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1、探究串、并联电路中电流的规律第十一章第十一章 电流和电电流和电路路体验：串、并联电路的电流特点体验：串、并联电路的电流特点实验准备：电源、开关、导线、两个规格不同的小灯泡。实验准备：电源、开关、导线、两个规格不同的小灯泡。活动活动1 1：将两个小灯泡组成串联电路将两个小灯泡组成串联电路( (如图如图),),闭合开关闭合开关, ,小灯泡小灯泡的亮度相同吗的亮度相同吗? ?活动活动2 2：将两个小灯泡组成并联电路将两个小灯泡组成并联电路( (如图如图),),闭合开关闭合开关, ,小灯泡小灯泡的亮度相同吗的亮度相同吗? ?参考答案：参考答案：活动活动1 1：不相同不相同活动活动2 2：不相同不相同1
2、.1.串联电路的电流规律：串联电路的电流规律：(1)(1)文字描述：文字描述：_。(2)(2)公式描述：公式描述：_。2.2.并联电路的电流规律：并联电路的电流规律：(1)(1)文字描述：文字描述：_。(2)(2)公式描述：公式描述：_。参考答案：参考答案：1.(1)1.(1)在串联电路中在串联电路中, ,电流处处相等电流处处相等(2)I=I(2)I=I1 1=I=I2 22.(1)2.(1)在并联电路中在并联电路中, ,干路电流等于各支路电流之和干路电流等于各支路电流之和(2)I=I(2)I=I1 1+I+I2 2探究探究1 1 串联电路中各处电流的关系串联电路中各处电流的关系结合结合“活动
3、活动1”,1”,思考以下问题：思考以下问题：1.1.猜想与假设：串联电路中各处的电流猜想与假设：串联电路中各处的电流_。参考答案：参考答案：相等相等2.2.实验设计：实验设计：(1)(1)实验器材：实验器材：测量物理量：测量物理量：_,_,测量器材：测量器材：_其他器材：其他器材：_ _ _ _。提示：提示：任何一个电路任何一个电路, ,都有电路的四个基本元件都有电路的四个基本元件, ,所以电源、开所以电源、开关、导线、用电器是必选器材关、导线、用电器是必选器材; ;本实验中需要测量各处的电流本实验中需要测量各处的电流, ,所以还应选择电流表。所以还应选择电流表。参考答案：参考答案：电流电流表
4、电流电流表电源、开关、导线、两个不同电源、开关、导线、两个不同规格的小灯泡规格的小灯泡(2)(2)设计电路：用设计电路：用_法选择电流表的量程。法选择电流表的量程。提示：提示：不能估计电流大小的情况下不能估计电流大小的情况下, ,用试触的方法选择量程。用试触的方法选择量程。参考答案：参考答案：试触试触(3)(3)进行实验。进行实验。如图如图, ,规格不同的两个灯泡规格不同的两个灯泡_,_,分别测出通过分别测出通过_三点的电流三点的电流; ;换换_规格的灯泡多测几次规格的灯泡多测几次, ,找出数据之间的关系。找出数据之间的关系。提示：提示：两灯串联两灯串联, ,比较通过两灯泡的电流。需要测量流入
5、灯泡比较通过两灯泡的电流。需要测量流入灯泡的电流的电流, ,流出灯泡的电流流出灯泡的电流, ,由于两盏灯串联在同一条电路中由于两盏灯串联在同一条电路中, ,流流出灯出灯L L1 1的电流就是流入灯的电流就是流入灯L L2 2的电流的电流, ,所以需要在所以需要在A A、B B、C C三点测三点测量。量。参考答案：参考答案：串联串联A A、B B、C C不同不同3.3.实验数据及分析：实验数据及分析：分析数据得出结论：分析数据得出结论：_。参考答案：参考答案：在串联电路中在串联电路中, ,电流处处相等电流处处相等测量对象测量对象A A处的电处的电流流I IA A/A/AB B处的电处的电流流I
6、IB B/A/AC C处的电处的电流流I IC C/A/A测量测量结果结果第一次第一次0.20.20.20.20.20.2第二次第二次0.260.260.260.260.260.26第三次第三次0.30.30.30.30.30.34.4.交流评估：交流评估：(1)(1)测出的数据并不完全相等测出的数据并不完全相等, ,但是差别不大但是差别不大, ,原因是原因是_。参考答案：参考答案：测量时有误差测量时有误差(2)(2)为什么换用不同规格的灯泡多测几次为什么换用不同规格的灯泡多测几次? ?还可以采取什么方法还可以采取什么方法改变电路中的电流改变电路中的电流? ?提示：提示：探究串联电路中的电流规
7、律时探究串联电路中的电流规律时, ,需要多次改变电路中的电需要多次改变电路中的电流。当电源相同时流。当电源相同时, ,换用不同的灯泡换用不同的灯泡, ,改变电路中的电流改变电路中的电流; ;还可以还可以改变电池的个数改变电池的个数, ,改变电路中的电流。改变电路中的电流。参考答案：参考答案：为使结论具有普遍性为使结论具有普遍性, ,消除偶然性改变电池的个数消除偶然性改变电池的个数【微点拨】【微点拨】(1)(1)连接或拆开电路时连接或拆开电路时, ,开关要处于断开状态开关要处于断开状态, ,确认无误再闭合确认无误再闭合开关开关, ,防止损坏仪表。防止损坏仪表。(2)(2)串联电路的电流各处都相等
8、串联电路的电流各处都相等, ,与用电器的规格、数量、导体与用电器的规格、数量、导体的材料、长度和横截面积无关。的材料、长度和横截面积无关。探究探究2 2 探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系根据根据“活动活动2”,2”,思考以下问题：思考以下问题：1.1.猜想与假设：结合猜想与假设：结合“活动活动2”,2”,并联电路中的干路电流并联电路中的干路电流_( (选填选填“大于大于”“”“等于等于”或或“小于小于”) )各支路电流之和。各支路电流之和。参考答案：参考答案：等于等于2.2.实验设计：实验设计：(1)(1)规格不同的两个灯泡规格不同的两个灯泡_,
9、_,分别测分别测出通过出通过_三点的电流三点的电流; ;换换_规规格的灯泡多测几次格的灯泡多测几次, ,找出数据之间的关系。找出数据之间的关系。参考答案：参考答案：并联并联A A、B B、C C不同不同(2)(2)根据电路图连接并联电路时根据电路图连接并联电路时, ,应首先根据电路图应首先根据电路图, ,把元件进把元件进行行_,_,然后再按照先并后串的顺序连接。然后再按照先并后串的顺序连接。提示：提示：并联电路的连接可以先按照电路图把元件进行摆放并联电路的连接可以先按照电路图把元件进行摆放, ,然然后先连接并联部分后先连接并联部分, ,再把并联部分看成一个整体与其他元件串再把并联部分看成一个整
10、体与其他元件串联即可。联即可。参考答案：参考答案：摆放摆放3.3.实验数据及分析：实验数据及分析：分析数据得出结论：分析数据得出结论：_。提示：提示：对测得的数据对测得的数据, ,用加、减、乘、除等数学方法处理用加、减、乘、除等数学方法处理, ,找出找出每个数据都符合的规律就是结论。每个数据都符合的规律就是结论。参考答案：参考答案：并联电路中并联电路中, ,干路电流等于各支路电流之和干路电流等于各支路电流之和测量对象测量对象A A处的电处的电流流I IA A/A/AB B处的电处的电流流I IB B/A/AC C处的电处的电流流I IC C/A/A测量结测量结果果第一次第一次0.20.20.1
11、60.160.360.36第二次第二次0.220.220.180.180.40.4第三次第三次0.260.260.220.220.480.484.4.交流评估：交流评估：(1)(1)小组同学在分析数据时还发现小组同学在分析数据时还发现, ,当并联的两个灯泡规格相同当并联的两个灯泡规格相同时时, ,通过两灯的电流相同通过两灯的电流相同, ,当并联的两个灯泡规格不相同时当并联的两个灯泡规格不相同时, ,通通过两灯的电流不同。但是干路电流总过两灯的电流不同。但是干路电流总_(_(选填选填“大大于于”“”“小于小于”或或“等于等于”) )支路电流。支路电流。提示：提示：结合实验器材和数据得出结论。结合
12、实验器材和数据得出结论。参考答案：参考答案：大于大于(2)(2)对两次探究的数据对比对两次探究的数据对比, ,细心的同学发现两灯规格相同时细心的同学发现两灯规格相同时, ,不管并联还是串联不管并联还是串联, ,通过两灯的电流通过两灯的电流_。提示：提示：对比两次探究的数据对比两次探究的数据, ,得出结论。得出结论。参考答案：参考答案：均相同均相同(3)(3)经过仔细观察和分析经过仔细观察和分析, ,兰兰同学提出如果电流表足够多兰兰同学提出如果电流表足够多, ,可可以一次测出串联电路中、并联电路中以一次测出串联电路中、并联电路中A A、B B、C C三点的电流进行三点的电流进行比较比较, ,所以
13、他们设计了电路图进行实验。请你画出他们的电路所以他们设计了电路图进行实验。请你画出他们的电路图。想想这样做有什么优点。图。想想这样做有什么优点。提示：提示：在串联电路中在串联电路中A A、B B、C C三点同时接入电流表三点同时接入电流表, ,在并联电路在并联电路的干路和支路中分别接入电流表的干路和支路中分别接入电流表, ,闭合开关闭合开关, ,一次读出三点的示一次读出三点的示数数, ,不用拆接电路不用拆接电路, ,可以节约很多时间。可以节约很多时间。参考答案：参考答案：节约时间节约时间【微点拨】【微点拨】(1)(1)同一电路中同一电路中, ,若两个用电器串联若两个用电器串联, ,通过它们的电
14、流一定相等。通过它们的电流一定相等。但通过两个用电器电流相等但通过两个用电器电流相等, ,则它们可能是串联则它们可能是串联, ,也可能是并联。也可能是并联。(2)(2)若通过两个用电器电流不相等若通过两个用电器电流不相等, ,则两用电器一定并联。则两用电器一定并联。【知识拓展】【知识拓展】混联电路的电流混联电路的电流不管是什么混联电路不管是什么混联电路, ,都是由几个串联或并联电路组合在一起的都是由几个串联或并联电路组合在一起的, ,要把电路分块来分析要把电路分块来分析, ,画出等效电路画出等效电路, ,然后再逐一计算。也可把然后再逐一计算。也可把并联部分看成一个整体并联部分看成一个整体, ,
15、这样混联电路就变成了串联电路这样混联电路就变成了串联电路, ,可得可得出干路电流出干路电流, ,然后再利用并联的知识解决支路电流问题即可。然后再利用并联的知识解决支路电流问题即可。= = =+ += =考点考点1 1 探究串、并联电路的电流规律探究串、并联电路的电流规律【示范题【示范题1 1】(2014(2014烟台莱阳期末烟台莱阳期末) )甲、乙两位同学在探究并甲、乙两位同学在探究并联电路中电流的规律时联电路中电流的规律时, ,看到实验桌上的器材有：学生电源一看到实验桌上的器材有：学生电源一个、开关一个、不同规格的小灯泡若干个、导线若干个、开关一个、不同规格的小灯泡若干个、导线若干, ,他们
16、交他们交流后决定：流后决定：(1)(1)由甲同学向老师报告由甲同学向老师报告, ,要求增加的元件是要求增加的元件是_。(2)(2)甲同学率先探究并联电路中的电流规律甲同学率先探究并联电路中的电流规律, ,刚接好最后一根导线刚接好最后一根导线, ,表的指针就发生了偏转表的指针就发生了偏转, ,由此可知在连接电路时由此可知在连接电路时, ,他忘了他忘了_。(3)(3)在乙同学的协助下在乙同学的协助下, ,甲同学完成了探究并联电路电流规律的正甲同学完成了探究并联电路电流规律的正确连接。甲同学读取电流表的示数后确连接。甲同学读取电流表的示数后, ,感觉比其他实验小组的读感觉比其他实验小组的读数大一些数
17、大一些, ,于是他断开开关观察发现电流表还有于是他断开开关观察发现电流表还有0.04 A0.04 A的读数的读数, ,这这时他才意识到使用电流表之前还必须时他才意识到使用电流表之前还必须_。(4)(4)甲同学解决了以上问题后甲同学解决了以上问题后, ,将电流表分别接入将电流表分别接入A A、B B、C C三点三点处处, ,闭合开关闭合开关,C,C点电流如图乙所示点电流如图乙所示, ,请你帮他把数据填在表格请你帮他把数据填在表格中。中。(5)(5)甲同学根据表中的数据得出了并联电路中电流的规律甲同学根据表中的数据得出了并联电路中电流的规律, ,请你请你指出甲同学的实验不足之处：指出甲同学的实验不
18、足之处：_,_,改进方改进方法是法是_。I IA A/A/AI IB B/A/AI IC C/A/A0.30.30.20.2_【解题指南】【解题指南】(1)(1)电流表如何读数电流表如何读数? ?(2)(2)实验中实验中, ,电流表使用的注意事项是什么电流表使用的注意事项是什么? ?(3)(3)如何使实验结论更具有普遍性。如何使实验结论更具有普遍性。提示：提示：(1)(1)明确所选的量程和分度值明确所选的量程和分度值; ;根据指针位置读数。根据指针位置读数。(2)(2)指针校零、选小量程。指针校零、选小量程。(3)(3)用不同规格的小灯泡多测几次。用不同规格的小灯泡多测几次。【精讲精析】【精讲
19、精析】本题考查实验探究并联电路中的电流特点。本题考查实验探究并联电路中的电流特点。(1)(1)探究电流规律探究电流规律, ,需用电流表测电路电流需用电流表测电路电流, ,故甲同学应要求增加故甲同学应要求增加的是电流表。的是电流表。(2)(2)连接电路时连接电路时, ,应断开开关应断开开关; ;刚接好最后一根导线刚接好最后一根导线, ,电流表的指针就发生偏转电流表的指针就发生偏转, ,可知甲同学在连接电路时忘记断开开可知甲同学在连接电路时忘记断开开关。关。(3)(3)电流表不接入电路时电流表不接入电路时, ,电流表有示数电流表有示数, ,可判断甲同学在实可判断甲同学在实验之前没有对电流表调零验之
20、前没有对电流表调零, ,在使用前应对电流表调零在使用前应对电流表调零, ,使指针指使指针指在零刻度线上。在零刻度线上。(4)(4)由题图示电流表可知由题图示电流表可知, ,其量程是其量程是0 00.6A,0.6A,分分度值是度值是0.02 A,0.02 A,其示数为其示数为0.5 A0.5 A。(5)(5)为得出普遍结论为得出普遍结论, ,应换用不应换用不同规格的器材进行多次实验同规格的器材进行多次实验, ,仅根据一次测量数据得出的结论不仅根据一次测量数据得出的结论不具有普遍性具有普遍性, ,不可靠。不可靠。答案：答案：(1)(1)电流表电流表(2)(2)断开开关断开开关(3)(3)调零调零(
21、4)0.5(4)0.5(5)(5)实验次数太少更换不同规格的小灯泡实验次数太少更换不同规格的小灯泡, ,多测几组数据多测几组数据, ,分分析归纳得出结论析归纳得出结论【通关金钥匙】【通关金钥匙】探究实验中的常见故障分析探究实验中的常见故障分析( (只有一处故障只有一处故障) )(1)(1)短路：短路：在串联电路中在串联电路中, ,如果两灯其中的一个短接如果两灯其中的一个短接, ,其他用电器工作其他用电器工作, ,一灯发光一灯发光, ,电流表有示数电流表有示数; ;在并联电路中在并联电路中, ,一个支路短接一个支路短接, ,则另一支路也短接则另一支路也短接, ,两灯不发两灯不发光光, ,导线发热
22、导线发热, ,可能烧坏电流表、电源。可能烧坏电流表、电源。(2)(2)断路：断路：在串联电路中在串联电路中, ,如果两灯和电流表其中的一个断路如果两灯和电流表其中的一个断路, ,灯都不发灯都不发光光, ,电流表无示数电流表无示数; ;在并联电路中在并联电路中, ,一个支路断路一个支路断路, ,在断路中的电流表无示数在断路中的电流表无示数; ;另另一支路用电器不受影响。一支路用电器不受影响。【变式训练】【变式训练】在在“探究串联电路中各点的电流有什么关系探究串联电路中各点的电流有什么关系”时时, ,小明设计的实验如下：把两个灯泡小明设计的实验如下：把两个灯泡L L1 1、L L2 2串联起来接到
23、如图所串联起来接到如图所示电路中示电路中, ,分别把图中分别把图中A A、B B、C C各点断开各点断开, ,把把_接入接入, ,测量测量流过的电流流过的电流, ,看看它们之间有什么关系。换上另外两个小灯泡看看它们之间有什么关系。换上另外两个小灯泡, ,再次测量三点的再次测量三点的_,_,看看是否还有同样的关系。看看是否还有同样的关系。如表是两次测量的记录数据如表是两次测量的记录数据：分析和论证：分析和论证：(1)(1)在拆接电路时在拆接电路时, ,开关开关S S必须处于必须处于_状态。状态。(2)(2)结论：串联电路中各处电流结论：串联电路中各处电流_。测量电流测量电流测量次数测量次数A A
24、点的电流点的电流I IA AB B点的电流点的电流I IB BC C点的电流点的电流I IC C第一次测量第一次测量0.3A0.3A0.3A0.3A0.3A0.3A第二次测量第二次测量0.2A0.2A0.2A0.2A0.2A0.2A【解析】【解析】本题考查本题考查“探究串联电路中的电流关系探究串联电路中的电流关系”的过程。探的过程。探究电流的关系究电流的关系, ,应将电流表串联在电路里应将电流表串联在电路里, ,测量各点的电流大小测量各点的电流大小进行比较进行比较; ;为了寻找普遍性规律为了寻找普遍性规律, ,应换用不同规格的小灯泡进行应换用不同规格的小灯泡进行多次实验多次实验, ,这样得出的
25、结论才具有说服力。在做电学实验的过这样得出的结论才具有说服力。在做电学实验的过程中程中, ,连接电路时连接电路时, ,为保护电路为保护电路, ,必须断开开关。电路连接完成必须断开开关。电路连接完成, ,检查无误后检查无误后, ,再闭合开关进行实验。由数据可以看出再闭合开关进行实验。由数据可以看出, ,两次测量两次测量中中, ,换用不同的灯泡换用不同的灯泡,A,A、B B、C C三点的电流始终分别相等三点的电流始终分别相等, ,因此得因此得出结论：串联电路中各处电流相等。出结论：串联电路中各处电流相等。答案：答案：电流表电流电流表电流(1)(1)断开断开(2)(2)相等相等考点考点2 2 利用串
26、、并联电路电流规律解决问题利用串、并联电路电流规律解决问题【示范题【示范题2 2】(2014(2014永定二中期末永定二中期末) )如图甲中电流表如图甲中电流表A A1 1的读数的读数为为0.2 A,0.2 A,则电流表则电流表A A2 2的读数是的读数是_。图乙中电流表。图乙中电流表A A2 2的的读数为读数为0.9 A,A0.9 A,A1 1的读数为的读数为0.3 A,0.3 A,则通过电流表则通过电流表A A的电流是的电流是_。电流表。电流表A A选用的量程应为选用的量程应为_。【解题指南】【解题指南】串、并联电路电流有什么特点串、并联电路电流有什么特点? ?提示：提示：串联电路电流处处
27、相等串联电路电流处处相等, ,并联电路干路电流等于各支路并联电路干路电流等于各支路电流之和。电流之和。【精讲精析】【精讲精析】本题考查串、并联电路中电流的特点。甲图中本题考查串、并联电路中电流的特点。甲图中, ,两灯泡串联两灯泡串联, ,故电路中的电流处处相等故电路中的电流处处相等, ,故电流表故电流表A A2 2的读数是的读数是0.2 A0.2 A。在乙图中。在乙图中, ,两灯泡并联两灯泡并联, ,根据干路电流等于各支路电流根据干路电流等于各支路电流之和之和, ,则电流表则电流表A A的电流为电流表的电流为电流表A A1 1读数与电流表读数与电流表A A2 2的读数之和的读数之和, ,故通过
28、电流表故通过电流表A A的电流是的电流是0.9 A+0.3 A=1.2 A,0.9 A+0.3 A=1.2 A,所选择电流表的所选择电流表的量程为量程为0 03 A3 A。答案：答案：0.2 A0.2 A1.2 A1.2 A0 03 A3 A【通关金钥匙】【通关金钥匙】串、并联电路中的电流规律串、并联电路中的电流规律(1)(1)串联电路：串联电路：串联电路中电流处处相等串联电路中电流处处相等, ,只要知道通过某一处的电流只要知道通过某一处的电流, ,就可就可以推知电路中其他处以推知电路中其他处( (或用电器或用电器) )的电流。的电流。多个用电器串联时多个用电器串联时, ,电路各处的电流仍然相
29、等。电路各处的电流仍然相等。(2)(2)并联电路：并联电路：在由两个用电器组成的并联电路中在由两个用电器组成的并联电路中, ,干路电流等于并联的各支干路电流等于并联的各支路电流之和路电流之和, ,只要知道干路电流、两条支路中的电流这三个量中只要知道干路电流、两条支路中的电流这三个量中的任意两个的任意两个, ,就可以计算出另一个未知的电流。就可以计算出另一个未知的电流。当多个用电器并联时当多个用电器并联时, ,干路电流仍然等于并联的各支路电流之干路电流仍然等于并联的各支路电流之和和, ,因此并联电路有分流作用。因此并联电路有分流作用。在并联电路中在并联电路中, ,各支路所分的电流不一定相等。若两支路安装各支路所分的电流不一定相等。若两支路安装相同的灯泡相同的灯泡, ,通过两灯泡的电流是相等的通过两灯泡的电流是相等的, ,此时通过每只灯泡的电此时通过每只灯泡的电流是干路电流的二分之一流是干路电流的二分之一。