【同步讲义】人教版物理九年级全一册-课时15.5 串、并联电路电流的规律 讲义

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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。
【知识导图】
【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
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。
【典例】如图所示是“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 （填“相同”或“不相同”）的，连接电路的过程中开关应该处于 状态。
（2）如表是某同学实验过程中设计的表格以及记录的数据：指出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： 。
（3）该实验表格设计有明显不当之处是： 。
【答案】（1）不相同；断开；（2）1.5；测量时用的是小量程，却按大量程读数了；（3）只设计了一组记录。
【解析】（1）为避免实验的偶然性，得出具有普遍性的结论，应选用不同规格的小灯泡做实验；连接电路的过程中开关应该处于断开状态；
（2）C处的电流值已不在误差范围内，造成错误的原因是：使用的是小量程，却按大量程读数了；
（3）没有设计多次实验记录，实验次数太少，得出的结论不具有普遍性。
故答案为：（1）不相同；断开；（2）1.5；测量时用的是小量程，却按大量程读数了；（3）只设计了一组记录。
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
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。
【典例】小红同学在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时，连接了如图甲所示的电路。
（1）为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行_______以正确选择电流表的量程。
（2）当小红连接好最后一根导线时，发现电流表的指针迅速向右偏转，则小红在连接电路时存在的问题是：______________。
（3）排除故障后重新进行实验，如果电流表示数如图乙所示，则电流表测出的电流为_______A。
（4）如果要用电流表测量干路中的电流，且只允许改动一根导线的一个接头，应将导线_______（选填“a”“b”或“c”）一端从“_______”接线柱改接到“_______”接线柱上。
【答案】（1）试触；（2）开关没有处于断开状态；（3）2.5；（4）b；3；-。
【解析】（1）不能估计电流大小时，应进行试触来选择电流表量程；
（2）连好最后一根导线，电流表立刻向右偏转，说明开关没有处于断开状态；
（3）电流表量程为0~3 A，其示数为2.5 A；
（4）要用电流表测量干路电流，需要将电流表连接在干路上，应将导线b一端从“3”接线柱改到“-”接线柱。
【方法帮】
题型一：串联电路的电流规律
在串联电路中，电流只有一条通路，在任意时间内，通过导体的横截面的电荷量相等，即使导体的粗细发生改变，在任意时间内通过任一导体横截面的电荷量依然相等。
【典例】如图所示，电路中有两个规格完全相同的小灯泡，闭合开关S后，通过的电流分别为，则下列说法正确的是( )。
A.B.
C.D.若灯丝烧断，灯仍能正常发光
【答案】B。
【解析】由图可知，与串联，因串联电路中各处的电流相等，所以通过两灯泡的电流相等，即，故A、C错误，B正确；串联电路中用电器相互影响，若灯丝烧断，则灯不能发光，故D错误。
题型二：并联电路的电流规律
看清电路连接方式以及电流表测量的对象，是解答此类问题的关键。
【典例】如图所示，在探究并联电路的电流关系时，小明把阻值不等的两个灯泡接入电路中，用电流表测出通过A、B、C三点的电路分别为IA、IB、IC。关于它们之间大小关系，正确的是（ ）。
A．IA=IB=IC B．IA=IB+IC C．IA＞IB=IC D．IA＜IB＜IC
【答案】B。
【解析】由图可知，为并联电路，A点在干路上，B、C两点在两条支路；并联电路电流的特点是：干路电流等于各支路电流之和，因此有IA=IB+IC；两个灯的阻值不相等，因此IB≠IC。故选B。
题型三：探究串联电路的电流规律
【典例】小明连接的电路图如图甲所示，闭合开关后，两电流表指针偏转情况如图乙。
(1)电流表A2的读数是_________；
(2)小明发现电流表A1指针偏转较A2小，所以他认为“串联电路电流每流经一个用电器，电流都会减弱一些”。请你指出造成他判断错误的原因。_____________；
(3)连接电路后，两灯泡都亮，由于连线较乱，一时无法确定电路是串联还是并联，以下两种简单判断方法是否可行？
请你在表中空格填写“可行”或“不可行”。
(4)做完实验后，小明认为“小灯泡的明、暗不同，正好说明了串联电路电流每流经一个用电器，电流都会减弱一些”，你认为小明的这个观点正确吗？_________请你设计实验证明该观点的正误。
①实验目的∶____________；
②实验电路图∶
③实验步骤（可用画图或文字表述，若需要可补充器材）∶______。
【答案】0.4A；两电流表没有选择同一个量程；可行；不可行；不正确；探究串联电路的电流规律；见解析。
【解析】(1)先观察，发现电流表的接的是0.6A，故读小量程，此时电流表A2的读数是0.4A。
(2)电流表A1所选的量程是0—3A，而电流表A2所选的量程是0—0.6A，故指针的偏转程度不同。
(3)把其中一灯泡从灯座中取下若并联，则两灯泡独立工作互不影响，另外一个灯泡正常发光，现在取下一个灯泡后，另外一个也熄灭了，说明串联，方法是可行的；把任意一根导线断开，若这根线是在干路上，两灯泡也是不亮的，故不可能确定串并联。
(4)串联电路电流处处相等，故小明的观点是错误的；设计实验验证小明的观点，故实验目的是探究串联电路的电流规律；①断开开关，按如图所示的电路图
连接实物图，并在a点，b点，c点各连接一个电流表A1、A2 、A3，②闭合开关，读出A1、A2 、A3的读数，并记录下来，③对比数据，发现
④更换两个不同的电灯泡，多重复几次试验。
题型四：探究并联电路的电流规律
【典例】为了验证并联电路的电流特点，小薇同学设计了如图的电路进行实验。
（1）在连接电路时，开关应处于___________状态。
（2）小薇先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是__________
（3）排除故障后，她测出了L1 、L2 支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图甲、乙、丙所示，可读出I1=0.5A，I2=____A，I=___A，根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是_______________________。
【答案】(1)断开；(2)断路；(3)0.5A，0.52A；(4)1.0A；(5)I=I1 +I2。
【解析】（1）在连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）灯L1不发光，可能是灯泡短路或断路造成的，电流表的示数为零，说明电路存在断路，则电路故障是灯L1断路；
（3）由图甲所示可知，电流表量程为0～0．6A，分度值为0．02A，所示为I1=0．5A；由图乙所示可知，电流表量程为0～0．6A，分度值为0．02A，所示为I2=0．52A；由图丙所示可知，电流表量程为0～3A，分度值为0．1A，所示为I=1A；在误差允许范围内，有I=I1+I2。
【中考帮】
考点一：探究串、并联电路中电流的规律
【典例1】（2020•恩施州）在探究电路的实验中，用铜导线按图甲连接好元件，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计偏向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）向右；（2）调零旋钮；（3）0.76；0.24。
【解析】（1）在连接两电流表的导线中，电流是从电源的正极出发，经过电流表、用电器，回到电源的负极，如图所示电路，开关闭合后，电流方向与电子定向移动方向相反，金属导体中实际是电子移动，所以实际电荷定向移动的方向是从左向右；
（2）在使用电流表前，需要先检查电流表的指针是否对准零刻线，如果不在“0”刻度线上，需要调节表盘下面的调零旋钮，使指针归0；
（3）由图可知，两灯泡并联，电流表A2测量通过灯泡L2的电流，电流表A1测量干路电流，则乙选择的是0～3A量程，故乙为电流表A1，其分度值为0.1A，示数为I＝1A；
电流表丙选择的是0～0.6A，分度值为0.02A，示数为I2＝0.24A，即丙为电流表A2，则通过灯泡L2的电流为0.24A；
根据并联电路的电流特点可知，通过灯泡L1的电流为I1＝I﹣I2＝1A﹣0.24A＝0.76A。
故答案为：（1）向右；（2）调零旋钮；（3）0.76；0.24。
【典例2】（2021·四川成都市）在“探究并联电路中的电流规律”实验中：
（1）小罗同学设计的实验电路如图甲所示，她选用的电源电压是3V。关于小灯泡规格的选择，下列说法正确的是______；
A．没有限制，可以任意选取 B．小灯泡的额定电压必须为3V
C．小灯泡的规格应该不同 D．必须保证小灯泡的额定电流相同
（2）小罗同学将电流表接在A处，闭合开关，电流表指针位置如图乙所示。她的电流表量程选择正确吗？答：______；
（3）在得出实验结论时，我们将图甲中A、B处的电流称为支路中的电流，C处的电流称为______电流。
【答案】C；正确；干路。
【解析】（1）[1]在实验探究中，应选择不同规格的小灯泡，才能避免实验结论的偶然性。故C选项正确。
（2）[2]电流表接在A处，测的是支路电流，所以此时量程选择正确。
（3）[3]由电路图知，C处是并联电路的干路部分，通过的电流为干路电流。
中考考题要求同学们能根据结合串、并联电路电流的规律，通过分析推理，解释测量值与实际不符的原因，这是物理核心素养的科学探究和科学思维的体现。
【作业帮】
一、基础练（知识巩固）
1. (多选)下列说法中正确的是（ ）。
A．串联电路中的各处电流是相等的；
B．串联电路的各处的电流也可能不等；
C．并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流；
D．并联电路中各支路中的电流一定相等
【答案】AC。
【解析】串联电路中电流处处相等，与电流的流向，用电器规格等因素没有关系；并联电路中干路电路等于各支路电流之和，各支路电流不一定相等。故选项AC正确。
2.（多选）某同学想判断灯是串联的还是并联的，其中不能肯定两灯是并联的情况的是（ ）。
A.两灯的亮度不同 B.两灯中的电流相同
C.两灯中的电流不同 D.家中客厅里的灯和厨房里的灯
【答案】AB。
【解析】串联时电流相同，如果两灯型号不同，亮度不同，故选项A、B不能确定是并联；串联电路中电流相同，如果电流不同肯定不是串联，只能是并联，故选项C错；家中客厅里的灯和厨房里的灯可以单独工作，肯定是并联的，故选项D错。
3.10 个小灯泡串联在一起，已知某处电路的电流是100 mA，则通过每个小灯泡的电流是( )。
A．0.1mA B.10mA D.1000mA
【答案】C。
【解析】串联电路电流处处相等，所以通过每一个灯泡的电流都是100mA即：0.1A。
4.将灯、串联在某电路中，发现灯比灯亮很多，下列说法正确的是( )。
A.通过的电流比大B.通过的电流比小
C.通过两灯的电流一样大D.无法比较通过两灯的电流大小
【答案】C。
【解析】串联电路中电流处处相等，因此通过两灯的电流样大，C选项正确。
5.如图所示，在探究并联电路的电流关系时，小明把阻值不等的两个灯泡接入电路中，用电流表测出通过A、B、C三点的电流分别为.关于它们之间的大小关系，正确的是( )。
A.B.C.D.
【答案】B。
【解析】由题图知，A点电流为干路电路，B、C点电流分别为两支路电流，根据并联电路电流关系，应满足的关系，故选项B正确为答案.选项A、C、D错误。
6. 小明根据如图所示甲、乙两电路图探究“串联电路和并联电路的电流关系”时，闭合开关后，测得图甲中a处电流为0.2A，则b处电流为 0.2A，c处电流为 0.2A；测得图乙中a处电流为0.4A，b处电流为0.4A，则c处电流为 。
【答案】0.2A；0.2A；0.8A。
【解析】图甲是串联电路，a、b、c三处电流相同，所以c处的电流Ib=Ic=Ia=0.2A；
图乙是并联电路a、b电流之和等于c处电流，所以c处电流Ic=Ia+Ib=0.4A+0.4A=0.8A。
7.如图所示的电路中，当开关S断开时，电流表示数为1.5 A，当开关S闭合时，电流表示数为2 A，则开关S闭合时，通过的电流为_______A，通过的电流为_______A。
【答案】0.5；1.5。
【解析】由题意知，当开关断开时，电路中只有灯泡工作，通过的电流为；
闭合开关时，两灯并联，通过的电流不变，仍为1.5 A，电流表测量干路电流，则通过的电流。
二、综合练（能力提升）
8.小明通过实验研究串联电路中的电流关系，实验电路如图所示，闭合开关S后，灯泡L1、L2均不发光，且电流表示数为零。他用电流表检测电路故障，将电流表的正、负接线柱分别与a、b两点相连接，灯L2发光，电流表的示数为0.3A；将电流表的正、负接线柱分别与b、c两点相连接，灯L1、L2均不发光，且电流表的示数为零。若电路中只有一处故障，下列对于故障的判断正确的是（ ）。
A．灯L1处出现了短路 B．灯L2处出现了短路 C．灯L1处出现了断路 D．灯L2处出现了断路
【答案】C。
【解析】灯泡L1和L2串联，电流表测量电路的电流，闭合开关时，发现灯泡L1、L2均不亮，电流表指针几乎没有偏转，说明灯泡L1或L2断路；
将电流表接a、b两点灯泡L1被短路，灯泡L2亮，电流表示数0.3A，说明电流从电源正极出发，经过灯泡L2电流表回到电源负极电流是通路，灯泡L2正常；
将电流表接b、c两点,灯泡L2短路，灯泡L1不亮，电流表无示数，说明灯泡L2断路。
9.如图所示，探究并联电路的电流规律时，用电流表测定A、B、C三处的电流，接下来所进行的操作合理的是（ ）。
A．整理器材，完成实验；
B．换用不同规格灯泡，获取多组数据；
C．分析数据，得出结论；
D．换用电流表的量程，重新测量一次
【答案】B。
【解析】探究并联电路的电流规律时，需多次实验寻找普遍规律，因此实验中，需换用不同规格灯泡，获取多组数据，故B正确，ACD错误；故选B。
10. 两个灯泡并连接入电路，要求一次测出各支路及干路中的电流，至少需要接入电流表 两只。如图所示，闭合开关后，观察电流表：A2的示数为2.3A，A1的示数为1.5A，则 A2的读数是错误的，出现这种错误的原因是 读错量程
，其正确读数应该是 。
【答案】两；A2；读错量程；0.46A。
【解析】根据并联电路的电流特点可知，要测出各支路及干路中的电流应用两只电流表； A2的示数为2.3A，A1的示数为1.5A，在正常情况下，A2的示数应小于A1的示数，说明A2读错量程了，真实的读数应为0.46A。
11.如图所示电路，探究并联电路中电流的关系。与是两个不同规格的小灯泡，闭合开关后，通过四处电流的大小关系正确的是( ).
A.B.C.D.
【答案】D。
【解析】根据电路图可知，两灯并联，为干路电流，是两条支路的电流；
根据干路电流等于各支路电流之和可得：，故A、B错误；
由于两个小灯泡是不同的规格，所以，故C错误；由于点都在干路上，所以，故D正确。
12.如图，当开关S闭合时，三个电流表和都有示数，下列说法正确的是( )。
A.电流表的示数等于通过灯泡的电流；
B.若灯泡短路，则灯泡不亮，和亮；
C.电流表的示数等于通过灯泡和的电流之和；
D.若灯泡开路，则的示数为零，电流表和的示数不变
【答案】C。
【解析】由电路图可知，并联，电流表测干路电流，电流表测和支路的总电流，电流表测支路的电流。
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，电流表的示数等于通过三灯泡的电流之和，故A错误；
若灯泡短路，会造成电源短路，三灯泡均不亮，故B错误；
电流表的示数等于通过灯泡和的电流之和，故C正确；若灯泡开路，则、并联，电流表测干路电流，电流表、测支路的电流，所以的示数不为零，电流表示数变小，由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，通过的电流不变，即电流表的示数不变，故D错误。
13.如图所示的电路，当只闭合S1时，L1 、L2 （上两空填“发光”或“不发光”），当S1、S2都闭合时，A1的示数为1.2A，A2的示数为0.5A，则通过灯泡L2的电流为 A。
【答案】不发光；发光；0.7。
【解析】（1）当只闭合S1时，电路为L2的基本电路，因此L1不发光，L2发光；（2）因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯泡L2的电流：I2=1.2A﹣0.5A=0.7A。
三、培优练（挑战自我）
14.如图所示，在探究并联电路中的电流关系时，小明同学用电流表测出A、B、C三处的电流分别为，在表格中记录数据后，下一步首先应该做的是( )。
A.整理器材，结束实验B.换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值
C.分析数据，得出结论D.换用电流表的另一量程，再测出一组电流值
【答案】B。
【解析】仅仅测量一次就下结论，具有偶然性，故应换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值，故选B。
15.如图甲所示的电路中，的示数为1.2A，的示数如图乙所示.下列判断正确的是( )。
A.通过的电流为0.7AB.通过的电流为1.2A
C.通过的电流为1.2AD.通过的电流为1.7A
【答案】A。
【解析】由图可知：把两个电流表看成导线，得出两个灯泡是并联的.串联在干路中，测干路电流和串联，测的电流；
AB.根据串联电路干路电流等于各支路电流之和.所以的电流为=1.2A-，故A正确，B错误；
CD.的示数为1.2A，如果使用0∼3A，示数是2.5A，大于干路电流，由于并联电路的干路电流等于各支路电流之和，所以使用0∼0.6A,示数是0.5A，即的电流是0.5A，故CD错误。
16.小丽在做实验时，按照左下的电路图连接好实物，检查无误后将开关S闭合。在记录数据时，小丽忘了将电流表A的接线柱记录下来，此时两个电流表A和A1的指针如图所示。由此可知电流表A1的示数为_______A，通过电灯L2的电流大小为_________A。请在实物图中将小丽的实验电路图连接好。
【答案】0.4；0.6；如图。
【解析】电流表A1的量程是0-0.6A，读数是0.4A；图中电流表A测量的是干路电流，电流表A1测量的是支路电流，电流表A的示数要大于电流表A1的示数，所以根据两个表的偏转程度可知电流表A的量程是0-3A读数是1A；根据并联电路中电流规律，通过灯泡L2的电流是IL2=I-IL1=1A-0.4A=0.6A。
17. 请你利用以下器材：合适的电源、合适的电流表三块、开关一个、规格不同的小灯泡若干、导线若干，设计一个实验，探究并联电路的电流规律。
⑴在框中画出实验电路图。
⑵写出实验步骤。
⑶画出数据记录表格。
【解析】电路图如图所示。
①电流表调零，按照电路图连接实物，此时开关断开，试触确定量程。
②将开关闭合，观察三个电流表的读数I、I1、I2并记录在表格中。
③将开关断开，用不同的小灯泡代替L1、L2，重复步骤②5次，将I'～I""ˊ、I1'～I1""、I2'～I2""记录在表格中。
数据表格如下：
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
测量电路中电流只有一条路径，所以各处电流可能相等；
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；
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
按照设计的电路图连接好实物图，并合理选择电流表量程；
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；
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；
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；
比较测得的数据，总结串联电路电流的规律
实验数据
实验次数
A点的电流IA/A
A点的电流IB/A
A点的电流IC/A
1
0.2
0.2
0.2
2
0.24
0.24
0.24
3
0.3
0.3
0.3
…
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
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
干路电流可能等于各支路电流；
干路电流可能大于各支路电流；
干路电流可能等于各支路电流之和
设计实验
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；
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
实验次数
C点的电流IC/A
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
1
0.4
0.2
0.2
2
0.44
0.24
0.2
3
0.46
0.16
0.3
…
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+…
方法
操作
现象
结论
方法是否可行
方法1
把其中一灯泡从灯座中取下
另一灯熄灭
两灯一定是串联
______
方法2
把任意一根导线断开
两灯熄灭
两灯一定是串联
______
实验次数
1
2
3
4
5
6
I/A
I1/A
I2/A