15.5串、并联电路中电流的规律
基础巩固
1.连接电路时,开关应 ;将电流表接入电路中时,应先用 量程试触,若示数小于
A,则在改用 量程。
【答案】断开;较大;0.6;0~0.6A
【解析】连接电路时,开关应断开;在不知电流大小的情况下,电流表应先用大量程试触,根据指针偏转角度大小确定选用合适的量程;若求数小于0.6A,则改用0~0.6A这个较小的量程重新测量,减小误差
2.串联电路中的电流处处 ,用代数式表示为: 。
【答案】相等;I=I1=I2
【解析】串联电路的特点:电路无分支,就是通过一个元件的电流同时也通过另一个元件,在串联电路中电流处处相等;用代数式表示为:I=I1=I2。
3.并联电路干路中的电流等于各支路电流 ,用代数式表示为: 。
【答案】之和;I=I1+I2
【解析】在并联电路中,电流是和的关系,即干路电流等于各个支路电流之和;即:I=I1+I2。
4.(2021济宁)将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,则通过较亮灯泡的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过较暗灯泡的电流,判断依据是 。
【答案】等于;串联电路中电流处处相等
【解析】由题知,两个不同的小灯泡串联在电路中,所以通过两灯的电流是相等的,依据是串联电路中电流处处相等。
5.如图所示是一种LED手电筒,它用两节干电池做电源,由5个LED并联组成,每个LED的额定电流为15 mA,则这种LED手电筒正常工作时的总电流为 mA.
【答案】75
【解析】5个LED并联,正常工作时的总电流为:I=5IA=5×15 mA=75 mA.
6.“红灯停,绿灯行,黄灯也要等一等,交通安全要注意”.路口的这些交通指示灯是 的(填“串联”或“并联”).有时红灯快结束时黄灯也同时亮了,此时电路中的总电流 (填“变大”“不变”或“变小”).
【答案】并联;变大
【解析】根据交通指示灯工作时的常识可知,红灯亮时,黄灯不亮,绿灯不亮,它们是相互不影响工作的,是并联.因为指示灯是并联的,红灯快结束时黄灯同时亮了,相当于又增加了一条支路,干路电流会变大.
7.如图所示的电路中,A处导线直径小于B处导线直径,那么通过A处和B处的电流的关系是
IA IB。
【答案】=
【解析】由图知,A导线与B导线串联,根据串联电路的电流特点可知,通过它们的电流相等。
8.将灯L1,L2串联在某电路中,发现灯L2比灯L1亮很多,下列说法正确的是 ( )
A.通过L2的电流比L1大 B.通过L2的电流比L1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】因为串联电路中各处电流相等,所以通过两灯泡的电流相等,与灯泡的亮暗没有关系,故C正确,A,B,D错误.
9.如图电路,关于电路中电流关系表达正确的是 ( )
A.IA=IB=IC B.IA=IB+IC C.IA+IB=IC D.IB=IA+IC
【答案】C
【解析】根据图示可知两灯泡并联,C点电流为干路电流,A,B两点电流为支路电流,因此C点电流等于A,B两点电流之和.
10.图中的电路中,如果通过灯L1和L2的电流分别为0.4A和0.8A。则电流表A1和A2的示数分别是( )
A.0.8A,0.4A B.0.4A,0.8A C.1.2A,0.4A D.1.2A,0.8A
【答案】D
【解析】已知通过灯L1和L2的电流分别为0.4A和0.8A,所以电流表A2的示数为0.8A;
又因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A1的示数:
I干=I1+I2=0.8A+0.4A=1.2A。
11.如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则下列说法错误的是( )
A.电流表A1的读数是0.3A B.灯泡L1和L2并联
C.电流表A1一定连接“﹣、3”接线柱 D.通过灯L1的电流为0.9A
【答案】A
【解析】(1)由图甲知,电流从正极流出经电流表A1后分成两支,一支通过L1,另一支通过L2和A2,所以两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2的电流,故B正确;
(2)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A2读数是0.6A,由图乙知,电流表A1应选择0~3A的量程,连接“﹣、3”接线柱,A1读数为1.5A,故A错误,C正确;
则通过L1的电流I1=I﹣I2=1.5A﹣0.6A=0.9A,故D正确。
12.已知通过灯L1与L2的电流之比为1∶1,则L1与L2( )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.串、并联都可能 D.无法测知
【答案】C
【解析】两只小灯泡L1、L2串联在电路中,通过它们的电流相等。则通过L1、L2的电流比为1:1;
若两只灯泡规格相同,并联时通过灯L1与L2的电流之比为1:1,则L1与L2串、并联都可能。
13.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IA=05A,IB=03A,IC=02A,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】当完成以上的基本操作后,换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值,这样符合实验的要求,能够使最终的结论更具普遍性。
14.在探究串联电路中电流的规律时,将一只准确的电流表接入电路后,合上开关,灯泡均发光,但电流表的示数为零,造成这一现象的原因可能是( )
A.电流表的正、负接线柱接反了
B.电流表被短路
C.电源坏了,电路中没有电流
D.电流表接线柱接触不良
【答案】B
【解析】A、如果电流表的正、负接线柱接反了,会出现指针倒转的情况,而不应为零;
B、灯泡亮,说明电流表处已接入电路,示数为零最大的可能就是被导线短路,造成电流走了导线,而没有通过电流表;
C、如果电源坏了,不但电流表的示数为零,灯泡更不会发光;
D、因为电流表是串联在电路中的,如果电流表被开路,则整个电路不通,灯泡也就不会亮了。
15.下列图中,灯L1、L2并联,用电流表测干路和支路的电流,其中正确的是( )
A B C D
【答案】C
【解析】A、由图可见,电流表A的“+”、“﹣”接线柱接反了,故该选项不正确;
B、由图可见,电流表A1和A2的“+”、“﹣”接线柱接反了,故该选项不正确;
C、三个电流表的“+”、“﹣”接线柱都正确,并且A测干路总电流,A1测通过灯L1的电流,A2测灯L2的电流,故该选项正确;
D、由图可见,电流表A的“+”、“﹣”接线柱接反了,故该选项不正确。
16.如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是 (选填“相同”或“不相同”)的。
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)小明先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 (选填“灯L1断路”或“灯L1短路”)。
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流I1=0.8A,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2= A、I= A。小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 (写关系式即可)。
(6)本次实验的不足之处是: 。
【答案】(1)不相同;(2)如图
(3)断开;(4)灯L1断路;(5)0.2;1;I=I1+I2;(6)只做一次实验,结论具有偶然性
【解析】(1)为避免实验的偶然性,要选择两个不同规格的灯泡多次实验;
(2)该电路为并联电路,电流表测量灯泡L1的电流,开关控制整个电路,实物图如答案图所示;
(3)为保护电路安全,连接电路时,开关应断开;
(4)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,说明干路和L2支路是通路,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是L1或电流表断路造成的;
(5)因干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流大于支路电流,在图丙中,因指针偏转角度相同,测干路电流时应选用大量程,分度值为0.1A,示数为1A;测通过L2支路的电流选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A;
由数据可得:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,并联电路中电流规律的表达式是:I=I1+I2;
(6)本次实验的不足之处是:只做一次实验,结论具有偶然性。
能力提升
17.如图所示的电路,当只闭合S1时,L1 、L2 (均填“发光”或“不发光”),当S1,S2都闭合时,A1的示数为1.2 A,A2的示数为0.5 A,则通过灯泡L2的电流为 A.
【答案】不发光;发光;0.7
【解析】当只闭合S1时,电路为L2的基本电路,因此L1不发光,L2发光;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=1.2 A-0.5 A=0.7 A.
18.如图所示,通过灯L1、L2、L3的电流分别为0.1A,0.2A,0.3A,则电流表A1的示数为_________A,A2的示数为_________A。
【答案】0.5;0.3
【解析】由电路图可知,灯泡L1、L2、L3并联,电流表A1测通过L2和L3的电流之和,电流表A2测通过L1和L2的电流之和,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
IA1=I2+I3=0.2A+0.3A=0.5A,
IA2=I1+I2=0.1A+0.2A=0.3A。
19.小红和小丽用电流表测量电路中的电流,小红接入电路中的是0~0.6 A量程,而小丽却按照0~3 A量程读得测量电流值为2.4 A,则实际测得的电流应该是 ( )
A.1.2 A B.4.8 A C.0.12 A D.0.48 A
【答案】D
【解析】电流表使用“0~0.6 A”的量程时,按照“0~3 A”的量程读成了2.4 A,正确读数应为=0.48 A.
20.如图所示,当开关闭合后,电流表A1和A2的示数与开关闭合前相比较,下列说法中正确的是( )
A.A1不变,A2增大
B.A1和A2的示数都增大
C.A1和A2的示数都减小
D.A1减小,A2增大
【答案】B
【解析】开关闭合前,电路中只有L1,电流表A1测量通过L1中的电流,A2的示数为0;当开关闭合时两灯并联,电流表A1测量干路电流,A2测量通过支路L2中的电流,并联电路互不影响,I=I1+I2,A1示数变大,A2示数变大.
21.下面的电路中,开关S闭合时,电流表A1与A的示数如图甲、乙所示,则电流表A2的示数为( )
A.1.1A B.0.5A C.0.1A D.无法确定
【答案】A
【解析】由图可知:灯L1与灯L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L1电流。
根据并联电路电流规律可知:干路电流大于支路电流。而从两表指针偏转位置来看,A1偏转的比A还大,说明这两表使用的量程不同。由此得出:A1一定使用的是0~0.6A量程,A使用的是0~3A量程。
0~0.6A量程的分度值是0.02A,所以A1的读数是0.4A。
0~3A量程的分度值是0.1A,所以A的读数是1.5A;根据并联电路电流规律:I=I1+I2,
得出灯L2的电流:I2=I-I1=1.5A-0.4A=1.1A.即电流表A2示数为1.1A。
22.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】(1)C;(2)正确;(3)干路
【解析】(1)实验中为了防止偶然性的发生,寻找普遍的规律,应选用不同规格的灯泡多次实验,故C正确;
(2)由图可知,指针偏转的角度正常,不偏大也不偏小,量程选择正确;
(3)由图可知,C在干路中,则C处的电流为干路电流。
23.下面是两组同学探究串联电路和并联电路电流特点的实验,请您帮他们完成实验:
(一)小钟组正在探究“串联电路电流特点”:(如图所示)
(1)小钟将两只不一样的灯泡串联在同一电源上,有一只灯泡发出了很强的光,而另一只灯泡却发出较暗的光,同学们议论纷纷,你认为正确的是
A.发光强的灯泡中的电流大 B.发光暗的灯泡中的电流小
C.两灯中的电流一样大 D.发光暗的灯泡可能没有接触好
(2)同组的晓晓在实验中用电流表测量电路中的电流,她实际用0~3A的量程进行测量,但是她发现这一量程的刻度不够清楚,于是她从0~0.6A的量程中读出指针的示数是0.46A,你判断她实际电路中的电流值是
A.0.46A B.0.82A C.1.15A D.2.3A
(3)分析下表中的数据:
实验次数 A处电流/A B处电流/A C处电流/A
1 1.2 1.2 1.2
2 2.5 2.5 2.5
3 1.8 1.8 1.8
分析表中数据可总结得出结论: 。
(二)小星和小火按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路如图中的图1所示。
(1)在连接电路的过程中,开关应该 。
(2)在使用电流表测电流的实验中,小钟试触时电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转,如图2所示,根据你的分析,你认为原因可能是 。
(3)请在图3上只改动一根导线,符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器。(要求:在需要改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)
(4)他们改正错误后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,见下表:
实验次数 A处的电流 IA/A B处的电流 IB/A C处的电流 IC/A
1 0.10 0.12 0.22
2 0.22 0.24 0.46
3 0.26 0.30 0.56
通过对上面数据的分析,可以得出的结论是: 。
【答案】(一)(1)C;(2)D;(3)串联电路中电流处处相等;
(二)(1)断开;(2)电流表的正负接线柱接反了;
(3)电路图如图所示:
(4)并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
【解析】(一)(1)灯泡亮度由灯泡的实际功率决定,两灯泡串联,通过它们电流相等,故AB错误,C正确;如果灯泡接触不良,则电路断路,两灯泡都不发光,故D错误;
(2)电流表0~3A量程的分度值是0~0.6A量程分度值的5倍,已知从0~0.6A的量程中读出指针的示数是0.46A,则实际电路中的电流值为0.46A×5=2.3A;
(3)由表中实验数据可知IA=IB=IC,由此可知,在串联电路中,电流处处相等;
(二)(1)在连接电路的过程中,开关应该断开。
(2)由图2所示电流表可知,电流表指针反向偏转,这是由电流表正负接线柱接反造成的;
(3)由图3所示的电路可知,电流表A2与灯L2被短路,电流表A2正负接线柱接反了;要使L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器,改正后的电路图如答案图所示
(4)由表中实验数据可知IC=IA+IB,由此可知,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
24.小明同学家中有一台电视机、一台洗衣机、四盏相同的照明电灯、一台电脑,它们工作时的电流分别为300 mA、1 A、200 mA(每盏照明灯)、500 mA,则它们同时工作时,干路电流是多少 如果干路中的电流不允许超过3 A,问这些用电器能否同时使用
【答案】它们同时工作时,干路电流等于2.6 A;能同时使用
【解析】家用电器都是并联的,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,如果它们同时工作,则干路中的总电流:I=0.3 A+1 A+0.2 A×4+0.5 A=2.6 A,因为2.6 A<3 A,所以这些用电器能同时使用.
25.如下图所示,已知通过灯L1的电流为0.4A,通过灯L2的电流为0.6A。要求:
①用电流表A2测量干路电流,A1测量通过灯L1中的电流,用铅笔线代替导线,把图所示的实物元件连接起来,导线不准交叉。
②在虚线框中画出对应的电路图。
③在图中标出电流表A2的指针位置,并标出A2所用的接线柱。
【答案】
【解析】(1)L1的电流为0.4A,通过灯L2的电流为0.6A,电流不相等,由此知两灯并联,干路电流为1.0A;
A1测量通过灯L1中的电流,A2测干路电流,A1与L1串联后与灯泡L2并联,再与开关、电流表A2、电源串联组成电路,
电流表A1量程为0~0.6A;电流表A2量程为0~3A,且电流从正接线柱流入负接线柱流出,如图答案所示
(2)根据实物连接画出电路图如答案图所示。
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