4.3 简单电路中电流、电压的特点（举一反三·讲义）物理新教材教科版九年级上册

本初中物理讲义聚焦简单电路中电流、电压的特点，通过情景导入（演示不同规格灯泡串联亮度差异）引出问题，系统梳理串联电路电流处处相等、电压等于各部分之和，并联电路干路电流等于支路之和、各支路电压相等的规律，辅以知识框架（含图示）、实验要点及易错提醒构建学习支架。 资料以科学探究为核心，通过演示实验激发问题意识，实验要点强调更换不同规格灯泡多次测量（如例1中更换灯泡重复实验）培养科学论证能力，例题与变式题（如电路故障分析）提升科学推理水平。课中助力教师实验教学互动，课后作业分层设计帮助学生巩固物理观念，查漏补缺。

4.3 简单电路中电流、电压的特点 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 情景导入 演示实验：将两个不同规格的小灯泡串联在电路中，闭合开关后，学生观察到两个灯泡亮度不同（一个较亮，一个较暗）。 提出问题： 同样是串联在一条电路中，为什么两个灯泡亮度不同？是不是通过它们的电流大小不一样？或者它们两端的电压不同？我们可以怎样来验证？” 【知识点1 串联、并联电路中电流的特点】知识归纳 1．串联电路中电流特点： 串联电路中各处电流 ， 表达式为 2．并联电路中电流特点： 并联电路中，干路电流等于各支路电流之 。 表达式为 3．实验要点： （1）实验中需要更换不同规格灯泡多次测量，目的是 。 （2）电流表使用： 联接入、电流 进 出、选择合适量程。 4．易错提醒： （1）串联电路中，灯泡亮度不同，电流依然相等； （2）并联电路中，各支路电流不一定相等，只有两支路用相同规格灯泡时电流才相等。 【例1】在“探究电路电流特点”的实验中，小石设计了如图1所示的电路进行实验。 （1）连接电路时，开关应处于________状态。 （2）实验中，在A、B、C三处各接入一个电流表，并选择合适的量程。闭合开关，测得A、B、C三处的电流分别为IA、IB、IC。更换多组________（选填“相同”或“不同”）规格的灯泡重复实验，部分实验数据如表所示。 实验序号 1 0.46 0.18 0.28 2 0.36 0.20 0.16 3 0.7 0.32 0.38 （3）小石在某次实验时，测得C处电流IC为0.30 A，观察到A处电流表指针位置如图2所示，则A处电流大小为________A。 （4）分析实验数据可得：在并联电路中，干路电流与各支路电流的关系是________________。（用、、写出关系式）。 （5）请你结合本实验目的，写出小组接下来要进行的实验是________________________________。 【变式1-1】探究串联电路中各处电流的关系。 【证据】 （1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接完整，使电流表测量A点的电流________。连接实物电路时，开关应处于________状态。 （2）闭合开关后，发现两个小灯泡忽明忽暗，电流表的指针也来回摆动。导致此现象的原因可能是________。 A．某段导线断开 B.开关处接触不良 （3）排除故障，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。 （4）换用________（选填“相同”或“不同”）规格的灯泡，再测出两组实验数据，填在表格中 序号 A点电流 B点电流 C点电流 1 0.30 0.30 2 0.28 0.28 0.28 3 0.22 0.22 0.22 【解释】 （5）分析实验数据，得出结论：在串联电路中，电流处处________。 【交流】 （6）实验后，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，以下方案可行的是________。 A．开关与电流表位置互换 B.两灯泡位置互换 【变式1-2】在“探究串并联电路中电流、电压的特点”时，设计实验如图。 探究一：串联电路中电流的特点： （1）在连接实物电路时，开关应处于______状态； （2）第2次实验中，B点的电流表示数如图乙所示，则电流为______A； （3）实验数据记录如表，分析数据可得：串联电路中电流______； 实验序号 IA/A IB/A IC/A 1 0.18 0.18 0.18 2 0.32 0.32 3 0.50 0.50 0.50 （4）探究二：串联电路中电压的特点： 用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后，______（选填“能”或“不能）只将A点的导线换到C点测L2两端的电压，理由是______； （5）做实验时选用不同规格的小灯泡重复多次实验，这样做的目的是______； （6）探究三：并联电路中电流的特点： 为了探究并联电路的电流规律，小吉同学设计了如图丁所示的电路进行实验。在不拆电路的情况下，只通过控制开关，直接测量L1和L2的电流大小，他的方案______（选填“可行”或“不可行”）。 【知识点2 串联、并联电路中电压的特点】 1．串联电路中电压的特点： 串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之 ，表达式为 2．并联电路中电压的特点： 并联电路中各支路两端电压 ，表达式为 3．实验要点： （1）实验中需要更换不同规格灯泡多次测量，目的是 。 （2）电压表使用： 联接入、电流 进 出、选择合适量程。 4．易错提醒： （1）串联电路中，各用电器电压不一定相等；只有规格相同的灯泡串联，电压才相等。 （2）并联电路中，不管灯泡规格是否相同，各支路电压一定相等。 【例2】小明在探究“串联电路的电压特点”的实验中，连接了如图甲所示的电路，电源为两节新干电池串联（每节干电池的电压为1.5V）。 （1）实验中应该选择规格 _______ （选填“相同”或“不同”）的两个小灯泡串联。 （2）正确连接电路后，闭合开关，观察到两灯均不发光，电压表满偏，则可判断电路的故障是 ______。 （3）排除故障后重新实验，在测量完灯L1两端的电压后，小明想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压，请你在图甲中需要移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路。 （4）用电压表分别测出灯L1和L2两端电压及串联总电压分别为U1、U2、U，每次拆接电压表时，开关应处于 _______ 状态。更换灯泡多次实验，将得到的数据记录在表中。分析表中的实验数据，可得到串联电路的电压规律是 ____________ （填字母表达式）。 实验次序 U1/V U2/V U/V 1 1.7 1.3 3.0 2 2.0 1.0 3.0 3 2.4 0.6 3.0 【拓展】 （5）小明为了不反复拆接电压表，优化实验过程，设计了如图乙所示的电路，他的思路是：只闭合开关S和S1，电压表测灯L1两端电压；只闭合开关S和S2，电压表就可以测灯L2两端电压。请你对他的设计思路进行评价：__________ 。 【变式2-1】士博同学对串联电路电压规律进行了探究，灯泡规格均为“2.5 V  0.3 A”，电压表量程为0~3V和0~15V。 UAB V UBC/V UAC/V 1.4 1.4 2.8 【设计与进行实验】 ①按图所示的电路图连接电路； ②闭合开关，用电压表测出L1两端的电压； ③在测L2两端的电压时，士博为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上； ④测出AC间的电压，得出结论。 【交流与评估】 （1）在拆接电路时，开关必须________； （2）在实验中，他发现电压表指针偏转过小，原因是____________________________； （3）分析士博同学用上面的方法能否测出L2两端的电压？ （4）方法改正后，测出AB、BC、AC间的电压记录在上面表格中，士博同学分析实验数据得出结论：串联电路中各用电器两端的电压相等。此实验在设计方案上存在的不足之处是_______________________；改进后，可以得到的正确结论是：串联电路两端电压等于________________________。 【变式2-2】物理兴趣小组用图所示电路“探究串、并联电路中的电流、电压特点”。 （1）他们先用图甲所示的实验电路探究并联电路的电流特点。 ①闭合开关，此时电流表测量的是_____（选填“干路”或“灯泡L1”）的电流。小明要测量通过灯泡L2的电流，应先_____，再将图甲中导线a的一端移动到_____上； ②分析下表可初步得出结论：并联电路干路中的电流等于_____。 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 （2）另一组同学用图乙所示的电路探究串联电路的电压特点。 ①用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC，记录在如下表格。其中测UAB时，电压表的示数如图B 电压UAB/V 电压UBC/V 电压UAC/V 1.7 2.9 ②分析表中数据，得到初步结论：串联电路中，电源两端电压等于各部分电路两端电压_____； ③在用电压表测量L1两端的电压时，想保持电压表的连接点B动，只断开连接点C，并改接到连接点A上。闭合开关S后，会出现的现象是 。 （3）两组同学只测量了一组数据，为了使结论更具有普遍性，他们还应该再______。 模块三 课后作业 一、单选题 1．如图所示，将粗细不同的两段导体AB和BC连接在一起，把A、C两端接在一电源两极，则两段导体中电流的大小为（　　） A.AB中电流较小，BC中电流较大 B.AB中电流较大，BC中电流较小 C.一样大 D.无法判断 2．如图所示电源电压保持3V不变。开关闭合后，电压表示数为1.2V，则L1两端的电压值是（　　） A.3V B.1.2V C.1.8V D.4.2V 3．如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻和两端的电压分别为（　　） A.1.8V  7.2V B.7.2V  1.8V C.1.8V  9V D.9V  1.8V 4．用如图所示电路探究串联电路的电压规律，下列说法正确的是（　　） A．测量L1两端电压，需将电压表并联在A、B两点之间，且电压表正接线柱接B点 B．若闭合开关，两个灯泡都不亮，用电压表测得电路两端总电压为3V，A、B两点之间的电压接近3V，该电路故障可能是L1断路 C．换用不同规格的小灯泡，重复实验，是为了求平均值减小实验误差 D．实验结论：串联电路电压处处相等 5．如图所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L1和L2都不发光，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，故障可能是（　　） A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路 6．如图甲所示电路中，当开关S闭合时，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表A1、A2的示数分别为I1和I2（五块电表的读数均不为零），其中V1、V2两个电压表指针偏转角度均为图乙所示，那么下列结论正确的是（　　） A.， B.，L1两端电压为8V C.L2两端电压为8V， D.L1两端电压为8V， 7．如下图，电源电压不变。闭合开关S1和S2，小灯泡L1和L2均正常发光，电流表有示数。下列分析正确的是（　　） A.闭合开关S1和S2，小灯泡L1和L2串联 B.在电路中，若S1闭合，断开S2，电流表示数会变小 C.若小灯泡L1比L2亮，原因是小灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大 D.若只闭合开关S2，电路中只有小灯泡L2发光 8．如图所示电路，三个灯泡L1、L2和L3构成局部电路，已知通过L1和L2的电流分别为7mA和11mA，下列说法正确的是（　　） A.通过L3的电流可能为18mA B.通过L3的电流可能为9mA C.L1、L2和L3一定是并联 D.通过L1、L2的电流大小不同，L1、L2一定是并联 二、填空题 9．如图所示电路中，电源电压为6V保持不变。开关S闭合时电压表示数为2V，此时灯L1两端的电压为______V；断开开关后，电压表示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 10．如图甲所示电路中，当闭合开关后，两只电流表的指针偏转均如图乙所示，则灯L1中电流为________A，经过灯L2的电流为________A。 11．如图所示，闭合开关后，A1、A2、A3三个电流表的示数分别是0.6A，0.3A，0.2A，则通过L1、L2的电流I1=________A，I2= ________A。 12．如图所示，a是电压表的负接线柱引出的导线头，开关S闭合后，a接b时，电压表的示数是6V，a接d时，电压表的示数为1.5V，则a接c时，电压表的示数为________V，灯L2两端电压为________V。 13．如图甲所示的电路，当闭合开关后两只电压表的指针偏转角度均如图乙所示，则R1两端的电压为___________，R1与R2的电流之比为___________。如图丙是并联电路中的部分电路。当开关闭合，电路接通后，电流表的读数是0.4A，通过导线ac的电流是0.9A，通过导线ab的电流是0.5A，则导线ab的电流方向是___________（选填“a流向b”或“b流向a”）。 三、实验题 14．小巴和小蜀一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。 （1）连接电路时，开关应______； （2）如图甲是他们设计的电路图，图乙是他们测量电流前连接的实验电路，闭合开关后将出现_____ （选填“通路”“断路”或“短路”）。要使电路中两灯并联，可以将导线1接B接线柱的一端改接到_____接线柱。 （3）再接入电流表如图丙，闭合开关前，发现电流表的指针偏转到零刻度线的左端，原因是_________；解决此问题后继续实验，此时电流表测量的是图甲电路_____（选填“A”、“B”或“C”）处的电流。 （4）测出甲图A、B、C三处电流如表格所示，由此得出初步结论_________（只写表达式，用IA、IB和IC表示）。 位置 A B C 电流I/A 0.30 0.24 0.54 （5）为了得出普遍规律，接下来的操作方法是∶______（只选一项） A.改变电流表的量程或换电流表再测几次 B.换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值 C.整理器材，结束实验 D.分析数据，得出结论 （6）已知电源电压恒定不变，小科利用图丙原有的实验器材，添加一个相同的单刀单掷开关，又设计了一个电路。利用这个电路，不用更换电流表的位置，就可直接测出ABC三处的电流，同样可得出三处电流之间的关系，请在丁图框中画出这个电路图。 15．某实验小组在进行“探究串联电路中的电压规律”实验。 （1）小组同学将两只小灯泡L1、L2串联接入电路，在选择小灯泡规格时，应选用______（填“相同”或“不同”）规格的小灯泡。连接电路时，开关应处于______状态，电路连接好后，试触时发现电压表指针如图甲所示，原因是__________________。 （2）小明计划使用一个单刀双掷开关和两个电压表来完成这个实验，他计划用V1表测量L1两端的电压，用V2表分别测量L2两端的电压和总电压，请你根据小明的需求用笔画线代替导线将如图乙电路连接完整。 （3）当小明正确连接电路后，闭合开关S，S1拨到某位置后，V1、V2都有示数，突然V1的示数变大，V2示数变为零，此时发生的故障可能是______。（任写一种情况即可） （4）故障排除后，小明通过实验测得的数据如下表： 开关闭合情况 V1的示数 V2的示数 S闭合，拨到左侧S1 2 3 S闭合，S1拨到右侧 2 1 小明分析数据得出实验结论：____________。老师指出小明的实验存在不足，要想得出相关结论，他需在此基础上进行改进，具体操作是：______________________________。 【拓展】 （5）小张同学也利用与小明相同的电路进行实验，但他更换了一个电压更大的电源、更换了小灯泡、更换了电表量程，他将S1分别拨到左、右两侧时电压表V2的指针偏转角度相同，而V1的指针的偏转角度为满偏刻度的，则此时的电源电压为______V。 第 12 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.3 简单电路中电流、电压的特点 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 情景导入 演示实验：将两个不同规格的小灯泡串联在电路中，闭合开关后，学生观察到两个灯泡亮度不同（一个较亮，一个较暗）。 提出问题： 同样是串联在一条电路中，为什么两个灯泡亮度不同？是不是通过它们的电流大小不一样？或者它们两端的电压不同？我们可以怎样来验证？” 【知识点1 串联、并联电路中电流的特点】知识归纳 1．串联电路中电流特点： 串联电路中各处电流相等， 表达式为I=I1=I2=I3 2．并联电路中电流特点： 并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。 表达式为I=I1+I2+I3 3．实验要点： （1）实验中需要更换不同规格灯泡多次测量，目的是避免偶然性，得到普遍规律。 （2）电流表使用：串联接入、电流正进负出、选择合适量程。 4．易错提醒： （1）串联电路中，灯泡亮度不同，电流依然相等； （2）并联电路中，各支路电流不一定相等，只有两支路用相同规格灯泡时电流才相等。 【例1】在“探究电路电流特点”的实验中，小石设计了如图1所示的电路进行实验。 （1）连接电路时，开关应处于________状态。 （2）实验中，在A、B、C三处各接入一个电流表，并选择合适的量程。闭合开关，测得A、B、C三处的电流分别为IA、IB、IC。更换多组________（选填“相同”或“不同”）规格的灯泡重复实验，部分实验数据如表所示。 实验序号 1 0.46 0.18 0.28 2 0.36 0.20 0.16 3 0.7 0.32 0.38 （3）小石在某次实验时，测得C处电流IC为0.30 A，观察到A处电流表指针位置如图2所示，则A处电流大小为________A。 （4）分析实验数据可得：在并联电路中，干路电流与各支路电流的关系是________________。（用、、写出关系式）。 （5）请你结合本实验目的，写出小组接下来要进行的实验是________________________________。 【答案】（1）断开 （2）不同 （3）0.8 （4） （5）探究串联电路中的电流规律 【详解】（1）为保护电路，连接电路时开关必须处于断开状态。 （2）如果使用相同规格的灯泡实验，得到的结论会存在特殊性，更换多组不同规格的灯泡重复实验，才能避免实验偶然性，得到普遍规律。 （3）由图1可知A点在干路，干路电流一定大于支路电流，已知C处支路电流为0.30A，由图2电流表指针位置可知，A处电流表只能选用0~3A量程，该量程分度值为0.1A，指针对应读数为0.8A。 （4）分析表格三组实验数据，第1次实验， 第2次实验， 第3次实验， 每组的A点干路电流都等于B、C两点的支路电流之和，因此并联电路干路电流与支路电流的关系为 （5）按照“探究电路电流特点”的整体实验目标，接下来继续开展串联电路电流特点的探究实验。 【变式1-1】探究串联电路中各处电流的关系。 【证据】 （1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接完整，使电流表测量A点的电流________。连接实物电路时，开关应处于________状态。 （2）闭合开关后，发现两个小灯泡忽明忽暗，电流表的指针也来回摆动。导致此现象的原因可能是________。 A．某段导线断开 B.开关处接触不良 （3）排除故障，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。 （4）换用________（选填“相同”或“不同”）规格的灯泡，再测出两组实验数据，填在表格中 序号 A点电流 B点电流 C点电流 1 0.30 0.30 2 0.28 0.28 0.28 3 0.22 0.22 0.22 【解释】 （5）分析实验数据，得出结论：在串联电路中，电流处处________。 【交流】 （6）实验后，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，以下方案可行的是________。 A．开关与电流表位置互换 B.两灯泡位置互换 【答案】（1） 断开（2）B （3）0.30 （4）不同 （5）相等 （6）B 【详解】（1）由图甲可知，电路为串联电路，电流表测量A点的电流，则应将电流表接电源负极，两个灯泡串联，如下图所示： 连接电路时开关应处于断开状态，目的是防止接线短路损坏元件，保护电路。 （2）A。选项某段导线断开会造成电路永久断路，灯泡不会发光、电流表指针不会摆动，故A不符合题意； B．开关处接触不良会导致电路时通时断，因此灯泡忽明忽暗，电流表指针来回摆动，故B符合题意。 故选B。 （3）电流表选用的是0~0.6A量程，该量程的分度值为0.02A，指针指向0.30A，读数为0.30A。 （4）本实验是探究普遍规律的归纳性实验，换用不同规格的灯泡多次实验，可以避免实验偶然性，得到普遍适用的串联电路电流规律。 （5）分析三组实验数据，每组的A、B、C三点电流数值都完全相同，可归纳得出串联电路中各处电流相等的结论。 （6）要验证“灯泡靠近电源正极的远近影响亮度”，需要控制灯泡本身不变，改变灯泡到电源正极的距离：将两个灯泡位置互换，观察原本离正极近和远的灯泡亮度是否变化，即可验证猜想；A选项开关和电流表互换位置，两个灯泡到电源正极的距离都没有改变，无法验证该猜想。故选B。 【变式1-2】在“探究串并联电路中电流、电压的特点”时，设计实验如图。 探究一：串联电路中电流的特点： （1）在连接实物电路时，开关应处于______状态； （2）第2次实验中，B点的电流表示数如图乙所示，则电流为______A； （3）实验数据记录如表，分析数据可得：串联电路中电流______； 实验序号 IA/A IB/A IC/A 1 0.18 0.18 0.18 2 0.32 0.32 3 0.50 0.50 0.50 （4）探究二：串联电路中电压的特点： 用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后，______（选填“能”或“不能）只将A点的导线换到C点测L2两端的电压，理由是______； （5）做实验时选用不同规格的小灯泡重复多次实验，这样做的目的是______； （6）探究三：并联电路中电流的特点： 为了探究并联电路的电流规律，小吉同学设计了如图丁所示的电路进行实验。在不拆电路的情况下，只通过控制开关，直接测量L1和L2的电流大小，他的方案______（选填“可行”或“不可行”）。 【答案】（1）断开 （2）0.32 （3）处处相等 （4）不能 会导致电压表的正负接线柱接反 （5）使结论更具普遍性 （6）不可行 【详解】（1）为保护电路，在连接实物电路时，开关应处于断开状态。 （2）如图乙所示，第2次实验中，电流表选用的是0~0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.32A，则B点的电流为0.32A。 （3）根据表格数据可知，每次实验中A、B、C三处的电流是相同的，故结论为：串联电路中电流处处相等。 （4）用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后，只将A点的导线换到C点测L2两端的电压，会导致电压表的正负接线柱接反，电压表的指针会反偏，不能测出L2两端的电压。 （5）本实验是探究类实验，做实验时选用不同规格的小灯泡重复多次实验，这样做的目的是使结论更具普遍性。 （6）根据图丁可知，当开关S1闭合时，电流表与灯泡L2串联，电流从电流表上端流入。当开关S2闭合时，电流表与灯泡L1串联，电流从电流表下端流入，此时电流表的接线柱肯定接反了，因此这种方案不可行。 【知识点2 串联、并联电路中电压的特点】 1．串联电路中电压的特点： 串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和。，表达式为U=U1+U2+U3 2．并联电路中电压的特点： 并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压，表达式为U=U1=U2=U3 3．实验要点： （1）实验中需要更换不同规格灯泡多次测量，目的是避免偶然性，得到普遍规律。 （2）电压表使用：并联接入、电流正进负出、选择合适量程。 4．易错提醒： （1）串联电路中，各用电器电压不一定相等；只有规格相同的灯泡串联，电压才相等。 （2）并联电路中，不管灯泡规格是否相同，各支路电压一定相等。 【例2】小明在探究“串联电路的电压特点”的实验中，连接了如图甲所示的电路，电源为两节新干电池串联（每节干电池的电压为1.5V）。 （1）实验中应该选择规格 _______ （选填“相同”或“不同”）的两个小灯泡串联。 （2）正确连接电路后，闭合开关，观察到两灯均不发光，电压表满偏，则可判断电路的故障是 ___________ 。 （3）排除故障后重新实验，在测量完灯L1两端的电压后，小明想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压，请你在图甲中需要移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路。 （4）用电压表分别测出灯L1和L2两端电压及串联总电压分别为U1、U2、U，每次拆接电压表时，开关应处于 _______ 状态。更换灯泡多次实验，将得到的数据记录在表中。分析表中的实验数据，可得到串联电路的电压规律是 ____________ （填字母表达式）。 实验次序 U1/V U2/V U/V 1 1.7 1.3 3.0 2 2.0 1.0 3.0 3 2.4 0.6 3.0 【拓展】 （5）小明为了不反复拆接电压表，优化实验过程，设计了如图乙所示的电路，他的思路是：只闭合开关S和S1，电压表测灯L1两端电压；只闭合开关S和S2，电压表就可以测灯L2两端电压。请你对他的设计思路进行评价：__________ 。 【答案】（1）不同 （2）灯泡L2断路 （3） （4）断开 （5）不合理，因为电压表的正负接线柱会接反 【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，实验中应该选择规格不同的两个小灯泡串联。 （2）正确连接电路后，闭合开关，观察到两灯均不发光，这表明电路可能存在断路情况。又因为电压表满偏，说明电压表与电源连通，所以可判断电路的故障是灯泡L2断路。 （3）原电路中电压表测L2两端电压，要测量两个灯泡两端的总电压，需将电压表并联两个灯泡两端，即把电压表与L2右侧连线改接到L1右侧，如答案图所示。 （4）用电压表分别测出灯L1和L2两端电压及串联总电压分别为U1、U2、U，每次拆接电压表时，为保护电路，开关应处于断开状态。 由表中数据可知；；，所以可得到串联电路的电压规律是 （5）只闭合开关S和S1时，电压表测灯L1两端电压，此时电压表正进负出；只闭合开关S和S2时，电压表测灯L2两端电压，此时电压表正负接线柱接反，所以不能测出灯L2两端电压，即他的设计思路不正确，因为电压表的正负接线柱会接反。 【变式2-1】士博同学对串联电路电压规律进行了探究，灯泡规格均为“2.5 V  0.3 A”，电压表量程为0~3V和0~15V。 UAB V UBC/V UAC/V 1.4 1.4 2.8 【设计与进行实验】 ①按图所示的电路图连接电路； ②闭合开关，用电压表测出L1两端的电压； ③在测L2两端的电压时，士博为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上； ④测出AC间的电压，得出结论。 【交流与评估】 （1）在拆接电路时，开关必须________； （2）在实验中，他发现电压表指针偏转过小，原因是____________________________； （3）分析士博同学用上面的方法能否测出L2两端的电压？ （4）方法改正后，测出AB、BC、AC间的电压记录在上面表格中，士博同学分析实验数据得出结论：串联电路中各用电器两端的电压相等。此实验在设计方案上存在的不足之处是_____________________________；改进后，可以得到的正确结论是：串联电路两端电压等于________________________。 【答案】（1）断开 （2）电压表所选量程过大 （3）不能，电压表正负接线柱接反了 （4） 灯泡规格相同，只进行一次实验，结论不具有普遍性 各部分用电器两端电压之和 【详解】（1）拆接电路时，为了保护电路，开关必须要断开。 （2）实验中可能是电压表的量程选大了，导致指针偏转角度过小。 （3）当电压表B点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正负接线柱却是反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压。 （4）在探究串联电路中的电压规律时，为了使实验结论具有普遍性，要进行多次测量，且选用规格不同的灯泡进行实验，此实验的不足之处是只做了一次实验就得出结论，且灯泡的规格相同，因此结论不具有普遍性； 更换不同规格的灯泡进行多次实验，根据实验数据可得结论为：串联电路两端电压等于各部分用电器两端电压之和。 【变式2-2】物理兴趣小组用图所示电路“探究串、并联电路中的电流、电压特点”。 （1）他们先用图甲所示的实验电路探究并联电路的电流特点。 ①闭合开关，此时电流表测量的是_____（选填“干路”或“灯泡L1”）的电流。小明要测量通过灯泡L2的电流，应先_____，再将图甲中导线a的一端移动到_____上； ②分析下表可初步得出结论：并联电路干路中的电流等于_____。 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 （2）另一组同学用图乙所示的电路探究串联电路的电压特点。 ①用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC，记录在如下表格。其中测UAB时，电压表的示数如图B 电压UAB/V 电压UBC/V 电压UAC/V 1.7 2.9 ②分析表中数据，得到初步结论：串联电路中，电源两端电压等于各部分电路两端电压_____； ③在用电压表测量L1两端的电压时，想保持电压表的连接点B动，只断开连接点C，并改接到连接点A上。闭合开关S后，会出现的现象是 。 （3）两组同学只测量了一组数据，为了使结论更具有普遍性，他们还应该再______。 【答案】（1） 干路 断开开关 电流表的负接线柱 各支路电流之和 （2） 1.2 之和 电压表指针反偏 （3）换用不同规格的灯泡进行多次测量，寻找普遍规律 【详解】（1）图甲中两灯泡并联，电流表接在干路中，因此测量干路电流；改接电路时，为保证安全，必须先断开开关；要测L2的电流，需要让电流表串联在L2支路中，因此将导线a的一端移动到电流表负接线柱即可； 由表格数据，可得并联电路的电流规律：干路电流等于各支路电流之和。 （2）如图丙，电压表选0~3V量程，分度值0.1V，指针示数为1.2V； 表中数据，可得到初步结论：串联电路中，电源总电压等于各部分电路两端电压之和； 保持B不动，将C改接到A后，电压表的正负接线柱接反，因此闭合开关后电压表指针会反偏。 （3）一次实验得出的结论具有偶然性，为得到普遍规律，需要换用不同规格的灯泡多次实验。 模块三 课后作业 一、单选题 1．如图所示，将粗细不同的两段导体AB和BC连接在一起，把A、C两端接在一电源两极，则两段导体中电流的大小为（　　） A.AB中电流较小，BC中电流较大 B.AB中电流较大，BC中电流较小 C.一样大 D.无法判断 【答案】C 【详解】AB和BC两段导体串联接入电路，根据串联电路电流规律，串联电路中各处的电流相等，即 ，与导体的横截面积无关。 故选C。 2．如图所示电源电压保持3V不变。开关闭合后，电压表示数为1.2V，则L1两端的电压值是（　　） A.3V B.1.2V C.1.8V D.4.2V 【答案】C 【详解】由图知，当开关闭合时，两灯泡串联，电压表并联在L2两端，电压表的示数为1.2V，则可知L2两端的电压 则由串联电路的电压规律可知：L1两端的电压 故选C。 3．如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻和两端的电压分别为（　　） A.1.8V  7.2V B.7.2V  1.8V C.1.8V  9V D.9V  1.8V 【答案】B 【详解】由电路图可知，电阻R1与R2串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量R2两端电压。根据串联电路总电压等于各分电压之和，且两表指针偏转相同，可判断V1选用0~15V量程，读数为9V； V2选用0~3V量程，读数为1.8V，即R2两端电压为1.8V。根据串联电路电压规律计算R1两端电压为 故选B。 4．用如图所示电路探究串联电路的电压规律，下列说法正确的是（　　） A．测量L1两端电压，需将电压表并联在A、B两点之间，且电压表正接线柱接B点 B．若闭合开关，两个灯泡都不亮，用电压表测得电路两端总电压为3V，A、B两点之间的电压接近3V，该电路故障可能是L1断路 C．换用不同规格的小灯泡，重复实验，是为了求平均值减小实验误差 D．实验结论：串联电路电压处处相等 【答案】B 【详解】 A．电压表使用需满足“正进负出”。由图可知，电流经过L1​时从A流向B，测L1电压时，电压表正接线柱应该接A点，故A错误； B．闭合开关后两灯都不亮，说明电路发生断路；测得A、B之间电压接近电源总电压3V，说明A到电源正极、B到电源负极都是通路，断路位置就在A、B之间，即L1​断路，故B正确； C．本实验是探究物理规律，换用不同规格灯泡重复实验，是为了避免偶然性，得到普遍规律，不是为了求平均值减小误差，故C错误； D．串联电路的正确结论是串联电路总电压等于各用电器两端电压之和，串联电路是电流处处相等，故D错误。 故选B。 5．如图所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L1和L2都不发光，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，故障可能是（　　） A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路 【答案】C 【详解】该电路中L1、L2串联，电流表测电路电流，电压表测L1两端电压；闭合开关后两灯不发光、电流表无示数，说明电路断路，而电压表有示数且接近电源电压，说明电压表两端能连通到电源两极，因此故障可能是与电压表并联的L1断路。故选C。 6．如图甲所示电路中，当开关S闭合时，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表A1、A2的示数分别为I1和I2（五块电表的读数均不为零），其中V1、V2两个电压表指针偏转角度均为图乙所示，那么下列结论正确的是（　　） A.， B.，L1两端电压为8V C.L2两端电压为8V， D.L1两端电压为8V， 【答案】A 【分析】先分析电路，然后根据串联电路中电流的规律得出两电流表示数关系；判断V1、V2两个电压表的量程，并读数，再根据串联电路中电压的规律求解各电压值。 【详解】如图甲，两灯泡串联，由串联电路电流的规律知，两电流表的示数相等，即。V1测量L2两端电压，V2测量电源电压，V3测量L1两端电压，由串联电路中电压的规律可知 。V1、V2两表指针偏转角度相同，因此V2用0∼15V量程，读数；V1用量程，读数，L2两端电压为2V；L1两端电压 故A正确，BCD错误。 故选A。 7．如下图，电源电压不变。闭合开关S1和S2，小灯泡L1和L2均正常发光，电流表有示数。下列分析正确的是（　　） A.闭合开关S1和S2，小灯泡L1和L2串联 B.在电路中，若S1闭合，断开S2，电流表示数会变小 C.若小灯泡L1比L2亮，原因是小灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大 D.若只闭合开关S2，电路中只有小灯泡L2发光 【答案】B 【详解】 A．闭合S1和S2时，电流从电源正极流出后，分为两条独立支路分别经过L1和L2，因此L1和L2是并联，故A错误； B．S1、S2都闭合时，电流表测干路总电流；若S1闭合、断开S2，L2支路断路，只有L1接入电路，电流表只测L1的电流，因此电流表示数比原来的总电流小，故B正确； C．并联电路中各支路两端电压相等，因此L1和L2两端电压相同，故C错误； D．S1是干路开关，若只闭合S2，S1断开，整个电路断路，没有电流，两灯都不发光，故D错误。 故选B。 8．如图所示电路，三个灯泡L1、L2和L3构成局部电路，已知通过L1和L2的电流分别为7mA和11mA，下列说法正确的是（　　） A.通过L3的电流可能为18mA B.通过L3的电流可能为9mA C.L1、L2和L3一定是并联 D.通过L1、L2的电流大小不同，L1、L2一定是并联 【答案】A 【详解】因为电源位置不确定，由图可知L1、L2和L3的连接方式有以下几种可能：①L1和L2并联后，再和L3串联，此时流过L3的电流为；②L1和L3并联后，再和L2串联，此时流过L3的电流为；③L2和L3并联后，再和L1串联，此时L1的电流应该大于L2的电流，与题意不符，故流过L3的电流可能是4mA或18mA，故A正确，BCD错误。 故选A。 二、填空题 9．如图所示电路中，电源电压为6V保持不变。开关S闭合时电压表示数为2V，此时灯L1两端的电压为______V；断开开关后，电压表示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 4 变大 【详解】开关闭合时，L1与L2串联，电压表测L2两端电压。由串联电路电压规律可知，L1两端电压；断开开关后，电压表通过L1并联在电源两端，因电压表内阻极大，其示数近似等于电源电压6V，故电压表示数变大。 10．如图甲所示电路中，当闭合开关后，两只电流表的指针偏转均如图乙所示，则灯L1中电流为________A，经过灯L2的电流为________A。 【答案】0.3 1.2 【详解】由电路图可知，L1与L2并联，A1测L1支路电流，A2测干路电流。因并联电路干路电流大于支路电流，且两表指针偏转角度相同，故A2选用0~3A量程，A1选用0~0.6A量程。灯L1中电流为，干路总电流为，由并联电路电流规律得，经过灯L2的电流为。 11．如图所示，闭合开关后，A1、A2、A3三个电流表的示数分别是0.6A，0.3A，0.2A，则通过L1、L2的电流I1=________A，I2= ________A。 【答案】0.3 0.1 【详解】由图可知，L1、L2、L3并联，电流表A1测干路总电流，电流表A2测L2和L3的总电流，电流表A3测L3的电流，则通过L1的电流为 通过L2的电流为 12．如图所示，a是电压表的负接线柱引出的导线头，开关S闭合后，a接b时，电压表的示数是6V，a接d时，电压表的示数为1.5V，则a接c时，电压表的示数为________V，灯L2两端电压为________V。 【答案】 6 4.5 【详解】分析电路图可知，电路为L1、L2串联的电路；当a接b时，电压表测量的是电源电压，故电源电压；当a接d时，电压表测量的是L1两端的电压，故L1两端的电压； 当a接c时，电压表测量的还是电源电压，故此时电压表的示数为6V；由串联电路电压特点可知，灯L2两端的电压 13．如图甲所示的电路，当闭合开关后两只电压表的指针偏转角度均如图乙所示，则R1两端的电压为___________，R1与R2的电流之比为___________。如图丙是并联电路中的部分电路。当开关闭合，电路接通后，电流表的读数是0.4A，通过导线ac的电流是0.9A，通过导线ab的电流是0.5A，则导线ab的电流方向是___________（选填“a流向b”或“b流向a”）。 【答案】6V 1∶1 b流向a 【详解】由电路图可知，R1、R2串联，电压表V2测电源电压，电压表V1测R2两端的电压。因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两只电压表指针的偏转角度相同，所以，电压表V2的量程为0~15V，分度值为0.5V，示数为7.5V，则电源电压为7.5V；电压表V1的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为1.5V，则R2两端的电压为1.5V；根据串联电路的电压特点可得，R1两端的电压；因串联电路中各处的电流相等，所以R1与R2的电流之比为1∶1；由题知，该电路为并联电路中的一部分，因为电流表的读数是0.4A，通过导线ac的电流是0.9A，通过导线ab的电流是0.5A，满足并联电路电流规律，因此ac为干路，ab和电流表所在电路分别为两条支路，又因为电流从电流表的“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，所以导线ab的电流方向为b流向a。 三、实验题 14．小巴和小蜀一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。 （1）连接电路时，开关应______； （2）如图甲是他们设计的电路图，图乙是他们测量电流前连接的实验电路，闭合开关后将出现_____ （选填“通路”“断路”或“短路”）。要使电路中两灯并联，可以将导线1接B接线柱的一端改接到_____接线柱。 （3）再接入电流表如图丙，闭合开关前，发现电流表的指针偏转到零刻度线的左端，原因是_________；解决此问题后继续实验，此时电流表测量的是图甲电路_____（选填“A”、“B”或“C”）处的电流。 （4）测出甲图A、B、C三处电流如表格所示，由此得出初步结论_________（只写表达式，用IA、IB和IC表示）。 位置 A B C 电流I/A 0.30 0.24 0.54 （5）为了得出普遍规律，接下来的操作方法是∶______（只选一项） A.改变电流表的量程或换电流表再测几次 B.换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值 C.整理器材，结束实验 D.分析数据，得出结论 （6）已知电源电压恒定不变，小科利用图丙原有的实验器材，添加一个相同的单刀单掷开关，又设计了一个电路。利用这个电路，不用更换电流表的位置，就可直接测出ABC三处的电流，同样可得出三处电流之间的关系，请在丁图框中画出这个电路图。 【答案】（1）断开 （2） 短路 A （3） 电流表没有调零 C （4） （5）B （6） 【详解】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应断开。 （2）[1]分析图乙中电流从电源正极流出后经过导线1、导线3、导线4、开关后，回到电源负极，没有经过任何用电器，则闭合开关后将出现电源短路。 [2]要使电路中两灯并联，可以将导线1接B接线柱的一端改接到A接线柱，这样电流从电源正极流出后经过导线1后，在接线柱A处分成两条支路，分别流经两个灯泡所在支路后汇集，再经过开关，流回电源负极。 （3）[1]在闭合开关前发现电流表的指针偏转如图丙所示，原因是：电流表没有调零。 [2]分析图丙电路图可知电流表在干路上测量干路的电流，即C处的电流； （4）根据表格数据知：在并联电路中，干路电流等于各支路电流的和，即。 （5）为了得出普遍结论，实验时应采用不同规格的灯泡进行多次实验，故选B。 （6）在不更换电流表位置的情况下，在支路上各接一个开关即可完成实验要求，电路如图所示： 15．某实验小组在进行“探究串联电路中的电压规律”实验。 （1）小组同学将两只小灯泡L1、L2串联接入电路，在选择小灯泡规格时，应选用______（填“相同”或“不同”）规格的小灯泡。连接电路时，开关应处于______状态，电路连接好后，试触时发现电压表指针如图甲所示，原因是__________________。 （2）小明计划使用一个单刀双掷开关和两个电压表来完成这个实验，他计划用V1表测量L1两端的电压，用V2表分别测量L2两端的电压和总电压，请你根据小明的需求用笔画线代替导线将如图乙电路连接完整。 （3）当小明正确连接电路后，闭合开关S，S1拨到某位置后，V1、V2都有示数，突然V1的示数变大，V2示数变为零，此时发生的故障可能是______。（任写一种情况即可） （4）故障排除后，小明通过实验测得的数据如下表： 开关闭合情况 V1的示数 V2的示数 S闭合，拨到左侧S1 2 3 S闭合，S1拨到右侧 2 1 小明分析数据得出实验结论：____________。老师指出小明的实验存在不足，要想得出相关结论，他需在此基础上进行改进，具体操作是：______________________________。 【拓展】 （5）小张同学也利用与小明相同的电路进行实验，但他更换了一个电压更大的电源、更换了小灯泡、更换了电表量程，他将S1分别拨到左、右两侧时电压表V2的指针偏转角度相同，而V1的指针的偏转角度为满偏刻度的，则此时的电源电压为______V。 【答案】（1）不同 断开 电压表的正负接线柱接反了 （2） （3）L2短路/L1断路 （4） 串联电路中总电压等于各部分电压之和 更换不同规格的小灯泡多做几次实验 （5）7.5 【详解】（1）探究串联电路电压规律时，为了使结论具有普遍性，避免偶然性，需要选用不同规格的小灯泡； 连接电路时，为了保护电路，开关必须处于断开状态； 电路连接好后，试触时发现电压表指针如图甲所示，指针偏到0刻度左侧，说明电压表正负接线柱接反了。 （2）V2需要分别测量L2两端电压和总电压，通过单刀双掷开关切换即可，满足电压表“正进负出”的连接规则。 （3）原电路正常工作，V1测L1电压，若L2短路，则V2测短路的L2，示数变为0，总电压全部加在L1两端，所以V1示数变大，符合故障现象；若L1断路，V1串联在电路中测电源电压，示数变大，V2两端无电压，示数也为0，也符合。 （4）由表格数据：，，总电压，满足，所以结论为串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和； 小明只进行了一次实验，实验结论具有偶然性，因此需要更换不同规格小灯泡多次实验，得到普遍规律。 （5）V2两次测量分别测L2电压U2和总电压U，偏转角度相同，说明测总电压时V2用大量程，测U2用小量程，大量程读数是小量程的5倍，因此；又因为串联电路，可得，即；V1偏转角度为满偏的，电源电压更大，因此V1用大量程，满偏15V，，因此电源电压 第 20 页 共 20 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $