内容正文:
第十五章章
电与电路
第5节 探究:串、并联电路中电流、电压的特点
课标要点
1.了解串联电路各处电流、电压关系。
2.在实验探究中培养提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、交流与合作的探究能力,学习拟定简单的科学探究计划与实验方案,有初步的信息处理能力。养成实事求是、尊重自然规律的科学态度,认识交流与合作的重要性。
3.通过实验探究,总结出串联电路和并联电路中的电压关系。
4.在探究过程中,能选择实验探究需要的器材,经历从物理实验中探索科学规律的过程,提高观察、分析、归纳能力和通过语言表达信息的能力。
学习重难点
重点:探究串联、并联电路的电流、电压特点。
难点:根据实验数据分析出串联、并联电路中的电流、电压特点。
知识点 探究串联电路中电流、电压的特点
猜想
猜想1:由于用电器阻碍,电流流过用电器会减小;
猜想2:串联电路中电流只有一条路径,各处电流可能相等
实验
设计
分别测出A、B、C三点的电流大小(电流表串联在被测电路中,使电流“正进负出”),然后进行比
较,检验猜想是否正确.
下面分别是测量A、B、C三处电流的电路图
实验
器材
两节干电池、开关、规格不同(寻找普遍规律,避免偶然性)的小灯泡、电流表、导线若干
实验
步骤
(1)按照电路图连接实物电路,分别将电流表串联
在A、B、C 三处(如图所示),闭合开关后,将电流表的示数记录在表格中;
_
实验
步骤
(2)换用规格不同的小灯泡(也可通过改变电池节数,获得多组数据.),再分别测量A、B、C 三处
的电流,记录在表格中;
_
(3)读数并记录完毕后断开开关,切断电源,整理好器材
分析
论证
通过分析实验数据可知:通过A、B、C三点的电流是相等的,即IA=IB=IC,猜想1是错误的,猜想2是正确的
实验
结论
串联电路中各处的电流相等
反思
交流
(1)记录数据要真实,不得随意修改实验数据,在误差允许范围内得出结论.
(2)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,因为小灯泡的规格不同
2.探究串联电路中电压的特点
猜想
猜想1:串联电路两端的电压与各部分电路两端的电压相等.
猜想2:串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和
实验设计
如图所示,闭合开关,分别测出A、B之间,C、D之间,A、D之间的电压,然后进行比较,检验我们的猜想是否正确.
下面分别是测量A、B之间,C、D之间,A、D之间电压的电路图
实验器材
两节干电池、带灯座的小灯泡若干个(规格不同(寻找普遍规律,避免偶然性))、导线若干、开关、电压表
实验步骤
(1)按电路图分别将电压表接在A、B之间,C、D 之间,A、D之间,闭合开关,将电压表的示数记录在表格中.
(2)换用规格不同的灯泡(或改变电池节数,获得多组数据),重复上述步骤,将实验数据记录在表格中.
______________
(3)读数并记录完毕后断开开关,切断电源,整理好器材
分析论证
分析表中数据可知,1.5 V+1.5 V=3.0 V ,1.2 V+1.8 V=3.0 V,1.4 V+1.6 V=3.0 V ,即UAD=UAB+UCD ,猜想2正确
实验结论
串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和
随学随练
1.如图甲所示是小明探究串联电路电流规律的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应该___________,目的是______________________。
(2)小明在连接好电路后,闭合开关前,发现电流表指针如图乙所示,其原因是_________________________________。
(3)重新连接后,小明再闭合开关,电流表如图丙所示,其示数为______________________A。
(4)通过实验,小明最终得出结论,在串联电路中,_________________________________。
2.实验小组做“探究并联电路中电流的规律”实验。
位置
A
B
C
电流I/A
0.24
0.56
(1)如图甲是他们设计的电路图,图乙是他们按电路图连接的实验电路,闭合开关后,电流表测量的是___________(填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,测量B处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。
(3)测出A、C两处的电流如表所示,B处电流如图丙所示,为___________A,由此得出结论:___________。
(4)有同学指出,在第(3)小问中根据现有的实验数据得出的结论不可靠,请简述原因___________;为了得到可靠的结论,接下来的实验操作是___________。
知识点 探究并联电路中电流、电压的特点
1.探究并联电路中电流的特点
猜想
猜想1:并联电路中干路电流等于各支路电流之和.
猜想2:并联电路中干路电流等于支路电流
实验设计
分别测出流过A、B、C三点的电流,然后进行比较,检验我们的猜想是否正确.
下面分别是测量A、B、C三点电流的电路图
________
实验器材
两节干电池、开关、规格不同的小灯泡、电流表、导线若干
实验步骤
(1)将电流表分别串接在A、B、C 三处(如图所示),闭合开关后,将电流表的示数记录在表格中.
(2)换用规格不同的小灯泡,重复上述步骤,分别将测得的数据记录在表格中._
(3)读数并记录完毕后断开开关,切断电源,整理好器材___________________
分析论证
通过分析表中数据可知:通过C点的电流等于通过A点和B点的电流之和,即IA+IB=IC,猜想1是正确的,猜想2是错误的
实验结论
并联电路中干路电流等于各支路电流之和
反思交流
(1)并联电路中支路增多,干路中的电流会变大.例如,家庭电路中各用电器都是并联的,在用电高峰时并联的用电器很多,干路中的电流很大.
(2)干路中的电流大于各支路中的电流,若每条支路中的用电器规格不同,支路电流不同
2.探究并联电路中电压的特点
猜想
猜想1:并联电路两端的总电压等于各支路两端电压的总和.
猜想2:并联电路中各支路两端电压相等
实验设计
如图所示,闭合开关,分别测出A、B之间,C、D之间,E、F之间的电压,然后进行比较,检验我们的猜想是否正确.
______
下面分别是测A、B之间,C、D之间,E、F之间之间电压的电路图
实验器材
两节干电池、带灯座的小灯泡若干(规格不同)、导线若干、开关、电压表
实验步骤
(1)按电路图分别将电压表接在A、B之间,C、D之间,E、F之间,闭合开关,将电压表的示数记录在表格中.
(2)换用规格不同的灯泡(寻找普遍规律,避免偶然性),重复上述步骤,将实验数据记录在表格中.
(3)读数并记录完毕后断开开关,切断电源,整理好器材
实验结论
并联电路中各支路两端的电压相等
反思交流
(1)规格不同的用电器,串联时两端电压不同,并联时两端电压相同.
(2)同一电路中两端电压相等的用电器不一定并联,也可能是规格相同的用电器串联
随学随练
1.小梅在进行“探究串联电路的电压规律”的实验。
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(1)小梅在连接电路时发现,将最后一根导线接入电路后小灯泡发光,并且电压表指针发生了偏转。请简要分析出现该实验现象的原因________________________。
(2)小梅把电压表接在A、B之间重新测量,电压表示数如图乙所示,电压表的分度值是________V;为了使实验结果更准确,接下来小梅应该:断开开关,________________。
(3)小梅分析表中多组数据得出结论:________________________(请使用文字叙述)。
(4)测出两端的电压后,小梅断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小东认为这样操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。你赞同小东的做法吗,为什么?
_______________________________________________________________________________。
(5)综合以上信息和所学,如图甲所示的电路中,和是两只相同的电压表。当闭合开关S后,灯泡和都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,均如图乙所示。
①求灯泡和两端的电压;________
②若将灯泡和改接为如图丙所示的电路,闭合开关S后,电流表的示数为1.5 A,电流表的示数为1.2 A,求此时通过灯泡的电流。________
2.(25-26九年级上·宁夏银川·期中)小辉同学为探究并联电路中电压的特点设计并连接好图甲所示的实验电路。
(1)连接电路时开关应处于___________状态:
(2)小辉用电压表测量小灯泡两端的电压时,闭合开关S,观察到小灯泡发光,不发光,故障可能是___________:
(3)排除故障后,小辉用电压表分别测量了小灯泡、及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为___________V;为了实验时能够具有普遍性,小辉更换不同规格的小灯泡进行了多次测量,发现电压表示数始终如图乙所示。由此她得出的结论是并联电路中各支路用电器两端的电压___________,且___________电源两端的电压。
题型 串、并联电路中电流特点的应用
探究串、并联电路中的电流规律应牢记以下原则:
(1)只要是串联电路,电流就处处相等;
(2)只要是并联电路,各支路电流之和就等于干路电流。
多次实验的意义:
为了避免实验结论的偶然性,使实验结论具有普遍性,应该换用不同规格的灯泡多测几组数据。
活学活用
1.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A.1.5A 0.3A B.1.2A 1.2A
C.0.3A 0.3A D.1.2A 0.3A
2.(26-27九年级上·黑龙江绥化·期中)在如图所示的电路中,闭合时,电流表与的示数分别是和。则通过灯的电流是___________,工作一段时间后,发现一个电流表的示数没变,而另一个电流表的示数变小了,出现此现象的原因可能是___________。
题型 串、并联电路中电压特点的应用
应用方法探究串、并联电路电压规律实验需牢记:
1连接电路过程中开关应断开;
2电压表要与被测用电器并联,选择合适的量程,使电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出;
3为使结论具有普遍性,应换用不同规格的灯泡多做几次实验。
活学活用
1.在如图(a)所示电路中,闭合开关S后,小灯和都发光,两电压表的指针都指在如图(b)所示位置。求、两端的电压和。(需写出必要的说明理由和公式)
2.如图所示,电源电压为3V,将灯、连接在电路中,闭合开关S,发的光比亮,通过的电流为0.2A,电压表V1示数为2V,求:
(1)通过灯的电流;
(2)灯两端的电压。
基础通关
1.(25-26九年级上·甘肃酒泉·期中)两只灯泡连接在电路中,用电流表测得它们的电流相等,由此可以判断这两只灯泡的连接( )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.可能是串联也可能是并联 D.以上说法都不对
2.如图所示电路,当开关闭合后电压表的示数为,则电压表的示数为___________V。
3.小华和同学进行“探究串联电路的电压关系”的实验,电路如图甲所示。
(1)小华根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现两灯不亮,电压表示数不为零,若电路只有某一个灯发生了故障,则故障可能是________。
(2)排除故障后,小华同学在做第2次实验时,电压表示数如乙图所示为________V,小华完成了实验,并把数据记录在表中,他根据表格数据得出结论:在串联电路中,____________________。(用含、和的式子表示)
实验次数
两端电压
两端电压
串联总电压
1
1.5
3.0
4.5
2
1.8
3.0
3
1.5
0.9
2.4
4.(25-26九年级上·内蒙古乌兰察布·期中)小明做“探究并联电路中电压的特点”实验,选用器材有干电池组、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整。(要求:电压表测量小灯泡两端的电压)
(2)连接电路时,开关应处于______(选填“断开”或“闭合”)状态,连接电路前,小明发现电压表指针偏转如图乙所示,原因是__________________。
(3)电路连接完后,闭合开关,观察到小灯泡发光、不发光,故障可能是____________。
(4)实验中,小明分别测出小灯泡、两端的电压和电源两端电压,电压表的示数都相同,如图丙所示,其示数为______V。
5.小明用如图甲所示的装置探究串联电路的电流的规律。
(1)连接电路时,开关应该处于__________状态;
(2)闭合开关,发现两灯均不亮,用导线连接L2两端使其短路后发现灯泡L1亮起,由此可知其故障可能为L2__________;
(3)排除故障后,继续进行实验。在测量C点电流时,电流表示数如图乙所示,则C点电流大小为__________A。
6.(1)在“探究串联电路的电流规律”的实验中,图甲是实验的电路图。
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
0.3
①连接好电路,在测A处的电流时,发现电流表的指针偏转情况如图乙所示,原因是 _______________________________________;
②排除故障后,继续实验,上表是某同学实验记录的数据,分析数据得到串联电路的电流规律:串联电路中的电流______________________________;
③本实验的不足之处是_______________________________。
④为了进一步得出普遍规律,接下来的操作是________。
A.更换电流表再测几组电流值
B.更换不同规格的小灯泡再测几组电流值
(2)在探究并联电路的电流规律时,如图甲是实验的电路图
①连接电路之前,开关应处于__________状态;电流表应________联在被测电路中。
②在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 _________A 。
③小明在连接电路时,刚接好最后一根导线,电流表的指针立即发生如图乙所示的偏转,则可知,他在连接电路时操作不当之处是________________________。(至少说一条)
7.(25-26九年级上·陕西榆林·期中)小林利用实验室器材探究并联电路的电流、电压特点,实验电路图如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应处于__________状态。
(2)在选择实验器材时,与应该选择规格_________(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(3)在探究并联电路的电流规律时,将电流表分别接在、、三处,为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,选择量程时,应先用_________(选填“大”或“小”)量程进行试触。
(4)小林进行了3次实验得到的数据如下表所示,其中第1次实验测得处的电流如图乙所示,读数为_________。分析实验数据可得出并联电路的电流特点是:___________(用表格中的物理量符号表示)。
实验序号
1
0.16
0.32
2
0.22
0.14
0.36
3
0.32
0.26
0.58
(5)在探究并联电路中电压的特点时,小林依次将电压表接到电路中、、之间,他发现电压表的示数均相等,由此得出结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。该结论得出的过程_________(选填“合理”或“不合理”),接下来应该进行的操作是_________(填字母)。
A.更换不同规格的灯泡,多次实验
B.将灯泡、的位置交换,再次实验
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中这三处的电压
8.(25-26九年级上·云南怒江·期中)实验小组的同学在实验室进行了下面的实验。
实验一:探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
在进行“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中,小组同学设计了如图甲所示的实验电路图,并连接了如图乙所示的实验电路。
(1)根据电路图甲连接实物电路时,开关应当___________。
(2)在如图乙所示的实验电路中,闭合开关,电流表测量的是对应图甲中的___________(选填“”“”或“”)点的电流。
(3)实验中,他们换用___________(选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡进行多次实验,目的是:___________。下表是他们在实验中得到的实验数据,、、分别表示通过图甲中、、三点的电流。他们根据实验数据得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路中的电流之___________。
实验次数
1
0.14
0.18
0.32
2
0.22
0.28
0.50
3
1.2
1.1
2.3
4
0.8
0.7
1.5
5
0.36
0.12
0.48
实验二:探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系。
(4)按照电路图丙连接实物电路,连好电路后闭合开关,小组同学发现两个小灯泡都不亮,电压表的示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,可能是___________(选填“小灯泡被短路”“小灯泡断路”“小灯泡被短路”或“小灯泡断路”)。
(5)排除故障后,闭合开关,测得、两点间电压如图丁所示,电压表示数为___________V。
(6)下表是小组同学在实验中测量的数据,其中、、分别是图丙中间、间和间电压,、、、是不同规格的小灯泡。分析表格数据可以得出结论:___________(用含、和的式子表示)
实验次数
灯泡规格
1
1.1
1.7
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.4
1.4
2.8
9.在如图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,闭合开关,则灯泡L1两端的电压为_____V。
10.(25-26九年级上·广东惠州·期中)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。
素养提升
1.如图所示的电路,开关闭合时,规格相同的灯泡、均能发光,图中①、②、③为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了0.3、0.6、1.2三个数字,则下列说法中可能正确的是( )
A.和并联,①、②、③示数分别为、、
B.和并联,电源电压为,通过、的电流均为
C.和串联,电路中的电流为,、两端的电压分别为、
D.和串联,①、②、③示数分别为、、
2.关于如图所示的电路,闭合开关,两电流表指针偏转角度相同,通过与的电流之比为________;若断路,电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
3.在“探究并联电路电流特点”的实验中,小华设计了如图甲所示的电路。
实验次数
IB/A
IC/A
IA/A
1
0.14
0.20
0.34
2
0.24
0.18
0.42
3
0.22
0.16
0.38
(1)在连接电路时,开关应____________。
(2)图乙中,闭合开关,会出现电路故障。只改动一根导线,将图乙中的电路连接正确,在要改动的这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线完成电路连接。
(3)闭合开关后,发现电流表指针如图丙所示,出现这种现象的可能原因是________________________。
(4)正确连接电路后,闭合开关,实验过程中L2突然熄灭,L1亮度不变,则电路中可能存在的故障是________________________。
(5)通过多次实验,根据数据得出结论:________________________________(用符号表示)。
(6)完成实验后,小华又连接了如图丁所示电路,闭合开关后,测出了电流表A1、A2、A3的示数分别为0.7A、0.5A和0.2A,则通过灯L1的电流为___________A,通过灯L2的电流为___________A。
4.按照如下所示的电路图进行实验,下列说法不正确的是( )
A.只闭合S1,若电流表A1示数为0.42A,电流表A2、A3示数分别为0.42A和0A
B.S1、S2、S3都闭合时,L2和L3发光,L1不发光
C.S1、S3闭合时,L1、L2、L3并联
D.L2和L3同时发光,L1不发光时,若电流表A1示数为1.5A,电流表A2示数0.6A,则A3的示数为0.9A
5.如图,盒面上有灯泡L1、L2和开关S,盒内接有电源和导线。江津中学某小组同学在开展“2+2”活动时用以下方法判断两灯的连接方式:
①闭合S,L1比L2亮,则两灯并联;
②闭合S,若通过L1、L2的电流均为0.2A,则两灯串联:
③闭合S,取下L1时,L2仍亮,则两灯并联:
④闭合S,用电流表接在L1两端,L2仍亮,则两灯并联。
⑤闭合S,用导线接在L1两端,L2仍亮,则两灯串联。
上述判断正确的是( )
A.①⑤ B.③⑤ C.③④ D.①②
6.如图所示电路中,闭合开关S后,电流表、和的电流分别为1.5 A、0.8 A和1.2 A,则过的电流为________A,通过的电流为________A。
7.如图所示,闭合开关后,A1、A2、A3三个电流表的示数分别是0.8A,0.5A,0.2A,则通过L1的电流I1=___________A,L2的电流I2= ___________A。
8.如图所示,当开关S1与S2都闭合时,灯泡L1和灯泡L2都发光,电流表A1示数为I1=0.5A;只闭合开关S1时,电流表A1示数为I2=0.3A.试完成下列问题:
(1)请根据本题中的实物电路画出对应的电路图;
(2)当开关S1与S2都闭合时,通过灯泡L1和灯泡L2的电流分别是多大?
(3)若电路各部件完好,只将灯L1与电流表A1的位置调换,当开关S1与S2都闭合时,灯L1和L2发光情况如何,并做出简要说明?
迁移创新
一、多选题
1.(25-26九年级上·山东青岛·期中)如图是电路图中的一部分,若通过导线cd电流为0.2 A,则导线ab的电流大小可能为( )
A.0.66 A B.0.26 A C.0.46 A D.0.2 A
二、填空题
2.如图所示,当开关S闭合后,电流表的示数为2A,电流表的示数为1A,交换某两个灯泡后,再次闭合开关,电流表、的示数均不变,则电流表的示数为__________A。
3.在下图所示电路中,电源电压为U且保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,灯突然熄灭。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。现将一个电压表并联在ab两端,观察到电压表示数为U;根据相关信息请回答
(1)电路中的故障为_________;
(2)为了进一步确定故障,以下方案可行的是_________;
A.将电压表并联在bc两端,开关处于闭合状态
B.将电压表并联在bc两端,开关处于断开状态
C.将电压表并联在bd两端,开关处于断开状态
写出所选方案下,电压表的示数情况及其对应的故障:_________。
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第十五章章
电与电路
第5节 探究:串、并联电路中电流、电压的特点
课标要点
1.了解串联电路各处电流、电压关系。
2.在实验探究中培养提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、交流与合作的探究能力,学习拟定简单的科学探究计划与实验方案,有初步的信息处理能力。养成实事求是、尊重自然规律的科学态度,认识交流与合作的重要性。
3.通过实验探究,总结出串联电路和并联电路中的电压关系。
4.在探究过程中,能选择实验探究需要的器材,经历从物理实验中探索科学规律的过程,提高观察、分析、归纳能力和通过语言表达信息的能力。
学习重难点
重点:探究串联、并联电路的电流、电压特点。
难点:根据实验数据分析出串联、并联电路中的电流、电压特点。
知识点 探究串联电路中电流、电压的特点
猜想
猜想1:由于用电器阻碍,电流流过用电器会减小;
猜想2:串联电路中电流只有一条路径,各处电流可能相等
实验
设计
分别测出A、B、C三点的电流大小(电流表串联在被测电路中,使电流“正进负出”),然后进行比
较,检验猜想是否正确.
下面分别是测量A、B、C三处电流的电路图
实验
器材
两节干电池、开关、规格不同(寻找普遍规律,避免偶然性)的小灯泡、电流表、导线若干
实验
步骤
(1)按照电路图连接实物电路,分别将电流表串联
在A、B、C 三处(如图所示),闭合开关后,将电流表的示数记录在表格中;
_
实验
步骤
(2)换用规格不同的小灯泡(也可通过改变电池节数,获得多组数据.),再分别测量A、B、C 三处
的电流,记录在表格中;
_
(3)读数并记录完毕后断开开关,切断电源,整理好器材
分析
论证
通过分析实验数据可知:通过A、B、C三点的电流是相等的,即IA=IB=IC,猜想1是错误的,猜想2是正确的
实验
结论
串联电路中各处的电流相等
反思
交流
(1)记录数据要真实,不得随意修改实验数据,在误差允许范围内得出结论.
(2)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,因为小灯泡的规格不同
2.探究串联电路中电压的特点
猜想
猜想1:串联电路两端的电压与各部分电路两端的电压相等.
猜想2:串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和
实验设计
如图所示,闭合开关,分别测出A、B之间,C、D之间,A、D之间的电压,然后进行比较,检验我们的猜想是否正确.
下面分别是测量A、B之间,C、D之间,A、D之间电压的电路图
实验器材
两节干电池、带灯座的小灯泡若干个(规格不同(寻找普遍规律,避免偶然性))、导线若干、开关、电压表
实验步骤
(1)按电路图分别将电压表接在A、B之间,C、D 之间,A、D之间,闭合开关,将电压表的示数记录在表格中.
(2)换用规格不同的灯泡(或改变电池节数,获得多组数据),重复上述步骤,将实验数据记录在表格中.
______________
(3)读数并记录完毕后断开开关,切断电源,整理好器材
分析论证
分析表中数据可知,1.5 V+1.5 V=3.0 V ,1.2 V+1.8 V=3.0 V,1.4 V+1.6 V=3.0 V ,即UAD=UAB+UCD ,猜想2正确
实验结论
串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和
随学随练
1.如图甲所示是小明探究串联电路电流规律的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应该___________,目的是______________________。
(2)小明在连接好电路后,闭合开关前,发现电流表指针如图乙所示,其原因是_________________________________。
(3)重新连接后,小明再闭合开关,电流表如图丙所示,其示数为______________________A。
(4)通过实验,小明最终得出结论,在串联电路中,_________________________________。
【答案】(1) 断开 保护电路
(2)电流表使用前未调零
(3)0.2
(4)各处电流相等
【详解】(1)连接电路时,开关应处于断开状态,防止接线错误造成短路或电流过大而损坏电路元件,起到保护电路的作用。
(2)图乙中,闭合开关前电路中没有电流,但电流表指针偏向零刻度线的左侧,说明电流表使用前未调零,应先将指针调至零刻度线。
(3)由图丙可知,电流表使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指在0.2A刻度处,因此电流表的示数为0.2A。
(4)串联电路中电流只有一条通路,流经各个用电器的电流相同,故串联电路各处电流相等。
2.实验小组做“探究并联电路中电流的规律”实验。
位置
A
B
C
电流I/A
0.24
0.56
(1)如图甲是他们设计的电路图,图乙是他们按电路图连接的实验电路,闭合开关后,电流表测量的是___________(填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,测量B处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。
(3)测出A、C两处的电流如表所示,B处电流如图丙所示,为___________A,由此得出结论:___________。
(4)有同学指出,在第(3)小问中根据现有的实验数据得出的结论不可靠,请简述原因___________;为了得到可靠的结论,接下来的实验操作是___________。
【答案】(1)C
(2)
(3) 0.32 并联电路中干路电流等于各支路电流之和
(4) 只进行了一次实验,实验次数太少,结论具有偶然性 换用不同规格的灯泡,多次进行实验,寻找普遍规律
【详解】(1)由图乙可知,电流表在干路上,对应测量的是C处的电流。
(2) 测量B处的电流,即电流表与灯泡串联,需将原来连接电流表正接线柱与左端的导线打“×”,改接到电流表负接线柱上即可。如图所示:
(3)电流表选用量程,分度值为0.02A,示数为0.32A;结合数据,得出结论:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
(4)只进行了一次实验,实验次数太少,结论具有偶然性; 接下来的操作:换用不同规格的灯泡,多次进行实验,寻找普遍规律。
知识点 探究并联电路中电流、电压的特点
1.探究并联电路中电流的特点
猜想
猜想1:并联电路中干路电流等于各支路电流之和.
猜想2:并联电路中干路电流等于支路电流
实验设计
分别测出流过A、B、C三点的电流,然后进行比较,检验我们的猜想是否正确.
下面分别是测量A、B、C三点电流的电路图
________
实验器材
两节干电池、开关、规格不同的小灯泡、电流表、导线若干
实验步骤
(1)将电流表分别串接在A、B、C 三处(如图所示),闭合开关后,将电流表的示数记录在表格中.
(2)换用规格不同的小灯泡,重复上述步骤,分别将测得的数据记录在表格中._
(3)读数并记录完毕后断开开关,切断电源,整理好器材___________________
分析论证
通过分析表中数据可知:通过C点的电流等于通过A点和B点的电流之和,即IA+IB=IC,猜想1是正确的,猜想2是错误的
实验结论
并联电路中干路电流等于各支路电流之和
反思交流
(1)并联电路中支路增多,干路中的电流会变大.例如,家庭电路中各用电器都是并联的,在用电高峰时并联的用电器很多,干路中的电流很大.
(2)干路中的电流大于各支路中的电流,若每条支路中的用电器规格不同,支路电流不同
2.探究并联电路中电压的特点
猜想
猜想1:并联电路两端的总电压等于各支路两端电压的总和.
猜想2:并联电路中各支路两端电压相等
实验设计
如图所示,闭合开关,分别测出A、B之间,C、D之间,E、F之间的电压,然后进行比较,检验我们的猜想是否正确.
______
下面分别是测A、B之间,C、D之间,E、F之间之间电压的电路图
实验器材
两节干电池、带灯座的小灯泡若干(规格不同)、导线若干、开关、电压表
实验步骤
(1)按电路图分别将电压表接在A、B之间,C、D之间,E、F之间,闭合开关,将电压表的示数记录在表格中.
(2)换用规格不同的灯泡(寻找普遍规律,避免偶然性),重复上述步骤,将实验数据记录在表格中.
(3)读数并记录完毕后断开开关,切断电源,整理好器材
实验结论
并联电路中各支路两端的电压相等
反思交流
(1)规格不同的用电器,串联时两端电压不同,并联时两端电压相同.
(2)同一电路中两端电压相等的用电器不一定并联,也可能是规格相同的用电器串联
随学随练
1.小梅在进行“探究串联电路的电压规律”的实验。
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(1)小梅在连接电路时发现,将最后一根导线接入电路后小灯泡发光,并且电压表指针发生了偏转。请简要分析出现该实验现象的原因________________________。
(2)小梅把电压表接在A、B之间重新测量,电压表示数如图乙所示,电压表的分度值是________V;为了使实验结果更准确,接下来小梅应该:断开开关,________________。
(3)小梅分析表中多组数据得出结论:________________________(请使用文字叙述)。
(4)测出两端的电压后,小梅断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小东认为这样操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。你赞同小东的做法吗,为什么?
_______________________________________________________________________________。
(5)综合以上信息和所学,如图甲所示的电路中,和是两只相同的电压表。当闭合开关S后,灯泡和都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,均如图乙所示。
①求灯泡和两端的电压;________
②若将灯泡和改接为如图丙所示的电路,闭合开关S后,电流表的示数为1.5 A,电流表的示数为1.2 A,求此时通过灯泡的电流。________
【答案】(1)连接电路时开关没有断开
(2) 0.5 换用电压表的小量程进行测量
(3)串联电路两端的总电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和
(4)不赞同;这样操作会导致电压表的正负接线柱接反,闭合开关后指针反向偏转,无法正确测量电压,还可能损坏电压表
(5) 两端电压为1.2V,两端电压为4.8V 通过的电流为0.3A
【详解】(1)规范的电路连接操作要求开关处于断开状态,若接最后一根导线时电路直接导通,用电器工作,说明此前开关未断开。
(2)图乙中电压表当前接的是量程,该量程下每大格代表5V,每大格分为10小格,因此分度值为0.5V;指针偏转角度较小,测量误差大,因此需要换用量程让实验结果更准确。
(3)分析表格三组数据,每组都满足,AC间的电压是两灯串联的总电压,因此可得出串联电路的电压规律:串联电路两端的总电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和。
(4)当前电压表接A的是正接线柱、接B的是负接线柱,若把A点的导线改接到C点,电流会从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,违反电压表“正进负出”的使用规则。
(5)甲图中、串联,电压表测电源总电压,测两端电压;串联总电压大于部分电路电压,两表指针偏转角度相同,说明用大量程(分度值0.5V,示数6V,即电源总电压为6V),用小量程(分度值0.2V,示数1.2V,即电压为1.2V);根据串联电压规律,两端电压
丙图中、并联,电流表测干路总电流,测通过的电流;根据并联电路的电流规律:干路电流等于各支路电流之和,因此通过的电流
2.(25-26九年级上·宁夏银川·期中)小辉同学为探究并联电路中电压的特点设计并连接好图甲所示的实验电路。
(1)连接电路时开关应处于___________状态:
(2)小辉用电压表测量小灯泡两端的电压时,闭合开关S,观察到小灯泡发光,不发光,故障可能是___________:
(3)排除故障后,小辉用电压表分别测量了小灯泡、及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为___________V;为了实验时能够具有普遍性,小辉更换不同规格的小灯泡进行了多次测量,发现电压表示数始终如图乙所示。由此她得出的结论是并联电路中各支路用电器两端的电压___________,且___________电源两端的电压。
【答案】(1)断开
(2)L2断路
(3) 3 相等 等于
【详解】(1)连接电路时,开关必须处于断开状态,这是初中电路实验的基本操作规范,目的是防止接线过程中误接通电路,损坏元件,保护电路安全。
(2)该电路为并联电路,L1发光说明其所在支路、电路的干路都正常;并联电路各支路互不影响,L2不发光,说明故障是L2自身所在支路发生断路:如果是L2短路,会造成电源短路,导致L1也无法发光,不符合题目现象,因此故障为L2断路。
(3)电压表选用的是0~3V量程,该量程分度值为0.1V,则电压表的读数为3V;
由实验数据可知,L1、L2两端的电压相等,都为3V;由图甲可知,电源为两节干电池串联,电压为3V;所以多次实验可得到结论:并联电路中各支路用电器两端的电压相等,且等于电源两端的总电压。
题型 串、并联电路中电流特点的应用
探究串、并联电路中的电流规律应牢记以下原则:
(1)只要是串联电路,电流就处处相等;
(2)只要是并联电路,各支路电流之和就等于干路电流。
多次实验的意义:
为了避免实验结论的偶然性,使实验结论具有普遍性,应该换用不同规格的灯泡多测几组数据。
活学活用
1.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A.1.5A 0.3A B.1.2A 1.2A
C.0.3A 0.3A D.1.2A 0.3A
【答案】D
【详解】由图甲可知,灯泡和并联,电流表测通过的电流,电流表测干路电流,两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,则电流表的测量范围为,分度值为,示数为,即通过灯泡的电流为,电流表的测量范围为,分度值为,示数为,即干路电流为,根据并联电路的电流规律可知,通过灯泡的电流
故选D。
2.(26-27九年级上·黑龙江绥化·期中)在如图所示的电路中,闭合时,电流表与的示数分别是和。则通过灯的电流是___________,工作一段时间后,发现一个电流表的示数没变,而另一个电流表的示数变小了,出现此现象的原因可能是___________。
【答案】 0.2 断路
【详解】如图开关S闭合,灯泡L1与L2并联,电流表A1测干路总电流,A2测L2支路电流。根据并联电路电流规律得通过L1的电流
根据并联电路的特点可知并联电路中各支路独立工作,互不影响。一个电流表的示数没变,而另一个电流表的示数变小了,只可能是电流表A2示数不变,干路电流表A1示数变小,所以原因在于L1支路出现断路,从而影响干路电流,使其示数变小。
题型 串、并联电路中电压特点的应用
应用方法探究串、并联电路电压规律实验需牢记:
1连接电路过程中开关应断开;
2电压表要与被测用电器并联,选择合适的量程,使电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出;
3为使结论具有普遍性,应换用不同规格的灯泡多做几次实验。
活学活用
1.在如图(a)所示电路中,闭合开关S后,小灯和都发光,两电压表的指针都指在如图(b)所示位置。求、两端的电压和。(需写出必要的说明理由和公式)
【答案】、
由图a可知,灯和串联,电压表并联在电源两端,测量电源总电压,电压表和并联,测量两端的电压,根据串联电路的电压规律,串联电路总电压等于各部分用电器两端电压之和,即,因此电源总电压一定大于的分压;
两表指针偏转角度相同,结合电压大小关系,说明两个电压表选择了不同量程,测总电压的使用0~15V大量程,该量程分度值为0.5V,读数为,测电压的使用0~3V小量程,该量程分度值为0.1V,读数为,所以两端电压
2.如图所示,电源电压为3V,将灯、连接在电路中,闭合开关S,发的光比亮,通过的电流为0.2A,电压表V1示数为2V,求:
(1)通过灯的电流;
(2)灯两端的电压。
【答案】(1)0.2A
(2)1V
【详解】(1)如图,两灯串联,电压表测两端电压;根据串联电路电流规律可知,通过灯的电流为
(2)根据串联电路电压规律可知,灯两端的电压为
基础通关
1.(25-26九年级上·甘肃酒泉·期中)两只灯泡连接在电路中,用电流表测得它们的电流相等,由此可以判断这两只灯泡的连接( )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.可能是串联也可能是并联 D.以上说法都不对
【答案】C
【详解】当两只灯泡串联时,通过这两只灯泡的电流相等;当两只灯泡并联时,如果它们的规格相同,通过这两只灯泡的电流也会相等。因此这两只灯泡可能是串联,也可能是并联。
故选C。
2.如图所示电路,当开关闭合后电压表的示数为,则电压表的示数为___________V。
【答案】
3
【详解】、并联,电压表V测电源电压,电压表测两端电压;由并联电路电压规律得
3.小华和同学进行“探究串联电路的电压关系”的实验,电路如图甲所示。
(1)小华根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现两灯不亮,电压表示数不为零,若电路只有某一个灯发生了故障,则故障可能是________。
(2)排除故障后,小华同学在做第2次实验时,电压表示数如乙图所示为________V,小华完成了实验,并把数据记录在表中,他根据表格数据得出结论:在串联电路中,____________________。(用含、和的式子表示)
实验次数
两端电压
两端电压
串联总电压
1
1.5
3.0
4.5
2
1.8
3.0
3
1.5
0.9
2.4
【答案】(1)L1断路
(2) 1.2
【详解】(1)两灯串联,闭合开关后两灯都不亮,说明电路发生断路故障;电压表并联在L1两端,且示数不为零,说明电压表的两个接线柱能连通到电源两极,因此故障是与电压表并联的L1断路。
(2)电压表选用的是量程,该量程分度值为0.1V,读数为1.2V;
分析三组实验数据,可得出串联电路的电压规律:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,表达式为。
4.(25-26九年级上·内蒙古乌兰察布·期中)小明做“探究并联电路中电压的特点”实验,选用器材有干电池组、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整。(要求:电压表测量小灯泡两端的电压)
(2)连接电路时,开关应处于______(选填“断开”或“闭合”)状态,连接电路前,小明发现电压表指针偏转如图乙所示,原因是__________________。
(3)电路连接完后,闭合开关,观察到小灯泡发光、不发光,故障可能是____________。
(4)实验中,小明分别测出小灯泡、两端的电压和电源两端电压,电压表的示数都相同,如图丙所示,其示数为______V。
【答案】(1)
(2) 断开 电压表没有调零
(3)L2断路/L2接触不良
(4)2.3
【详解】(1)如图甲,电源由两节干电池组成,电源电压为3V,要求:电压表测量小灯泡两端的电压,因此电压表选用小量程并联在L1两端;如图甲,第1根导线连接L1右端与L2右端的接线柱;第2 根导线连接电压表中间与灯泡L1左端的接线柱
(2)连接电路时,为了保护电路,应该断开开关;连接电路前,发现电压表指针向零刻度线左侧偏转,原因是电压表没有进行调零。
(3)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,说明干路以及灯泡L1所在支路无故障,则可能是L2断路或L2接触不良,导致不发光。
(4)如图丙所示,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,所以示数为2.3V。
5.小明用如图甲所示的装置探究串联电路的电流的规律。
(1)连接电路时,开关应该处于__________状态;
(2)闭合开关,发现两灯均不亮,用导线连接L2两端使其短路后发现灯泡L1亮起,由此可知其故障可能为L2__________;
(3)排除故障后,继续进行实验。在测量C点电流时,电流表示数如图乙所示,则C点电流大小为__________A。
【答案】(1)断开
(2)断路
(3)0.16
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开。
(2)闭合开关后两灯均不发光,说明电路断路;用导线连接L2两端使其短路后发现灯泡L1正常发光,说明电路恢复通路,则故障为L2断路。
(3)由图甲可知,电流表所选测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,则读数为0.16A,即C点电流为0.16A。
6.(1)在“探究串联电路的电流规律”的实验中,图甲是实验的电路图。
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
0.3
①连接好电路,在测A处的电流时,发现电流表的指针偏转情况如图乙所示,原因是 _______________________________________;
②排除故障后,继续实验,上表是某同学实验记录的数据,分析数据得到串联电路的电流规律:串联电路中的电流______________________________;
③本实验的不足之处是_______________________________。
④为了进一步得出普遍规律,接下来的操作是________。
A.更换电流表再测几组电流值
B.更换不同规格的小灯泡再测几组电流值
(2)在探究并联电路的电流规律时,如图甲是实验的电路图
①连接电路之前,开关应处于__________状态;电流表应________联在被测电路中。
②在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 _________A 。
③小明在连接电路时,刚接好最后一根导线,电流表的指针立即发生如图乙所示的偏转,则可知,他在连接电路时操作不当之处是________________________。(至少说一条)
【答案】(1) 电流表正负接线柱接反了 处处相等 只进行一次实验,实验结论具有偶然性 B
(2) 断开 串 0.24 电流表正负接线柱接反
【详解】(1)电流表的使用规则为:电流需从正接线柱流入、负接线柱流出,此时指针正向偏转。在测A处的电流时,图乙中指针向左反向偏转,说明电流流入方向错误,即电流表正负接线柱接反了。
分析表格数据可知,串联电路中 A、B、C 三个不同位置的电流大小均为 0.3A,因此可得出结论:串联电路中的电流处处相等。
本实验仅完成 1 次测量,且仅使用了一组规格的灯泡,实验结论具有偶然性,无法代表普遍规律,因此不足之处是实验次数太少,结论不具有普遍性。
为避免实验偶然性,让结论具备普遍性,下一步需要更换与原来规格不相同的灯泡,多次重复实验,验证规律的普遍性,故选B。
(2)连接电路之前,为保护电路,开关应处于断开状态;
由电流表使用规则可知,电流表应串联在被测电路中;
由如图丙所示电流表可知,其量程为 0~0.6A,分度值为 0.02A,示数为 0.24A。
连接电路最后一根导线后,由图乙所示可知,电流表指针反向偏转,可能原因为电流表正负接线柱接反了。
7.(25-26九年级上·陕西榆林·期中)小林利用实验室器材探究并联电路的电流、电压特点,实验电路图如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应处于__________状态。
(2)在选择实验器材时,与应该选择规格_________(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(3)在探究并联电路的电流规律时,将电流表分别接在、、三处,为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,选择量程时,应先用_________(选填“大”或“小”)量程进行试触。
(4)小林进行了3次实验得到的数据如下表所示,其中第1次实验测得处的电流如图乙所示,读数为_________。分析实验数据可得出并联电路的电流特点是:___________(用表格中的物理量符号表示)。
实验序号
1
0.16
0.32
2
0.22
0.14
0.36
3
0.32
0.26
0.58
(5)在探究并联电路中电压的特点时,小林依次将电压表接到电路中、、之间,他发现电压表的示数均相等,由此得出结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。该结论得出的过程_________(选填“合理”或“不合理”),接下来应该进行的操作是_________(填字母)。
A.更换不同规格的灯泡,多次实验
B.将灯泡、的位置交换,再次实验
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中这三处的电压
【答案】(1)断开
(2)不相同
(3)大
(4) 0.48
(5) 不合理 A
【详解】(1)为保护电路,连接电路时,开关应保持断开。
(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义,灯泡、应该选择规格不同的小灯泡并进行多次实验。
(3)无法预估电流大小时,先用大量程试触,防止电流过大烧坏电流表。
(4)电流表接量程,分度值0.02A,读数0.48A;
E点测的干路电流,A、C测的是两条支路电流,由表格中的实验数据可得,
故可得:并联电路干路电流等于各支路电流之和,即。
(5)仅凭一次实验数据得出的结论具有偶然性,故该结论的得出过程是不合理的;
在探究并联电路中电压的特点时,应该更换不同规格灯泡,多次实验,寻找普遍规律。
故选A。
8.(25-26九年级上·云南怒江·期中)实验小组的同学在实验室进行了下面的实验。
实验一:探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
在进行“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中,小组同学设计了如图甲所示的实验电路图,并连接了如图乙所示的实验电路。
(1)根据电路图甲连接实物电路时,开关应当___________。
(2)在如图乙所示的实验电路中,闭合开关,电流表测量的是对应图甲中的___________(选填“”“”或“”)点的电流。
(3)实验中,他们换用___________(选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡进行多次实验,目的是:___________。下表是他们在实验中得到的实验数据,、、分别表示通过图甲中、、三点的电流。他们根据实验数据得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路中的电流之___________。
实验次数
1
0.14
0.18
0.32
2
0.22
0.28
0.50
3
1.2
1.1
2.3
4
0.8
0.7
1.5
5
0.36
0.12
0.48
实验二:探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系。
(4)按照电路图丙连接实物电路,连好电路后闭合开关,小组同学发现两个小灯泡都不亮,电压表的示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,可能是___________(选填“小灯泡被短路”“小灯泡断路”“小灯泡被短路”或“小灯泡断路”)。
(5)排除故障后,闭合开关,测得、两点间电压如图丁所示,电压表示数为___________V。
(6)下表是小组同学在实验中测量的数据,其中、、分别是图丙中间、间和间电压,、、、是不同规格的小灯泡。分析表格数据可以得出结论:___________(用含、和的式子表示)
实验次数
灯泡规格
1
1.1
1.7
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.4
1.4
2.8
【答案】(1)断开
(2)C
(3) 不同 得到普遍规律 和
(4)小灯泡断路
(5)1.2
(6)
【详解】(1)为了连接电路安全,连接实物图时开关应断开。
(2)当闭合开关时,电流表在干路上测量和的总电流,故对应甲图的C点。
(3)如果只用相同规格灯泡,得到的结论有偶然性,所以换不同规格小灯泡多次实验;
多次实验的目的是,得到普遍规律,避免偶然性。
表格中数据得,第1次实验:
第2次实验:
第3次实验:
第4次实验:
第5次实验:
以上5次实验得到,并联电路电流规律:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(4)丙图为和两灯泡的串联电路,题意中两灯都不亮,说明电路中有断路现象,又因为电压表的示数接近电源电压,说明电压表与电源之间的连线完好,则故障可能是小灯泡断路。
(5)由丁图可知,选择的量程,分度值为0.1V,故示数为1.2V。
(6)表格中数据得,第1次实验:
第2次实验:
第3次实验:
以上3次实验得到,串联电路的电压规律的表达式
9.在如图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,闭合开关,则灯泡L1两端的电压为_____V。
【答案】6
【详解】由图可知,灯泡L1、L2并联,根据并联电路中电压的规律可知,各支路两端的电压等于电源电压,所以灯泡L1两端的电压为。
10.(25-26九年级上·广东惠州·期中)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。
素养提升
1.如图所示的电路,开关闭合时,规格相同的灯泡、均能发光,图中①、②、③为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了0.3、0.6、1.2三个数字,则下列说法中可能正确的是( )
A.和并联,①、②、③示数分别为、、
B.和并联,电源电压为,通过、的电流均为
C.和串联,电路中的电流为,、两端的电压分别为、
D.和串联,①、②、③示数分别为、、
【答案】B
【详解】AB.若、并联,①为电压表测电源电压,②为电流表测干路电流,③为电流表测支路电流。因灯泡规格相同故,则, 若,则②的示数应为
若电源电压,通过两灯电流均为,则干路电流
符合②的示数,故A错误,B正确;
CD.若、串联,①为电流表,③为电压表测电源电压,②为电压表测电压,因规格相同灯泡串联分压相等,即,则;若,则③的示数应为,故CD错误。
故选B。
2.关于如图所示的电路,闭合开关,两电流表指针偏转角度相同,通过与的电流之比为________;若断路,电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 不变
【详解】由电路图可知,与并联,电流表测所在支路的电流,电流表测干路电流。
根据并联电路电流规律,干路总电流等于两支路电流之和,即,因此干路电流一定大于支路电流。由题意知,闭合开关,两电流表指针偏转角度相同,说明电流表选用的大量程(0~3A),电流表选用的小量程(0~0.6A),大量程示数是小量程的5倍,即干路中的电流是支路中电流的5倍,满足。根据并联电路电流规律,通过支路的电流
因此通过与的电流之比为。
并联电路各支路独立工作,若断路,支路的电流不变,电流表的示数不变。
3.在“探究并联电路电流特点”的实验中,小华设计了如图甲所示的电路。
实验次数
IB/A
IC/A
IA/A
1
0.14
0.20
0.34
2
0.24
0.18
0.42
3
0.22
0.16
0.38
(1)在连接电路时,开关应____________。
(2)图乙中,闭合开关,会出现电路故障。只改动一根导线,将图乙中的电路连接正确,在要改动的这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线完成电路连接。
(3)闭合开关后,发现电流表指针如图丙所示,出现这种现象的可能原因是________________________。
(4)正确连接电路后,闭合开关,实验过程中L2突然熄灭,L1亮度不变,则电路中可能存在的故障是________________________。
(5)通过多次实验,根据数据得出结论:________________________________(用符号表示)。
(6)完成实验后,小华又连接了如图丁所示电路,闭合开关后,测出了电流表A1、A2、A3的示数分别为0.7A、0.5A和0.2A,则通过灯L1的电流为___________A,通过灯L2的电流为___________A。
【答案】(1)断开
(2)
(3)电流表正负接线柱接反
(4)L2断路
(5)
(6) 0.2 0.3
【详解】(1)连接电路时开关必须断开,目的是防止电路接错出现短路等故障,保护电路元件。
(2)图乙的错误是导线直接绕过用电器连通了电源两极,形成电源短路。在连接灯泡L2右接线柱与电流表“0.6”接线柱的那根导线上打“×”,把L2左接线柱与电流表的“0.6”接线柱相连,最终让两个灯泡并联,电流表串联在干路中,避免电源短路。
(3)闭合开关后指针反向偏转,说明电流表从负接线柱流入,正接线柱流出,即电流表的正负接线柱接反。
(4)并联电路各支路互不影响,L1亮度不变说明L1支路正常,无故障;L2熄灭,故障只能是L2所在支路发生断路,如果是L2短路会造成电源短路,导致L1也无法工作。
(5)分析表格三组数据,
每组的干路电流都等于两个支路电流、之和,故可得:并联电路干路电流等于各支路电流之和的特点,即
(6)图丁中三个灯泡并联,A3测L3的电流,即;A2测L2和L3的总电流,由并联电路电流特点可知,通过L2的电流
A1测干路总电流,通过L1的电流
4.按照如下所示的电路图进行实验,下列说法不正确的是( )
A.只闭合S1,若电流表A1示数为0.42A,电流表A2、A3示数分别为0.42A和0A
B.S1、S2、S3都闭合时,L2和L3发光,L1不发光
C.S1、S3闭合时,L1、L2、L3并联
D.L2和L3同时发光,L1不发光时,若电流表A1示数为1.5A,电流表A2示数0.6A,则A3的示数为0.9A
【答案】C
【详解】A.只闭合,支路无电流,与串联,电流处处相等,、示数均为,为,故A正确;
B.、、都闭合,短路,与并联发光,不发光,故B正确;
C.、闭合,断开时,与并联后再与串联,故C错误;
D.、发光,不发光(被短路),与并联,电流表A1测干路电流, ,故D正确。
本题选择描述错误的,故选C。
5.如图,盒面上有灯泡L1、L2和开关S,盒内接有电源和导线。江津中学某小组同学在开展“2+2”活动时用以下方法判断两灯的连接方式:
①闭合S,L1比L2亮,则两灯并联;
②闭合S,若通过L1、L2的电流均为0.2A,则两灯串联:
③闭合S,取下L1时,L2仍亮,则两灯并联:
④闭合S,用电流表接在L1两端,L2仍亮,则两灯并联。
⑤闭合S,用导线接在L1两端,L2仍亮,则两灯串联。
上述判断正确的是( )
A.①⑤ B.③⑤ C.③④ D.①②
【答案】B
【详解】①若两个灯泡规格不同,串联时电流相同,规格不同,分得的电压也不同,亮度不一样,因此不能根据亮度判断是并联,故①错误;
②若两个灯泡规格相同,并联时电压相同、规格相同,通过的电流也相等,因此电流相同不能说明一定是串联,故②错误;
③串联电路各用电器互相影响,取下一个灯整个电路就会断路;取下后仍能亮,说明两灯互不影响,一定是并联,故③正确;
④电流表相当于导线,若两灯串联,把电流表接在两端,被短路,电流可以通过电流表继续经过,会亮,若两灯并联,被短路,也被短路,不会亮,故④错误;
⑤导线接在两端时仍亮,说明被短路后电流依然可以通过形成通路,符合串联电路局部短路的特点;如果是并联,用导线接在某一灯两端会直接造成电源短路,另一灯也不会发光。故⑤正确。
综上,判断③⑤正确,故选B。
6.如图所示电路中,闭合开关S后,电流表、和的电流分别为1.5 A、0.8 A和1.2 A,则过的电流为________A,通过的电流为________A。
【答案】 0.7 0.5
【详解】由电路图,三个灯泡是并联关系,各电流表的测量对象为:电流表在干路,测量三个灯泡的总电流,即
电流表测量和的电流之和,即
电流表测量和的电流之和,即
根据并联电路电流规律可知,总电流减去的示数,就是单独的电流,即
通过的电流等于的示数减去的电流,即
7.如图所示,闭合开关后,A1、A2、A3三个电流表的示数分别是0.8A,0.5A,0.2A,则通过L1的电流I1=___________A,L2的电流I2= ___________A。
【答案】 0.3 0.3
【详解】由图可知,三个灯泡并联,根据并联电路电流规律,电流表 测干路总电流, 测 和 的电流之和,则通过 的电流
电流表 测通过 的电流, 测 和 的总电流,则通过 的电流
8.如图所示,当开关S1与S2都闭合时,灯泡L1和灯泡L2都发光,电流表A1示数为I1=0.5A;只闭合开关S1时,电流表A1示数为I2=0.3A.试完成下列问题:
(1)请根据本题中的实物电路画出对应的电路图;
(2)当开关S1与S2都闭合时,通过灯泡L1和灯泡L2的电流分别是多大?
(3)若电路各部件完好,只将灯L1与电流表A1的位置调换,当开关S1与S2都闭合时,灯L1和L2发光情况如何,并做出简要说明?
【答案】(1)
(2)0.3A;0.2A
(3)灯L1发光,灯L2被短路不发光
【详解】(1)分析实物图可得,灯泡L1、L2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量支路L2的电流,开关S1在干路控制所有用电器,开关S2在支路,只控制灯泡L2,由此画出电路图,据此作图。
(2)当开关S1与S2都闭合时,灯泡L1、L2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量支路L2的电流;只闭合开关S1时,整个电路中只有灯泡L1,此时电流表A1的示数为灯泡L1的电流
由并联电路中的电流规律可得,灯泡L2的电流为
(3)若只将灯L1与电流表A1的位置调换,当开关S1与S2都闭合时,电路结构发生改变,新的电路图如图所示:
由电路图可知,调换位置后,电流从电源正极出发,经过开关S1、灯泡L1、电流表A1回到电源负极,灯泡L2被短路,因此灯泡L2不发光,灯泡L1正常发光。
迁移创新
一、多选题
1.(25-26九年级上·山东青岛·期中)如图是电路图中的一部分,若通过导线cd电流为0.2 A,则导线ab的电流大小可能为( )
A.0.66 A B.0.26 A C.0.46 A D.0.2 A
【答案】AB
【详解】由图可知,电流表选用量程,分度值为,电流表示数为;导线、与电流表负接线柱连接在一起,相当于并联电路的节点,遵循并联电路电流规律。
A.若导线为干路,电流表与导线为支路,则,故A符合题意;
B.若电流表所在支路为干路,导线、为支路,则,故B符合题意;
CD.若导线为干路,则,即,因电流大小非负,此情况不成立;且计算结果不包含和,故CD不符合题意。
故选AB。
二、填空题
2.如图所示,当开关S闭合后,电流表的示数为2A,电流表的示数为1A,交换某两个灯泡后,再次闭合开关,电流表、的示数均不变,则电流表的示数为__________A。
【答案】2.5
【详解】由电路分析可知,L1、L2、L3并联,A3测L1和L2的总电流,A2测L2和L3的总电流,A1测干路总电流。
由并联电路电流规律得:电流表的示数为 ①
电流表的示数为 ②
因交换某两个灯泡后两电流表示数均不变,故通过被交换的两灯泡的电流相等;若交换L1、L3,需,代入得,不符合题意,排除;若交换L2、L3,需,解得,,不符合电路正常工作,排除;故交换的是L1、L2,即,代入①②两式解得,通过灯泡L1的电流
通过灯泡L3的电流
电流表A1的示数为
3.在下图所示电路中,电源电压为U且保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,灯突然熄灭。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。现将一个电压表并联在ab两端,观察到电压表示数为U;根据相关信息请回答
(1)电路中的故障为_________;
(2)为了进一步确定故障,以下方案可行的是_________;
A.将电压表并联在bc两端,开关处于闭合状态
B.将电压表并联在bc两端,开关处于断开状态
C.将电压表并联在bd两端,开关处于断开状态
写出所选方案下,电压表的示数情况及其对应的故障:_________。
【答案】(1)电阻R断路或L短路
(2) C 电压表有示数时故障为L短路,示数为0时故障为R断路
【详解】(1)故障位于R或L,灯熄灭且ab间电压为U。
R断路时,电压表串联在电路中测电源电压,示数为U,符合条件;
L短路时,电路为R的简单电路,R两端电压等于电源电压,示数为U,符合条件;
L断路时电路无电流,R两端电压为0,不符合;
R短路时R两端电压为0且灯发光更亮,不符合。
故故障为R断路或L短路。
(2)A. 开关闭合,电压表并联在bc两端,R断路时电路无电流,L两端电压为0;L短路时bc间为导线,电压为0,两次示数均为0,无法区分,故A不符合题意;
B. 开关断开,电压表并联在bc两端,两种故障下电压表均无法同时连接电源正负极,示数均为0,无法区分,故B不符合题意;
C. 开关断开,电压表并联在bd两端,R断路时b端无法接电源正极,电压表示数为0;L短路时,电压表能同时连接电源正负极,电压表有示数,可以区分,故C符合题意。
故选C。
对应关系:电压表有示数时故障为L短路,示数为0时故障为R断路。
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