11.5 串联电路和并联电路电流、电压特点同步讲义—2026-2027学年九年级物理(沪科版五四学制)

2026-09-01
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摘要:

本讲义聚焦串联与并联电路的电流、电压特点,系统构建从实验探究(设计、操作、数据记录)到结论分析(电流规律、电压规律)再到应用考向的学习支架,涵盖串联电流处处相等、并联干路电流等于支路之和,串联总电压等于各部分电压之和、并联各支路电压相等的核心知识点。 资料以科学探究为主线,通过换用不同规格器材、多组实验数据验证规律,培养科学思维与严谨态度,如串联电流实验两次换灯确保结论普遍性。课中助力教师引导学生动手操作与论证,课后通过分层习题巩固知识,帮助学生查漏补缺,深化物理观念的理解与应用。

内容正文:

11.5 串联电路和并联电路电流、电压特点 题号 1 4 10 11 13 14 16 17 18 答案 C C C D C B C B D 1.C 2.(1) 相等 通过A点、B点和C点的电流可能相等由图和表一中数据可知电阻R1左右A点和B点的电流相等,那么电阻R2左右B点和C点的电流也相等 (2)需要改进,改进的方法是更换不同的电阻,重新实验,多测几组数据。 3.(1)断开 (2)不同 (3) 1.60 接的电流表的小量程却按照大量程读数了 在串联电路中,电流处处相等 (4)实验次数较少,结论不具有普遍性 4.C 5.(1)C (2) 实验次数少,结论具有偶然性 选用规格相同的灯泡实验 (3)选用不同规格的灯泡,并改变电源电压再实验2次 6.(1) A 定值电阻R1所在支路的电流也在改变 (2)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和 7.(1)L1或电源电压,4V;(2)串联,L1,2.5V 8.(1) 串联 是 (2)两灯泡串联,闭合开关,两灯不亮,按L1,两灯不亮,说明L1以外部分电路可能存在断路,按压L2,两灯均发光,说明L2处断路了,故障是:灯泡L2与灯座接触不良。 (3)1.3(4) AC [2]为了避免实验的偶然性,为了得出实验结论,应更换不同规格的灯泡进行多次实验,并记录对应的数据。 9. 断开 不同 L1发生短路 0.8 C 等于 10.C 11.D 12.(1) 开关 2.8 (2) 不科学 B (3) = 相等 13.C 14.B 15.B 16.C 17.B 18.D 19. 不同 4.5 2 20. 2 1 AC 21. 1.5 3 22. 灯丝 金属丝 0.2 4.4 220 0 23. 并联 0.2 24. 并 3 0.1 25.(1)0.5A;(2)7.5V;(3)6V,3Ω 26.【详解】(1)[1]由表一中可知即通过电路的各点的电流相等,而串联电路中电流只有一条路径,所以可以猜想,图2所示的串联电路中通过A点、点和点的电流可能相等。需要,更换不同的电阻多测几组数据 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 11.5 串联电路和并联电路电流、电压特点 知识清单 知识精讲一 探究串联电路中电流的规律 1. 设计实验 ①设计实验电路。 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,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。 2. 进行实验 ①测出A点的电流并记录;②测出B点的电流并记录;③测出C点的电流并记录。 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A 灯泡L1、L2串联 0.22 0.22 0.22 灯泡L3、L4串联 0.30 0.30 0.30 3. 分析与论证 串联电路中A、B、C三点的电流是相等的,即IA=IB=IC 4. 实验结论 串联电路中的电流处处相等。即 I=I1=I2= …… =In 5. 交流与讨论 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,可能是由于各灯泡的规格不同造成的. 考向导航 考向01 探究串联电路中电流的规律 1.两个灯串联在电路中,其中灯L1较亮,L2比较暗,则通过两者的电流(  ) A.通过L1的电流大 B.通过L2的电流大 C.通过两者电流相同 D.无法比较 2.某小组同学在做“用电流表测电流”实验中,按图用电流表分别测量了流入R1的电流(A点)和流出R1的电流(B点),其实验数据如表一所示。接着,他们串联一个电阻R2在电路中,如图所示,开始研究串联电路的电流特点。 表一 IA(安) IB(安) 0.4 0.4 (1)请你根据图的实验及表一中的实验数据猜想图所示的串联电路中通过A点、B点和C点的电流可能存在的关系,电流关系是 ,理由是 ; (2)实验中,该小组同学利用电流表分别测量了图2电路中A点、B点、C点的电流,实验数据记录在表二中,并根据该实验记录得出了串联电路的电流特点。你认为该小组同学的实验方案是否需要改进。若需要,请简要说明改进的方法;若不需要,请说明理由。 。 表二 (安) (安) (安) 0.1 0.1 0.1 3.小海同学为了“探究串联电路中电流的规律”设计实验电路如图。 电流表的位置 A B C 电流 I/A 0.32. 0.32 1.60 (1)按照电路图连接电路时,开关S应该处于 状态。 (2)实验中,应选用两个规格 (选填“相同”或“不同”) 的小灯泡。 (3)实验中小海同学测得A、B、C三个位置的电流如表所示,有一个位置的电流测量明显有误,错误的数据是 A,造成这一错误的原因是 ;改正错误后、得出的实验结论是 。 (4)你认为这个实验的设计和操作中存在的主要问题是 。 知识精讲二 探究并联电路电流的规律 1. 设计实验 ①设计实验电路。 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,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。 2. 进行实验 ①测出A处(干路)的电流并记录;②测出B处(L2支路)的电流并记录;③测出C处(L1支路)的电流并记录; A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A 灯泡L1、L2并联 0.52 0.22 0.32 灯泡L3、L4并联 0.46 0.24 0.22 3. 分析与论证 干路中的电流等于两条支路中的电流之和。数学表达式:IA=IB+IC 4. 实验结论 并联电路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 5. 交流与反思 ①为了简化操作,还可以在A、B两点各接一个开关,把电流表接在C点,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(选填“一定”、“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. 考向01 并联电流特点 4.下列说法中正确的是 A.通过两灯的电流相等,则两灯一定是串联的 B.串联电路各处的电流也可能不相等 C.并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流 D.并联电路中各支路中的电流一定相等 5.在探究并联电路电流规律的实验中,图是实验的电路图。 (1)要测量干路电流,电流表应连在 处(选填图中的A、B、C); (2)下表是小亮在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据:由实验数据小亮得出的结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路中电流之和,且各支路的电流相等,请指出小亮的探究过程的两点不妥之处:① ;  ② 。 A点电流IA B点电流IB C点电流IC 0.16A 0.16A 0.32A (3)请你们给他们提出下一步实验操作的建议: 。 6.如图所示是某同学为研究“并联电路电流的特点”所设计的实验电路图,实验后数据记录如下表所示。研究过程中,该同学采用了两种方案进行实验:A.改变电源电压;B.移动滑动变阻器的滑片。 实验序号 电流表A1的示数(A) 电流表A2的示数(A) 电流表A3的示数(A) 1 0.10 0.16 0.26 2 0.20 0.32 0.52 3 0.20 0.20 0.40 (1)从实验序号1、2的数据可知,该同学所采用的实验方案为 (选填“A”或“B”),理由是 。 (2)分析实验序号1、2、3的数据,可以得出的结论是: 。 知识精讲三 探究串联电路电压的规律 1. 设计实验 图1 图2 ①设计实验电路并画出电路图,如图2所示。 ②选用不同(相同/不同)规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据电源电压选择电压表的量程。 ③将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C,测量电压U1、U2、U。 ④改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。 2. 进行实验 ①根据电路图连接电路,闭合电键,测出AB两点间(即L1两端)的电压并记录; ②根据电路图连接电路,闭合电键,测出BC两点间(即L2两端)的电压并记录; ③根据电路图连接电路,闭合电键,测出AC两点的电压(电源两端电压)并记录; ④实验数据 实验次数 L1两端电压 UAB/V L2两端电压UBC/V 电源两端电压UAC/V 1 1.8 1.2 3.0 2 1.1 1.9 3.0 3 1.4 1.6 3.0 3. 分析论证 通过对实验数据的分析可得出结论:串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和. 数学表达式: U=U1+U2 4. 交流与评估 ①采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有普遍性,防止偶然性。 ②换用不同规格的小灯泡时,各小灯泡两端的电压会发生改变,但电源两端的电压(总电压)是不变的。 考向01 串联电压 7.如图所示,电源电压恒定不变。 (1)当S闭合时,电压表的示数为4V,电压表测量的是什么电压?电源电压为多少? (2)当S断开时,电压表的示数为1.5V,L1和L2是串联还是并联?电压表测量的是什么电压?L2两端的电压是多少? 8.在“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”实验中,器材有两只灯泡、两节新干电池、电压表、开关、导线等。实验设计的电路图如图甲所示。 (1)两只灯泡的连接方式是 ,开关 (选填“是”或“不是”)电路的一个组成部分; (2)按电路图连接好实物后闭合开关,发现两灯泡都不发光,随即轻轻按压灯泡,发现两灯泡依然不发光;再轻轻按压灯泡,两灯泡均发光。根据这一现象,请写出电路中出现故障的原因: ; (3)先测出两端的电压为V,再测出两端的电压如图乙所示,为 V; (4)为了达到实验目的,接下来应测量 两端的电压并记录。若要得出实验结论,做法是 。 9.在“探究串联电路的电压规律”的实验时,小玲同学设计了如图所示的电路。 (1)连接电路时,开关应该处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡; (2)正确连接电路后闭合电路,小玲发现电压表示数为零,且只有一只灯泡发光,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 ,排除故障后闭合开关,电压表的示数如图(c)所示,则此时A、B两端之间的电压为 V; (3)为了测量BC两端间的电压,小玲将接A点的线端改接到C点,闭合开关后,则发现( )(填字母) A.电压表无示数        B.示数超过电压表量程        C.电压表指针反偏 (4)小玲通过观察发现,只需在原实物图中改动一根导线,就可测得两灯的总电压,请你在实物图中用“×”号指出需改动的导线,并在原图中画出正确的电路连线;( ) (5)正确连接后,小玲完成了三组实验,并记录了数据。分析下表中的数据,可得到结论:在串联电路中,电源两端电压 各用电器两端电压之和。 实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V 1 0.8 2 2.8 3 1.2 1.6 2.8 3 2.2 0.6 2.8 知识精讲四 探究并联电路电压的规律 1. 设计实验 图1 图2 ①设计实验电路并画出电路图(图2所示)。 ②选用不同(相同/不同)规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据电源电压选择电压表的量程。 ③将电压表的两端分别连到L1两端、L2两端和电源两端,测量电压U1、U2、U。 ④改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。 2. 进行实验 ①测灯L1两端的电压并记录;②测灯L2两端的电压并记录;③测电源两端电压并记录。 ④实验数据 实验 次数 L1两端电压 U1/V L2两端电压 U2/V 电源两端电压U/V 1 2.9 2.9 2.9 2 2.8 2.8 2.8 3 2.8 2.8 2.8 3. 分析论证 通过对实验数据的分析可得出结论:并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等。数学表达式: U=U1=U2 4. 交流与评估 ①当电路中有多个用电器并联时,此结论仍然成立,表达式为U1=U2=U3=…=Un=U。 ②当把几节相同的新干电池并联时,并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压,即 U=U1=1.5 V。 ③采用不同的方法多次进行实验的目的是得出普遍规律,防止结论的偶然性。 知识 概念 理解 串、并联电路中电流的规律 (1)串联电路的电流规律 串联电路中,各处的电流相等。 表达式:I=I1=I2=I3=……=In (2)并联电路电流的规律 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。 表达式:I=I1+I2+I3+……+In。 电流的规律是通过探究实验得出的。 串、并联电路中电压的规律 (1)串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。U=U1+U2。 (2)并联电路电压的规律 (并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等。U=U1=U2。 (1)串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和,即U=1.5Vn; (2)当把几节相同的新干电池并联时,并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压1.5 V。 考向01 并联电压 10.如图所示,电源两端的电压恒定闭合开关S1,小灯泡发光,再闭合开关S2,则(不考虑灯丝电阻受温度的影响)(  ) A.小灯泡变亮 B.电流表示数变小 C.电压表示数不变 D.电压表与电流表示数比值变大 11.如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,两灯均发光,若L2突然断路,则发生的情况是(  ) A.灯泡L1变暗 B.电压表V示数变大 C.电流表A1示数变小 D.电流表A2示数变小 12.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,小明使用了两个相同的灯泡。 (1)如图甲所示电路,把电压表接在、两点之间时,闭合 ,电压表的示数如图乙所示,电压表的读数为 V; (2)依次将电压表接在电路中的、、两点之间,小明发现电压表的示数相等。由此他得出结论:并联电路中,各支路用电器两端的电压相等。此结论 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是更换不同规格的灯泡,改变电源电压,再做几次实验,这样做的目的是 ; A.减小误差 B.寻找普遍规律 (3)小明发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压和的大小关系是 (选填“>”“<”或“=”)。判断的依据是并联电路中,各支路用电器两端的电压 。 课后作业巩固点1 13.下列电路图中,电压、电流关系正确的是(  ) A.IA>IB>IC B.UAC=UAB-UBC C.IA=IB+IC D.UAB=UCD+UEF 14.下列实例中,运用科学研究方法相同的是(  ) ①探究液体内部的压强与哪些因素有关②探究串联电路中电流的特点 ③探究导体中电流与电压的关系④探究并联电路中电阻的特点 A.①与② B.①与③ C.②与③ D.③与④ 15.下列事例中,研究方法运用“控制变量法”的是(  ) A.探究串联电路中电流的规律 B.探究液体内部压强与深度的关系 C.探究串联电路中电阻的规律 D.马德堡半球实验 16.小明家的卫生间装有照明灯和换气扇,其简化电路如图所示,下列说法正确的是(  ) A.照明灯和换气扇不能同时工作 B.照明灯和换气扇都工作时,通过它们的电流一定相等 C.照明灯和换气扇都工作时,它们两端的电压一定相等 D.若照明灯发生断路故障,闭合开关S2后,换气扇也无法工作 17.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.电压表不能直接测量电源电压 B.若测量L2两端电压,需将电压表并联在a、b两点间,且电压表正接线柱接b点 C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等 D.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了减小误差 18.如图所示,关于探究“串联电路中电压的规律”的实验,下列说法正确的是(  ) A.应选用相同规格的灯泡多次实验 B.如果L2短路,闭合开关L1不亮 C.测出灯L1的电压后,只将电压表的一端从A改接到C,即可测出灯L2的电压 D.闭合开关两灯都亮,若突然L1断路,其他无故障,则电压表示数会变大 19.“探究串联电路电压规律”实验中,小明设计了如图的电路图,为使结论具有普遍性,、应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡,闭合开关后电压表的示数为,V的示数为,则该电路的电源电压为 V,灯两端电压为 V。 20 20.小刚同学连接了如图(甲)所示的电路,电路中的电源是两节新干电池联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数如图(乙)所示,则电压表读数为 V,L2两端的电压为 V。小刚同学连接的电路不规范,他应把电压表接在电路中的 (选填“AB”、“AC”或“BC”)之间。 21.如图,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数为4.5V;当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为3V,则L1、L2的电压分别是 V和 V。 22 22.夜幕降临,道路两侧彩灯五光十色,霓虹灯闪跃跳动,扮靓着城市。 一般会使用如图所示的小彩灯串联成电路,一个彩灯熄灭后,其余依然明亮;如果取走任一只灯,整串灯也会熄灭。原因是小彩灯正常发光时,电流从 通过;灯丝断裂时,电流从 中通过(均选填“灯丝”或“金属丝”)。如果有一串节日彩灯上有50只相同的小灯泡,接到220V的照明电路中,50只小灯泡都发光,如果电源插头处的电流为200 mA,那么,通过每只小灯泡的电流是 A,每只小灯泡两端的电压为 V,当一个小彩灯灯丝烧坏时,它两端电压瞬间变成 V,最终变成 V。 23.如图所示电路,灯泡、的连接方式是 。在闭合开关后,如果电流表示数为0.5A,电流表示数为0.3A,则通过小灯泡的电流是 A。 24.如图所示,电源电压为3V,开关闭合后,电流表A的示数为0.3A,电流表A1的示数为0.2A灯泡L1、L2的连接方式是 联,灯泡L1两端的电压为 V,通过灯泡L2的电流为 A。 25.如图甲所示,闭合开关S后,电流表A的示数如图乙所示,电压表和的指针所指位置完全相同,如图丙所示。求解下列问题: (1)通过灯泡的电流是多少? (2)电源电压U是多少? (3)灯泡两端的电压和灯泡的电阻分别是多少? 26.某小组同学在做“用电流表测电流”实验中,按图1用电流表分别测量了流入的电流(A点)和流出的电流(B点),其实验数据如表一所示。接着,他们串联一个电阻在电路中,如图2所示,开始研究串联电路的电流特点。 表一 (安) (安) 0.4 0.4 表二 (安) (安) (安) 0.1 0.1 0.1 (1)请你根据图1的实验及表一中的实验数据猜想图2所示的串联电路中通过A点、点和点的电流可能存在的关系,并说明理由 ; (2)实验中,该小组同学利用电流表分别测量了图2电路中A点、点、点的电流,实验数据记录在表二中,并根据该实验记录得出了串联电路的电流特点。你认为该小组同学的实验方案是否需要改进。若需要,请简要说明改进的方法;若不需要,请说明理由 。 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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