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第十五章 電流和電路
第5節(jié) 串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律
要點一、串聯(lián)電路的電流規(guī)律
1、提出問題:串聯(lián)電路中各點的電流有什么關(guān)系
猜想或假設(shè):你認(rèn)為串聯(lián)電路中各點電流可能有怎樣的關(guān)系 (要有猜想依據(jù))
(1）不相等，經(jīng)過用電器后，能量不斷地在消耗,所以會減小;
(2)由于串聯(lián)電路的電流只有一條通路，故A、B、C三點的電流大小相同。
3、設(shè)計實驗:
(1）實驗器材:干電池、開關(guān)、幾個規(guī)格不同的燈泡、電流表、若干導(dǎo)線。
(2)電路圖：
（3）實驗步驟:根據(jù)電路圖連接電路,并進(jìn)行測量。
(4)把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中。
(5)換上另外兩個規(guī)格不同的燈泡，再次測量各點的電流,看看是否還有同樣的關(guān)系。
(6）實驗表格:
燈泡的連接方式 A點的電流IA/A B點的電流IB/A C點的電流IC/A
燈泡L1、L2串聯(lián)
……
(7）實驗結(jié)論:串聯(lián)電路的電流規(guī)律IA=IB=IC
要點詮釋:
1.分析測量結(jié)果可知，在忽略誤差的情況下,無論燈泡的規(guī)格是否一樣,通過它們的電流都是相等的，所以猜想（2)正確.
2.實驗的方法是“歸納法"，實驗過程中全部測量完一次后,再更換不同規(guī)格的燈泡再次測量，避免實驗存在偶然性，使實驗結(jié)論具有普遍性。
要點二、并聯(lián)電路中電流規(guī)律
1.提出問題:并聯(lián)電路中各點的電流有什么關(guān)系
2.猜想或假設(shè):你認(rèn)為并聯(lián)電路中各點電流可能有怎樣的關(guān)系 (要有猜想依據(jù))
3.設(shè)計實驗:
(1）實驗器材:兩節(jié)干電池、開關(guān)、幾個規(guī)格不同的燈泡、電流表、若干導(dǎo)線。
(2）電路圖:
根據(jù)電路圖連接電路，并進(jìn)行測量。
(4）把測量數(shù)據(jù)記錄在設(shè)計的表格中。
(5）換上另外兩個規(guī)格不同的小燈泡，再次測量各點的電流，看看是否還有同樣的關(guān)系.
(6）實驗表格:
燈泡的連接方式 A點的電流IA/A B點的電流IB/A C點的電流IC/A
燈泡L1、L2并聯(lián)
……
要點詮釋:
1.測量每一個支路的電流值時,一定要把另一個支路也接入電路中，在實驗過程中，應(yīng)選擇幾組不同規(guī)格的幾組燈泡進(jìn)行實驗,通過幾組實驗歸納總結(jié)出并聯(lián)電路的電流規(guī)律,而不能只測量一次，目的也是避免偶然性，使得出的結(jié)論具有普遍性。
2.并聯(lián)電路的電流規(guī)律是干路電流等于各支路電流之和，但是支路之間的電流并不一定平分干路的電流。
【注意事項】
（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，電流表應(yīng)串聯(lián)在被測電路中。
（2）串聯(lián)電路中每盞小燈泡的亮度不同，甚至有的小燈泡不亮，這不能說明各處電流不相等，而是由燈泡的規(guī)格不同造成的。
（3）應(yīng)從電源正極(或負(fù)極)起按電路圖將元件逐個首尾順次連接起來。
（4）選擇電流表的量程時，先用電流表的大量程試觸。
（5）讀數(shù)時要客觀、精確，視線與刻度線垂直，讀數(shù)完畢，斷開開關(guān)，切斷電源，整理好儀器。
（6）為了避免實驗的偶然性，換用不同規(guī)格的燈泡重復(fù)三次實驗。
【多次測量的目的】
實驗中使用不同規(guī)格的燈泡重復(fù)實驗的目的是避免偶然性,提高實驗結(jié)論的普遍性和科學(xué)性。
【實驗探究過程中的注意事項】
（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，電流表要串聯(lián)在電路中，保證電流從電流表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出;連好電路后，在無法估計被測電流大小的情況下，要用試觸法選擇量程。
（2）連接電路要有一定的順序，一般從電源的正極開始，順著電流的方向按電路圖將元件逐個連接起來。
（3）讀取電流表示數(shù)時，視線要與刻度線垂直，讀數(shù)完畢，斷開開關(guān)，記錄數(shù)據(jù)，再整理器材。
（4）實驗中要用不同規(guī)格的小燈泡進(jìn)行多次探究。
（5）將導(dǎo)線接到接線柱上時，導(dǎo)線要沿順時針方向纏繞到接線柱上。串、并聯(lián)電路電流特點的理解串聯(lián)電路中電流處處相等，這是因為經(jīng)過電路中各個部分的電荷，既不會創(chuàng)生，也不會消滅，單位時間內(nèi)經(jīng)過串聯(lián)電路中各處的電荷量應(yīng)該都相等，這就像在一根無滲漏的水管里，水流只有一條通道，管中的水不能消失，也不可能無緣無故地增加，所以相同時間內(nèi)，流過水管內(nèi)任意橫截面的水量都相同。并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路中的電流之和，電流與水流相似，從干渠里流出來的水分支后，由于每一條支渠里的水流都是從干渠里流出來的，所以每一條支渠里的水流都比干渠里的水流小，但各條支渠里的水合起來應(yīng)該與渠里的總水量一樣多。同理，在并聯(lián)電路中，每一條支路中的電流都比干路中的電流小，而各支路的電流之和等于干路電流。
【在探究實驗中出現(xiàn)誤差的原因】
（1）連接兩個接線柱間的導(dǎo)線越長，對電流的阻礙越大，所以導(dǎo)線的長短不同，會對探究結(jié)果造成誤差，建議連接兩接線柱之間的導(dǎo)線盡可能短。
（2）導(dǎo)線和接線柱相接時一定要擰緊，否則對電流的阻礙也會發(fā)生改變，導(dǎo)致誤差。
（3）電流表要選擇合適的量程，在不超量程的前提下，量程越小，測量電流的結(jié)果越準(zhǔn)確;不同實驗者讀取示數(shù)的差異，也是產(chǎn)生誤差的原因之一。
3 .4.3了解串、并聯(lián)電路電流和電壓的特點。
3. 4.4會使用電流表和電壓表。
【例題1】（1）在圖甲所示的電路中，在閉合開關(guān)后，電流表A1的示數(shù)為0.5A，電流表A2的示數(shù)為0.3A，則通過小燈泡L1、L2的電流大小分別是 、 。
（2）根據(jù)圖甲所示的電路圖，在圖乙的實物圖上用筆畫出連線。
（3）以上電路中，閉合開關(guān)后，自由電荷在燈泡L1和電流表A2之間的移動方向是 （選填序號字母）。
A.從燈泡L1到電流表A2 B.從電流表A2到燈泡L1 C.在燈泡L1和電流表A2之間來回
【分析】
（1）由圖甲可知，兩燈泡并聯(lián)，電流表A1測干路電流，電流表A2測L1支路的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可求出通過小燈泡L2的電流；
（2）分析電路的連接及開關(guān)的作用和電流表測量的電流，根據(jù)電路圖連接實物圖，注意電流從電流表正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，各元件順序與電路圖一一對應(yīng)；
（3）電荷的定向移動形成電流，規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向。
【解答】
解：（1）由圖甲可知，兩燈泡并聯(lián)，電流表A1測干路電流，電流表A2測L1支路的電流；電流表A2的示數(shù)為0.3A，即通過小燈泡L1的電流為0.3A；
電流表A1的示數(shù)為0.5A，即干路電流為0.5A；
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過小燈泡L2的電流：I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A；
由電路圖可知，兩燈并聯(lián)，電流表A1測干路電流，電流表A2測L1支路的電流；電流表A1示數(shù)為0.5A，故電流表A1選用小量程串聯(lián)在干路上，電流表A2選用小量程與燈L1串聯(lián)；S控制整個電路，根據(jù)電路圖連接實物圖，如下所示：
；
（3）在電路中能發(fā)生定向移動的是自由電子，自由電子帶負(fù)電，所以與電流方向相反，因此自由電荷在燈泡L1和電流表A2之間的移動方向是從電流表A2到燈泡L1，故選B。
故答案為：（1）0.3A；0.2A；（2）見解答圖；（3）B。
【例題2】課堂上按圖做“探究串聯(lián)電路中各處電流的關(guān)系”的實驗時，每個實驗小組只有一個電流表，實驗完成后，小明借來其他小組的電流表，同時測量三個位置的電流以驗證探究的結(jié)果。圖中有三個電流表和兩個小燈泡，請你按小明的設(shè)計在圖中畫出連線，注意連線不要交叉。
【分析】
電流表應(yīng)與被測電路串聯(lián)，根據(jù)圖示電路圖連接電路。
【解答】
解：把電流表串聯(lián)接入電路，電路圖如圖所示：
【例題3】小明用三個電流表和兩個小燈泡做實驗，檢驗并聯(lián)電路干路電流是否等于各支路電流之和，其連接的電路如圖所示。這個電路中有一根導(dǎo)線接錯了，請在這根導(dǎo)線上打“×”，表示這根導(dǎo)線不能這樣連接，然后畫出正確的連接位置。并畫出電路圖。
【分析】要探究并聯(lián)電路的電流關(guān)系，需要使兩燈泡并聯(lián)，分別測出干路和支路的電流。
【解答】：要探究并聯(lián)電路的電流關(guān)系，所以應(yīng)將兩燈泡并聯(lián)，三個電流表分別測量干路和支路電流，所以需通過改動L2與負(fù)極相連的導(dǎo)線，將負(fù)極與燈泡L2相連的導(dǎo)線改接左下電流表的負(fù)接線柱，如圖所示：
1. 甲、乙兩個滑動變阻器，甲標(biāo)有“20Ω 1A”字樣，乙標(biāo)有“50Ω 0.5A”字樣，把它們串聯(lián)在電路中，為保護(hù)它們，電路中的電流最多允許為 A。
2. 在“探究串聯(lián)電路中電流大小的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)用電流表分別測出如圖中A、B、C三處的電流大小。為了進(jìn)一步探究A、B、C三處的電流大小的關(guān)系，總結(jié)普遍規(guī)律，他下一步的操作最合理的是（　　）
A．將電源兩極對調(diào)，再次測量A、B、C三處的電流
B．換用不同規(guī)格的燈泡，再次測量A、B、C三處的電流
C．將圖中兩只燈泡位置對調(diào)，再次測量A、B、C三處的電流
D．改變開關(guān)S的位置，再次測量A、B、C三處的電流
3. 如圖甲所示的電路中，閉合開關(guān)，兩燈泡均發(fā)光，且兩個完全相同的電流表指針偏轉(zhuǎn)均如圖乙所示，通過燈泡L1和L2的電流分別為（　　）
A．1.5A 0.3A B．1.2A 0.3A C．0.3A 0.3A D．1.2A 1.2A
如圖所示的實驗電路，閉合開關(guān)S后，電流表A的示數(shù)為0.5A，電流表A1的示數(shù)為0.3A。則通過小燈泡L1、L2的電流分別是（　　）
A．0.3A 0.2A B．0.2A 0.3A C．0.5A 0.3A D．0.5A 0.2A
5. 在探究串并聯(lián)電路的電流特點時，小王設(shè)計了如圖所示的電路。
（1）要探究串聯(lián)電路電流的特點，應(yīng) （填寫開關(guān)斷開、閉合情況）；
（2）接著他探究并聯(lián)電路電流的特點，得到的數(shù)據(jù)記錄在表中，分析數(shù)據(jù)，得到并聯(lián)電路的電流特點是 （用字母表示）。
實驗次數(shù) I1/A I2/A I/A
1 0.2 0.5 0.7
2 0.3 0.3 0.6
3 0.4 0.6 1.0
（3）實驗中進(jìn)行多次實驗的主要目的是 。
6. 小明在探究并聯(lián)電路電流規(guī)律的實驗中，如圖甲是實驗的電路圖，電源電壓不變。
（1）在連接電路時發(fā)現(xiàn)，剛接好最后一根導(dǎo)線，表的指針就發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，由此可知在連接電路時，他忘了 ；
（2）他先將電流表接A處，閉合開關(guān)后，觀察到燈L2發(fā)光，但燈L1不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電路可能存在的故障是L1 ；（選填“短路”或“斷路”）
（3）他在測量A處的電流時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，原因是 ；在排除故障后，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則電流表的示數(shù)為 A；
（4）在解決了以上問題后，將電流表分別接入A、B、C三點處，閉合開關(guān)，測出了一組電流并記錄在表格中，立即得出了并聯(lián)電路的電流規(guī)律，這樣得出的規(guī)律不具有普遍性，請你指出他們實驗應(yīng)改進(jìn)方法是 ；
（5）實驗結(jié)束后，小明又利用器材連接了如圖丁所示的電路圖，當(dāng)開關(guān)S由斷開到閉合時，電流表A1的示數(shù) ，電流表A2的示數(shù) （選填“變大”“變小”或“不變”）。
1.做“串聯(lián)與并聯(lián)電路中電流的關(guān)系”實驗時，實驗室用的兩個燈泡為L1、L2。
（1）串聯(lián)時，小科連接了如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)，她先把電流表接在A處，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)兩燈的亮度不穩(wěn)定，電流表的指針也來回擺動。故障的原因可能是 。
A.某段導(dǎo)線斷開 B.某接線柱處接觸不良
C.某燈泡被短路 D.電流表被燒壞
（2）并聯(lián)時，小科連接了如圖乙所示的電路。閉合開關(guān)前，小科檢查發(fā)現(xiàn)電路連接有誤，但只要改動根導(dǎo)線即可。請你在要改動的這根導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的電路連接正確。
物理量 電流
串聯(lián)電路 IA=0.21A IB=0.21A IC= A
并聯(lián)電路 IL1=0.34A IL2=0.20A I總=0.54A
（3）在測量串并聯(lián)電路電流時，小明分別測得A、B處的電流并記錄于下表，測量C處電流時，示數(shù)如圖丙所示，則下表處應(yīng)該填寫 。
2. 小麗同學(xué)希望通過比較電路中不同位置的電流表的讀數(shù)來研究串聯(lián)電路的電流規(guī)律。所接電路圖如圖甲所示，閉合開關(guān)后，兩電流表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙。
（1）她發(fā)現(xiàn)電流表A1指針偏轉(zhuǎn)角度較電流表A2小，所以她認(rèn)為“串聯(lián)電路電流每流經(jīng)一個用電器，電流都會減弱一些”，造成她判斷錯誤的原因是她忽視了電流表所選的 不同。
（2）當(dāng)小麗連接完電路的最后一根導(dǎo)線后，兩個燈泡都亮了，小麗在連接電路時可能的錯誤是： ；排除故障后，兩燈泡都亮，由于連線較亂，一時無法確定電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，以下兩種簡單判斷方法是否可行？請你在表中空格填寫“可行”或“不可行”。
方法 操作 現(xiàn)象 結(jié)論 方法是否可行
方法1 把其一燈泡從燈座取下 另一燈熄滅 兩燈一定是串聯(lián)
方法2 把任意一段導(dǎo)線斷開 兩燈熄滅 兩燈一定是串聯(lián)
（3）小紅用如丙圖所示的電路研究串聯(lián)電路特點，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈L1較亮，燈L2較暗。她對這一現(xiàn)象的解釋是：電流從電源正極出發(fā)，經(jīng)過燈L1、燈L2，電流逐漸變小，所以燈L1較亮，燈L2較暗。小麗認(rèn)為小紅解釋是錯誤的，她僅用圖中的器材設(shè)計了一個實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象就能說明小紅解釋是錯誤的。請你在虛線框內(nèi)畫出小麗設(shè)計的實驗電路圖。
參考答案：
熱身訓(xùn)練：
0.5;
B；
B；
A；
（1）閉合S、S3，斷開S1、S2；（2）I=I1+I2；（3）排除偶然性，尋找普遍規(guī)律；
6. （1）斷開開關(guān)；（2）斷路；（3）電流表的正負(fù)接線柱接反了；0.24；（4）應(yīng)換用不同的燈泡測量多組數(shù)據(jù)；（5）不變；變大。
拓展閱讀：
（1）B；
（2）；
（3）0.22A；
2.（1）量程；
（2）開關(guān)未斷開；可行；不可行；
（3）如下圖。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)

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