11.5 串联电路和并联电路中电流、电压的特点(导学案)物理新教材沪科版(五四学制)九年级上册
2026-09-22
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精品
内容正文:
11.5串联电路和并联电路中电流、电压的特点(导学案)
【学习目标】
1. 物理观念:知道串联电路和并联电路中电流、电压的特点;能用串、并联电路中电流、电压的特点解决简单的实际问题。
2. 科学思维:通过实验数据的分析归纳,得出串、并联电路中电流、电压的特点,培养科学论证思维;能运用串、并联电路的电流、电压规律进行简单的计算和判断。
3. 科学探究:经历“探究并联电路中电流、电压的特点”的实验过程,学会用电流表、电压表测量并联电路中的电流和电压;学会设计实验方案、连接实验电路、记录实验数据,并能分析数据得出结论。
4. 科学态度与责任:在实验探究中,养成严谨、规范、实事求是的科学态度;体会物理规律来源于实验探究,增强学习物理的兴趣。
【学习重点】
1. 串联电路中电流处处相等(I=I1=I2)和电压特点(U=U1+U2)。
2. 并联电路中干路电流等于各支路电流之和(I=I1+I2)和各支路电压相等(U=U1=U2)。
【学习难点】实验方案的设计与实验数据的归纳分析;运用串、并联电路电流、电压规律解决实际问题。
【自主预习】阅读教材,完成以下内容:
1. 串联电路中各处的电流都相等,即I=I1=I2。
2. 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2。
3. 并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和,即I=I1+I2。
4. 并联电路中各支路两端的电压相等,即U=U1=U2。
【课堂探究】
探究一、串联电路中的电流有何特点?
【探究活动一】探究串联电路中电流的特点
提出问题
如图所示,将两个小灯泡串联在电路中,闭合开关后,电路中A、B、C各点的电流可能存在怎样的关系?提出猜想并说明猜想的依据。
猜想与假设:
猜想1:串联电路中电流处处相等。
猜想2:串联电路中从正极到负极电流越来越小。
你的猜想是:串联电路中电流处处相等。
搜集证据:
现有以下实验器材可供选择:三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同,另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、电源、电流表、开关及导线。
方案:任选两个小灯泡L1、L2连接成电路,用电流表分别测出串联电路中A、B、C各点的电流IA、IB和IC,如图所示。
记录:将上述实验结果记录在下表中
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
1
2
3
分析与论证:
1. 比较A、B、C三点的电流数据,你发现了什么规律?
串联电路中A、B、C三点的电流大小相等。
2. 换用不同规格的灯泡后,结论是否一致?
换用不同规格的灯泡后,结论仍然一致,串联电路中各处的电流都相等。
实验结论:
串联电路中电流处处相等,即I=I1=I2。
【例题1】小明在探究串联电路中各处电流的关系时,设计的实验电路图如图甲所示
(1)在连接电路时,开关应该____________。
(2)小明在闭合开关前发现电流表指针如图乙所示,接下来他应该____________。
(3)解决问题后,小明按图甲电路换用不同规格灯泡做了三次实验,每次实验都用同一电流表分别测出A、B、C三个位置的电流并记录在下列表格中。小明所设计的表格存在的问题是____________,第3次实验B处电流表的示数如图丙所示为____________A,由实验数据可得结论是____________。
实验次数
A处的电流
B处的电流
C处的电流
1
0.2
0.2
0.2
2
0.3
0.3
0.3
3
0.4
0.4
(4)本实验需要多次更换电流表的位置进行实验,比较麻烦,请你针对此问题,提出改进意见是____________。
【答案】(1)断开
(2)对电流表进行调零
(3) 表格中的数据没有电流的单位 0.4 在串联电路中,电流处处相等
(4)分别在A、B、C三处位置都接上电流表
【详解】(1)为保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)闭合开关前,如图乙,指针在零刻度线的左侧,出现这种现象的原因是电流表没有调零,接下来应该对电流表进行调零。
(3)表格存在的问题是:表格中的数据没有电流的单位,由图丙可知,电流表的量程是,分度值是0.02A,电流表的示数是0.4A;由表中数据可知,实验中测得电路中不同位置电流大小均相同,可得结论:在串联电路中,电流处处相等。
(4)实验用一个电流表测三个位置的电流,这操作就比较麻烦,为减少操作的麻烦,改进意见是:分别在A、B、C三处位置都接上电流表,并配合开关使用。
【例题2】如图所示,将开关S闭合,灯和灯均发光,且比亮。关于通过A、B、C三个位置的电流、、的大小关系,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由图可知,两灯串联;串联电路中电流处处相等,故,故ABC错误,D正确。
故选D。
探究二、串联电路中电压有何特点?
【探究活动二】探究串联电路中电压的特点
提出问题
在下图所示的串联电路中,A、B之间,B、C之间和A、C之间的电压可能存在怎样的关系呢?
猜想与假设:
猜想1:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
猜想2:串联电路中各处电压都相等。
你的猜想是:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
搜集证据:
现有以下实验器材可供选择:三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同,另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、电源、电压表、开关及导线。
方案:如图所示,任选两个小灯泡L1、L2连接成电路,并将电压表分别并联在A、B之间,B、C之间和A、C之间。分别测出串联电路中A、B,B、C,A、C两点间的电压UAB、UBC和UAC。
记录:将上述实验结果记录在下表中
实验次数
L1两端电压UAB/V
L2两端电压UBC/V
串联总电压UAC/V
1
2
3
分析与论证:
1. 比较UAB、UBC与UAC的关系,你发现了什么规律?
串联电路两端的总电压UAC等于各部分电路两端电压UAB与UBC之和,即UAC=UAB+UBC。
2. 换用不同规格的灯泡后,结论是否一致?
换用不同规格的灯泡后,结论仍然一致,串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
实验结论:
串联电路中电源两端的总电压等于各用电器两端电压之和,即U=U₁+U₂。
【例题3】探究串联电路中电压的规律。
(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整。
(2)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。
(3)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。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
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压____________。
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以___________________________________。
【答案】(1)
(2)无
(3) 1.2 之和 更换不同电压的电源进行多次实验
【详解】(1)据甲图可知,电路是串联的,电压表测灯泡L1两端电压,乙图中电源是由2节干电池组成,电源电压是3V,因此电压表选择0~3V的量程,并联在灯泡L1两端,据此作图。
(2)闭合开关,若灯L2断路,整个电路断路,灯泡L1无法与电源接通,因此L1两端无电压。
(3)丙图中,电压表选择小量程,分度值是0.1V,读数为1.2V;
分析表格数据
可得结论为:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和;
为使结论更具普遍性,可将灯泡换成其他类型用电器并多次实验或更换电压不同的电源进行多次实验。
【例题4】如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为3V,两端的电压为1V,则下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为1V B.电压表的示数为2V
C.电压表的示数为3V D.电压表的示数为5V
【答案】A
【详解】由电路图可知,灯泡与串联,电压表并联在两端,测量两端的电压。已知两端的电压,则电压表的示数。故选A。
探究三、并联电路中电流、电压有何特点?
提出问题
如图所示的并联电路中,通过电路中A、B、C各点的电流可能存在怎样的关系?电源两端的电压与两支路中小灯泡两端的电压可能存在怎样的关系?提出猜想并说明猜想的依据。
猜想与假设:
你的猜想是:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。并联电路中各支路两端的电压相等。
搜集证据:
器材:三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同,另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、电源、电流表、电压表、开关及导线。
方案:设计实验电路并画出电路图。
设计数据记录表并将实验结果记录在表中。
实验次数
L1的电流I1/A
L2的电流I2/A
干路电流I/A
1
2
3
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
3
实验结论:
1. 并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和,即I=I1+I2。
2. 并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等,即U=U1=U2。
【例题5】如图甲所示为研究并联电路电流规律的实验电路图。
(1)若要测量干路电流,则电流表应串联在甲图中的________(选填“A”“B”或“C”)处。
(2)若要测量A处电流,连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,其原因是________。
(3)纠正(2)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如下表所示。由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。这个实验在设计方案上还存在的不足之处________(写出一条)。
位置
A
B
C
电流/A
0.18
0.18
0.36
【答案】(1)C
(2)电流表没有进行校零
(3)只进行了一次实验,实验结论不具备普遍规律
【详解】(1)并联电路中,干路是所有支路电流共同经过的路径:图里A、B分别在两条支路上,只有C处在两条支路汇合后的干路位置,测干路电流需要把电流表串联在干路,因此选C。
(2)闭合开关前电路还未接通,电流表就出现指针偏在零刻度线左侧的情况,原因是实验前没有对电流表的指针进行调零。
(3)本次实验的两处典型不足:一是选用了两个规格完全相同的灯泡,特殊的器材导致得出“各支路电流相等”的片面结论;二是只测量了一组数据,仅凭一次实验得到的规律是偶然的,没有换用不同规格的灯泡进行多次实验,结论不具备普遍性。
【例题6】在“探究并联电路的电压规律”的实验中,小华同学设计了如图甲所示的电路。
2
2
2
(1)小华发现电压表的指针偏转如图乙所示,他认为这是没有调零造成的。如果他判断是正确的,说明图乙的情景是发生在闭合开关之_________(选填“前”或“后”)。
(2)解决上述问题后,小华进行实验并得到如上表所示数据,于是得出结论:并联电路电源两端电压等于各用电器两端电压。小华的实验在设计方案上存在的不足之处是__________________。
【答案】(1)前
(2)实验次数太少,实验结论具有偶然性
【详解】(1)电压表使用前需要调零。若闭合开关前指针偏向零刻度线左侧,说明此时电压表没有接入电路。
(2)该实验只测量了1组数据,无法排除偶然性,不能得到并联电路电压的普遍规律。应换用不同规格的用电器、多次实验,才能总结出普遍适用的结论。
【例题7】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。
【课堂总结】
11.5 串联电路和并联电路中电流、电压的特点
1. 串联电路中电流处处相等,即I=I1=I2。
2. 串联电路中电源两端的总电压等于各用电器两端电压之和,即U=U₁+U₂。
3. 并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和,即I=I1+I2。
4. 并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等,即U=U1=U2。
【课堂练习】
1.如图所示,开关闭合时,通过两灯的电流I1______I2(选填“>”“<”或“=”),电压表V1测的是______两端电压,V2测的是______(后两空均选填“L1”“L2”或“电源”)两端电压。
【答案】 = 电源 L2
【详解】由电路图可知L1与L2串联,根据串联电路电流处处相等的特点可知。
电压表V1并联在电源两端,因此测电源两端电压。电压表V2并联在L2两端,因此测L2两端电压。
2.小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表和的指针位置完全一样,如图乙所示,则两端的电压为______V,两端的电压为______V。
【答案】 2 8
【详解】由图甲可知,L1、L2串联,V1测总电压U,V2测L2两端电压U2,故U>U2。因两电压表指针位置完全相同,故V1选用0~15V量程,V2选用0~3V量程。L2两端电压为,总电压为,由串联电路电压特点可知L1两端电压为
3.小明按照图甲电路图连接了实物图,闭合开关后,电流表、的示数如图乙所示,则通过灯的电流为________A。
【答案】1
【详解】由图甲可知,两个灯泡L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测通过L2支路电流,由并联电路电流的规律可知,电流表A1示数应大于A2示数,由图乙可知,A1的指针偏转小于A2的指针偏转,所以A1使用大量程,分度值是0.1A,示数为1.5A,即干路电流是1.5A,A2使用小量程,分度值是0.02A,示数是0.5A,即通过L2的电流是0.5A,由并联电路电流的规律可知,通过灯L1的电流是
4.一个电学盲盒如图所示,盒外只能看到一个开关和两个小灯泡,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A.通过两灯的电流一定相等 B.两灯两端的电压一定相等
C.两灯泡一定串联连接 D.两灯泡可能并联连接
【答案】D
【详解】CD.开关同时控制两灯,两灯可能串联,也可能并联(开关在干路),故C错误,D正确;
A.若两灯并联,当两灯规格不同时,通过两灯的电流不相等,规格一样时,通过电流相等,故A错误;
B.若两灯串联,当两灯规格不同时,灯泡两端分得的电压不相等,规格一样时,灯泡两端分得的电压相等,故B错误。
故选D。
5.如图所示是小明在做“探究串联电路和并联电路中电流的特点”实验时连接的实物图。下列对此实验的说法正确的是( )
A.只闭合时,只有灯泡发光,通过电流表的电流大于通过电流表的电流
B.开关控制灯泡,开关控制灯泡
C.闭合、时,电流表测流过灯泡的电流
D.闭合、时,电路为通路且电流表示数较大
【答案】D
【详解】由实物图可知,电流从电源正极流出,经过开关、电流表后分为两支:一支经过灯泡、开关回到电源负极;另一支经过电流表、灯泡、回到电源负极。即与并联,、在干路上。
A.只闭合时,支路断路,只有接入电路发光,两电流表与 串联,由串联电路电流规律可知,流过两电流表的电流大小相等,故A错误;
B.在干路,控制整个电路(和),在支路,只控制,故B错误;
C.闭合、时,与串联,测流过的电流,故C错误;
D.闭合、时,电路为并联电路,测干路电流,测支路电流,干路电流等于各支路电流之和,故示数较大,故D正确。
故选D。
6.如图所示电路,电源电压保持不变,同时闭合S1、S2,小灯泡正常发光,下列说法正确的是( )
A.同时闭合S1、S2,通过两灯泡的电流一定相同
B.若先闭合S1,再闭合S2,则电流表示数变小
C.若先闭合S1,再闭合S2,则电压表示数不变
D.若灯L2短路,则闭合S1、S2后,灯L1仍发光
【答案】C
【详解】A.两灯并联,根据并联电路的电压规律,两灯两端的电压相同。但两灯泡的规格不一定相同,即电阻不一定相同,由欧姆定律可知,通过两只灯泡的电流不一定相同,故A错误;
B.先闭合S1,;再闭合S2,,因,则,电流表示数变大,故B错误;
C.电压表测电源电压,,保持不变,故C正确;
D.L2短路,闭合S1、S2后,由于两灯并联,L1也会被短路,此时两灯都不亮,故D错误。
故选C。
7.如图所示,开关S闭合,两灯泡均正常发光,电流表的示数为0.8A,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为8V。通过、的电流分别为、,其两端电压分别为、,则下列判断正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【详解】由电路图可知,L1与L2并联,A1测干路电流,A2测L2支路电流,电压表测并联电路两端电压。并联电路各支路两端电压相等,则。并联电路干路电流等于各支路电流之和,则
故选B。
8.在“探究并联电路的电流规律”实验中,某小组的同学在老师的指导下,设计了如图甲所示的电路图。
(1)连接电路时,开关应处于______________状态;
(2)图乙实物图中,电流表测量图甲中______________处电流(选填“A”“B”或“C”);
(3)图乙中移动一根导线,就可以测量处的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线表示导线正确连接电路。
(4)在测量电流的过程中,闭合开关后电流表的指针出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是______________;
(5)在排除故障后,电流表测量处电流的示数如图丁所示,则电流表的示数为______________A;
(6)连接正确后,测出三点的电流并记录数据,将电流表的读数写入表格;
C处的电流IC/A
B处的电流IB/A
A处的电流IA/A
第一次测量
0.22A
0.3A
0.52A
分析表中的数据,可以得出结论是:______________;
(7)评估交流:实验过程存在的问题____________________________。
【答案】(1)断开
(2)
(3)
(4)电流表的正负接线柱接反了
(5)0.24
(6)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
(7)只进行一次实验,实验结论具有偶然性
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)在图乙中,电流经过电流表后分成两条支路,则电流表测量干路的电流,即电流表测量图甲中A处的电流。
(3)让电流表测量C处的电流,也就是测量通过灯的电流,电流表与灯泡串联,在连接电流表“-”接线柱与L1右接线柱的那根导线打“×”,将该导线改为连接电流表“0.6”接线柱和灯泡L1右接线柱。
(4)如图丙所示,在测量电流的过程中,闭合开关后电流表的指针出现了指针反向偏转,出现该现象的原因是电流表正负接线柱接反了。
(5)如图丁所示,电流表选用量程,分度值0.02A,其示数为0.24A。
(6)分析表格数据有
由此可得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(7)只进行一次实验就得出结论,会使实验结论存在偶然性。为了避免偶然性,得到普遍规律,应该更换不同规格的小灯泡重复多次实验。
9.小明和同学进行“探究串联电路的电压关系”的实验,电路如图甲所示。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择规格___________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)小明率先连接电路,刚接好最后一根导线,小灯泡就亮了,经检查电路连接正确,那么他的问题是:在连接电路时_________________________________;
(3)明确问题后,小明重新闭合开关,电压表示数如图乙所示,此时电压表的示数为___________V;为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,_________________________________;
(4)在某次测量L1的电压后,小明保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并将其改接到C连接点上,他___________(选填“能”或“不能”)测量出L2两端电压, 理由是_________________________________;
(5)测量完成后,数据记录如下表格所示,分析表格中数据后同学们发现有一个数据记录错误,该数据是______________V;纠正错误后,重新分析数据,他们根据表格数据得出结论:在串联电路中,______________________。(用含U1、U2和U的式子表示)
实验小组
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
串联总电压U/V
1
1.5
3.0
4.5
2
1.2
1.8
3.0
3
1.5
0.9
6.0
【答案】(1)不同
(2)没有断开开关
(3) 2.0 换用电压表的0~3V小量程进行测量
(4) 不能 电压表的正负接线柱接反了,指针会反向偏转,无法正确测量电压
(5) 0.9
【详解】(1)为了使探究得出的结论更具有普遍意义,和应该选择规格不同的小灯泡。
(2)刚接完最后一根导线灯泡就发光,说明连接过程中开关没有处于断开状态。
(3)乙图中,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,故读数为2.0V。
图中电压表指针偏转角度过小,说明电压表选用的量程过大,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,换用电压表小量程。
(4)改接后电流会从B点流入电压表、从C点流出,导致电压表正负接线柱接反,指针反向偏转,无法正确读数,故不能测量的电压。
(5)分析三组数据,前两组都满足总电压等于两个灯泡电压之和,第三组中
远小于记录的6.0V,故读数错误的数据是“0.9”,该数据是电压表误用了小量程去读数,根据电压表大量程的读数是小量程读数5倍可知,实际电压应该为4.5V。
纠正后可得出串联电路的电压规律:总电压等于各部分电路电压之和,即
【课后反思】
自我评价:本节课你最大的收获是什么?否能够准确说出串联电路和并联电路中电流、电压的特点?
思维拓展:能用串、并联电路电流、电压的特点解释生活中的哪些现象?
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11.5串联电路和并联电路中电流、电压的特点(导学案)
【学习目标】
1. 物理观念:知道串联电路和并联电路中电流、电压的特点;能用串、并联电路中电流、电压的特点解决简单的实际问题。
2. 科学思维:通过实验数据的分析归纳,得出串、并联电路中电流、电压的特点,培养科学论证思维;能运用串、并联电路的电流、电压规律进行简单的计算和判断。
3. 科学探究:经历“探究并联电路中电流、电压的特点”的实验过程,学会用电流表、电压表测量并联电路中的电流和电压;学会设计实验方案、连接实验电路、记录实验数据,并能分析数据得出结论。
4. 科学态度与责任:在实验探究中,养成严谨、规范、实事求是的科学态度;体会物理规律来源于实验探究,增强学习物理的兴趣。
【学习重点】
1. 串联电路中电流处处相等(I=I1=I2)和电压特点(U=U1+U2)。
2. 并联电路中干路电流等于各支路电流之和(I=I1+I2)和各支路电压相等(U=U1=U2)。
【学习难点】实验方案的设计与实验数据的归纳分析;运用串、并联电路电流、电压规律解决实际问题。
【自主预习】阅读教材,完成以下内容:
1. 串联电路中各处的电流都 ,即 。
2. 串联电路两端的总电压 各部分电路两端电压之和,即 。
3. 并联电路中干路中的电流 各支路中的电流之和,即 。
4. 并联电路中各支路两端的电压 ,即 。
【课堂探究】
探究一、串联电路中的电流有何特点?
【探究活动一】探究串联电路中电流的特点
提出问题
如图所示,将两个小灯泡串联在电路中,闭合开关后,电路中A、B、C各点的电流可能存在怎样的关系?提出猜想并说明猜想的依据。
猜想与假设:
猜想1:串联电路中电流处处相等。
猜想2:串联电路中从正极到负极电流越来越小。
你的猜想是: 。
搜集证据:
现有以下实验器材可供选择:三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同,另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、电源、电流表、开关及导线。
方案:任选两个小灯泡L1、L2连接成电路,用电流表分别测出串联电路中A、B、C各点的电流IA、IB和IC,如图所示。
记录:将上述实验结果记录在下表中
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
1
2
3
分析与论证:
1. 比较A、B、C三点的电流数据,你发现了什么规律?
。
2. 换用不同规格的灯泡后,结论是否一致?
。
实验结论:
。
【例题1】小明在探究串联电路中各处电流的关系时,设计的实验电路图如图甲所示
(1)在连接电路时,开关应该____________。
(2)小明在闭合开关前发现电流表指针如图乙所示,接下来他应该____________。
(3)解决问题后,小明按图甲电路换用不同规格灯泡做了三次实验,每次实验都用同一电流表分别测出A、B、C三个位置的电流并记录在下列表格中。小明所设计的表格存在的问题是____________,第3次实验B处电流表的示数如图丙所示为____________A,由实验数据可得结论是____________。
实验次数
A处的电流
B处的电流
C处的电流
1
0.2
0.2
0.2
2
0.3
0.3
0.3
3
0.4
0.4
(4)本实验需要多次更换电流表的位置进行实验,比较麻烦,请你针对此问题,提出改进意见是____________。
【例题2】如图所示,将开关S闭合,灯和灯均发光,且比亮。关于通过A、B、C三个位置的电流、、的大小关系,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
探究二、串联电路中电压有何特点?
【探究活动二】探究串联电路中电压的特点
提出问题
在下图所示的串联电路中,A、B之间,B、C之间和A、C之间的电压可能存在怎样的关系呢?
猜想与假设:
猜想1:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
猜想2:串联电路中各处电压都相等。
你的猜想是: 。
搜集证据:
现有以下实验器材可供选择:三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同,另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、电源、电压表、开关及导线。
方案:如图所示,任选两个小灯泡L1、L2连接成电路,并将电压表分别并联在A、B之间,B、C之间和A、C之间。分别测出串联电路中A、B,B、C,A、C两点间的电压UAB、UBC和UAC。
记录:将上述实验结果记录在下表中
实验次数
L1两端电压UAB/V
L2两端电压UBC/V
串联总电压UAC/V
1
2
3
分析与论证:
1. 比较UAB、UBC与UAC的关系,你发现了什么规律?
。
2. 换用不同规格的灯泡后,结论是否一致?
。
实验结论:
。
【例题3】探究串联电路中电压的规律。
(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整。
(2)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。
(3)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。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
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压____________。
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以___________________________________。
【例题4】如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为3V,两端的电压为1V,则下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为1V B.电压表的示数为2V
C.电压表的示数为3V D.电压表的示数为5V
探究三、并联电路中电流、电压有何特点?
提出问题
如图所示的并联电路中,通过电路中A、B、C各点的电流可能存在怎样的关系?电源两端的电压与两支路中小灯泡两端的电压可能存在怎样的关系?提出猜想并说明猜想的依据。
猜想与假设:
你的猜想是: 。
搜集证据:
器材:三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同,另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、电源、电流表、电压表、开关及导线。
方案:设计实验电路并画出电路图。
设计数据记录表并将实验结果记录在表中。
实验次数
L1的电流I1/A
L2的电流I2/A
干路电流I/A
1
2
3
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
3
实验结论:
1. 。
2. 。
【例题5】如图甲所示为研究并联电路电流规律的实验电路图。
(1)若要测量干路电流,则电流表应串联在甲图中的________(选填“A”“B”或“C”)处。
(2)若要测量A处电流,连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,其原因是________。
(3)纠正(2)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如下表所示。由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。这个实验在设计方案上还存在的不足之处________(写出一条)。
位置
A
B
C
电流/A
0.18
0.18
0.36
【例题6】在“探究并联电路的电压规律”的实验中,小华同学设计了如图甲所示的电路。
2
2
2
(1)小华发现电压表的指针偏转如图乙所示,他认为这是没有调零造成的。如果他判断是正确的,说明图乙的情景是发生在闭合开关之_________(选填“前”或“后”)。
(2)解决上述问题后,小华进行实验并得到如上表所示数据,于是得出结论:并联电路电源两端电压等于各用电器两端电压。小华的实验在设计方案上存在的不足之处是__________________。
【例题7】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
【课堂总结】
11.5 串联电路和并联电路中电流、电压的特点
1. 串联电路中电流处处相等,即I=I1=I2。
2. 串联电路中电源两端的总电压等于各用电器两端电压之和,即U=U₁+U₂。
3. 并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和,即I=I1+I2。
4. 并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等,即U=U1=U2。
【课堂练习】
1.如图所示,开关闭合时,通过两灯的电流I1______I2(选填“>”“<”或“=”),电压表V1测的是______两端电压,V2测的是______(后两空均选填“L1”“L2”或“电源”)两端电压。
2.小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表和的指针位置完全一样,如图乙所示,则两端的电压为______V,两端的电压为______V。
3.小明按照图甲电路图连接了实物图,闭合开关后,电流表、的示数如图乙所示,则通过灯的电流为________A。
4.一个电学盲盒如图所示,盒外只能看到一个开关和两个小灯泡,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A.通过两灯的电流一定相等 B.两灯两端的电压一定相等
C.两灯泡一定串联连接 D.两灯泡可能并联连接
5.如图所示是小明在做“探究串联电路和并联电路中电流的特点”实验时连接的实物图。下列对此实验的说法正确的是( )
A.只闭合时,只有灯泡发光,通过电流表的电流大于通过电流表的电流
B.开关控制灯泡,开关控制灯泡
C.闭合、时,电流表测流过灯泡的电流
D.闭合、时,电路为通路且电流表示数较大
6.如图所示电路,电源电压保持不变,同时闭合S1、S2,小灯泡正常发光,下列说法正确的是( )
A.同时闭合S1、S2,通过两灯泡的电流一定相同
B.若先闭合S1,再闭合S2,则电流表示数变小
C.若先闭合S1,再闭合S2,则电压表示数不变
D.若灯L2短路,则闭合S1、S2后,灯L1仍发光
7.如图所示,开关S闭合,两灯泡均正常发光,电流表的示数为0.8A,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为8V。通过、的电流分别为、,其两端电压分别为、,则下列判断正确的是( )
A., B.,
C., D.,
8.在“探究并联电路的电流规律”实验中,某小组的同学在老师的指导下,设计了如图甲所示的电路图。
(1)连接电路时,开关应处于______________状态;
(2)图乙实物图中,电流表测量图甲中______________处电流(选填“A”“B”或“C”);
(3)图乙中移动一根导线,就可以测量处的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线表示导线正确连接电路。
(4)在测量电流的过程中,闭合开关后电流表的指针出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是______________;
(5)在排除故障后,电流表测量处电流的示数如图丁所示,则电流表的示数为______________A;
(6)连接正确后,测出三点的电流并记录数据,将电流表的读数写入表格;
C处的电流IC/A
B处的电流IB/A
A处的电流IA/A
第一次测量
0.22A
0.3A
0.52A
分析表中的数据,可以得出结论是:______________;
(7)评估交流:实验过程存在的问题____________________________。
9.小明和同学进行“探究串联电路的电压关系”的实验,电路如图甲所示。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择规格___________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)小明率先连接电路,刚接好最后一根导线,小灯泡就亮了,经检查电路连接正确,那么他的问题是:在连接电路时_________________________________;
(3)明确问题后,小明重新闭合开关,电压表示数如图乙所示,此时电压表的示数为___________V;为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,_________________________________;
(4)在某次测量L1的电压后,小明保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并将其改接到C连接点上,他___________(选填“能”或“不能”)测量出L2两端电压, 理由是_________________________________;
(5)测量完成后,数据记录如下表格所示,分析表格中数据后同学们发现有一个数据记录错误,该数据是______________V;纠正错误后,重新分析数据,他们根据表格数据得出结论:在串联电路中,______________________。(用含U1、U2和U的式子表示)
实验小组
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
串联总电压U/V
1
1.5
3.0
4.5
2
1.2
1.8
3.0
3
1.5
0.9
6.0
【课后反思】
自我评价:本节课你最大的收获是什么?否能够准确说出串联电路和并联电路中电流、电压的特点?
思维拓展:能用串、并联电路电流、电压的特点解释生活中的哪些现象?
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