物理九年级全册第5节 串、并联电路中电流的规律优质学案设计

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1. 会正确使用电流表测量串联电路和并联电路中的电流。
2. 在探究串、并联电路的电流规律的过程中，体验科学探究的步骤、方法和态度。
3. 会运用串、并联电路的电流规律解决简单的问题。
【学习重点】
通过实验探究出串、并联电路中的电流规律。
【学习难点】
能正确连接电路，能正确使用电流表和对实验数据的分析总结。
【自主预习】
阅读教材，完成以下问题：
1. 探究串联电路中电流的规律：在串联电路中用电流表分别测出A、B、C三点处的电流IA、IB、IC。由IA = IB = IC可知，串联电路中各处电流相等.
2. 探究并联电路中电流的规律：在并联电路中用电流表分别测出A、B、C三点处的电流IA、IB、IC。由IA=IB+IC可知，并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和.
【合作探究】
探究一、探究串联电路中电流的规律
（1）猜想与假设
在图中，两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系？请做出猜想。
猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等.
猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，C处的电流最大，A处的电流最小.
猜想3：……
（2）设计实验
①设计实验电路。
②根据电路图连接电路，并进行测量。
③把测量数据记录在表格中，并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。
④换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。
（3）进行实验
①测出A点的电流并记录；②测出B点的电流并记录；③测出C点的电流并记录。
（4）分析与论证
串联电路中A、B、C三点的电流是相等的，即IA=IB=IC
（5）实验结论
串联电路中的电流处处相等。即 I＝I1=I2= …… =In
（6）交流与讨论
①探究串联电路的电流规律时，为了简化操作，可以在A、B、C三点各接一个电流表.
②换用不同规格的灯泡再做几次的目的：是为了避免特殊性，使得出的结论具有普遍性。
③同一次实验过程中每个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，可能是由于各灯泡的规格不同造成的.
【例题1】下列说法中正确的是（ ）
A．在串联电路中，电流表的位置越靠近电源正极，测得的电流越大
B．电流表既可以串联在电路中，也可以并联在电路中使用
C．两灯泡串联时，即使发光时亮度不同，通过它们的电流也是相同的
D．分别用电流表的两个量程测量同一个用电器的电流，所测电流的大小不相同
【答案】C。
【解析】A．串联电路的电流处处相等，电流表所测电流的大小与电流表在串联电路中的位置无关，故A错误；
B．电流表串联在电路中测电路电流，电流表内阻很小，不能并联在电路中，否则会使电路短路，故B错误；
C．串联电路的电流处处相等，两灯泡串联时，即使发光时亮度不同，通过它们的电流也是相同的，故C正确；
D．分别用电流表的两个量程测量同一个用电器的电流，用电器电流不变，由于电流表量程不同，电流表的指针位置不同，但电流表的示数是相同的，故D错误。 故选C。
【例题2】如图是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图。
（1）实验中，选择两个小灯泡的规格最好是______（选填“相同”或“不同”）；
（2）连接电路时开关要______，连好后检查电路是否连接正确，闭合开关前要进行______；
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
1.5

（3）上表是某位同学实验中的一组数据：指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是______，造成错误的原因可能是______；
（4）改正错误后得到串联电路的电流规律是______；
（5）你认为这个实验的设计中的问题是______。
【答案】（1）不同；（2）断开，试触；（3）1.5，把0～0.6A的量程误按0～3A的量程读数了；（4）串联电路中的电流处处相等；（5）实验次数太少，得出的结论不具有普遍性
【解析】（1）为得出普遍性的规律，实验中，选择两个小灯泡的规格最好是不同的。
（2）为保护电路，连接电路时开关要断开，连好后检查电路是否连接正确，闭合开关前要进行试触。
（3）根据串联电路各处的电流都相等，明显错误的数值是1.5；根据电流表大小量程之比为5∶1，造成错误的原因可能是：把0～0.6A的量程误按0～3A的量程读数了。
（4）改正错误后，得到串联电路的电流规律是：串联电路中的电流处处相等。
（5）只根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的规律要多次测量。实验设计中的问题是实验次数太少，得出的结论不具有普遍性。
探究二、并联电路电流的规律
（1）猜想与假设
在图中，两个小灯泡L1、L2是并联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系？请做出猜想。
猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等.
猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，A处的电流等于B、C处的电流之和.
猜想3：……
（2）设计实验
①设计实验电路。
②根据电路图连接电路，并进行测量。
③把测量数据记录在表格中，并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。
④换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。
（3）进行实验
①测出A处（干路）的电流并记录；②测出B处（L2支路）的电流并记录；③测出C处（L1支路）的电流并记录；
（4）分析与论证
干路中的电流等于两条支路中的电流之和。数学表达式：IA＝IB＋IC
（5）实验结论
并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。数学表达式： I＝I1+I2+…… +In
（6）交流与反思
①为了简化操作，还可以在A、B两点各接一个开关，把电流表接在C点，如图所示.
只闭合S、S1时，电流表测通过L1的电流；只闭合S、S2时，电流表测通过L2的电流；三个开关都闭合时，电流表测干路电流.
②并联电路中各支路中的电流不一定（选填“一定”、“不一定”）相等。当并联的两个小灯泡规格相同时，支路中的电流相等；当并联的两个小灯泡规格不同时，支路中的电流不相等.
【例题3】下列说法中正确的是（ ）
A．串联电路各处的电流也可能不相等
B．通过两灯的电流相等，则两灯一定是串联的
C．并联电路中各支路中的电流一定相等
D．并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流
【答案】D.
【解析】A．在串联电路中，电流处处相等，故A错误；
B．若两灯的规格相同，并联时通过两灯的电流也相等，所以，通过两灯的电流相等，两灯不一定是串联的，故B错误；
CD．因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流一定大于任一支路中的电流，但各支路电流与支路中的用电器有关，所以各支路中的电流不一定相等，故C错误，D正确。
所以选D。
【例题4】在探究并联电路电流规律的实验中，图是实验的电路图。
（1）要测量干路电流，电流表应连在______处（选填图中的A、B、C）；
（2）下表是小亮在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据：由实验数据小亮得出的结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路中电流之和，且各支路的电流相等，请指出小亮的探究过程的两点不妥之处：①____________________； ②____________________。
（3）请你们给他们提出下一步实验操作的建议：______。
【答案】（1）C；（2）实验次数少，结论具有选用规格相同的灯泡实验;（3）选用不同规格的灯泡，并改变电源电压再实验2次。
【解析】（1）电流表应串联在被测电路中。由电路图可知，若要测量干路电流，则电流表应接在甲图中的C点。
（2）实验中只依据一次测量就得出实验结论，结论具有偶然性，为了得出普遍结论应进行多次测量。实验中，两灯泡规格相同，得出支路电流相等的结论是片面的，应换用不同规格的灯泡进行实验，使实验结论具有普遍性。
（3）为使实验结论具有普遍性，下一步的操作是换用不同规格的灯泡，并改变电源再实验2次。
【精讲点拨】
1. 从理论上分析，导体中的电流是自由电荷定向移动形成的，经过电路中各个部分的电荷不会无缘无故的消失，也不会无缘无故的增加，所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多，也就是说串联电路中电流处处相等.
2. 用类比法理解并联电路电流的规律：电流和水流相似，以水流为例，从干渠里流出来的水分支后，由于每一条支路中的水流都是从干渠里流出来的，所以每一条支路中的水流都比干渠里的水流小。同理，在并联电路中，每一条支路中的电流都比干路中的电流小，所以并联电路有分流的特点.
【归纳整理】
第5节 串、并联电路中电流的规律
【课堂练习】
1. 两个灯串联在电路中，其中灯L1较亮，L2比较暗，则通过两者的电流（ ）
A．通过L1的电流大 B．通过L2的电流大
C．通过两者电流相同 D．无法比较
【答案】C.
【解析】在串联电路中，各处电流都相等。两个灯串联在电路中，所以通过两个灯泡的电流相等，与灯泡的亮度没有关系，故C符合题意，ABD不符合题意。
2. 如图1所示的电路，闭合开关S后，下列说法正确的是（ ）
A．L1、L2两灯泡并联 B．通过L1灯的电流大于L2灯的电流
C．开关S只能控制L2 D．若 L1灯丝烧断，L2灯无法正常发光
【答案】D。
【解析】AC．由图知，电流从电源正极流出后，依次流经开关、L2、L1，流会到电源负极，电路只有一条路径，所以两灯串联，开关控制两灯，故AC错误；
B．根据串联电路电流特点知，通过两灯的电流相等，故B错误；
D．根据串联电路的特点可知，串联电路互相影响，所以若L1灯丝烧断，L2灯无法正常发光，所以D正确。
图1 图2
3. 图2中两灯泡L1、L2在盒内的连接方式未知。开关闭合后两灯均发光，电流表读数为0.9A；若把L1取下，L2仍发光，电流表读数变为0.3A，以下判断正确的是（ ）
A．L1和L2是并联的 B．L1和L2是串联的
C．通过L1的电流是0.3A D．通过L2的电流是0.6A
【答案】A。
【解析】若取下L1，灯泡L2仍发光，并且电流表示数减小，说明两者之间互不影响，即L1、L2并联连接；故在两灯都发光时，通过L2的电流是0.3A，通过L1的电流是0.6A，综上分析知，故A正确，BCD错误。
所以选A.
4．两个相同电器连接后接入同一电路中，测得通过它们的电流相等，则（ ）
A．它们一定是串联 B．它们一定是并联
C．它们可能是串联也可能是并联 D．不能确定
【答案】C.
【解析】当两个用电器串联时，不论规格是否相同，其电流都是相等的；当两个用电器并联时，如果规格相同，由于并联电路各支路两端的电压相等，由欧姆定律可知：各支路上的电流相等。因此两用电器通过它们的电流相等时，两用电器可能是串联，也可能是并联。故C符合题意，ABD不符合题意。所以选C.
5. 小明根据如图所示的甲、乙两电路图做“探究串联电路和并联电路的电流关系”实验时，闭合开关后，得到：
（1）图甲中a处电流为0.22A，b处电流为0.22A，则c处的电流为______ A；
（2）图乙中a处电流为0.22A，b处电流为0.22A，则c处的电流为______ A.
【答案】（1）0.22；（2）0.44。
【解析】（1）由图知，甲电路为串联电路，串联电路各处电流相等，因此c处的电流为0.22A；
（2）由图知，乙为并联电路，并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和，因此c处的电流为：0.22A+0.22A=0.44A．
6. 如图所示的实验电路，闭合开关S后，小灯泡L1、L2的电流分别是0.2A、0.3A，电流表A、A1的示数分别是（ ）
A．0.5A，0.2A B．0.5A，0.3A C．0.2A，0.3A D．0.3A，0.2A
【答案】A.
【解析】因为两灯泡并联，电流表A测干路的电流，电流表A1测灯L1的电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，闭合开关S后，小灯泡L1、L2的电流分别是0.2A、0.3A，所以电流表A1的示数为0.2A；电流表A的示数为I=I1+I2=0.2A+0.3=0.5A
故BCD不符合题意，A符合题意。
7．用下列电路探究电路的电流规律时，电流表A1、A2的示数如图所示，则流过灯泡L1、L2的电流分别是（ ）
A．0.7A 0.4A B．0.3A 0.4A C．0.14A 0.26A D．0.7A 1.3A
【答案】B。
【解析】由图可知，灯泡L1、L2并联，电流表A1测干路电流，A2测L2支路的电流；根据并联电路的电流特点可知，A1的示数应大于A2的示数，而图中电流表A1的指针偏转角度比A2的小，所以电流表A1选择的是大量程（即0~3A），分度值为0.1A，其示数即干路电流为0.7A；电流表A2选择的是小量程（即0~0.6A），分度值为0.02A，其示数即通过灯泡L2的电流为0.4A；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯泡L1的电流为I1 =I-I2=0.7A-0.3=0.4A
故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
8. 如图是“探究串联电路中电流的特点”的实验电路图：
（1）实验中，应选择两个规格_________的小灯泡；
（2）检查电路连接无误后，进行实验。下表为小华记录的一组实验数据，其中____处的数据有明显错误，造成错误的原因是_______；
（3）小华纠正错误后，根据该组实验数据就得出，串联电路中各处的电流_______；
（4）小华的实验步骤存在不足之处是_________。
电流表的位置
电流表示数I/A
A处
0.2
B处
0.2
C处
1.0
【答案】（1）不同；（2）C，读错量程；（3）相等；（4）实验次数太少，得到的结论不具有普遍性。
【解析】（1）为了实验结论具有普遍性，应当选用规格不同的小灯泡。
（2）通过图表发现C处的电流是A、B的5倍，由此判断错误的C处，原因为读数量程判断错误，按大量程读的数。
（3）分析表中数据可得A、B、C三处电流都相等，所以结论为串联电路中各处的电流相等。
（4）一次实验，结论具有偶然性，不具有普遍性规律，因此应当进行多次实验。
9. 下列是探究并联电路电流规律的实验。
（1）为防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行______，以正确选择电流表或电流表的量程；
（2）小方连接的部分电路如图所示，请你将电路连接完整；
（3）小方更换不同的电源进行了三次实验，记录的数据见下表。
分析实验数据，小方得出结论：①干路中的电流等于___________；②通过两条支路的电流_______。为了验证结论②是否正确，可以__________，再进行实验。
【答案】（1）试触；（2）右图；（3）各支路中电流之和，相等；换用不同规格的小灯泡.
【解析】（1）无法确定电路电流的大小时，应先选用电流表的大量程进行试触，观察指针偏转角度，偏转过小，应改用小量程。
（2）要探究并联电路的电流特点，两灯应并联连接，电流表A测干路电流，电流表A1、A2分别测量两灯的电流，与两灯分别串联。作图如下：
（3）由表格数据知，①干路中的电流等于各支路中电流之和；②三次实验中，两个支路的电流都相等，是因为实验中所选的两个灯泡规格相同，为了验证该结论是否正确，应换用规格不同的小灯泡进行实验。
10. 如图甲所示电路中，电流表A1与A2指针指示的位置均为图乙，求：
（1）电流表A1的读数是多少；
（2）电流表A2的读数是多少；
（3）通过灯L1电流是多少？
【答案】（1）2.4A；（2）0.48A；（3）1.92A。
【解析】（1）（2）由图可知，闭合开关后，两灯并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因此电流表A1接入的是大量程，分度值为0.1A，读数为2.4A，电流表A1接入的是小量程，分度值为0.02A，读数为0.48A。
（3）因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因此通过灯L1电流为
I1=I-I2=2.4A-0.48A=1.92A
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
灯泡L1、L2串联
0.22
0.22
0.22
灯泡L3、L4串联
0.30
0.30
0.30
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
灯泡L1、L2并联
0.52
0.22
0.32
灯泡L3、L4并联
0.46
0.24
0.22
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
0.16A
0.16A
0.32A
串联电路
并联电路
电流规律
电流处处相等
干路电流等于各支路电流之和
表达式
I＝I1＝I2
I＝I1＋I2
实验次序
L1支路电流I1/A
L2支路电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8