲的滑动变阻器串联接入电路。要求:连线不要交叉:滑片P向D移动,电路的电流增大。
发现问题:电源(输出电压为6V)、电流表、滑动变阻器、开关、导线均完好,电路正确连接。闭合开关,观察到灯泡(3.8V,0.4A)和(2.5V,0.3A)都不发光,电流表示数为零;
(2)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用图乙所示的电压表进行检测,将鳄鱼夹___________(选填“A.a”或“B.b”)接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱,电压表前后两次的指针位置都如图丙所示,其示数为___________V,则可以确定的故障是___________。为进一步检测是否还存在故障,取下已确定的故障小灯换上完好的小灯(3.8V,0.4A),请写出两灯发光情况及电路判断结果。___________
【答案】(1)
(2) B 6.0 断路 取下故障的,换上完好的小灯:若两灯都发光,说明电路无其他故障,仅断路;若仍不发光,说明电路还存在其他断路故障。
【详解】(1)滑片P向D移动时,电路电流增大,说明滑动变阻器接入电路的电阻减小,因此应接右下接线柱B,将B接线柱与电路中电源负极连接,电流表的负接线柱滑动变阻器的上端相连,连线不交叉即可,据此作图。
(2)[1]电压表使用时,电流需从正接线柱流入、负接线柱流出,因此应将鳄鱼夹b接电源“+”极,故选B。
[2]图丙中电压表选用0~15V量程,分度值为0.5V,指针指向第12小格,示数为6.0V。
[3]闭合开关后两灯都不发光、电流表示数为零,说明电路断路;将鳄鱼夹“b”接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱,示数均等于电源电压,说明从G接线柱到负极之间的电路是通路,则M、G之间存在断路,因此故障可能为灯泡断路,断路后,电压表串联在电路中,测电源电压。
[4]见答案
5.(2026·河南商丘·一模)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)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图把图乙中的实物电路图连接完整(导线不能交叉)。
(2)小明连接好最后一根导线时,一只灯泡立即发光,这说明连接电路时存在的不当操作是:____________;
(3)小明观察到灯泡发光,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______。排除故障时,小明发现电流表还有一处接法不恰当,需要进行的调整是:______。
(4)进行调整后,某次实验中电流表的示数如图丙所示,则此时的电流大小为______A;
(5)实验中,将一个电流表分别测量、和干路中的电流分别为、、。实验数据如表所示,可知他是更换多组______(填“相同”或“不同”)规格的灯泡进行的多次实验。小明由数据得出,并联电路中干路电流和支路电流的关系是:______(写关系式)。
实验序号
/A
/A
/A
1
0.28
0.18
0.46
2
0.24
0.20
0.44
3
0.12
0.38
0.50
(6)实验结束后同学们交流时认为:每次测量后都要重新改接电流表很费时间,为了节省实验时间,本实验在接电流表这一问题上可以进行的改进是:__________________。
【答案】(1)
(2)没有断开开关
(3) 灯泡断路或电流表断路 将电流表改接为0.6A的测量范围
(4)0.24
(5) 不同
(6)用三个电流表分别串联在两个支路和干路上
【详解】(1)如图甲所示,电流表与灯泡L1串联,该支路再与L2支路并联。如图乙所示,需将电流表负接线柱与L1右侧接线柱相连接,电流表上标“3”的接线柱与L2右侧接线柱相连接。据此作图。
(2)连接最后一根导线时灯泡发光,此时电路处于通路状态,说明连接电路时开关未断开。
(3)[1]灯泡L2发光,但灯泡L1不发光,电流表指针没有偏转,说明L1所在支路断路,则可能是灯泡L1或电流表断路。
[2]电源由两节电池组成,电压为3V,实验中常见灯泡发光时的电阻一般会大于5Ω,根据可知,通过灯泡的电流一般小于0.6A,故电流表只需选择0~0.6A的测量范围。
(4)如图丙所示,电流表连接0~0.6A的测量范围,分度值为0.02A,指针指在0.2A后面第2小格处,则此时电路中的电流
(5)[1]从实验数据看,不同组实验中通过灯泡L1、L2的电流不同,说明更换了多组不同规格的灯泡进行实验。
[2]根据表格数据可得,,
故可得出并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即
(6)主要是在改接电流表的过程中浪费时间,所以为了节省时间,可以同时测量干路和两条支路的电流,故节省时间只需用三个电流表分别串联在两个支路和干路上即可。
6.(2026·辽宁抚顺·一模)某实验小组“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验,电路图如图甲所示。
(1)按图甲连接电路时,在闭合开关前,观察电流表,发现指针指在如图乙所示的位置,他们接下来的操作应该是___________;
(2)正确连接后,他们在第一次实验将电流表接在B处时,发现电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为___________A;
(3)换___________规格的灯泡进行多次实验,并把实验数据记录在表格中。分析表中数据,可得出并联电路电流规律的表达式为___________(用IA、IB、IC表示);
实验次数
1
2
3
电流IA/A
0.12
0.12
0.18
电流IB/A
0.18
0.30
电流IC/A
0.36
0.30
0.48
(4)该实验多次测量的目的是___________;
(5)另一小组测量干路电流时,连成了如图丁的电路。为了测出干路电流,小组同学将开关断开,把图中3号导线从f点改接到e点后,闭合开关,发现电流表示数如图戊所示。为使测量结果更精确,他应进行的操作是___________。
【答案】(1)对电流表进行调零
(2)0.24
(3) 不同
(4)寻求普遍规律
(5)断开开关,再将导线5改接到“0.6”接线柱
【详解】(1)在闭合开关前,没有电流通过电流表,若发现指针在零刻度线左侧,说明电流表没调零,所以他接下来的操作应是对电流表进行调零。
(2)丙图中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.24A。
(3)[1]实验中,为避免偶然性,从而获得普遍性规律,应选用不同规格的灯泡进行多次实验。
[2]分析表格中的数据和丙图电流表示数发现每次实验中干路C处电流与两支路A、B处电流的关系为
可初步得出干路电流等于各支路电流的和的结论,即
(4)本实验多次测量的目的是寻找并联电路中干路电流与各支路电流之间关系的规律,故答案为:寻求普遍规律。
(5)闭合开关,发现电流表示数如图戊所示,电流没有超过0.6A,此时电流表使用的是0~3V量程,分度值较大,为使测量结果更精确,应断开开关,再将导线5改接到“0.6”接线柱。
7.(2026·陕西·模拟预测)小明利用图甲所示电路图对串联电路中电压的规律进行了探究。
(1)连接好电路,闭合开关前,小明发现电压表指针指在“0”刻度线右侧,接下来应对电压表进行______。
(2)调节好电压表后,开始实验。某次测量AB间电压时,电压表指针偏转情况如图乙所示,读数为______V。
(3)用电压表分别测出AB、BC、AC之间的电压为、、,得到的数据记录在下表中。分析实验数据,你可以得到的结论是:______(用表格中的物理量符号表示)。
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(4)本实验进行多次测量的目的是:______________。
【答案】(1)调零
(2)1.8
(3)
(4)避免单次实验的偶然性,让结论更具普遍性
【详解】(1)闭合开关前指针不在零刻度线,需要先对电压表进行调零操作。
(2)电压表接入0~3V量程,该量程分度值为0.1V,根据指针位置读数为1.8V。
(3)分析表格数据:三次实验中,与之和都等于,因此用符号表示结论为
即串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
(4)本实验为规律探究实验,多次测量的目的是避免单次实验的偶然性,让结论更具普遍性。
8.(2026·广东梅州·一模)探究串联电路中电压的规律:
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)连接电路时开关应处于____状态,这样做的目的是为了防止接线过程中出现____(选填“短路”、“断路”或“通路”)
(3)正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端____(选填“有”或“无”)电压;
(4)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为____V。
(5)接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
分析表中数据,得到初步结论:__________(用题中符号表示)。
【答案】(1)
(2) 断开 短路
(3)无
(4)1.2
(5)
【详解】(1)由图甲可知,两个灯泡串联,故将L1左接线柱与L2右接线柱连接,电路图如下图所示
(2)[1]为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]这样做的目的是为了防止接线过程中出现短路,引起电路电流过大,烧坏电路。
(3)正确连接电路后,两个灯泡串联,闭合开关,若灯L2断路,则L1左接线柱到电源负极断路,故L1两端无电压。
(4)如图丙可知,电压表选用小量程,分度值0.1V,故其示数为1.2V。
(5)分析表中数据可知,AC两端电压UAC始终等于AB两端电压UAB与BC两端电压UBC之和,故得到初步结论用公式表示为
9.(2026·河南周口·一模)小华和实验小组的同学们进行“探究串联电路中电压的规律”的实验,其实验过程如下。
(1)小华在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图甲所示,接下来她要对电压表进行的操作是______;根据电路图乙,小华进行电路连接,当她连接好最后一根导线时两灯立即发光,小华实验过程中操作不当之处是______;
(2)问题解决后,小华按图乙连接好电路,她用电压表分别测量两端的电压,两端的电压和、两端的总电压,更换不同灯泡,再做两次实验,将三次测出的电压填入下表;
实验次数
第一次
0.8
2.2
3
第二次
1.0
2.0
3
第三次
1.2
1.8
3
请你根据她的实验过程和有关数据回答下列问题:
①上面设计的表格中存在的不足之处是______;
②分析表格中的数据,得出实验结论:______;(用公式表示)
(3)实验中,使用不同规格的小灯泡的目的是______;
(4)小华他们发现灯泡两端的电压总比大,从而得出“越靠近电源正极的位置电压越大”的结论,要想验证该结论是否正确,最简单的实验操作是______。
【答案】(1) 将电压表进行调零 在连接电路时没有断开开关
(2) 未标注电压单位
(3)寻找普遍规律,避免偶然性
(4)断开开关,交换两个灯泡的位置,闭合开关后重新测量和两端的电压
【详解】(1)[1]在实验进行前,电压表如图甲所示未在零刻度线处,因此小华接下来应该将电压表进行调零。
[2]小华进行电路连接时需将开关断开,若她连接好最后一根导线时两灯立即发光,说明她连接电路时没有将开关断开。
(2)[1]由实验表格中可知,表头中的物理量电压(、、)均未标注单位。
[2]由实验表格中的三次数据分析可知,、两端的总电压的值都等于两端的电压与两端的电压之和,用公式表示即为。
(3)实验中使用不同规格的小灯泡的目的是,通过多次实验寻找普遍规律,避免偶然性。
(4)实验时,小华发现灯泡两端的电压总比大,从而得出“越靠近电源正极的位置电压越大”的结论,要想验证该结论是否正确,最简单的操作方法是断开开关,交换两个灯泡的位置,闭合开关后重新测量和两端的电压,对比分析灯泡两端的电压是否总比大。
10.(2026·四川成都·一模)实验小组探究“串联电路电压的规律”,连接了如图所示电路。
表1
位置
AB间
BC间
AC间
CD间
AD间
电压U/V
2.7
0
2.7
2.7
0
表2
实验次数
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.1
1.1
2.2
2
0.5
1.7
2.2
3
1.2
1.0
2.2
(1)连接电路时,开关应___________;
(2)闭合开关后,两个灯泡都不亮,用电压表检查电路故障,测量结果如表1所示。若电路故障只有一处,根据表中数据可知,发生的故障是___________;
(3)排除故障后,闭合开关,L1较亮,L2较暗,原因是灯泡L1的电阻___________L2的电阻(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)用多个小灯泡多次实验,测量数据如表2。分析实验数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于___________。
【答案】(1)断开
(2)AB间断路
(3)大于
(4)各用电器两端电压之和
【详解】(1)为了保护电路,防止连接电路过程中出现短路等异常情况损坏电路元件,连接电路时,开关应断开。
(2)闭合开关后,两个灯泡都不亮,说明电路中可能存在断路故障。用电压表检查电路故障,由表1数据可知:AB间电压为2.7V,说明A到电源正极、B到电源负极的电路是连通的。BC间电压为0,说明B到电源正极、C到电源负极的电路是未接通的。AC间电压为2.7V,说明A到电源正极、C到电源负极的电路是连通的。CD间电压为2.7V,说明C到电源正极、D到电源负极的电路是连通的。AD间电压为0,说明A到电源正极、D到电源负极的电路是未连通的。AD间电压为0,说明D点与电源负极之间存在断路或者A点与电源正极之间存在断路,结合前面分析可知,故障是AB间断路。
(3)排除故障后,闭合开关, L1较亮,L2 较暗。在串联电路中,电流处处相等,根据可知,在电流相同的情况下,电阻越大,实际功率越大,灯泡越亮。因为L1较亮,所以L1的实际功率大于L2 的实际功率,那么灯泡L1的电阻大于L2 的电阻。
(4)根据表格数据可知、、
分析实验数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和。
11.(2026·福建福州·一模)在探究“串联电路电压关系”的实验中。
(1)连接电路:根据实验所设计的电路图连接实物电路。连接时,开关必须_________;电压表应与灯泡________(选填“串联”或“并联”)。
(2)发现问题:电源、电压表、开关、导线完好,电路正确连接。闭合开关,观察到小灯泡和不发光,电压表示数为零。
(3)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用一导线将________(选填“”或“”)的两端连接起来,可以观察到电压表示数接近电源电压。
(4)作出猜想:根据导线连接后观察到的现象,可初步判定的故障是_______________。
(5)验证猜想:取下故障灯,换上完好的灯泡观察到两灯均发光,验证猜想正确;为了使实验结论更具有合理性,所更换灯规格要与________(选填“”或“”)灯的规格不同。
(6)继续实验:为了______(选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”),小组完成了三次实验,数据如下表所示。分析实验数据,可得到串联电路的电压关系是:串联电路的总电压等于_________;
次数
两端电压/V
两端电压/V
两灯间总电压/V
1
1.8
1.0
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
【答案】 断开 并联 断路 寻找普遍规律 各部分电路两端电压之和
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关要断开,根据电压表的使用方法可知,电压表和灯泡并联。
(3)闭合开关,观察到小灯泡和不发光,电压表示数为零,可能电路中出现断路,在不拆开导线且闭合开关的情况下,用一导线将的两端连接起来,将灯泡L2短路,此时只有L1的简单电路,电压表测量电源电压,电压表的示数接近电源电压。
(4)将灯泡L2短路,电压表的示数接近电源电压,可能灯泡断路。
(5)取下故障灯,换上完好的灯泡观察到两灯均发光,为了使实验结论更具有合理性,所更换灯规格要与灯的规格不同。
(6)为了使实验结论具有普遍性,避免偶然性,完成三次实验,由第1次数据可知
由第2次数据可知
由第3次数据可知
可得到串联电路的电压关系是:串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。
12.(2026·北京昌平·一模)利用1个直流电源、3块电压表(V1、V2和V)、2个滑动变阻器(R1、R2)、1个开关和若干导线,探究在串联电路中,R1、R2串联后两端的总电压U与R1两端的电压U1、R2两端的电压U2之和的关系。
(1)画出实验电路图。
(2)画出实验数据记录表格。
【答案】(1)
(2)见详解
【解析】【小题1】探究串联电路电压的特点时,应从电源正极依次串联开关、两个滑动变阻器、回到电源负极,三个电压表分别测量两个滑动变阻器两端的电压以及两个滑动变阻器的总电压,如图所示:
【小题2】通过调节滑片改变电阻值,以便多次实验,实验中需要记录三次实验中R1两端的电压U1与R2两端的电压U2和R1、R2串联后两端的总电压U,因此实验数据记录表,如图所示:
实验次数
R1两端电压U1/V
R2两端电压U2/V
两个滑动变阻器的总电压U/V
1
2
3
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