人教版九年级全册第5节 串、并联电路中电流的规律学案

这是一份人教版九年级全册第5节 串、并联电路中电流的规律学案，共10页。

1.会正确使用电流表测量串联电路的电流。
2.会正确使用电流表测量并联电路的电流。
3.会利用串、并联电路中电流的规律来分析相关的问题。
学习过程
一）、知识点梳理
知识要点一 探究串联电路各处电流的关系
【答案】 相等 IB IC 规格不同
知识要点二 探究并联电路中各处电流的关系
【答案】 和 IC＝IB＋IA 相等 不等
【答案】 相等 相等
学习检测
例1、如图所示的电路中，下面有关这个电路的说法中不正确的是（）
A： 断开开关S2、S3，闭合开关S1时，电流表A1、A2示数相等
B： 若闭合开关S1，断开开关S2、S3，灯泡L1、L2串联
C： 若同时闭合三个开关，灯泡L1、L2并联
D： 断开开关S1，闭合开关S2、S3时，电流表A1的示数大于A2的示数
【答案】C
【解析】A 、 由 图 可 知 ， 断 开 开 关 S2 、 S3 ， 闭 合 开 关 S1 时 ， 电 流 只 有 一 条 路 径 ： 正 极→L1→S1→A2→L2→A1→负极，所以两灯串联，两电流表均测串联电路的电流，因串联电路电流处处相等，所以电流表A1、A2的示数相等，故A正确；
B 、 由 图 可 知 ， 若 闭 合 开 关 S1 ， 断 开 开 关 S2 、 S3 ， 电 流 只 有 一 条 路 径 ： 正 极→L1→S1→A2→L2→A1→负极，所以L1、L2串联，故B正确；
C、由图可知，同时闭合三个开关，电流只有一条路径：正极→S2→S1→S3→A1→负极，会出现电源短路、两灯不亮的现象，故C错误；
D、由图可知，断开开关S1，闭合开关S2、S3时，电流有两条路径（L1、L2分别在两条支路上）， 所以两灯并联，A1接在干路上，A1测干路电流，A2与L2串联，A2测L2支路的电流，根据并联电路的电流特点可知，电流表A1的示数大于A2的示数，故D正确。
练1.1、小明用如图所示的电路来测通过两灯泡的电流。
(1)在连接电路时，发现刚接好最后一根导线，电流表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他忘了 。
【答案】断开开关
【解析】在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，电流表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他忘了断开开关。
(2)闭合开关，发现L1亮，而L2不亮。小明认为L2不亮的原因是L2短路，你认为他的判断是 选填“正确”或“错误”）的。
【答案】错误
【解析】由图知，两盏灯并联；已知闭合开关后，L1亮，而L2不亮，若L2短路，两个灯泡会同时短路， 都不发光，所以故障为灯泡L2断路，故他的判断错误。
(3)若要测量通过L1、L2 两灯的电流之和， 且只允许变动一根导线的一个端点接线位置， 应将导线 （ 选 填 “a” 、 “b” 或 “c” ） 的 一 端 改 接 在 电 流 表 的 （ 选填“3”、“0.6”或“负”）接线柱上。
【答案】a 0.6
【解析】要使电流表测量通过L1、L2两灯的电流之和，应该将电流表接在干路上，正确的接法是：根据电流的流向，把a导线的一端改接到电流表的“0.6”接线柱上，如下图所示：

练1.2、判断图中电流表A1~A5测量的对象。
A1： ；
A2： ；
A3： ；
A4： ；
A5： 。
【答案】L1、L2、L3的总电流通过L2和L3的电流之和通过L1的电流
通过L3的电流通过L1和L2的电流之和
【解析】利用电流路径法分析电路，如下图：
图中I 代表干路电流，I1是通过小灯泡L1的电流，I2是通过小灯泡L2的电流，I3是通过灯泡L3的电流。
例2、用同种材料制成长度相等、但横截面积不同的圆柱体a和b（a和b互相连接），a比b的横截面积大， 则RaA： Ia>Ib B： IaC： Ia=Ib D： 无法判断
【答案】C
【解析】已知a、b是由同种材料制成的且长度相同，a比b的横截面积大，横截面积越大，电阻越小，故Ra＜Rb；因导体a和b串联，串联时电流处处相同，所以通过a、b的电流相等，即Ia＝Ib。
练2.1、两个灯泡串联在电路中，闭合开关，一盏灯亮一盏灯暗，则通过它们的电流（ ）
A： 亮的灯电流大
B： 一样大
C： 暗的灯电流大
D： 无法确定
【答案】B
【解析】两灯泡串联，由串联电路的电流特点可知：流过它们的电流相等； 它们的亮度不同，是由于它们的电阻不同、实际功率不同引起的。
练2.2 、小明通过比较电路中不同位置的电流表的示数来研究串联电路的电流特点，所利用的电路如图所示。闭合开关后，两电流表指针偏转情况如图所示。
小明发现电流表A2的指针偏转角度比A1的小，所以他认为“串联电路电流每流经一个用电器都会减弱一些”。请你指出造成他判断错误的原因是 。
【答案】电流表A1和A2选用的量程不同
【解析】当选用A1的量程较小时，会出现电流表A1指针偏转较A2小；所以判断错误的原因是：电流表A1和A2选用的量程不同。
练2.3、物理课上，老师给同学们出示了一个有盖的木盒，盒盖上可看到两只灯泡和一只开关（导线的连接情况隐藏在盒内），如图所示。
(1)当老师闭合开关时，两只小灯泡都亮了，断开开关，两灯泡又熄灭。
①请你判断：在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件，它是 ；
②根据上述现象，你 （选填“能”或“不能”）断定这两只小灯泡是串联的，你的依据是 。
【答案】①电源或电池 ②不能并联时，干路开关也能同时控制两灯的亮灭
【解析】①在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件是电源，因为没有电源来提供电压， 就不可能产生电流；
②根据上述现象，我们不能断定这两只小灯泡是串联的。因为如果开关在干路上，同样可以看到闭合开关时，两只小灯泡都亮了，断开开关，两灯泡又熄灭的现象。
(2)经过检验，这两只灯泡确实是串联的，但在老师闭合开关的时候，细心的小华观察到灯L1比L2亮些。 她认为这是因为L1比L2更靠近电源正极的缘故。
①你认为小华的判断是 （选填“正确的”或“错误的”）；
②在不增加其他器材的条件下，能证实小华的判断是否正确的做法是 。
【答案】①错误的
②断开开关，将两灯位置互换，闭合开关后看灯泡L1是否变暗
【答案】 不会
【解析】灯L1比L2亮些，并不是因为L1比L2更靠近电源正极。在不增加其他器材的条件下，能验证小华的判断是否正确的做法是断开开关，将两只灯泡交换位置，再比较亮度，会发现，交换位置后，原先较亮的灯泡，依然较亮，说明与是否靠近电源的正极无关。
例3、如图所示电路，电流表A1~A3的示数分别为0.6A，0.5A，0.3A，试求通过三个小灯泡的电流分别为多少？
【答案】L1~I1=0.1A；L2～I2=0.2A；L3～I3=0.3A
【解析】找出流过电流表的电流路径，利用并联电路电流特点计算。
练3.1、如图所示电路，通过a、b、c、d、e、f各点的电流分别为Ia、Ib、Ic、Id、Ie、If，则下列关系正确的是 （）
A： IbB： If=0
C： Ia=Ib+Ie
D： If=Ia+Ie
【答案】C
【解析】并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；同一条支路上的电流处处相等。
练3.2 、在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电流表指针偏转均为图乙所示，则通过电阻R1和R2中的电流分别为（）
A： 1.2A，0.22A
B： 0.98A，0.22A
C： 0.96A，0.24A
D： 0.24A，0.96A
【答案】C
【解析】由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测干路电流，A2测R2支路的电流， 因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，且两指针的位置相同，
所以A1的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I＝1.2A，
A2的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过R2支路的电流I2＝0.24A， 通过R1的电流I1＝I﹣I2＝1.2A﹣0.24A＝0.96A。
练23.3 、灯泡L1和L2连接在同一电路中，根据以下哪个特点可以确认两灯是并联的（ ）
A： 两灯亮度不同
B： 两灯都亮时将L1从灯座中摘除，L2也不亮
C： 通过两灯的电流相等
D： 通过两灯的电流不相等
【答案】D
【解析】A、灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，两灯亮度不同，只能是实际功率不同，不能说明灯泡的串 并联方式，故A错误；
B、两灯都亮时将L1从灯座中摘除，L2也不亮，说明一定是串联，故B错误；
C、串联电路通过两灯的电流一定相等，并联电路当两个灯泡的规格相同时通过两灯的电流也相等，故C错误；
D、通过两灯的电流不相等一定是并联，故D正确。
练3.4、小刚和丽丽要探究并联电路电流规律，他们分别从实验室选取电流表3块，灯泡2只，滑动变阻器1个，开关1个，干电池，导线若干，并设计了实验电路图如图所示：
①小刚同学根据电路图连接好实验电路，在连接过程中，开关应该断开；检查电路无误后，开始实验，正确读出电流表示数如表一：
②丽丽同学根据电路图正确连接好实验电路，开始实验，正确读出电流表示数如表二：
分析记录的实验数据，小刚同学得出：并联电路中各支路电流相等；丽丽同学得出：并联电路总电流有时等于各支路电流之和，有时不等于各支路电流之和。
请根据上述实验及记录的数据回答下列问题：
(1)小刚同学得出错误的实验结论，主要原因是 。
【答案】选用了两只规格相同的灯泡
【解析】由表中实验数据可知，每一次两支路电流都相等，由于并联电压相等，所以可知他所选用的小灯泡规格是相同的，因此得出的实验结论不具有普遍性和科学性。
(2)丽丽同学的实验记录表格中，实验第5次I1读数错误，原因是 。
【答案】看错了电流表量程
【解析】由表中实验数据可知，第5次实验电流值是0.90A，数据明显差别很大，所以这一次是错误的，干路电流表示数比支路电流表示数小，原因只有一种就是读数时看错量程了。
(3)为了使实验结论更具科学性，请你提出1条合理化建议： 。
【答案】选用不同规格的灯泡进行多次实验
【解析】为了使实验结论更具科学性，普遍性，应该换用不同规格的灯泡再进行多次实验。
练3.5、在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中，小邦用三个电流表和两个小灯泡做实验，连接的电路如图所示。
(1)图中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，然后画出正确的连接位置。
【答案】
【解析】原电路中，A1、A2两表串联，且电流从A2负接线柱流入，A1、A2应分别与两灯串联。
(2)在连接电路时，开关应该处于 （选填“断开”或“闭合”）状态。
【答案】断开
【解析】在连接电路时，开关应该处于断开状态。
(3)正确连接电路，实验过程中，小邦发现灯泡L1和L2发光、电流表A和A2有示数、电流表A1示数为零， 则电路故障可能是 。
【答案】电流表A1短路
【解析】A测干路电流，A1、A2分别测L1、L2的电流，实验过程中，小邦发现灯泡L1和L2发光、电流表A和A2有示数，说明各支路为通路，电流表A1示数为零，则电路故障可能是电流表A1短路。
(4)排除故障，完成实验，小邦记录的数据为：A=0.80A，A1=0.33A，A2=0.47A，由此，小邦初步得出结论：并联电路中干路里的电流 各支路中的电流之和。
【答案】等于
【解析】小邦记录的数据为：A＝0.80A，A1＝0.33A，A2＝0.47A，因0.80A＝0.33A+0.47A，由此， 小邦初步得出结论：并联电路中干路里的电流等于各支路中的电流之和。
(5)为了得出更普遍的规律，小邦还应该： 。
【答案】换用不同规格的灯泡多次测量
【解析】为了得出更普遍的规律，小邦还应该换用不同规格的灯泡多次测量。
练3.6 如图所示电路，电路左右两端分别接电源正负极，此时各个电流表示数如图所示，则通过每个灯的电流分别是多少？
【答案】由于灯并联，则：电流表A测总电流，电流表A1测通过灯L2和灯L3的电流，电流表A2测通过灯L1和灯L2的电流，即：
A：I1＋I2＋I3＝1.0AI1＝0.4A； A1：I2＋I3＝0.6AI2＝0.3A；
A2：I1＋I2＝0.7AI3＝0.3A。设计实验电路
两个灯泡L1、L2串联，A、B、C为测量点：
实物连接


读数IA＝0.16 A
读数IB＝0.16 A
读数IC＝0.16 A
得出结论
串联电路中各处电流都________，表达式：IA＝______＝______
交流评估
（1）根据电路图连接电路时，采用试触法选择电流表的量程；（2）连接电路时，开关应处于断开状态，目的是为了保护电路，避免损坏电流表等；（3）为了使结论更具有普遍性，消除偶然性，要换用另外两个规格不相同的灯泡再次测量
规律理解
经过电路中的电荷不可能消失，也不可能无故增加，所以单位时间内通过导体任一横截面的电荷量均相等，即IA＝IB＝IC既：串联电路中电流处处相等 即IA＝IB＝IC
设计实验电路
两个灯泡L1、L2并联，A、B、C为测量点，C点在干路上：


实物连接


读数IA＝0.30 A
读数IB＝0.28 A
读数IC＝0.58 A
得出结论
并联电路中干路电流等于各支路电流之_____，表达式：________________
交流评估
（1）并联两个灯泡的规格相同时，通过两灯泡的电流_________（选填“相等”或“不等”）；（2）并联两个灯泡的规格不同时，通过两灯泡的电流_________（选填“相等”或“不等”）
规律理解
A、B两处的电荷是由C处分流过来的，所以单位时间内通过C处的电荷量与通过A、B两处的电荷量之和相等，并联电路中总电流等于各之路电之和，即IC＝IA＋IB