13.4 串联、并联电路中电流的特点(导学案)物理新教材沪粤版九年级上册
2026-09-11
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摘要:
该初中物理导学案聚焦串联、并联电路中电流的特点,引导学生通过自主预习猜想电流规律,再经课堂探究(提出问题、设计实验、收集数据、分析论证)总结规律,衔接电流表使用的前序知识,形成完整学习支架。
以科学探究为主线,实验设计强调换用不同规格灯泡多次测量,培养科学思维。例题与练习结合电路故障分析、电流计算,提升物理观念应用能力,结构完整助力自主学习,培育严谨求实的科学态度与责任。
内容正文:
第4节 串联、并联电路中电流的特点 (导学案)
【学习目标】
1.学会正确使用电流表测量串联电路和并联电路中的电流。
2.能通过实验探究,总结出串联电路和并联电路中电流的规律。
3.理解串联电路电流处处相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和。
4.能运用电流规律进行简单的电路分析和计算。
5.在实验中养成严谨求实、合作交流的科学习惯,体会物理规律的普适性。
【学习重点】
1.串联电路和并联电路电流规律的实验探究过程。
2.串、并联电路电流规律的理解与应用。
【学习难点】
1.实验方案的设计与评估(如何避免偶然性)。
2.利用电流规律解决简单的电路故障判断及计算问题。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.串联电路电流特点猜想:
在串联电路中,电流只有一条路径。你认为流过电路中不同位置的电流大小关系是_____相等_____(选填“相等”或“不相等”)。
2.并联电路电流特点猜想:
在并联电路中,电流有分支。你认为干路电流 与各支路电流 之间的关系可能是___ = ___。
3.实验准备:
测量电流需要使用____电流______表。
连接电路时,开关应处于_____断开_____状态。
为了得出普遍规律,实验中应更换不同规格的小灯泡进行_____多_____次测量。
【课堂探究】
探究一、串联电路中电流的特点
1.提出问题:串联电路中各处的电流有什么关系?
2.猜想与假设:
猜想A:串联电路中各处电流相等。
猜想B:靠近电源正极的地方电流大,经过用电器后电流变小。
3.设计实验:
器材:电源、开关、两个不同规格的小灯泡( )、电流表、导线若干。
电路图:画出包含 三个测量点的串联电路图。 (此处建议学生手绘:电源、开关、 、 串联,分别在 前、 与 之间、 后标记点 A、B、C)
步骤: ① 按电路图连接实物,电流表先接在 A 点,测出电流 ;
② 将电流表改接在 B 点,测出电流 ;
③ 将电流表改接在 C 点,测出电流 ;
④ 换用不同规格的灯泡,重复上述步骤。
4.进行实验与收集数据:
实验次数
A点电流 /A
B点电流 /A
C点电流 /A
1
2
3
5.分析与论证:
比较 的大小,发现它们_____相等_____(选填“相等”或“不相等”)。
更换不同规格灯泡后,结论依然成立。
6.实验结论: 串联电路中电流处处相等。 公式表达:
7.交流与评估:
【思考】为什么要换用不同规格的灯泡进行多次实验?
【回答】为了避免实验的偶然性,寻找普遍规律。如果只用相同规格的灯泡,可能会误认为只有相同灯泡电流才相等。
【注意】在拆接电流表时,必须先_____断开_____开关。
【例题1】小晋用如图甲所示的电路“探究串联电路的电流特点”,将电流表分别接在A、B、C三点测量电流;
(1)连接电路时,开关应处于____________状态;
(2)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;
(3)连接好电路后闭合开关,发现灯泡L1发光,L2不发光,则电路故障可能是L2____________(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,再次闭合开关进行实验,某次测量C点的电流大小如图丙所示为____________A;接着换用不同电池继续测量,记录数据如下表。分析实验数据可知,串联电路中电流的规律为____________。(用字母IA、IB、Ic表示)
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
1
0.28
0.28
0.28
2
0.26
0.26
0.26
3
0.20
0.20
0.20
(5)为使结论更具备普遍性,实验时应选择规格____________(选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
【答案】(1)断开
(2)
(3)短路
(4) 0.32 IA=IB=IC
(5)不同
【详解】(1)连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态。
(2)使电流表测量A点的电流,电流表需要串联在电路中,且从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,电流从电池的正极出发,经过开关、灯泡L2、灯泡L1、电流表、回到负极。
(3)两个灯泡串联,灯泡L1发光,L2不发光,若灯泡L2断路,则两个灯泡都不发光,与题意不符,则说明灯泡L2短路,才可能出现灯泡L1发光,L2不发光。
(4)[1]如图丙所示,选择小量程,分度值为0.02A,读数为0.32A。
[2]分析表格中的数据可知,发现A、B、C三处电流相同,即IA=IB=IC
(5)为使结论更具备普遍性,避免偶然性,实验时应选择规格不同的灯泡进行实验。
探究二、并联电路中电流的特点
1.提出问题:并联电路中,干路电流与各支路电流有什么关系?
2.猜想与假设:
类比水流:干路的水流等于各支路水流之和。
猜想: 。
3.设计实验:
器材:电源、开关、两个不同规格的小灯泡( )、电流表、导线若干。
电路图:画出 与 并联的电路,标记干路点 A,支路点 B( 所在)、C( 所在)。
步骤:
① 将电流表串联在 支路(B点),测出 ;
② 将电流表串联在 支路(C点),测出 ;
③ 将电流表串联在干路(A点),测出 ;
④ 换用不同规格灯泡,重复实验。
4.进行实验与收集数据:
实验次数
A点电流 /A ( 支路)
B点电流 /A ( 支路)
C点电流 /A (干路)
1
2
3
5.分析与论证:
分析数据发现: 总是等于 。
即: 。
6.实验结论: 并联电路中,干路电流等于 各支路电流之和 。 公式表达:
7.深入思考:
【提问】若两支路灯泡规格相同,支路电流有什么关系?
【回答】若 ,则 。但无论规格是否相同, 始终成立。
【例题2】为了探究并联电路中的电流规律,小明同学设计了如图甲所示的电路进行实验;
(1)小明按照甲图连接电路,连接好最后一根导线,电流表的指针立刻向右偏转,原因是___________;
(2)纠正错误后,小明连接了如图乙所示的电路,闭合开关,则电流表测量的是如图甲所示中___________处电流(填“A”、“B”或“C”);
(3)电流表测量处电流的示数如图丙,则电流表的示数为___________;
(4)小明同学要测量通过的电流,只需将如图乙中导线___________(填“a”或“b”)的一端改接到电流表的正接线柱上;
(5)小明同学测出一组、、三处的电流,,,,由此得出结论:在并联电路中干路电流等于___________。为使结论具有普遍性,可采用的方法是:___________。
【答案】(1)连接电路时,没有断开开关
(2)A
(3)0.24
(4)b
(5) 各支路电流之和 换用不同规格的灯泡,多次实验
【详解】(1)连接好最后一根导线,电流表的指针立刻向右偏转,电路中存在电流,说明开关处于闭合状态,原因是连接电路时,没有断开开关。
(2)如图乙所示,电流表在干路上,测量干路电流,即A处电流。
(3)如图丙所示,选择小量程,分度值为0.02A,读数为0.24A。
(4)要测量通过的电流,说明电流表需要在灯泡L2所在的支路,故将导线b的一端改接到电流表的正接线柱上。
(5)分析测量的实验数据,发现
即在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
为使结论具有普遍性,可采用的方法是换用不同规格的灯泡,多次实验。
【归纳整理】 第4节 串联、并联电路中电流的特点
【课堂练习】
1.用如图所示的电路探究串联电路中电流特点。关于实验,下列说法正确的是( )
A.可通过灯泡的亮度判断电流大小
B.为得到普遍规律,应保持器材不变,做三次实验
C.最好选用三个相同的电流表接在a、b、c三处测量
D.正确完成实验后,可得a处电流最大
【答案】C
【详解】A.实验中,一般选用规格不同的灯泡、,灯泡亮度不同不能说明电流大小不同,故A错误;
B.为了得到普遍规律,应换用不同规格的灯泡多次实验,保持器材不变无法得出普遍规律,故B错误;
C.选用三个相同电流表同时接在、、三处,可同时读数,避免先后测量时电源电压变化带来的误差,故C正确;
D.串联电路电流处处相等,即,故D错误。
故选C
2.如图所示,暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关,下列可以判断两个灯泡一定是并联的是( )
A.两个灯泡的亮度不相同 B.通过两个灯泡的电流相等
C.通过两个灯泡的电流不相等 D.两个灯泡的亮度相同
【答案】C
【详解】A.若两个规格不同的灯泡串联,它们的电流相等,亮度也可以不同,因此亮度不同不能说明是并联,故A不符合题意;
B.串联电路电流一定处处相等;若两个规格完全相同的灯泡并联,两支路电流也相等,因此电流相等不能判定一定是并联,故B不符合题意;
C.串联电路的电流处处相等,如果通过两个灯泡的电流不相等,绝对不可能是串联,两个灯泡一定是并联,故C符合题意;
D.若两个规格完全相同的灯泡串联,它们电流相等,亮度也可以相同,因此亮度相同不能说明是并联,故D不符合题意。
故选C。
3.如图所示电路图,闭合开关S,电流表的示数为0.52A,电流表的示数为0.24A,根据电流规律,则通过灯的电流是( )
A.0.76A B.0.28A C.0.52A D.0.24A
【答案】B
【详解】由电路图可知,灯L1与L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的支路电流。干路电流,通过L2的电流。根据并联电路电流规律,通过灯L1的电流
故B正确,ACD错误。
故选B。
4.如图所示,电源电压恒定,当开关由断开到闭合,下列说法正确的是( )
A.示数不变,示数减小
B.示数不变,示数增大
C.的示数均增大
D.示数减小,示数减小
【答案】B
【详解】因为开关断开时,电路为只有电阻的简单电路,两个电流表的示数相同;
当开关闭合后,R1与R2并联,A1的测R1支路电流,A2测干路电流,因并联电路各支路互不影响,而干路中的电流等于各支路电流之和,所以A1的示数不变,A2的示数增大。故ACD错误,B正确。
故选B。
5.在图(a)所示的电路中,当开关S闭合后电流表和的示数如图(b)所示,则通过灯和的电流分别为( )
A.1.2A,0.5A B.0.5A,1.2A
C.0.7A,0.5A D.0.5A,0.7A
【答案】C
【详解】由电路图可知,灯与并联,电流表测干路电流,电流表测通过的电流,由图(b)可知,选用量程,示数;选用量程,示数,根据并联电路电流规律,通过的电流为
故通过和的电流分别为、。
故选C。
6.如图所示,闭合开关后,发现灯泡比亮,设通过灯泡的电流为,通过灯泡的电流为,则________(选填“>”“<”或“=”);若此时灯泡突然烧坏,则灯泡________(选填“仍发光”或“不发光”)。
【答案】
=
不发光
【详解】由图可知两灯串联,根据串联电路电流特点,故。因串联电路只有一条电流路径,烧坏后电路断路,故灯泡不发光。
7.一串小彩灯的灯泡往往有四五十只,把小彩灯接入电路,闭合开关后发现所有的小彩灯均发光。取下任意一盏小彩灯,闭合开关后发现全部小彩灯均不发光,根据上述实验现象可知每盏小彩灯间是以______(填“串联”或“并联”)方式连接的,当这串小彩灯正常工作时,用电流表测出电源插头处的电流为0.22 A,则经过第10盏小灯的电流为______A;
【答案】 串联 0.22
【详解】取下任意一盏小彩灯,闭合开关后发现全部小彩灯均不发光,说明各个彩灯相互影响,故小彩灯间为串联连接。
由串联电路电流处处相等的规律可知,经过第10盏小灯的电流与插头处的电流相等,也为0.22A。
8.在“用电流表测电流”的实验中,某同学接成图(a)所示的电路;当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图(b)所示,则灯L2的电流为______A,灯L1的电流为______A。
【答案】
0.3
1.2
【详解】由电路图可知,灯L1与L2并联,A1测干路电流,A2测L2支路电流。因并联电路干路电流大于支路电流,两表指针偏转角度相同如图(b)所示,故A1选用0~3A量程,A2选用0~0.6A量程。可读出灯L2的电流为 ,干路总电流为
由并联电路电流规律得,灯L1的电流为
9.如图,闭合开关S后,A1的示数是1A,A2的示数为1.6A,那么通过L1的电流是____________A。使用电流表前检查发现指针在零刻度偏右处,没有校正就进行测量,测得的数据比实际值____________(填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。
【答案】 0.6 偏大
【详解】由图可知,与并联,测干路电流,测的电流,根据并联电路电流规律,通过的电流为
电流表使用前指针在零刻度偏右,即未测量时已有初始示数,故测得的数据比实际值偏大。
10.如图所示,电流表A1的示数为1.2A,电流表A2的示数为0.8A,则通过灯L1的电流为 ______ A,通过灯L2的电流为 ______ A。
【答案】 0.4 0.8
【详解】[1][2]由电路图可知,L1与L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,则通过L1的电流
11.某同学用一只有0~0.6A和0~3A两个量程的电流表研究图甲中通过a点、b点和c点的电流大小关系。
(1)当把电流表接入a点时,闭合开关,发现电流表指针反向偏转,其出现故障的原因是:__________________________________;排除方法__________________________________;
(2)故障排除后,电流表在a点、c点时指针的位置如图乙所示,电流表接在b点时指针的位置如图丙所示,请将电流表的读数填入下表中:
测量处
a
b
c
电流/A
_____
_____
_____
(3)通过本实验,你得出的结论是:__________________________________。
【答案】(1) 电流表正负接线柱接反了 对调电流表正负接线柱
(2) 0.4 0.4 0.4
(3)串联电路中,电流处处相等
【详解】(1)电流表接线时要求电流必须从正接线柱流入、负接线柱流出,若接反,指针会向零刻度线的反向偏转,只需对调两根导线的接线位置即可排除故障。
(2)如图乙,电流表接的是0~0.6A量程,分度值0.02A,读数为0.4A,所以a、c点电流分别为0.4A、0.4A。
如图丙,电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,读数为0.4A,所以b点的电流为0.4A。
(3)在串联电路中,三处测量电流数值相等,可得到串联电路的电流特点:串联电路中,电流处处相等。
12.小明和小聪一起探究“并联电路中电流的规律”,实验电路如图甲所示:
实验序号
B处电流/A
C处电流/A
A处电流/A
1
0.10
0.10
0.20
2
0.12
0.12
0.24
3
0.16
0.16
0.32
(1)小明连接好电路后,闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因可能是电流表________;
(2)小明根据表格数据初步得出以下实验结论:
①________________________________;
②通过各支路的电流大小相等。
(3)小聪认为第二个结论有偶然性,接下来的实验操作应该是:________。
【答案】(1)正负接线柱接反了
(2)并联电路干路电流等于各支路电流之和
(3)换用不同规格的小灯泡,多次进行实验,收集多组数据得出普遍规律
【详解】(1)图乙中电流表指针反向偏转,指向0刻度线左侧,原因是电流表的正负接线柱接反,电流从负接线柱流入、正接线柱流出,导致指针反向偏转。
(2)结合甲图的电路位置,A点在干路,B、C点分别在两条支路上,分析表格数据,可得出并联电路干路电流等于各支路电流之和的结论。
(3)原实验中得出“各支路电流相等”是因为选用了规格相同的灯泡,结论具有特殊性;为了排除偶然性,得到普遍规律,需要换用不同规格的用电器,重复多次实验验证结论。
13.某小组进行“探究串、并联电路的电流规律”实验。
(1)在连接电路时,开关应该处于___________状态。电流表应___________联在被测电路中;
(2)实验小组一起做“探究串联电路中电流的规律”实验,图甲是他们设计的电路图,实验时闭合开关,发现两个小灯泡的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是__________(填选项);
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良
C.某个小灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(3)故障排除后,实验小组继续完成实验,小红认为实验过程中需要多次拆、装电流表很不方便,请你提出一个改进措施:___________;
(4)实验小组又一起做“探究并联电路中电流的规律”实验,图乙是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图丙是他们连接的实验电路,图丁为电流表读数,此时电流表测量___________(选填“A”“B”或“C”)处的电流___________A。
【答案】(1) 断开 串
(2)B
(3)在电路中多接入几个电流表,分别测量不同位置的电流
(4) C 0.3
【详解】(1)连接电路时开关断开,防止短路损坏元件;根据电流表使用规则,电流表应串联接入被测电路。如果并联,由于电流表内阻极小,会造成短路。
(2)A.导线断开,电路断路,灯完全不亮,指针无示数,故A不符合题意;
B.某接线柱处接触不良时,电路时通时断,灯泡亮度不稳,电流表指针来回摆动,故B符合题意;
C.如果某个灯泡短路,被短路的灯泡不亮,另一个灯泡会一直亮(且更亮),电流表示数稳定且较大,不会摆动,故C不符合题意;
D.电流表被烧坏,相当于断路,电路无电流,灯泡不亮,指针不动,故D不符合题意。
故选B。
(3)在 A、B、C三处同时接入三个电流表,一次测出三处电流。
(4)图丙实物电路中,电流表接在干路上,对应乙图并联电路的C点;电流表选用0~0.6A 量程,分度值0.02A,指针指向0.3A。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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第4节 串联、并联电路中电流的特点 (导学案)
【学习目标】
1.学会正确使用电流表测量串联电路和并联电路中的电流。
2.能通过实验探究,总结出串联电路和并联电路中电流的规律。
3.理解串联电路电流处处相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和。
4.能运用电流规律进行简单的电路分析和计算。
5.在实验中养成严谨求实、合作交流的科学习惯,体会物理规律的普适性。
【学习重点】
1.串联电路和并联电路电流规律的实验探究过程。
2.串、并联电路电流规律的理解与应用。
【学习难点】
1.实验方案的设计与评估(如何避免偶然性)。
2.利用电流规律解决简单的电路故障判断及计算问题。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.串联电路电流特点猜想:
在串联电路中,电流只有一条路径。你认为流过电路中不同位置的电流大小关系是 (选填“相等”或“不相等”)。
2.并联电路电流特点猜想:
在并联电路中,电流有分支。你认为干路电流 与各支路电流 之间的关系可能是 。
3.实验准备:
测量电流需要使用 表。
连接电路时,开关应处于 状态。
为了得出普遍规律,实验中应更换不同规格的小灯泡进行 次测量。
【课堂探究】
探究一、串联电路中电流的特点
1.提出问题:串联电路中各处的电流有什么关系?
2.猜想与假设:
猜想A:串联电路中各处电流相等。
猜想B:靠近电源正极的地方电流大,经过用电器后电流变小。
3.设计实验:
器材:电源、开关、两个不同规格的小灯泡( )、电流表、导线若干。
电路图:画出包含 三个测量点的串联电路图。 (此处建议学生手绘:电源、开关、 、 串联,分别在 前、 与 之间、 后标记点 A、B、C)
步骤: ① 按电路图连接实物,电流表先接在 A 点,测出电流 ;
② 将电流表改接在 B 点,测出电流 ;
③ 将电流表改接在 C 点,测出电流 ;
④ 换用不同规格的灯泡,重复上述步骤。
4.进行实验与收集数据:
实验次数
A点电流 /A
B点电流 /A
C点电流 /A
1
2
3
5.分析与论证:
比较 的大小,发现它们 (选填“相等”或“不相等”)。
更换不同规格灯泡后,结论依然成立。
6.实验结论: 串联电路中电流处处相等。 公式表达:
7.交流与评估:
【思考】为什么要换用不同规格的灯泡进行多次实验?
【回答】为了避免实验的偶然性,寻找普遍规律。如果只用相同规格的灯泡,可能会误认为只有相同灯泡电流才相等。
【注意】在拆接电流表时,必须先 开关。
【例题1】小晋用如图甲所示的电路“探究串联电路的电流特点”,将电流表分别接在A、B、C三点测量电流;
(1)连接电路时,开关应处于____________状态;
(2)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;
(3)连接好电路后闭合开关,发现灯泡L1发光,L2不发光,则电路故障可能是L2____________(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,再次闭合开关进行实验,某次测量C点的电流大小如图丙所示为____________A;接着换用不同电池继续测量,记录数据如下表。分析实验数据可知,串联电路中电流的规律为____________。(用字母IA、IB、Ic表示)
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
1
0.28
0.28
0.28
2
0.26
0.26
0.26
3
0.20
0.20
0.20
(5)为使结论更具备普遍性,实验时应选择规格____________(选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
【答案】(1)断开
(2)
(3)短路
(4) 0.32 IA=IB=IC
(5)不同
【详解】(1)连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态。
(2)使电流表测量A点的电流,电流表需要串联在电路中,且从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,电流从电池的正极出发,经过开关、灯泡L2、灯泡L1、电流表、回到负极。
(3)两个灯泡串联,灯泡L1发光,L2不发光,若灯泡L2断路,则两个灯泡都不发光,与题意不符,则说明灯泡L2短路,才可能出现灯泡L1发光,L2不发光。
(4)[1]如图丙所示,选择小量程,分度值为0.02A,读数为0.32A。
[2]分析表格中的数据可知,发现A、B、C三处电流相同,即IA=IB=IC
(5)为使结论更具备普遍性,避免偶然性,实验时应选择规格不同的灯泡进行实验。
探究二、并联电路中电流的特点
1.提出问题:并联电路中,干路电流与各支路电流有什么关系?
2.猜想与假设:
类比水流:干路的水流等于各支路水流之和。
猜想: 。
3.设计实验:
器材:电源、开关、两个不同规格的小灯泡( )、电流表、导线若干。
电路图:画出 与 并联的电路,标记干路点 A,支路点 B( 所在)、C( 所在)。
步骤:
① 将电流表串联在 支路(B点),测出 ;
② 将电流表串联在 支路(C点),测出 ;
③ 将电流表串联在干路(A点),测出 ;
④ 换用不同规格灯泡,重复实验。
4.进行实验与收集数据:
实验次数
A点电流 /A ( 支路)
B点电流 /A ( 支路)
C点电流 /A (干路)
1
2
3
5.分析与论证:
分析数据发现: 总是等于 。
即: 。
6.实验结论: 并联电路中,干路电流等于 。 公式表达:
7.深入思考:
【提问】若两支路灯泡规格相同,支路电流有什么关系?
【回答】若 ,则 。但无论规格是否相同, 始终成立。
【例题2】为了探究并联电路中的电流规律,小明同学设计了如图甲所示的电路进行实验;
(1)小明按照甲图连接电路,连接好最后一根导线,电流表的指针立刻向右偏转,原因是___________;
(2)纠正错误后,小明连接了如图乙所示的电路,闭合开关,则电流表测量的是如图甲所示中___________处电流(填“A”、“B”或“C”);
(3)电流表测量处电流的示数如图丙,则电流表的示数为___________;
(4)小明同学要测量通过的电流,只需将如图乙中导线___________(填“a”或“b”)的一端改接到电流表的正接线柱上;
(5)小明同学测出一组、、三处的电流,,,,由此得出结论:在并联电路中干路电流等于___________。为使结论具有普遍性,可采用的方法是:___________。
【答案】(1)连接电路时,没有断开开关
(2)A
(3)0.24
(4)b
(5) 各支路电流之和 换用不同规格的灯泡,多次实验
【详解】(1)连接好最后一根导线,电流表的指针立刻向右偏转,电路中存在电流,说明开关处于闭合状态,原因是连接电路时,没有断开开关。
(2)如图乙所示,电流表在干路上,测量干路电流,即A处电流。
(3)如图丙所示,选择小量程,分度值为0.02A,读数为0.24A。
(4)要测量通过的电流,说明电流表需要在灯泡L2所在的支路,故将导线b的一端改接到电流表的正接线柱上。
(5)分析测量的实验数据,发现
即在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
为使结论具有普遍性,可采用的方法是换用不同规格的灯泡,多次实验。
【归纳整理】 第4节 串联、并联电路中电流的特点
【课堂练习】
1.用如图所示的电路探究串联电路中电流特点。关于实验,下列说法正确的是( )
A.可通过灯泡的亮度判断电流大小
B.为得到普遍规律,应保持器材不变,做三次实验
C.最好选用三个相同的电流表接在a、b、c三处测量
D.正确完成实验后,可得a处电流最大
【答案】C
【详解】A.实验中,一般选用规格不同的灯泡、,灯泡亮度不同不能说明电流大小不同,故A错误;
B.为了得到普遍规律,应换用不同规格的灯泡多次实验,保持器材不变无法得出普遍规律,故B错误;
C.选用三个相同电流表同时接在、、三处,可同时读数,避免先后测量时电源电压变化带来的误差,故C正确;
D.串联电路电流处处相等,即,故D错误。
故选C
2.如图所示,暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关,下列可以判断两个灯泡一定是并联的是( )
A.两个灯泡的亮度不相同 B.通过两个灯泡的电流相等
C.通过两个灯泡的电流不相等 D.两个灯泡的亮度相同
【答案】C
【详解】A.若两个规格不同的灯泡串联,它们的电流相等,亮度也可以不同,因此亮度不同不能说明是并联,故A不符合题意;
B.串联电路电流一定处处相等;若两个规格完全相同的灯泡并联,两支路电流也相等,因此电流相等不能判定一定是并联,故B不符合题意;
C.串联电路的电流处处相等,如果通过两个灯泡的电流不相等,绝对不可能是串联,两个灯泡一定是并联,故C符合题意;
D.若两个规格完全相同的灯泡串联,它们电流相等,亮度也可以相同,因此亮度相同不能说明是并联,故D不符合题意。
故选C。
3.如图所示电路图,闭合开关S,电流表的示数为0.52A,电流表的示数为0.24A,根据电流规律,则通过灯的电流是( )
A.0.76A B.0.28A C.0.52A D.0.24A
【答案】B
【详解】由电路图可知,灯L1与L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的支路电流。干路电流,通过L2的电流。根据并联电路电流规律,通过灯L1的电流
故B正确,ACD错误。
故选B。
4.如图所示,电源电压恒定,当开关由断开到闭合,下列说法正确的是( )
A.示数不变,示数减小
B.示数不变,示数增大
C.的示数均增大
D.示数减小,示数减小
【答案】B
【详解】因为开关断开时,电路为只有电阻的简单电路,两个电流表的示数相同;
当开关闭合后,R1与R2并联,A1的测R1支路电流,A2测干路电流,因并联电路各支路互不影响,而干路中的电流等于各支路电流之和,所以A1的示数不变,A2的示数增大。故ACD错误,B正确。
故选B。
5.在图(a)所示的电路中,当开关S闭合后电流表和的示数如图(b)所示,则通过灯和的电流分别为( )
A.1.2A,0.5A B.0.5A,1.2A
C.0.7A,0.5A D.0.5A,0.7A
【答案】C
【详解】由电路图可知,灯与并联,电流表测干路电流,电流表测通过的电流,由图(b)可知,选用量程,示数;选用量程,示数,根据并联电路电流规律,通过的电流为
故通过和的电流分别为、。
故选C。
6.如图所示,闭合开关后,发现灯泡比亮,设通过灯泡的电流为,通过灯泡的电流为,则________(选填“>”“<”或“=”);若此时灯泡突然烧坏,则灯泡________(选填“仍发光”或“不发光”)。
【答案】
=
不发光
【详解】由图可知两灯串联,根据串联电路电流特点,故。因串联电路只有一条电流路径,烧坏后电路断路,故灯泡不发光。
7.一串小彩灯的灯泡往往有四五十只,把小彩灯接入电路,闭合开关后发现所有的小彩灯均发光。取下任意一盏小彩灯,闭合开关后发现全部小彩灯均不发光,根据上述实验现象可知每盏小彩灯间是以______(填“串联”或“并联”)方式连接的,当这串小彩灯正常工作时,用电流表测出电源插头处的电流为0.22 A,则经过第10盏小灯的电流为______A;
【答案】 串联 0.22
【详解】取下任意一盏小彩灯,闭合开关后发现全部小彩灯均不发光,说明各个彩灯相互影响,故小彩灯间为串联连接。
由串联电路电流处处相等的规律可知,经过第10盏小灯的电流与插头处的电流相等,也为0.22A。
8.在“用电流表测电流”的实验中,某同学接成图(a)所示的电路;当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图(b)所示,则灯L2的电流为______A,灯L1的电流为______A。
【答案】
0.3
1.2
【详解】由电路图可知,灯L1与L2并联,A1测干路电流,A2测L2支路电流。因并联电路干路电流大于支路电流,两表指针偏转角度相同如图(b)所示,故A1选用0~3A量程,A2选用0~0.6A量程。可读出灯L2的电流为 ,干路总电流为
由并联电路电流规律得,灯L1的电流为
9.如图,闭合开关S后,A1的示数是1A,A2的示数为1.6A,那么通过L1的电流是____________A。使用电流表前检查发现指针在零刻度偏右处,没有校正就进行测量,测得的数据比实际值____________(填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。
【答案】 0.6 偏大
【详解】由图可知,与并联,测干路电流,测的电流,根据并联电路电流规律,通过的电流为
电流表使用前指针在零刻度偏右,即未测量时已有初始示数,故测得的数据比实际值偏大。
10.如图所示,电流表A1的示数为1.2A,电流表A2的示数为0.8A,则通过灯L1的电流为 ______ A,通过灯L2的电流为 ______ A。
【答案】 0.4 0.8
【详解】[1][2]由电路图可知,L1与L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,则通过L1的电流
11.某同学用一只有0~0.6A和0~3A两个量程的电流表研究图甲中通过a点、b点和c点的电流大小关系。
(1)当把电流表接入a点时,闭合开关,发现电流表指针反向偏转,其出现故障的原因是:__________________________________;排除方法__________________________________;
(2)故障排除后,电流表在a点、c点时指针的位置如图乙所示,电流表接在b点时指针的位置如图丙所示,请将电流表的读数填入下表中:
测量处
a
b
c
电流/A
_____
_____
_____
(3)通过本实验,你得出的结论是:__________________________________。
【答案】(1) 电流表正负接线柱接反了 对调电流表正负接线柱
(2) 0.4 0.4 0.4
(3)串联电路中,电流处处相等
【详解】(1)电流表接线时要求电流必须从正接线柱流入、负接线柱流出,若接反,指针会向零刻度线的反向偏转,只需对调两根导线的接线位置即可排除故障。
(2)如图乙,电流表接的是0~0.6A量程,分度值0.02A,读数为0.4A,所以a、c点电流分别为0.4A、0.4A。
如图丙,电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,读数为0.4A,所以b点的电流为0.4A。
(3)在串联电路中,三处测量电流数值相等,可得到串联电路的电流特点:串联电路中,电流处处相等。
12.小明和小聪一起探究“并联电路中电流的规律”,实验电路如图甲所示:
实验序号
B处电流/A
C处电流/A
A处电流/A
1
0.10
0.10
0.20
2
0.12
0.12
0.24
3
0.16
0.16
0.32
(1)小明连接好电路后,闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因可能是电流表________;
(2)小明根据表格数据初步得出以下实验结论:
①________________________________;
②通过各支路的电流大小相等。
(3)小聪认为第二个结论有偶然性,接下来的实验操作应该是:________。
【答案】(1)正负接线柱接反了
(2)并联电路干路电流等于各支路电流之和
(3)换用不同规格的小灯泡,多次进行实验,收集多组数据得出普遍规律
【详解】(1)图乙中电流表指针反向偏转,指向0刻度线左侧,原因是电流表的正负接线柱接反,电流从负接线柱流入、正接线柱流出,导致指针反向偏转。
(2)结合甲图的电路位置,A点在干路,B、C点分别在两条支路上,分析表格数据,可得出并联电路干路电流等于各支路电流之和的结论。
(3)原实验中得出“各支路电流相等”是因为选用了规格相同的灯泡,结论具有特殊性;为了排除偶然性,得到普遍规律,需要换用不同规格的用电器,重复多次实验验证结论。
13.某小组进行“探究串、并联电路的电流规律”实验。
(1)在连接电路时,开关应该处于___________状态。电流表应___________联在被测电路中;
(2)实验小组一起做“探究串联电路中电流的规律”实验,图甲是他们设计的电路图,实验时闭合开关,发现两个小灯泡的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是__________(填选项);
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良
C.某个小灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(3)故障排除后,实验小组继续完成实验,小红认为实验过程中需要多次拆、装电流表很不方便,请你提出一个改进措施:___________;
(4)实验小组又一起做“探究并联电路中电流的规律”实验,图乙是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图丙是他们连接的实验电路,图丁为电流表读数,此时电流表测量___________(选填“A”“B”或“C”)处的电流___________A。
【答案】(1) 断开 串
(2)B
(3)在电路中多接入几个电流表,分别测量不同位置的电流
(4) C 0.3
【详解】(1)连接电路时开关断开,防止短路损坏元件;根据电流表使用规则,电流表应串联接入被测电路。如果并联,由于电流表内阻极小,会造成短路。
(2)A.导线断开,电路断路,灯完全不亮,指针无示数,故A不符合题意;
B.某接线柱处接触不良时,电路时通时断,灯泡亮度不稳,电流表指针来回摆动,故B符合题意;
C.如果某个灯泡短路,被短路的灯泡不亮,另一个灯泡会一直亮(且更亮),电流表示数稳定且较大,不会摆动,故C不符合题意;
D.电流表被烧坏,相当于断路,电路无电流,灯泡不亮,指针不动,故D不符合题意。
故选B。
(3)在 A、B、C三处同时接入三个电流表,一次测出三处电流。
(4)图丙实物电路中,电流表接在干路上,对应乙图并联电路的C点;电流表选用0~0.6A 量程,分度值0.02A,指针指向0.3A。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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