【暑假提升】人教版物理八年级(八升九)暑假预习-第19讲 串、并联电路电流的规律 讲学案
展开第19讲 串、并联电路电流的规律(解析版)
【学习目标】
1.通过实验探究得出串联电路中电流的规律;
2.通过实验探究得出并联电路中电流的规律;
3.练习正确使用电流表;
4.理解串联电路各处电流关系;
5.理解并联电路的干路和支路电流间的关系。
【基础知识】
知识点一、测量电路的电流规律
1.实验:探究测量电路的电流规律
提出问题 | 串联电路中各处电流之间有什么关系 | |||||||||||||||||||||
猜想与假设 | (1)测量电路中电流只有一条路径,所以各处电流可能相等; (2)从电源正极到负极,由于存在用电器,串联电路中电流可能越来越小; (3)从电源正极到负极,由于存在用电器,串联电路中电流可能越来越大 | |||||||||||||||||||||
设计实验 | 将不同规格的小灯泡按照如图所示的方式接入电路,进行实验,分别把电流表接入图中A、B、C三点处,测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC,记录数据并进行比较 | |||||||||||||||||||||
进行实验 | (1)按照设计的电路图连接好实物图,并合理选择电流表量程; (2)把电流表接在电路中的A处,如图甲所示,经检查连接无误后,闭合开关,测出A处的电流值IA,并填入表格中; (3)把电流表先后改接在电路中的B、C处,如图乙丙所示,分别测出这两处的电流值IB、IC,并填入表格中; (4)换用不同规格的小灯泡,重复上述操作,并将每次的实验数据填入表格中; (5)比较测得的数据,总结串联电路电流的规律 | |||||||||||||||||||||
实验数据 |
| |||||||||||||||||||||
分析论证 | 电路中ABC三点的电流相等,即IA=IB=IC | |||||||||||||||||||||
实验结论 | 串联电路中电流处处相等,即I=IA=IB=IC=…=In |
2.交流与反思
(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,每盏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,因为各小灯泡的规格不同。
3.实验操作中应注意的事项
(1)首先画好电路图,在根据电路图连接实物图;
(2)在连接实物图过程中,开关应属于断开位置;
(3)连接电流表时,要使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;
(4)根据估测的电流大小选择电流表的量程,若不能事先估计被测电流的大小,连接好电路,检查无误后,采用试触的方法来选择合适的量程;
(5)读数要客观、准确,视线与刻度盘垂直,且要正对刻度线,读数并记录完毕后断开开关,切断电源,整理好器材。
知识点二、并联电路的电流规律
1.探究并联电路中的电流规律
提出问题 | 并联电路中干路电流与各支路电流之间什么关系 | ||||||||||||||||||||||
猜想与假设 | (1)干路电流可能等于各支路电流; (2)干路电流可能大于各支路电流; (3)干路电流可能等于各支路电流之和 | ||||||||||||||||||||||
设计实验 | (1)按照如图所示电路进行实验,用电流表分别测出干路(C点)电流和各支路(A点和B点)的电流,记录数据并进行分析,看看它们之间有什么关系; (2)换上另外两个规格不同的小灯泡,重复上述实验,根据所测实验数据总结出并联电路中干路电流和各支路电流之间的关系 | ||||||||||||||||||||||
进行实验 | (1)按照右图乙所示电路图连接好实物图甲,并合理选择电流表的量程; (2)分别测出干路(C点)电流和各支路(A点和B点)电流,并将数据记录在表格中; (3)换用规格不同的小灯泡,重复上述实验步骤,并将实验数据记录表格中 | ||||||||||||||||||||||
实验数据 |
| ||||||||||||||||||||||
分析论证 | 通过分析数据可发现:IC=IA+IB | ||||||||||||||||||||||
实验结论 | 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+… | ||||||||||||||||||||||
2.交流与反思
(1)分析实验数据可知,并联电路中各支路电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各支路电流相等;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路电流不相等。
(2)并联电路中,干路电流等于各支路周六之和,即I=I1+I2+I3+…+In;当各支路用电器都相同时,I=nI1。
【考点剖析】
考点一:串联电路的电流规律
例一:如图所示的电路中,要使两个不同的灯泡组成串联电路,应该闭合开关_____;组成串联电路后发现一个灯泡较亮,另一个灯泡较暗,此时通过较亮灯泡的电流_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)通过较暗灯泡的电流。
【答案】S2;等于。
【解析】[1]由图可得,要使灯L1 和L2 组成串联电路,则需让电流从电源正极流出依次流入两灯,最后回到电源负极,则需闭合开关S2 ;
[2]两灯串联,虽然一个小灯泡发光较亮,另一个小灯泡发光较暗,但通过两灯的电流是相等的。
例二:连接如图所示电路,研究串联电路中电流的特点实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18安和0.16安,造成两个电流表示数不同的原因可能是( )。
A.电流表的缘故;
B.灯泡L1和L2的电阻不同;
C.导线有电阻;
D.灯泡L1和L2在电路中的位置
【答案】A。
【解析】串联电路中的电流处处相等,与灯泡L1和L2的电阻和位置无关,与导线有电阻无关.可能是某一个电流表的指针没有归零;或电流表不够精密,误差太大造成的。故选A。
考点二:并联电路的电流规律
例一:在“探究串、并联电路的电流关系”的实验中,小月连接了如图所示的电路。闭合开关,甲电流表的示数为0.5A,乙电流表的示数为0.2A,则下列判断中正确的是( )。
A.通过灯L1 的电流为0.3A B.通过开关的电流为0.7A
C.通过灯L2 的电流为0.5A D.通过灯L2 的电流为0.3A
【答案】B。
【解析】由电路图知,闭合开关,两灯并联,开关S在干路中,控制整个电路;甲电流表测量通过L1 的电流,乙电流表测量L2 的电流,即通过灯L1 的电流为:I1 = 0.5A ,通过灯L2 的电流为:I2 = 0.2A ,因为并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和,所以通过干路的电流即通过开关的电流为I=I1 +I2 =0.5A+0.2A=0.7A,
故B正确,ACD错误。故选B。
例二:如图所示,电流表A1 的示数为0.24A,电流表A2 的示数为0.58A,则通过L1 的电流为________。
【答案】0.34A。
【解析】分析该电路图可知,灯泡L1 和L2 并联,电流表A2 测量干路电流,电流表A1 测量通过L2 的电流。由并联电路总电流等于各支路电流之和的规律可知,通过L1 的电流
。
考点三:探究串联电路的电流规律
如图是“探究串联电路电流特点”的实验
电路图:
(1)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是_____的(填“相同”或“不相同”);
(2)连接电路时开关要_____;
电流表的位置 | A | B | C |
电流I/A | 0.3 | 0.3 | 1.5 |
(3)指出上述表格所记录的数据中,明显错误的数值是_____,造成错误的原因是_____;
(4)改正错误的数据后,分析实验数据得出串联电路中电流的规律是_____。
【答案】不相同;断开;1.5;按大量程来读数;在串联电路中,电流处处相等。
【解析】(1)使实验更具有普遍性,应采用不同规格灯泡。
(2)连接电路时开关要处于断开状态,避免错误连接导致器材损坏。
(3)AB电流相等,C处电流是AB电流的5倍,可能是按大量程来读数的。
(4)分析实验数据得出串联电路中电流的规律是电流处处相等。
考点四:探究并联电路的电流规律
小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(3)测出A、B、C三处的电流如表所示,由此得出初步结论: (只写表达式).小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验。操作方法是: 。
位置 | A | B | C |
电 流/A | 0.30 | 0.24 | 0.54 |
(4)小海利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系。请在图丙中的虚线框中画出电路图。
【答案】(1)C;(2)电路连接如上图:A或B;(3)IC=IA+IB;换上规格不同的灯泡多次实验;(4)电路图如上图所示。
【解析】(1)电流表在干路上测量干路的电流,即C点的电流;
(2)让电流表测量另一处的电流,也就是测量支路的电流,左图测量的是A点的电流,右图测量的是B点的电流,电路连接如图所示:
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流的和,即IC=IA+IB,为得出普遍结论,实验时应采用不同规格的灯泡进行多次实验;
(4)在不更换电流表位置的情况下,在支路上各接一个开关即可完成实验要求即,电路如图所示:
故答案为:(1)C;(2)电路连接如上图:A或B;(3)IC=IA+IB;换上规格不同的灯泡多次实验;(4)电路图如上图所示。
【过关检测】
1.在如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,一灯较暗,则下列说法正确的是( )。
A. 较亮的灯中电流较大;
B. 较暗的灯中电流较大;
C. 电流一样大;
D. 条件不足无法判断
【答案】C。
【解析】由图可知,两只灯泡的连接方式为串联,所以通过两只灯泡的电流都相等。故选 C。
2.10个小灯泡串联在一起,已知电路某处的电流是200mA,则通过每个小灯泡的电流是( )。
A.10mA B.20mA C.200mA D.2000mA
【答案】C。
【解析】【解答】解:电路某处的电流为200mA,由于灯泡串联在电路中,则流过每个灯泡的电流为200mA。故选C。
3.如果所示电路中,闭合开关S,电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3,它们的大小关系正确的是( )。
A. I1=I2=I3 B. I1>I2=I3 C. I1>I3>I2 D. I1>I2>I3
【答案】C。
【解析】由图知,三盏灯泡并联,A1测通过三盏灯的电流和,A3测通过L1和L2的电流,A2测通过L1的电流;所以A1的示数I1最大,其次是A3的示数I3,A2的示数I2最小。故选C。
4.如图所示的电路,下列说法中正确的是( )。
A. L1、L2串联;
B. 开关S控制L2;
C. 电流表测干路中电流;
D. 电流表测L1的电流
【答案】D。
【答案】A、由图可知电灯L1、L2是并联,所以选项A不正确;
B、由图可知开关S只控制所有用电器,所以选项B不正确;
C、由图可知电流表测L1的电流,所以选项C不正确;
D、由图可知电流表测L1的电流,所以选项D正确。故选D。
5.在“探究串联电路中的电流”实验中,某同学用电流表分别测出图中a、b、c三处的电流大小,为了进一步探究a、b、c三处的电流大小有什么关系,他下一步的操作应该是( )。
A. 将电源两极对调,再次测量a、b、c三处的电流;
B. 改变开关S的位置,再次测量a、b、c三处的电流;
C. 将图中两只灯泡位置对调,再次测量a、b、c三处的电流;
D. 换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流
【答案】D。
【解析】为了进一步探究a、b、c三处的电流大小有什么关系,他下一步的操作应该是换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流,看三处的电流是否仍相等,故应选D。
6.在“探究串联电路中的电流”实验中,某同学用电流表分别测出图中a、b、c三处的电流大小,为了进一步探究a、b、c三处的电流大小有什么关系,他下一步的操作应该是( )。
A. 将电源两极对调,再次测量a、b、c三处的电流;
B. 改变开关S的位置,再次测量a、b、c三处的电流;
C. 将图中两只灯泡位置对调,再次测量a、b、c三处的电流;
D. 换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流
【答案】D。
【解析】ABC、将电源的正负极对调、改变开关的位置、两只灯泡的位置对调,都不能改变电路的电阻,也不能改变电源电压,不符合题意;
D、更换不同的灯泡,电阻变化,电路中的电流发生变化.使实验结论具有普遍性。故选D。
7.在探究电路的实验中,用铜导线按如图甲连接好元件,闭合开关后,两表示数如图。
(1)在连接两电流表的导线中,实际电荷定向移动方向是______ (选填“向左”、“向右”或“无规则运动”);
(2)在使用电流表前发现其指针偏向0刻线左侧,应调节表盘下面的______,使指针归0;
(3)通过L1、L2的电流分别是______A、______A。
【答案】(1)向左(2)调零螺丝(3)076(4)0.24。
【解析】(1)在连接两电流表的导线中,电流方向是由左往右的,而导线中实际上定向移动的是自由电子,所以其方向是由右向左的。
(2)使用电流表前,若其指针偏向0刻度线的左侧,应调节表盘下面的调零螺丝,使指针归零。
(3)由电路图知,电路中灯L1、L2并联,电流表A1测干路的电流,A2测灯L2这一支路的电流,即图乙是A1的示数,图丙是A2的示数,所以电路总电流I=1A,通过灯L2的电流I2=0.24A,据并联电路的电流特点得,通过灯L1的电流:I1=I-I2=1A-0.24A=0.76A。
8.如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是________(选填“相同”或“不相同”)的;
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉);_______
(3)小明在连接电路时,开关应处于断开________(选填“闭合”或“断开”)状态;
(4)小明先将电流表接在所在的支路上,闭合开关,观察到灯发光,但灯不亮,电流表的示数为零,电路可能在的故障是_______(选填“灯断路”或“灯短路”);
(5)排除故障后,他测出了支路上的电流,然后他把电流表依次接入电路分别测量出支路电流、干路电流,两次测得的结果都如图丙所示,则_______A、_______A.小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是________(写关系式即可);
(6)本次实验的不足之处是:_______。
【答案】不相同;如图;断开;L1断路;0.2;1;I=I1+I2;仅有一组实验数据,结论不具有普遍性。
【解析】(1)[1]实验中,为得出普遍性的规律,选择两个小灯泡的规格应该是不相同的。
(2)[2]由图甲知,L1、L2并联,电流表与L1串联,故连接如下:
(3)[3]为保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
(4)[4]灯L1不发光,电流表的示数为零,可能是灯泡L1短路或断路造成的, 灯发光,说明电路故障是L1断路。
(5)[5][6][7]干路电流I大于支路电流I2,说明测量干路电流I使用了大量程,测量支路电流I2使用了小量程,大量程的分度值是0.1A,小量程的分度值是0.02A,因此干路电流为1A,支路电流I2为0.2A,则有0.8A+0.2A=1A
由此得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:I=I1+I2。
(6)[8]本次实验只测了一组数据就得出结论,结论不具有普遍性,应更换灯泡测出多组实验数据,得出普遍性的结论。
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