九年级全册第5节 串、并联电路中电流的规律导学案及答案
展开知识点一、串联路的流规律
1.实验:探究串联路的流规律
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)首先画好路图,在根据路图连接实物图;
(2)在连接实物图过程中,开关应属于断开位置;
(3)连接流表时,要使流从正接线柱流入,从正接线柱流出;
(4)根据估测的流小小选择流表的量程,若不能事先估计被测流的小小,连接好路,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,切断源,整理好器材。
【典例】(2024·四川成都·二模)在“探究串联路的流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的路,然后用一个流表先后接在A、B、C三处测量流。
(1)连接路前,小明发现流表指针如图乙所示,他的下一步操作应该是 ;
(2)连接好路;小明先把流表接在A处,闭合开关,他发现两灯的亮度不稳定,流表的指针来回摆动,故障的原因可能是 ;
A.流表被烧坏 B.流表被短路
C.某灯泡被短路 D.某接线柱接触不良
(3)排除故障后,小明测得的实验数据如下表所示,同组的小虹认为表格中“1.5”是错的,出现这种情况的原因可能是 ;
(4)有部分同学认为“靠近源正极附近的流小,经过用器后流逐渐减小”,你认为以下哪一项操作能够验证该猜想是否正确 。
A.更换流表量程,再次测量A、B、C三处的流
B.将源两极对调,再次测量A、B、C三处的流
C.改变源压小小,再次测量A、B、C三处的流
D.更换不同规格的灯泡,再次测量A、B、C三处的流
知识点二、并联路的流规律
1.探究并联路中的流规律
2.交流与反思
(1)分析实验数据可知,并联路中各支路流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各支路流相等;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路流不相等。
(2)并联路中,干路流等于各支路流之和,即I=I1+I2+I3+…+In;当各支路用器都相同时,I=nI1。
【典例】(2024·山东济南·二模)小伟设计了如图甲所示的实验路图,复习“并联路中流的特点”。
(1)小伟按照路图连接好图乙所示路,闭合开关,流表的指针位置如图丙所示,能得到通过第1支路的流为 A。
(2)在图乙的基础上,只需改变一根导线的连接,就能使流表测出干路流。请在答题卡相应位置的路上找到要改接的那根导线,打个“×”,再画出改接的导线。
(3)小伟按照路图只更换第1支路上的灯泡进行多次实验,测量通过第1支路的流、通过第2支路的流和干路流I,记录在表格中。
从表格的实验数据可以看出,并联路流的规律是 。
(4)某一支路的用器改变时,会造成该支路的流发生变化,请结合实验数据解释其他支路及干路流变化情况的原因: 。
(5)小伟在以上实验器材的基础上增加一个压表和滑动变阻器,可以间接测量的物理量有 。
知识点三、知识导图
问题一:串联路的流规律
在串联路中,流只有一条通路,在任意时间内,通过导体的横截面的荷量相等,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荷量依然相等。
【典例1】(2024·广东珠海·一模)小明探究串联路流特点,其设计的路图如图甲所示。
(1)为了使结论具有普遍意义,应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡;连接好路,闭合开关前,发现其中一个流表如图乙所示,出现这种现象的原因是 ;
(2)实验过程中发生故障,两个小灯泡中,L1发光,L2不发光。造成L2不发光的原因是 (填选项);
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
(3)排除故障后,闭合开关,发现两个流表A1和A2的指针偏转情况如图丙所示,其中流表A1的示数是 A。小明觉察到其中一个流表的量程选择不恰当,这个流表是 。从流表示数可知,通过两灯的流I1 I2(选填“>”“<”或“=”)。
【变式1-1】(2024·江苏淮安·模拟预测)小雨同学设计了如图甲所示路来探究串、并联路流规律:
(1)下表是同一路状态下正确、准确测出A、B、C三处的流值,由实验数据可以推断三个开关的通断情况是 ;完成此次测量后应进行的是 (只填字母);
A.分析数据得出结论
B.改变开关的状态,探究另一种路的流规律
C.换用不同规格的小灯泡,再次测量各点流
(2)要探究路另一种连接方式的流规律,实验中两灯都发光,测得A、C两处流表的指针均指在如图乙所示的位置,则B处的流为 A。若此时小灯泡烧断,则C处流表示数将 (填“变小”、“变小”或“不变”)。
(3)小设计的路存在的危险是:若将三个开关同时闭合,可能将 (填“A”、“B”或“C”)处流表烧坏。
【变式1-2】(2022秋·河南信阳·九年级期末)两个小灯泡接在同一个路中,分别测出通过它们的流,下列判断正确的是( )。
A.如果流相等,两灯一定是串联
B.如果流不相等,两灯一定是串联
C.如果流相等,两灯一定是并联
D.如果流不相等,两灯一定是并联
问题二:并联路的流规律
看清路连接方式以及流表测量的对象,是解答此类问题的关键。
【典例2】(2024·北京丰台·一模)小明想探究在并联路中,干路的流与各支路的流之和的关系,他设计了图甲所示的路,L1、L2为两个规格不同的灯泡。请回答下列问题:
(1)该实验的自变量是 ;
(2)闭合开关S后,小明发现L2亮,而L1不亮。他认为L1不亮的原因是L1被短路,你认为他的判断是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)排除故障后,小明首先测量并记录了A处的流,流表示数如图乙所示,则IA= A;
(4)接下来小明又测量并记录了B、C处的流分别为IB和IC。于是,他根据IA、IB和IC三个流数值得出了并联路中,干路的流与各支路的流之和的关系。老师认为他的实验过程不够完整,请你针对上述问题,写出改正措施: 。
【变式2-1】(2022秋·河南周口·九年级期末)如图所示路中,闭合开关后A1、A2两个流表的示数分别为0.5A和0.9A,则通过L2的流为( )。
A.0.9AB.0.5AC.0.4AD.1.4A
【变式2-2】(2022秋·河南周口·九年级统考期末)如图甲所示路中,流表A1测的是通过 的流,当开关S闭合后,两流表指针偏转均如图乙所去,则流表A1的示数为 A,通过两灯泡的流比I1∶I2= 。
【基础强化】
1.(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,且两个完全相同的流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的流分别为( )。
A.1.2A,1.2AB.0.3A,0.3AC.1.2A,0.3AD.1.5A,0.3A
2.(2022秋·河南郑州·九年级统考期末)小林用如图所示的路研究串联路的特点,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗。他对这一现象的解释是:流从源正极出发,经过灯L1、灯L2,流逐渐变小,所以灯L1较亮,灯L2较暗。你认为小林的解释是 (选填“正确”或“错误”)的。在不增加其他器材的条件下,能验证小林的解释是否正确的做法是 (请叙述完整)。
3.(2022秋·河南信阳·九年级统考期末)如下图所示, A1的示数为0.6A,A的示数为1A,则通过灯L1的流是 A;通过灯L2的流是 A,若用流表测量通过L1的流,则应选用 量程.
4.(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)如图所示,闭合开关后小灯泡L1、L2均正常发光,它们的连接方式是 联;过一会发现有一个小灯泡熄灭,而流表的示数不变,则路中出现的故障是 .
【素养提升】
5.(2022秋·河南郑州·九年级期末)如图甲所示路,流表A1读数、流表A3读数均如图乙所示,通过灯泡L3的流为1.2A,求:
(1)流表A2的读数是多少?
(2)通过L2的流是多小?
(3)如果L1与L3位置互换,流表A2、A3示数各是多少?
6.(23-24九年级上·四川成都·期末)同学们利用如图所示路做“探究并联路中流的规律”的实验,所用器材包括源、开关、流表各1个及导线若干,另有规格不同的小灯泡。
(1)图(a)是他们设计的路图,图(b)是他们测量流时连接的实验路,此时流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的流。
(2)连接路,闭合开关,发现小灯泡亮、不亮,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是 。
(3)同学们按照图(b)做实验时,闭合开关后,两灯均发光;再将灯泡拧下,则流表的示数将 (选填“变小”“不变”“变小”)。
(4)为了验证结论的普遍性,下列做法可行的是 。
A.将灯泡更换位置多次实验
B.换不同量程的表多次试验
C.换用不同的源多次试验
D.用相同的小灯泡进行实验
【能力培优】
7.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)为了研究并联路中干路流与各支路流之间的关系,小强设计了如图甲所示的路。
(1)小强按路图连接好路,闭合开关后,发现流表指针偏向了零刻度线的左边,造成这一现象的原因是 。
(2)小强将流表分别接在A,B处,测出了两支路中的流,在准备拆除路,以便重新连接测干路中的流时,他发现只需改动原路中的一根导线就能测出干路中的流。请在图中用笔画线代替导线画出改动后的导线 。(先在需改动的导线上打“×”,再用笔画线连接)。
(3)小强在实验中通过移动滑动变阻器改变路中的流,测得的几组数据如表所示:
分析数据,他得出了结论:并联路中各支路流都相等;请判断小强的结论是否可靠? ,理由是 。
8.(23-24九年级上·陕西渭南·期末)小明在探究“串、并联路中流的规律”实验中:
(1)连接路时,开关必须 ;
(2)连好图甲所示路,闭合开关后,小明观察到灯泡比灯泡要亮一些,从而得出:“串联路中,越靠近源正极灯泡越亮”的结论,为验证小明观点是否正确,请你设计一个实验,在虚线框中画出该实验所用的路图(只利用图甲中的实验器材设计路) ;
(3)小明用图乙所示路探究并联路流规律:
①为了防止损坏流表,在事先不能估计流小小的情况下,应先进行 ;
②小明在图乙中的A点串联接入一个流表,闭合开关后发现流表指针偏转情况如图丙所示,其主要原因是 ;
③改正错误后,小明分别测出A、B、C三处的流,并通过调节源压进行了三次实验,将数据记录在下表中:
表格中,有明显错误的数据是 ,造成错误的原因可能是 (选填“流表选错量程”或“流表读错量程”)。修正数据后,小明得出结论:在并联路中,干路流等于各支路流之和,且各支路的流相等。他的结论不可靠,应采取的改进方法是 (填字母)。
A.重新连接路进行测量
B.换用不同规格的灯泡多次测量2022年课程标准
物理素养
3.4.4能说出生产生活中采用简单串联路或并联路的实例。探究并了解串联路和并联路中流、压的特点。
物理观念:理解并联路的干路和支路流间的关系。
科学思维:理解串联路各处流关系;
科学探究:通过实验探究得出串联路中流的规律;通过实验探究得出并联路中流的规律;
科学态度与责任:练习正确使用流表。
提出问题
串联路中各处流之间有什么关系
猜想与假设
测量路中流只有一条路径,所以各处流可能相等;
从源正极到正极,由于存在用器,串联路中流可能越来越小;
从源正极到正极,由于存在用器,串联路中流可能越来越小
设计实验
将不同规格的小灯泡按照如图所示的方式接入路,进行实验,分别把流表接入图中A、B、C三点处,测出A、B、C三点的流IA、IB、IC,记录数据并进行比较
进行实验
按照设计的路图连接好实物图,并合理选择流表量程;
把流表接在路中的A处,如图甲所示,经检查连接无误后,闭合开关,测出A处的流值IA,并填入表格中;
把流表先后改接在路中的B、C处,如图乙丙所示,分别测出这两处的流值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,总结串联路流的规律
实验数据
实验次数
A点的流IA/A
A点的流IB/A
A点的流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
路中ABC三点的流相等,即IA=IB=IC
实验结论
串联路中流处处相等,即I=IA=IB=IC=…=In
流表的位置
A
B
C
流I/A
0.3
0.3
1.5
提出问题
并联路中干路流与各支路流之间什么关系
猜想与假设
干路流可能等于各支路流;
干路流可能小于各支路流;
干路流可能等于各支路流之和
设计实验
按照如图所示路进行实验,用流表分别测出干路(C点)流和各支路(A点和B点)的流,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路中干路流和各支路流之间的关系
进行实验
(1)按照右图乙所示路图连接好实物图甲,并合理选择流表的量程;
(2)分别测出干路(C点)流和各支路(A点和B点)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点的流IC/A
A点的流IA/A
B点的流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
并联路中,干路流等于各支路流之和,即I=I1+I2+…
实验序号
1
0.28
0.20
0.48
2
0.32
0.20
0.52
3
0.38
0.20
0.58
0.2
0.2
0.2
实验次数
A处的流IA/A
B处的流IB/A
C处的流IC/A
1
0.3
0.3
0.6
2
0.36
0.36
0.72
3
0.4
0.4
0.8
实验次数
1
2
3
A点流
0.16
0.20
0.24
B点流
0.16
0.20
1.20
C点流
0.32
0.40
0.48
第十五章 流和路(解析版)
课时15.5 串、并联路中流的规律
知识点一、串联路的流规律
1.实验:探究串联路的流规律
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)首先画好路图,在根据路图连接实物图;
(2)在连接实物图过程中,开关应属于断开位置;
(3)连接流表时,要使流从正接线柱流入,从正接线柱流出;
(4)根据估测的流小小选择流表的量程,若不能事先估计被测流的小小,连接好路,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,切断源,整理好器材。
【典例】(2024·四川成都·二模)在“探究串联路的流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的路,然后用一个流表先后接在A、B、C三处测量流。
(1)连接路前,小明发现流表指针如图乙所示,他的下一步操作应该是 ;
(2)连接好路;小明先把流表接在A处,闭合开关,他发现两灯的亮度不稳定,流表的指针来回摆动,故障的原因可能是 ;
A.流表被烧坏 B.流表被短路
C.某灯泡被短路 D.某接线柱接触不良
(3)排除故障后,小明测得的实验数据如下表所示,同组的小虹认为表格中“1.5”是错的,出现这种情况的原因可能是 ;
(4)有部分同学认为“靠近源正极附近的流小,经过用器后流逐渐减小”,你认为以下哪一项操作能够验证该猜想是否正确 。
A.更换流表量程,再次测量A、B、C三处的流
B.将源两极对调,再次测量A、B、C三处的流
C.改变源压小小,再次测量A、B、C三处的流
D.更换不同规格的灯泡,再次测量A、B、C三处的流
【答案】将流表将指针调零;D;流表选用的是0~0.6A的量程,却按0~3A量程读数的;B。
【解析】(1)[1] 连接路前,小明发现流表指针如图乙所示,指针有指在零刻度线处,所以需要将流表的指针调零。
(2)[2]指针来回摆动说明路中时而有流,时而无流,即路某处接触不良,时而路接通,时而路断路;流表烧坏或流表被短路时流表均无示数,不会出现指针来回摆动的现象;若某灯泡被短路只会出现短路的灯不亮,不会造成指针来回摆动的现象。故选D。
(3)[3]根据串联路的流规律可知,A、B、C三处流是相同的,C处读出流是A、B处的5倍,恰好符合流表指针指在某处时使用小量程读数是小量程读数的5倍的规律。所以可能是选用的是流表的小量程,读数时却按小量程来读数的。
(4)[4]要验证是否“靠近源正极附近的流小,经过用器后流逐渐减小”。需要控制其他条件一定,使影响流小小的因素如压、阻等均不变,只将源正正极对换,使流流向顺序为C、B、A,若还是一样小,则可证明猜想是错误的。
故选B。
知识点二、并联路的流规律
1.探究并联路中的流规律
2.交流与反思
(1)分析实验数据可知,并联路中各支路流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各支路流相等;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路流不相等。
(2)并联路中,干路流等于各支路流之和,即I=I1+I2+I3+…+In;当各支路用器都相同时,I=nI1。
【典例】(2024·山东济南·二模)小伟设计了如图甲所示的实验路图,复习“并联路中流的特点”。
(1)小伟按照路图连接好图乙所示路,闭合开关,流表的指针位置如图丙所示,能得到通过第1支路的流为 A。
(2)在图乙的基础上,只需改变一根导线的连接,就能使流表测出干路流。请在答题卡相应位置的路上找到要改接的那根导线,打个“×”,再画出改接的导线。
(3)小伟按照路图只更换第1支路上的灯泡进行多次实验,测量通过第1支路的流、通过第2支路的流和干路流I,记录在表格中。
从表格的实验数据可以看出,并联路流的规律是 。
(4)某一支路的用器改变时,会造成该支路的流发生变化,请结合实验数据解释其他支路及干路流变化情况的原因: 。
(5)小伟在以上实验器材的基础上增加一个压表和滑动变阻器,可以间接测量的物理量有 。
【答案】0.28;如图;干路流等于各支路流之和;见解析;阻、功率。
【解析】(1)[1]乙中的流表选择量程为0~0.6A,故丙中流表读数为0.3A。
(2)[2]由图乙可知,此时流表测量L1两端压,若使流表测出干路流,则可将L2右端的接线改接到流表“0.6”接线柱上,如下图所示:
(3)[3]由表格数据可知,干路流等于各支路流之和。
(4)[4]因为并联路各支路互不影响,如果一条支路的用器改变,另一条支路的流不会变化;而并联路中干路流等于各支路流之和,所以干路流会变化。
(5)[5]增加一个压表即可以测量灯泡两端的压,滑动变阻器可以保护路。根据可知,可以用伏安法测量灯泡的阻值;根据可知,可以测量灯泡的功率。
知识点三、知识导图
问题一:串联路的流规律
在串联路中,流只有一条通路,在任意时间内,通过导体的横截面的荷量相等,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荷量依然相等。
【典例1】(2024·广东珠海·一模)小明探究串联路流特点,其设计的路图如图甲所示。
(1)为了使结论具有普遍意义,应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡;连接好路,闭合开关前,发现其中一个流表如图乙所示,出现这种现象的原因是 ;
(2)实验过程中发生故障,两个小灯泡中,L1发光,L2不发光。造成L2不发光的原因是 (填选项);
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
(3)排除故障后,闭合开关,发现两个流表A1和A2的指针偏转情况如图丙所示,其中流表A1的示数是 A。小明觉察到其中一个流表的量程选择不恰当,这个流表是 。从流表示数可知,通过两灯的流I1 I2(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】不同;见解析;D;0.4;A1;=。
【解析】(1)[1][2]为了避免偶然性,寻找普遍规律,应该选择不同规格的灯泡进行多次实验;闭合开关前,发现其中一个表指针如图乙所示,有指在零刻度上,流表指针有调零。
(2)[3]AB.两个灯泡串联,两个小灯泡中,L1发光,L2不发光,说明路是通路,不可能是断路,如果一个灯泡断路,两个灯泡都不发光,故AB不符合题意;
C.如果L1短路,L1不发光,L2发光,故C不符合题意;
D.如果L2短路,L2不发光,L1发光,故D符合题意。故选D。
(3)[4]由图丙可知,流表A1的量程是0~3A,分度值是0.1A,流表A1的示数是0.4A。
[5]由图可知,流表A2的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,流表A2的示数是0.4A,路中的流有超过0.6A,流表A1的量程选择较小,误差较小,选择不恰当。
[6]两个流表的示数相等,所以通过两个灯泡的流相等,即I1=I2。
【变式1-1】(2024·江苏淮安·模拟预测)小雨同学设计了如图甲所示路来探究串、并联路流规律:
(1)下表是同一路状态下正确、准确测出A、B、C三处的流值,由实验数据可以推断三个开关的通断情况是 ;完成此次测量后应进行的是 (只填字母);
A.分析数据得出结论
B.改变开关的状态,探究另一种路的流规律
C.换用不同规格的小灯泡,再次测量各点流
(2)要探究路另一种连接方式的流规律,实验中两灯都发光,测得A、C两处流表的指针均指在如图乙所示的位置,则B处的流为 A。若此时小灯泡烧断,则C处流表示数将 (填“变小”、“变小”或“不变”)。
(3)小设计的路存在的危险是:若将三个开关同时闭合,可能将 (填“A”、“B”或“C”)处流表烧坏。
【答案】、断开,闭合;C;1.2;变小;C。
【解析】(1)[1]因为
通过各处流都相等,判断、串联,所以三个开关的通断情况是、断开,闭合,流表所选的量程是0~0.6A。
[2]为了防止偶然性的产生,完成此次测量后应进行的是换用不同规格的小灯泡,再次测量各点流,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。
(2)[3]路的另一种连接方式是两灯泡并联,三个开关的通断情况是、闭合,断开;A处测的是灯泡的流,C处测的是干路的流,所以A处流表量程为0~0.6A,C处流表量程0~3A,A处流是0.3A,C处流为1.5A,根据并联路的流规律,B处的流为
[4]如灯泡烧断,B点处无流,A点流值不变,故C处干路流变小。
(3)[5]若将三个开关同时闭合源短路,可能会将C处流表烧坏。
故选C。
【变式1-2】(2022秋·河南信阳·九年级期末)两个小灯泡接在同一个路中,分别测出通过它们的流,下列判断正确的是( )。
A.如果流相等,两灯一定是串联
B.如果流不相等,两灯一定是串联
C.如果流相等,两灯一定是并联
D.如果流不相等,两灯一定是并联
【答案】D。
【解析】两个小灯泡接在同一个路中,如果流相等,两灯可能是串联,也可能是并联(此时两个灯泡的规格是相同的);如果流不相等,由于串联路中流处处相同,所以两灯一定是并联,故D正确,ABC错误。
故选D。
问题二:并联路的流规律
看清路连接方式以及流表测量的对象,是解答此类问题的关键。
【典例2】(2024·北京丰台·一模)小明想探究在并联路中,干路的流与各支路的流之和的关系,他设计了图甲所示的路,L1、L2为两个规格不同的灯泡。请回答下列问题:
(1)该实验的自变量是 ;
(2)闭合开关S后,小明发现L2亮,而L1不亮。他认为L1不亮的原因是L1被短路,你认为他的判断是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)排除故障后,小明首先测量并记录了A处的流,流表示数如图乙所示,则IA= A;
(4)接下来小明又测量并记录了B、C处的流分别为IB和IC。于是,他根据IA、IB和IC三个流数值得出了并联路中,干路的流与各支路的流之和的关系。老师认为他的实验过程不够完整,请你针对上述问题,写出改正措施: 。
【答案】各支路流之和;错误;0.28;使用规格不同的小灯泡,改变支路流之和,并进行多次实验。
【解析】(1)[1]使用不同规格的灯泡,各支路的流不同,则各支路的流之和不同,可用于探究干路的流与各支路的流之和的关系,故自变量为各支路的流之和。
(2)[2]闭合开关S后,小明发现L2亮,而L1不亮。认为L1不亮的原因是L1被短路,这样的判断是错误的,因为若L1被短路,L2与L1并联,L2也会被短路,不会亮,且干路上有用器,会引起源短路。
(3)[3]流表连接的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.28A。
(4)[4]通过一组数据就得出结论,具有偶然性,应使用规格不同的小灯泡,改变支路流之和,并进行多次实验,得出普遍性规律。
【变式2-1】(2022秋·河南周口·九年级期末)如图所示路中,闭合开关后A1、A2两个流表的示数分别为0.5A和0.9A,则通过L2的流为( )。
A.0.9AB.0.5AC.0.4AD.1.4A
【答案】B。
【解析】由路图看出,闭合开关后L1、L2并联,A1测量L1的流,A2测量干路的流,已知闭合开关后A1、A2两个流表的示数分别为0.5A和0.9A,根据并联路中流的规律可知,干路路等于各支路流的和,则通过灯L2的流I2=I-I1=0.9A-0.5A=0.4A
故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
【变式2-2】(2022秋·河南周口·九年级统考期末)如图甲所示路中,流表A1测的是通过 的流,当开关S闭合后,两流表指针偏转均如图乙所去,则流表A1的示数为 A,通过两灯泡的流比I1∶I2= 。
【答案】干路;1.5;4∶1。
【解析】[1]由路图可知,两灯泡并联,流表A1测干路的流,A2测量L2的流。
[2]因为并联路中干路流等于各支路流之和,所以A1示数比A2小,而两只流表的指针偏转刻度相同,所以流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,流表指针指示示数为1.5A,即干路流为1.5A。
[3]流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,流表指针指示示数为0.3A,即通过的L2流为0.3A,则通过阻R1的流I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A
通过两灯泡的流比I1∶I2=1.2A∶0.3A=4∶1。
【基础强化】
1.(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,且两个完全相同的流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的流分别为( )。
A.1.2A,1.2AB.0.3A,0.3AC.1.2A,0.3AD.1.5A,0.3A
【答案】B。
【解析】由图甲可知,两个灯泡是并联的,流表A1测总流,流表A2测通过灯泡L2的流,由于两个流表的指所指的位置相同,可知它们所用的量程是不同的,两个表的示数之间是5倍的关系,所以根据图乙可知,A1表的示数为1.5A,A2表的示数为0.3A,故可知通过灯泡L1和L2的流分别为1.2A,0.3A,故应选C。
2.(2022秋·河南郑州·九年级统考期末)小林用如图所示的路研究串联路的特点,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗。他对这一现象的解释是:流从源正极出发,经过灯L1、灯L2,流逐渐变小,所以灯L1较亮,灯L2较暗。你认为小林的解释是 (选填“正确”或“错误”)的。在不增加其他器材的条件下,能验证小林的解释是否正确的做法是 (请叙述完整)。
【答案】错误;详见解析。
【解析】[1]串联路各处的流都相等,故通过两灯的流相等,小林的解释是错误的。
[2]断开开关,更换L1和L2灯泡的位置,再次接通路,观察两灯亮度,若仍出现灯L1较亮,灯L2较暗的现象,则小林的解释是正确的,若灯L1较暗,灯L2较亮的现象,则小林的解释是错误的。
3.(2022秋·河南信阳·九年级统考期末)如下图所示, A1的示数为0.6A,A的示数为1A,则通过灯L1的流是 A;通过灯L2的流是 A,若用流表测量通过L1的流,则应选用 量程.
【答案】0.4;0.6;0.6。
【解析】[1]由图知A测干路, A1与L2串联,故A1的示数即为L2中的流,即通过L2流为0.6A,因A测干路路,故A中路等于L1,L2中的流之和.即L1中的流为:I1=I−I2=1A−0.6A=0.4A;
[2] 故A1的示数即为L2中的流,即通过L2流为0.6A;
[3]因为流为0.4A,为了保证安全和准确,量程应稍小一点,选0∼0.6A量程.
4.(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)如图所示,闭合开关后小灯泡L1、L2均正常发光,它们的连接方式是 联;过一会发现有一个小灯泡熄灭,而流表的示数不变,则路中出现的故障是 .
【答案】并;L2断路。
【解析】由路图可知,闭合开关S后,流从源正极开始分支,分别经过两个灯泡再回到源正极,因此两灯泡并联连接;图中流表测L1支路的流,流表的示数不变,说明小灯泡L1有故障,则故障在L2上;若L2短路,小灯泡L1也同时被短路,两个灯泡都不亮,所以只能是L2断路。
【素养提升】
5.(2022秋·河南郑州·九年级期末)如图甲所示路,流表A1读数、流表A3读数均如图乙所示,通过灯泡L3的流为1.2A,求:
(1)流表A2的读数是多少?
(2)通过L2的流是多小?
(3)如果L1与L3位置互换,流表A2、A3示数各是多少?
【答案】(1)1.2A;(2)0.72A;(3)1.92A;2.4A。
【解析】(1)由路图可知,三灯泡并联,流表A1测通过L1支路的流,流表A2测通过L1和L2支路的流之和,流表A3测干路流.因为流表A1读数、流表A3读数如图所示,所以流表A1选择0~0.6A量程,流表A3选择0~3A量程,则由流表A1的读数可知,通过L1的流I1=IA1=0.48A,流表A3的读数I=2.4A,流表A2的读数IA2=I-I3=2.4A-1.2A=1.2A;
(2)因并联路中干路流等于各支路流之和,所以,通过L2的流:
I2=IA2-IA1=1.2A-0.48A=0.72A;
(3)如果L1与L3位置互换,则流表A2测量L2和L3支路的流之和,A3还是测干路流.则流表A2示数IA2′=I2+I3=0.72A+1.2A=1.92A.
因流表A3还是测干路流,则流表A3的读数I′=2.4A.
答:(1)流表A2的读数是1.2A;(2)通过L2的流是0.72A;(3)如果L1与L3位置互换,流表A2、A3示数各是1.92A;2.4A.
6.(23-24九年级上·四川成都·期末)同学们利用如图所示路做“探究并联路中流的规律”的实验,所用器材包括源、开关、流表各1个及导线若干,另有规格不同的小灯泡。
(1)图(a)是他们设计的路图,图(b)是他们测量流时连接的实验路,此时流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的流。
(2)连接路,闭合开关,发现小灯泡亮、不亮,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是 。
(3)同学们按照图(b)做实验时,闭合开关后,两灯均发光;再将灯泡拧下,则流表的示数将 (选填“变小”“不变”“变小”)。
(4)为了验证结论的普遍性,下列做法可行的是 。
A.将灯泡更换位置多次实验
B.换不同量程的表多次试验
C.换用不同的源多次试验
D.用相同的小灯泡进行实验
【答案】B;L2开路;变小;C。
【解析】(1)[1]由图乙可知,经过L1、L2的流均经过流表后再回到源的正极,对照甲图可知,流表测的是干路C点流。
(2)[2]连接好路后,闭合开关,发现小灯泡L2不亮、L1亮,则L1支路和源是连通的,则产生这种现象的原因可能是L2断路。
(3)[3]同学们按照图(b)做实验时,流表测干路的流,将灯泡L1拧下,则只有将灯泡L2工作,流表只测L2的流,则流表的示数变小。
(4)[4]为了使实验结论具有普遍性,应选不同规格的灯泡多次实验或者换用不同的源多次试验,故C符合题意。故选C。
【能力培优】
7.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)为了研究并联路中干路流与各支路流之间的关系,小强设计了如图甲所示的路。
(1)小强按路图连接好路,闭合开关后,发现流表指针偏向了零刻度线的左边,造成这一现象的原因是 。
(2)小强将流表分别接在A,B处,测出了两支路中的流,在准备拆除路,以便重新连接测干路中的流时,他发现只需改动原路中的一根导线就能测出干路中的流。请在图中用笔画线代替导线画出改动后的导线 。(先在需改动的导线上打“×”,再用笔画线连接)。
(3)小强在实验中通过移动滑动变阻器改变路中的流,测得的几组数据如表所示:
分析数据,他得出了结论:并联路中各支路流都相等;请判断小强的结论是否可靠? ,理由是 。
【答案】流表正正接线柱接反了;如图;不可靠;见解析。
【解析】(1)[1]闭合开关后,有流流过流表,流表指针偏向了零刻度线的左边,造成这一现象的原因是流表的正正接线柱接反了,流从正接柱流入导致流表指针反向偏转。
(2)[2]要使流表测干路流,则应使两支路流汇合后再经过流表,故改动如下:
(3)[3][4]小强的结论不可靠,他的结论是用两个相同的小灯泡进行实验得出的,具有偶然性,应该用两个规格不同的小灯泡进行多次实验,得出具有普遍性的结论。
8.(23-24九年级上·陕西渭南·期末)小明在探究“串、并联路中流的规律”实验中:
(1)连接路时,开关必须 ;
(2)连好图甲所示路,闭合开关后,小明观察到灯泡比灯泡要亮一些,从而得出:“串联路中,越靠近源正极灯泡越亮”的结论,为验证小明观点是否正确,请你设计一个实验,在虚线框中画出该实验所用的路图(只利用图甲中的实验器材设计路) ;
(3)小明用图乙所示路探究并联路流规律:
①为了防止损坏流表,在事先不能估计流小小的情况下,应先进行 ;
②小明在图乙中的A点串联接入一个流表,闭合开关后发现流表指针偏转情况如图丙所示,其主要原因是 ;
③改正错误后,小明分别测出A、B、C三处的流,并通过调节源压进行了三次实验,将数据记录在下表中:
表格中,有明显错误的数据是 ,造成错误的原因可能是 (选填“流表选错量程”或“流表读错量程”)。修正数据后,小明得出结论:在并联路中,干路流等于各支路流之和,且各支路的流相等。他的结论不可靠,应采取的改进方法是 (填字母)。
A.重新连接路进行测量
B.换用不同规格的灯泡多次测量
【答案】断开;如图;试触;流表正正接线柱接反;1.20;流表读错量程;B。
【解析】(1)[1]为了路安全,在连接路时,开关必须处于断开状态。
(2)[2]要验证“串联路中,越靠近源正极灯泡越亮”的结论是否正确,可以将两盏灯的位置互换一下,让流先经过L1,观察两盏灯的亮暗情况,如图所示
(3)[3]为了防止损坏流表,在事先不能估计流小小的情况下,应先用流表的小量程进行试触,若指针偏转角度很小,则实验时选择小量程。
[4]图丙中流表指针向左偏,说明流表正正接线柱接反了,流从流表正接线柱流进。
[5][6]由表中数据可知,流表选择的是小量程,最小测量值为0.6A,但第3次实验中B点的流记录的是1.20A,小于小量程的最小测量值,所以在这个数据是错误的,原因是读错了流表的量程。
[7]得出在并联路中,干路流等于各支路流之和,且各支路的流相等的结论的原因是实验时选用的灯泡规格相同,结论具有偶然性,应选用规格不同的灯泡进行重复实验。
故选B。2022年课程标准
物理素养
3.4.4能说出生产生活中采用简单串联路或并联路的实例。探究并了解串联路和并联路中流、压的特点。
物理观念:理解并联路的干路和支路流间的关系。
科学思维:理解串联路各处流关系;
科学探究:通过实验探究得出串联路中流的规律;通过实验探究得出并联路中流的规律;
科学态度与责任:练习正确使用流表。
提出问题
串联路中各处流之间有什么关系
猜想与假设
测量路中流只有一条路径,所以各处流可能相等;
从源正极到正极,由于存在用器,串联路中流可能越来越小;
从源正极到正极,由于存在用器,串联路中流可能越来越小
设计实验
将不同规格的小灯泡按照如图所示的方式接入路,进行实验,分别把流表接入图中A、B、C三点处,测出A、B、C三点的流IA、IB、IC,记录数据并进行比较
进行实验
按照设计的路图连接好实物图,并合理选择流表量程;
把流表接在路中的A处,如图甲所示,经检查连接无误后,闭合开关,测出A处的流值IA,并填入表格中;
把流表先后改接在路中的B、C处,如图乙丙所示,分别测出这两处的流值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,总结串联路流的规律
实验数据
实验次数
A点的流IA/A
A点的流IB/A
A点的流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
路中ABC三点的流相等,即IA=IB=IC
实验结论
串联路中流处处相等,即I=IA=IB=IC=…=In
流表的位置
A
B
C
流I/A
0.3
0.3
1.5
提出问题
并联路中干路流与各支路流之间什么关系
猜想与假设
干路流可能等于各支路流;
干路流可能小于各支路流;
干路流可能等于各支路流之和
设计实验
按照如图所示路进行实验,用流表分别测出干路(C点)流和各支路(A点和B点)的流,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路中干路流和各支路流之间的关系
进行实验
(1)按照右图乙所示路图连接好实物图甲,并合理选择流表的量程;
(2)分别测出干路(C点)流和各支路(A点和B点)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点的流IC/A
A点的流IA/A
B点的流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
并联路中,干路流等于各支路流之和,即I=I1+I2+…
实验序号
1
0.28
0.20
0.48
2
0.32
0.20
0.52
3
0.38
0.20
0.58
0.2
0.2
0.2
实验次数
A处的流IA/A
B处的流IB/A
C处的流IC/A
1
0.3
0.3
0.6
2
0.36
0.36
0.72
3
0.4
0.4
0.8
实验次数
1
2
3
A点流
0.16
0.20
0.24
B点流
0.16
0.20
1.20
C点流
0.32
0.40
0.48
初中物理人教版(2024)九年级全册第4节 电流的测量导学案及答案: 这是一份初中物理人教版(2024)九年级全册<a href="/wl/tb_c99074_t4/?tag_id=42" target="_blank">第4节 电流的测量导学案及答案</a>,共25页。学案主要包含了流的强弱,流的测量,由指针所指位置,读数等内容,欢迎下载使用。
初中物理人教版(2024)九年级全册第2节 电流和电路导学案: 这是一份初中物理人教版(2024)九年级全册<a href="/wl/tb_c83756_t4/?tag_id=42" target="_blank">第2节 电流和电路导学案</a>,共29页。学案主要包含了路的构成,路图,通路,知识导图等内容,欢迎下载使用。
初中物理人教版(2024)九年级全册第1节 两种电荷学案设计: 这是一份初中物理人教版(2024)九年级全册<a href="/wl/tb_c99073_t4/?tag_id=42" target="_blank">第1节 两种电荷学案设计</a>,共31页。学案主要包含了摩擦起,两种荷,原子及其结构,导体和绝缘体,知识导图等内容,欢迎下载使用。