15.5 串、并联电路中电流的规律（培优教学课件）物理新教材人教版九年级全一册

人教版 九年级全一册 15.5 串、并联电路中 电流的规律 第十五章 电流和电路 导入新课 这是否意味着通过左边小灯泡的电流也更大呢？ 如图所示，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。 学习目标 物理观念 了解串、并联电路中电流的规律，能解释生活中的相关现象。 科学思维 通过对实验数据进行分析、推理得出结论，发展归纳推理能力。 科学探究 能设计探究串、并联电路中电流规律的实验方案，能正确使用电流表进行测量，提升实验操作与问题解决能力，养成科学探究习惯。 科学态度 与责任 在探究串、并联电路中电流规律的过程中，养成严谨求实的科学态度，形成主动与他人合作交流的意识。 重点难点 重点 探究串、并联电路中电流的规律。 难点 正确连接电路、正确使用电流表和对实验数据进行分析处理。 学习内容 1. 串联电路的电流规律 2. 并联电路的电流规律 3. 课堂小结 4. 练习与应用 5. 提升训练 一、串联电路的电流规律 第5节 串、并联电路中电流的规律 一、串联电路的电流规律 1. 探究串联电路中各处电流的关系 【猜想与假设】 在图中，两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系？请做出猜想。 猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等。 猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，A处的电流最大，C处的电流最小。 猜想3：…… S L1 C B A L2 一、串联电路的电流规律 【实验思路】 怎样得到串联电路中各处电流的关系呢？通过上一节的学习我们知道，在图所示的电路中，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。 S L1 C B A L2 一、串联电路的电流规律 【实验过程】 （1）设计如图所示的电路图，选择实验器材连接实验电路。将一只电流表串接在A处，闭合开关，读取电流表的示数，并将数据填入下表。 测量A处的电流 S L1 C B A L2 一、串联电路的电流规律 （2）断开开关，再将此电流表分别串接在 B 处和 C 处，并分别读取电流表的示数。再将数据记录在下表中。 测量C处的电流 测量B处的电流 一、串联电路的电流规律 （3）换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。 小灯泡规格 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A 小灯泡L1、L2串联 0.22 0.22 0.22 小灯泡L3、L4串联 0.30 0.30 0.30 【实验结论】 串联电路中，A、B、C三点的电流是相等的，即IA=IB=IC 一、串联电路的电流规律 【交流讨论】 ①探究串联电路的电流规律时， 为了简化操作，可以在A、B、C三点 各接一个电流表。 ②换用不同规格的灯泡再做几次的目的：是为了避免特殊性；使得出的结论具有普遍性。 ③同一次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，但这不能说明各处电流不相等，可能是由各灯泡的规格不同造成的。 一、串联电路的电流规律 演示实验——《探究串联电路中各处电流的关系》 一、串联电路的电流规律 研究表明： 在串联电路中，电流处处相等。 数学表达式： I＝I1=I2= …… =In 2. 串联电路的电流规律 一、串联电路的电流规律 【例题1】如图所示的电路中，闭合开关，一灯 较亮，一灯较暗，则下列说法正确的是（ ） A．流过两灯电流一样大 B．流过较亮的灯中电流较大 C．流过较暗的灯中电流较大 D．电流从电源正极流出，在电路中越来越小 A 【解析】从实物图可知，电流从电源正极流出，依次经过灯泡L2 、开关、灯泡L1，最后流回电源负极，因此L1与 L2 为串联连接。 ABC．串联电路中电流处处相等，与灯泡亮度无关，故A正确，BC错误； D．电流是电荷的定向移动，在串联电路中电荷不会消失或积累，电流大小保持不变，故D错误。 故选A。 一、串联电路的电流规律 【例题2】如图是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图。 （1）连接电路时，开关应_________。实验中，选择两个小灯泡的规格应该是____________（选填“相同”或“不相同”）的； （2）小吉、小林两位同学进行分组实验，小吉同学在闭合开关前，发现电流表如图乙所示，则小吉的问题是__________________________ ；小林同学在闭合开关试触时，发现电流表如图丙所示，则小林的问题是______； 电流表的量程过大 断开 不相同 电流表的指针未调零 一、串联电路的电流规律 （3）小明在实验中测得的三个不同位置的电流值如表格所示，有一个位置的电流测量明显有误，造成这一错误的原因是______； （4）实验中，某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，另一个小对泡不发光，原因可能是______： A．通过两小灯泡的电流不相等 B．该小灯泡的灯丝断了 C．该小灯泡短路 D．该小灯泡靠近电源负极 （5）小明正确操作实验后得出串联电路的电流规律，为______。 C 读数时按照电流表的大量程读数 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.32 0.32 1.6 在串联电路中，电流处处相等 一、串联电路的电流规律 【解析】（1） 为了保护电路，在连接电路时，开关应断开。为了使得出的结论更具有普遍性，实验中，选择两个规格不相同的小灯泡。 （2）小吉同学在闭合开关前，发现电流表如图乙所示，指针没有指在零刻度线处，说明小吉的问题是电流表没有调零。在闭合开关试触时，发现电流表如图丙所示，指针偏转角度太小，说明小林的问题是电流表选择的量程太大。 （3）串联电路中电流处处相等，因此错误的电流应该是1.6A，错误的原因是电流表接的小量程却按照大量程读数了，1.6A若按小量程读数，应为0.32A。 （4）A．串联电路各处的电流都相等，通过两小灯泡的电流相等，故A不符合题意； B．串联电路相互影响，若小灯泡的灯丝断了，则另一个灯也不发光，B不符题意； C．该小灯泡短路，电路为通路，另一个灯发光，故C符合题意； D．灯泡发光与否与小灯泡在电路中的位置无关，故D不符合题意。 故选C。 （5）小明正确操作实验，分析测得的数据，得出的结论是：串联电路的电流处处相等。 二、并联电路的电流规律 第5节 串、并联电路中电流的规律 二、并联电路的电流规律 1. 探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系 【猜想与假设】 在图中，两个小灯泡L1、L2是并联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系？请做出猜想。 L1 L2 L1 B C A S 猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等。 猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，A处的电流等于B、C处的电流之和。 猜想3：…… 二、并联电路的电流规律 【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，即测量图中A、B、C三点的电流大小来判定它们之间的关系。 L1 L2 L1 B C A S 二、并联电路的电流规律 【实验过程】 （1）设计如图所示的电路图，选择实验器材连接实验电路。将一只电流表串接在 A 处，闭合开关，读取电流表的示数，并将数据填入下表。 L1 L2 L1 B C A S 测量A（干路）处的电流 C B A 二、并联电路的电流规律 （2）断开开关，再将此电流表分别串接在B处和C处，并分别读取电流表的示数。再将数据记录在下表中。 测量C（L2所在支路）处的电流 测量B（L1所在支路）处的电流 C B A B C 二、并联电路的电流规律 （3）换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。 小灯泡规格 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A 小灯泡L1、L2并联 0.56 0.22 0.34 小灯泡L3、L4并联 0.51 0.20 0.31 【实验结论】 并联电路中，干路中的电流等于两条支路中的电流之和。 即 IA＝IB＋IC 二、并联电路的电流规律 【交流反思】 ①为简化操作，还可以在两条支路中各接一个开关S1、S2，把电流表接在干路上，如图所示。 只闭合S、S1时，电流表测通过L1的电流；只闭合S、S2时，电流表测通过L2的电流；三个开关都闭合时，电流表测干路电流。 ②并联电路中各支路中的电流不一定相等。 当并联的两个小灯泡规格相同时，支路中的电流相等； 当并联的两个小灯泡规格不同时，支路中的电流不相等。 二、并联电路的电流规律 演示实验—《探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系》 二、并联电路的电流规律 研究表明： 在并联电路中，干路中的电流等于各支路中的电流之和。 数学表达式： I＝I1+I2+…… +In 2. 并联电路的电流规律 二、并联电路的电流规律 【例题3】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A1指针的位置，电流表A2示数是0.8A，下列正确的是（　　） D A．电流表A1测灯L1的电流 B．电流表A1的测量范围为0~0.6A C．电流表A1的示数是0.3A D．通过灯L1的电流大小是0.7A 二、并联电路的电流规律 【解析】ABC．由图甲可知，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。由题意可知，电流表A2示数是0.8A，即通过L2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A1的示数大于A2的示数，即大于0.8A。图乙为电流表A1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L1的电流大小为 故D正确。故选D. 二、并联电路的电流规律 【例题4】在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系“实验中，小明在老师的指导下，设计了如图甲所示的电路图。 （1）闭合开关前，发现电流表指针如图乙所示，此时应将电流表________； （2）图丙是某次测量时用两个相同规格灯泡连接的实验电路，如果要测量A点的电流，只改动一根导线，在这根导线上打个×，并画出正确连接。 调零 如图所示 二、并联电路的电流规律 （3）在分别测出图甲中三点的电流后，学习小组将电流表的读数写入表格： 分析表中数据，小明得出结论：在并联电路中，各支路电流相等且干路电流等于各支路电流之和。你认为小明得出的结论的过程是否正确，并说明理由：________。 不正确； 实验中用了相同规格的灯泡，且只有一组数据，没有换用不同规格的灯泡进行多次实验，结论具有偶然性   C处的 电流/IC B处的 电流/IB A处的 电流/IA 第一次 测量 0.52A 0.26A 0.26A 二、并联电路的电流规律 【解析】（1）闭合开关前，电流表指针在零刻度线 左侧，说明电流表使用前未调零，因此需要调零。 （2）由甲图可知，C点在干路，A点在L1支路，B点在L2支路。由图丙可知，电流表接在C处，测的是干路电流。如果要测量A点的电流，需要把电流表与L1串联，把连接灯泡L2左侧接线柱和电流表“0.6A”接线柱的导线，改接为连接灯泡L2左侧接线柱和电流表“-”接线柱上，如图所示： （3）由表格数据可知，0.52A=0.26A+0.26A ，即 ，但仅凭一组数据，且两个灯泡规格相同，直接得出结论具有很大的偶然性，不具有普遍规律，故不正确。正确操作应该是使用不同规格的小灯泡，重复实验。 三、课堂总结 第5节 串、并联电路中电流的规律 三、课堂总结 L1 L2 L1 C B A S L2 C B A L1 串联电路 并联电路 电流规律 数学表达式 电流处处相等 I＝I1＝I2 干路电流等于 各支路电流之和 I＝I1＋I2 S 四、练习与应用 第5节 串、并联电路中电流的规律 四、练习与应用 1. 课堂上按图做“探究串联电路中各处电流的关系”的实验时，每个实验小组只有一个电流表。实验完成后，某同学借来其他小组的电流表，同时测量三个位置的电流以验证探究的结果。 图中有三个电流表和两个小灯泡，请你按他的设计在图中画出连线，注意连线不要交叉。 四、练习与应用 【解析】分析电路图可知，小灯泡L1、L2串联，由串联电路各处电流都相等可知，通过小灯泡L1的电流是0.3A，电流表A2的示数是0.3A。 2. 如图所示，当开关闭合后，电流表A1的示数为0.3A，通过小灯泡L1的电流是多少?电流表A2的示数是多少？ 四、练习与应用 【解析】（1）连接电路时，开关应断开。 （2） IB=0.32A，分析这两组测量数据可得：干路电流等于各支路电流之和，符合并联电路中干路电流与各支路电流的关系，结论一致。 （1）连接电路时，开关应处于什么状态? （2）某同学记录的实验数据如下表所示。第二次换用不同规格的小灯泡，实验中IB的大小如图所示。你认为通过这两组测量数据所得到的结论一致吗?为什么? 实验序号 IA/A IB/A IC/A 1 0.14 0.20 0.34 2 0.24 0.56 3. 按图做“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验。 四、练习与应用 4. 某同学用三个电流表和两个小灯泡做实验，检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和，他连接的电路如图所示。这个电路中有一根导线接错了，请在这根导线上画“×”，然后画出正确的连接导线。 四、练习与应用 【解析】 用三个电流表检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和时，两灯泡应并联，一个电流表串联在干路上，另两个电流表分别串联在两支路上。 按电流流向分析会发现，图下方的电流表与下方灯泡没在同一条支路上，且下方电流表正、负接线柱接反了。 四、练习与应用 5. 根据图甲所示的电路图，在图乙的实物图上用笔画出连线。在闭合开关后，如果电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，那么通过小灯泡L1、L2的电流分别是多少？ 四、练习与应用 【解析】 分析电路图可知，小灯泡L1与L2并联，电流表A1测干路中的电流，电流表A2测小灯泡L1所在支路中的电流，而电流表A1示数为0.5A，电流表A2示数为0.3A，因此通过小灯泡L1的电流I1 =0.3A，通过小灯泡L2的电流 I2 = I总 - I1 = 0.5A-0.3 A=0.2A 五、提升训练 第5节 串、并联电路中电流的规律 五、提升训练 1. 用如图所示电路探究串联电路中电流特点。关于实验，下列说法中正确的是（　　） C A．可通过灯泡亮暗判断电流的大小 B．两个实验中L1和L2规格都应相同 C．最好选用相同的电流表串联接入a、b、c处测量 D．为得到普遍规律，应保持器材不变再多次实验 五、提升训练 【解析】A．灯的亮度不仅与通过它的电流有关，而且通过亮度来判断电流大小是不准确的，故A错误； B．若使用规格相同的灯泡，得出的结论具有偶然性，为了得到普遍规律，应选用不同规格的灯泡多次实验，故B错误； C．选用相同的电流表串联接入a、b、c处测量，能减小电流表自身精度差异带来的误差，让测量结果更准确，故C正确； D．保持器材不变多次实验，得到的实验数据都是相同的，无法避免偶然性，也不能得到普遍规律，故D错误。 故选C。 五、提升训练 2. 如图所示，闭合开关S后，通过L1和L2的电流一定相等的是（ 　） A A B C D 【解析】A．闭合开关S后，L1、L2串联，根据串联电流规律，通过L1和L2的电流一定相等，故A符合题意； B．闭合开关S后，L2被短路，没有电流通过，L1单独工作，所以通过L1和L2的电流不等，故B不符合题意； C．闭合开关S后，L1、L2并联，根据并联电流规律可知，通过L1和L2的电流不一定相等，故C不符合题意； D．闭合开关S后，L2被短路，没有电流通过，L1单独工作，所以通过L1和L2的电流不等，故D不符合题意。故选A。 五、提升训练 【解析】由图甲可知，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，所以电流表A1的量程为0~3A，分度值为0.1A，示数I=1.5A，电流表A2的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数I2=0.3A，即通过灯泡L2的电流为0.3A。则通过灯泡L1中的电流I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A 故选A。 3. 如图甲所示电路， 闭合开关S， 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， 则通过灯泡L1和L2的电流分别为（　　） A．1.2A   0.3A B．0.3A   1.2A C．1.5A   0.3A D．0.3A   1.5A A 五、提升训练 【解析】电流表测量通过灯L1的电流，所以电流表与L1串联，要使灯L1和灯L2并联，需使电流有2条路径，一条通过L2，另一条通过电流表、L1后与通过L2的电流汇合，回到电源负极，如图所示。 4. 小明同学在“探究并联电路中电流特点”的实验中，设计了如图所示的电路图，有两根导线尚未连接，请用笔线代替导线补上。要求：①灯L1和灯L2并联；②电流表测量通过灯L1的电流。 五、提升训练 5. 如图所示，认真观察电路图解答下面的问题： （1）当只闭合S2时，若电流表A1的示数为0.5A，则通过A2的电流是多少A？ （2）如果只闭合S1、S2，此时电流表A2示数如图乙所示，电流表A1的示数为0.5A，则通过L1、L2的电流分别是多少A？ 五、提升训练 【解析】（1）当只闭合S2时，分析电路可知，灯L1所在支路断路，电流表A1、灯L2、电流表A2串联在电路中。根据串联电路中电流处处相等的特点，通过A2的电流等于通过A1的电流。即 （2）当只闭合S1、S2时，分析电路可知，灯L1和灯L2并联。电流表A1在干路上，测量干路总电流I；电流表A2在L2所在的支路上，测量通过L2的电流I2。由题意可知，干路电流I=0.5A。观察图乙中电流表A2的表盘，其选择的测量范围是0~0.6A，分度值为0.02A，因此电流表A2的示数为0.26A，即通过L2的电流I2=0.26A。根据并联电路的电流规律可知：干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2 所以，通过L1的电流为 I1=I-I2=0.5A-0.26A=0.24A 五、提升训练 6. 物理兴趣小组探究并联电路中的电流特点； （1）小博同学接好最后一根导线两个小灯泡立刻发光， 其原因可能是：___________； （2）用图甲所示电流表测量的是_______的电流； （3）小硕同学分析下表中数据可初步得出结论：并联电路各支路电流相等。你认为他的结论是否正确：________，请说明理由：________； （4）为了使结论更具有普遍性，他们应该___________。 仅根据一次实验数据，且使用的是规格相同的灯泡进行实验，具有偶然性 连接电路时开关没有断开 干路 干路电流/A L1所在的支路电流/A L2所在的支路电流/A 0.48 0.24 0.24 换用不同规格的灯泡进行多次实验 不正确 五、提升训练 【解析】 （1）连接电路时，为保护电路，开关应断开。小博同学接好最后一根导线两个小灯泡立刻发光，原因可能是连接电路时开关没有断开。 （2）图甲中，两灯泡并联，电流表串联在干路上，所以测量的是干路的电流。 （3）小硕同学的结论不正确。因为仅根据一次实验数据，且使用的是规格相同的灯泡进行实验，具有偶然性，不能得出并联电路各支路电流相等的普遍结论。在并联电路中，只有当各支路用电器规格相同（电阻相同）时，支路电流才相等，一般情况下，各支路电流不一定相等。 （4）为了使结论更具有普遍性，应采用不同规格的灯泡进行多次实验，这样可以避免偶然性，实验结论才更可靠。 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $