15.5 探究：串、并联电路中电流、电压的特点&实践 探究雷电的奥秘-【通成学典】2026-2027学年九年级全一册物理拔尖特训(沪科版·新教材)

第五节探究：串、并联电路中 电流、电压的特点 1.D因灯泡的亮暗变化不易观察，所以不能通过灯泡亮 暗判断电流的大小，为了使实验结论具有普遍性，应选择 不同型号的灯泡进行实验，故A、B错误：探究串联电路的 电流特点时，要用电流表分别测出电路中不同位置的电 流，因为不同量程电流表的分度值不同，准确程度不同，并 且不同型号的电流表的灵敏度也不一定相同，所以最好选 用型号相同、量程相同的三个电流表测量，探究串联电路 电压特点时电压表应并联接入电路，故C错误，D正确。 2.C由A选项图知，L1和I2串联，串联电路中各处的电 流相等，IA=IB=Ic,故A错误；由B选项图知，I和 12串联，串联电路中，电源电压等于各用电器的电压之和， 故UAc=UA十U,故B错误；由C选项图知，两灯并联， A点在干路上，B、C分别在两条支路上，因并联电路中，干 路电流等于各支路电流之和，所以IA=I十Ic,故C正 确；由D选项图知，两灯并联，因并联电路中，各支路两端 电压相等，且等于电源电压，所以UAB=UcD=UEe,故D 错误。 3.0.3 〔解析)在串联电路中电流处处相等，故电流表A2的示数 应是0.3A。 4.D开关能同时控制这两盏灯的亮与灭，可能是申联，也 可能是开关在并联电路的干路中，故A不符合题意：；串联 电路中电流处处相等，如果用电流表分别测出这两盏灯都 发光时的电流，发现电流不相等，说明一定是并联电路，故 B不符合题意；并联电路各用电器两端的电压相等，串联电 路如果两盏灯是同种规格，其电压也是相等的，故C不符 合题意；用电压表分别测出这两盏灯都发光时两端的电 压，发现它们的电压不相等，说明它们一定是规格不同的 两盏灯串联，故D符合题意。 5.D根据电路图和题意可知，当温度高于设定温度时，电 动机开始运行，此时打开冰箱门，灯泡发光，该电路为并联 电路；由于并联电路各支路互不影响，所以通过电动机的 电流大小不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中的 电流变大。故D正确，A、B、C错误。 6.B由图可知，闭合开关，两灯串联，电压表V,测灯泡 L,两端的电压，电压表V2测电源电压。两表指针位置相 同，由于串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压 之和，则电压表V,的示数小于电压表V?的示数，电压表 V,选择的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数为1.2V, 即灯泡L两端的电压U,=1.2V;电压表V2选择的量程 是0~15V,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压U= 6V,所以灯泡I2两端的电压U,=U一U,=6V一1.2V= 4.8V,故B正确，A、B、D错误 7.A由电路图可知，电流从电源的正极出发，依次经开 关、电流表A2、灯泡L2、L、电流表A回到电源的负极，即 电路只有一条路径，两灯泡串联，且两电流表均测电路中 的电流：根据串联电路中各处的电流相等可知，两电流表 的示数关系：I,=I2;由电路图可知，电压表V,测灯泡 I1两端的电压，电压表V2测灯泡L2两端的电压，电压表 V?测电源的电压；因串联电路中总电压等于各分电压之 和，所以三电压表的示数关系为U3=U1十U2,故只有A 正确。 8.10.2 〔解析)由电路图可知，I1、I2并联，电流表A测干路电 流，电流表A2测通过灯L。的电流。两个电流表的指针所 指位置相同，由于电流表A的示数大于电流表A的示 数，所以电流表A,选择的量程是0~3A,电流表A选择 的量程是0~0.6A。电流表A,的示数是电流表A2示数 的5倍，即I=512,I1+I2=5I2,I1=412,0.8A=412,通 过灯L2的电流I2=0.2A,即电流表A的示数是0.2A, 干路电流I=I1+I2=0.8A十0.2A=1A,即电流表 A的示数是1A。 9.0.210 〔解析)已知彩灯是“串联”的，由于串联电路中电流处处相 等，若电源插头处的电流是200mA,那么，通过每只彩灯的 电流都是200mA,合0.2A。照明电路中的电压是220V, 因为串联电路中电路两端的总电压等于各部分用电器两 端的电压之和，所以将22只同规格的彩灯（串联）接到照明 电路中，每只彩灯两端的电压为2 220V =10V。 10.D当开关S闭合、S断开，电流的路径只有一条， L被短路，L2与Lg串联，电压表V,与Lg并联，测量 Lg两端电压；电压表V2与L。并联，测量L2两端电压，故 A正确；当开关S断开、S闭合，电流的路径只有一条， L2被短路，L,与Ig串联，电压表V,并联到了电源的两 端，测量的是电源的电压，则电压表示数为12V,故B正 确；当开关S,、S断开，电流的路径只有一条，三个小灯泡 串联，电压表V,测量L、Lg两端电压，电压表V2测量 I1、I2两瑞电压；电压表V,示数为7V,根据串联电路的 电压关系可知，此时L2两端电压为12V-7V=5V,电压 表V2示数为9V,则小灯泡L,两端电压为9V-5V= 4V,故C正确；当开关S,闭合、S断开，过了一段时间后， 电流表示数突然增大，说明电路是通路，出现了短路现象； 电压表V,变为12V,则电压表V测量电源的电压，电压 表V2示数变为0，则故障为与电压表V2并联部分短路，即 L2短路，故D错误 11.0.80.4 〔解析)开关S闭合时，若甲为电流表，乙、丙为电压表，则 两灯泡串联，电路中的电流只有一条路径，电流从电源的 正极出发，依次经甲电表、灯泡L。、灯泡L、开关S回到电 源的负极，则甲电流表测电路中的电流，乙电压表测L2两 端的电压，丙电压表测电源的电压。因为串联电路中各处 的电流相等，且两灯泡规格相同时，它们两端的电压相等， 则电源的电压是L2两端电压的2倍，即丙的示数是乙示数 的2倍，粗心的小明在读数时只在纸上记录了0.4、0.8、 1.2三个数宇，由数据可知，丙的示数为0.8V,乙的示数为 0.4V,则甲的示数为1.2A,电源电压为0.8V。若乙、丙 为电流表，甲为电压表，则L1和L2并联，甲电压表测电源 的电压，乙电流表测干路电流，丙电流表测L。所在支路的 电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电 流等于各支路电流之和，由两灯泡的规格相同，可知通过 两灯泡的电流相等，干路电流是L所在支路电流的2倍。 由数据可知，乙的示数为0.8A,丙的示数为0.4A,则甲的 示数为1.2V;通过I1、I2的电流均为0.4A。 12.解：(1)由图甲可知，若同时闭合S、S,断开S,时，两 灯并联，根据并联电路电压特点可知，灯泡L1两瑞电压 U,=U=6V(2)由图甲可知，若同时闭合S、S,断开 S时，两灯并联，电流表A测干路总电流，电流表A测 L,所在支路的电流，根据并联电路电流特点可知，干路电 流等于各支路电流之和，故电流表A接大量程，干路电流 I=0.8A,电流表A接小量程，故通过灯泡L1的电流 I,=0.16A,则通过灯泡L2的电流I2=I一I,=0.8A 0.16A=0.64A(3)若同时闭合S2、S,断开S,则只有 灯泡L。接人电路，电流表A测电路中电流，电压表测灯泡 L2两端电压，故电流表A和电压表有示数且灯泡L2发 光，而电流表A,和灯泡L1被短路，故电流表A,没有示 数，灯泡L不发光 实践探究雷电的奥秘 1.C为了保护建筑物等避免雷击，人们在建筑物上安装 了避雷针。在高大建筑物顶端安装一根金属棒，用金属线 将金属棒与埋在地下的一块金属板连接起来，利用金属棒 的尖端放电，把云层上的电荷导人大地，使云层所带的电 和地上的电逐渐中和，从而不会引发事故。故A、B、D正 确，C错误。 2.放电10 〔解析)闪电一般产生于积雨云中，云的上部以正电荷为 主，下部以负电荷为主，从而在云的上、下部之间形成一个 电压。当电压达到一定的程度后，就会产生放电现象。因 为1kV=103V,所以103kV=103×103V=10°V。 3.得到从避雷针流向云层 〔解析)带负电的云得到电于；带负电的云层靠近建筑物上 的避雷针时，负电荷移动的方向为从云层流向避雷针上 端，因为电流方向与负电荷定向移动的方向相反，故电流 的方向是从避雷针流向云层。 4.(1)高温高速离子流(2)带电高压(3)雷雨天气 时不在大树下躲雨（合理即可） 〔解析)(1)“红色精灵”像一朵美丽的郁金香绽放在天空， 中部的茎实际是高温高速离子流。(2)在对流过程中，“热 泡”内的粒子因碰撞摩擦而带上电荷。当电荷积累到一定 程度，与地面或附近带相反电荷的另一个“热泡”群之间产 生高压，最终击穿空气形成闪电。(3)生活中防雷避雷的 措施：雷雨天气时不在大树下躲雨；在室内远离门窗等。 第十五章拔尖自主测评 1.B由题意可知，电流表正常偏转，说明电流从电流表的 正接线柱流人，负接线柱流出，所以发电机的A端相当于 电源正极，B端相当于电源负极；在摩擦起电过程中，A端 带正电，是因为摩擦层a失去电子，所以表明摩擦层a束 缚电子的能力比摩擦层b弱，故A、D错误；在电源外部，电 流方向由A到B,电源内部的电流方向与电源外部相反， 因此电源内部的电流从B流向A,故B正确；摩擦起电的 实质是电荷的转移，而非创造了电荷，故C错误。 2.D与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷，用它去 靠近甲和乙，甲被排斥，根据同种电荷相互排斥的特点说 明甲与玻璃棒带的是同种电荷，即甲带正电；乙被吸引，根 据异种电荷相互吸引和带电体具有吸引轻小物体的性质 可知，乙可能带负电荷、也可能不带电。 3.A并联电路中各用电器独立工作，互不影响，若一只灯 泡灯丝烧断，另一只灯泡仍发光，说明两灯泡可以独立工 作，一定是并联的，故A正确；两灯串联时，通过两灯的电 流一定相等；当两灯泡规格相同时，两灯泡并联，通过两灯 泡的电流也相等，故B错误；两灯并联时，两灯两端的电压 一定相等；当两灯泡规格相同时，两灯泡申联，两灯泡两端 的电压也相等，故C错误；若两灯泡并联，且开关在干路 上，则开关闭合后，两灯泡同时亮，开关断开后，两灯泡同时 灭，故D错误。 4.C电荷的定向移动形成电流，定向移动的可以是正电 荷，也可以是负电荷，还可能是正、负电荷同时向相反方向 定向移动形成的，故A错误，不符合题意；电路两端有电第十五章电与电路 第五节 探究：串、并联电路中电流、电压的特点 边一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基 1.用如图所示电路探究串联电路中电流、电压的特点。关于该实验，下列说法正确的是 () A.L1和L2应选规格不同的灯泡，电流大小可以通过灯泡亮暗判断 0⑧b⑧： B.为探究串联电路电压特点，L1和L2应选规格相同的灯泡 L C.为探究串联电路电压特点，最好选用型号相同、量程相同的三个电压表串联接 入a、b、c处测量 (第1题图) D.为探究串联电路电流特点最好选用型号相同、量程相同的三个电流表串联接入α、b、c处测量 2.[2025张家口期中]下列电路图中，电压、电流关系正确的是 81F Mc81.力B A.IA>I8>Ic B.UAC=UAB-UR C.IA=I8+Ic D.UAB =UCD-UEF 3.如图甲所示为探究串联电路中的电流关系的电路图，开关闭合 &⑧① 后电流表A1的示数如图乙所示，则电流表A2的示数应是 LL A。 甲 (第3题图) 归二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能 4.[2025张家口期中]在一个电路中安装了两盏电灯、一个开关、一个电源，闭合开关两盏电灯能正 常发光。要用探究方法来判断这两盏电灯的连接方式是串联还是并联，某学习小组进行了讨论。 下列观点可以推断这两盏电灯肯定是串联的是 () A.开关能同时控制这两盏灯的亮与灭 B.用电流表分别测出这两盏灯都发光时的电流，发现电流不相等 C.用电压表分别测出这两盏灯都发光时两端的电压，发现它们的电压相等 D.用电压表分别测出这两盏灯都发光时两端的电压，发现它们的电压不相等 5.电冰箱内部的电路元件主要包括压缩机（其主要部件是电动机）和冷藏室内的照明灯。如图是一 台电冰箱的简化电路图，当温度高于设定温度时，此时打开冰箱门，下列判断正确的是() A.电动机中的电流变大B.电动机中的电流变小C.电路中总电流不变D.电路中总电流变大 ⑧ 温控 开关 买 电源 甲 乙 (第5题图) (第6题图) 6.[2025福州期中]如图甲所示的电路中，当闭合开关后。两个电压表指针偏转均如图乙所示，则灯 泡L和L2两端的电压分别为 () A.4.8V,1.2V B.1.2V,4.8V C.1.2V,6V D.6V,1.2V 49 拔尖特训·物理（沪科版）九年级 7.在如图所示的电路中，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、I2,那么下列关系式正确的是 () A.U3=U1十U2,I1=I2B.U1=U2=U3,I1=I2C.U1=U2=U3,I1<I2D.U1=U2+U3,I1>I2 ① ④L☒ 08 (第7题图) (第8题图) 8.如图所示，开关S闭合后，发现A1、A2两只电流表的指针恰好偏转到同一位置，若通过L1的电流 为0.8A,则电流表A的示数是 A,电流表A2的示数是 A。 9.[2025海南期中]节日里安装彩灯，将22只同规格的彩灯串联接入正常家庭电路时，电源插头处 的电流为200mA,则通过每只彩灯的电流为 A,每只彩灯两端的电压为 ]三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维▲ 10.[2025衡水深州期中]如图所示电路，电源两端电压为12V保持 不变。下列说法中错误的是 () A.当开关S闭合、S2断开，L2与L3串联，电压表V1测量L3两 端电压，电压表V2测量L2两端电压 B.当开关S,断开、S2闭合，L1与L3串联，电压表V1示数为12V 生电源杏 C.当开关S、S2断开，三个小灯泡串联，若电压表V1示数为7V, 电压表V2示数为9V,则小灯泡L,两端电压为4V (第10题图) D.当开关S,闭合、S2断开，过了一段时间后，电流表示数突然增 大，电压表V1变为12V、电压表V2示数变为0，则故障原因可能为L3开路 11.如图所示电路中，当开关S闭合时，规格相同的灯泡L1、L2均能发光，图中甲、 乙、丙为电表，粗心的小明在读数时只在纸上记录了0.4、0.8、1.2三个数字，若® ⑧头 因 甲为电流表，乙、丙为电压表，则电源电压为V;若乙、丙为电流表，甲 ⊙ 为电压表，则通过L1的电流为 A。 (第11题图)》 12.[2025阜阳期中]如图甲所示，电源电压为6V恒定（不同情况下灯泡不会烧坏）。 (1)若同时闭合S、S3,断开S2时，灯泡L1两端的电压是多少？ (2)若同时闭合S、S,断开S2时，两电流表指针均在图乙位置，则通过灯泡L1和L2的电流分 别是多少？ (3)若同时闭合S2、S3,断开S,请说出灯泡发光情况和电流表示数有、无情况。 A (第12题图)》 50 >“答案与解析”见P24 第十五章电与电路 实践 探究雷电的奥秘 1.避雷针（如图所示）是用来保护建筑物等避免雷击的装置。在高大建筑物顶端安装一个金属棒，将 金属棒与埋在地下的一块金属板连接起来，雷电就不会对高层建筑物造成破坏。以下有关说法 不正确的是 () A.避雷针利用金属棒的尖端放电 B.避雷针可以把云层上的电荷导入大地 C.避雷针使建筑物顶端聚集大部分电荷而不释放 D.避雷针使云层所带的电和地上的电逐渐中和 (第1题图) 2.闪电一般产生于积雨云中，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主，从而在云的上、下部之间 形成一个电压。当电压达到一定的程度后，就会产生 现象，通常闪电的电压高达103kV, 合 V。 云层 3.[2026宿州砀山期未]如图所示，带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时，向避 避雷针 雷针剧烈放电形成雷电。带负电的云是 (选填“得到”或“失去”)大量 房屋 的电子产生的。放电时电流方向是 (选填“从避雷针流向云 层”或“从云层流向避雷针”)。 大地 4.舒情境自然科普阅读短文，回答问题。 (第3题图 “红色精灵”：“晴天霹雳”催生的奇观 闪电是怎么形成的？由于地表受热不均产生温度不同的“热泡”（即空气团），不同温度的“热泡”所 受浮力不同，上升速度便有快有慢。快速上升的“热泡”会挤压其上方和周边上升速度慢的“热泡”，使它 们在剪切力的作用下产生向其后方运动的下沉拖曳流，对流(“热泡”之间的相对运动)就产生了。 对流导致相邻“热泡”中的粒子之间产生了碰撞与摩擦，摩擦起电使粒子带上电荷。对流越 强，持续时间越长，粒子所带的电荷就越多。电荷有正有负，当携带同一电荷的“热泡”群中总电 荷累积到一定量，又与地面或附近带相反电荷的另一个“热泡”群之间产生高压，此时电流在导电气 道中因碰撞会产生火花，就形成了闪电，并且导电气道的特征使闪电呈枝状。如果“热泡”群中水汽 含量较多，上升降温过程中就会生成云，所以人们经常看到乌云滚滚、电闪雷鸣的场景。但是，如果 “热泡”群比较干燥，水汽含量较少，上升过程中就无法形成云，难得一见的“晴天霹雳”就出现了。 “红色精灵”是“晴天霹雳”的一种衍生产品。闪电的温度可高达17000℃以 上，使周围的物质离子化，继而形成了高速上升的气流，有时气流呈现喷射状。通 过图片，我们可以看到“红色精灵”像一朵美丽的郁金香绽放在天空：下部放射状的 闪电是它的叶，中部闪电产生的高温高速离子流（同时撞击氨、氧分子）是它的茎， (第4题图) 上部是离子流在磁场的作用下形成了“花朵”。 (1)“红色精灵”像一朵美丽的郁金香绽放在天空。中部的茎实际是 (2)在对流过程中，“热泡”内的粒子因碰撞摩擦而 ,使正负电荷分离并积累。当电荷积累到一 定程度，与地面或附近带相反电荷的另一个“热泡”群之间产生 ,最终击穿空气形成闪电。 (3)写出一条生活中防雷避雷的措施： ●“答案与解析”见P25 51