串、并联电路中电流的规律教案
课 题 串、并联电路中电流的规律
教学目标 1. 通过实验探究得出串.并联电路中的电流规律。 2.在实验探究过程中,进一步练习电路的连接。 3.在实验探究过程中,进一步熟练使用电流表。
教学过程
1.电流:电流是表示电流 的物理量,用符号I表示.单位是 ,简称 ,符号 .比安培小的单位还有毫安(mA)和微安(μA),1A= mA;1mA= μA;1A= μA. 2.电流表:测量电流的仪表叫电流表.符号为,其电阻很小,理想的电流表相当于导线. 电流表的示数: 量程使用接线柱*表盘上刻度位置大格代表值小格代表值0~0.6A“-”和“0.6”下一行 A A0~3A“-”和“3”上一行 A A
3.正确使用电流表的规则:①电流表必须和被测的用电器 联.②“+”“-”接线柱的接法要正确,必须使电流从“ ”接线柱流进电流表,从“ ”接线柱流出来.③被测电流不能超过电流表的 .若不能预先估计待测电流的大小时,应选用最大量程进行试触.④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的 上.使用电表前,如果指针不指零,可调整中央调零螺旋使指针调零. 答案: 电流强弱 安培 安 A 1A=103 mA 1mA=103μA 1A=106μA 小量程: 0.2A 0.02A 大量程: 1A 0.1A 串联 + — 量程 两极 精讲1 探究串联电路的电流规律 【创设情境】通过前两次课的学习,我们知道生活中常见的电路有串联电路和并联电路。你知道它们的电流有什么样的特点吗?出示电路板:两个规格不同的小灯泡串联。闭合开关后,一灯较亮,一灯较暗。如下图所示 【揭示课题】 两个灯泡的亮度不同,是不是通过两个灯泡的电流不一样呢?-----我们今天就来探究一下串.并联电路中电流的特点。 (一)实验探究.合作研讨,探究串联电路的电流规律 【提出问题】出示两灯串联的电路图,问:串联电路中各处的电流之间有什么关系呢? 【猜想假设】 在串联电路中,各点的电流是 的。 请学生大胆猜想,并说明猜想的依据。 【设计方案】要想验证你的猜想是否正确,就要用电流表测量电路中的电流,找出串联电路中各处的电流关系,你能设计出探究串联电路各处电流关系的实验方案吗? 【实验步骤】 1.设计电路图,并在电路图中标出要测量电流的地方。 根据电路图连接电路,用电流表分别接入电路A、B、C三处进行测量,得到电流IA、IB、IC,记录到下列表格中。 先测量A点电流值IA (2)再测量B点电流值IB (3)再测量C点电流值IC 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 次数IA/AIB/AIC/A123
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。 5.实验完毕,断开开关,整理器材。 【分析数据】各组的实验都完成后,请一些组的同学把他们的实验成果-----实验测得的数据进行展示。根据数据你们得出了什么结论 是否验证了你们的猜想? 【得出结论】 串联电路中各处电流 。即:Ia=Ib=Ic 【类比】将“电流”与“水流”进行“类比” 【例1】甲乙两灯组成的串联电路,如果通过甲灯比乙灯亮,则通过甲灯的电流I甲与通过乙灯的电流I乙的大小相比较是: ( ) 答案:B A.I 甲 >I 乙 B.I 甲 =I 乙 C.I 甲 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。 5.实验完毕,断开开关,整理器材。 【分析数据】各组的实验都完成后,请一些组的同学把他们的实验成果-----实验测得的数据进行展示。根据数据你们得出了什么结论 是否验证了你们的猜想? 【得出结论】 并联电路中干路电流等于 。即:Ia=Ib+Ic 【交流评估】引导学生对实验过程进行评估.反思,提升思维高度。 【类比】将“电流”与“水流”进行“类比” 【例1】如图,闭合开关S,三个电流表A1、A2、A3的示数分别是I1、I2、I3,则下列它们的关系式中,正确的是( ) 答案:B A. I1=I2+I3 B. I2=I1+I3 C. I3=I1+I2 D. I1=I2=I3 【例2】在“探究并联电路中电流的特点”的实验中,实验电路如图甲所示,闭合开关S后,电流表A、A1的示数分别如图乙、丙所示。在实验中,忽略电流表接线柱的接线情况,则通过灯泡L1的电流大小为 A,通过L2的电流大小为 A。 答案:0.5 0.36 【变式1】某实验小组想探究“并联电路中电流的规律”,小明同学猜想:并联电路中各支路的电流相等。他设计了如图左所示的电路图。准备测量A、B、C三处的电流,他从实验室取来了1只电流表、2只规格完全相同的小灯泡,1只开关、2只电池和若干导线进行实验。 画好电路图后,小明开始连接电路,在连接电路过程中,开关应该是 的。 (2)小明想进行测量B处的电流,请你用笔画线帮他在图右中连好正确的实物图(已知电流约为0.2A);(3)小明没完B、C两点的电流并做好了记录,如图18是小明测A点电流时电流表的偏转情况,请你读出示数并填入图19的表格中: IB/AIC/AIA/A0.180.18
分析表格中的数据,小明得出结论:并联电路中各支路电流相等,小明得出错误的实验结论,主要的原因是: ,请你对小时的实验提出一条合理的改进措施: 。 答案:断开;0.36;两个小灯泡完全相同;换规格不一样的小灯泡 【变式2】在图甲所示的电路中,电源由两节干电池串联组成,则L1和L2是______联的,当闭合开关后发现三只电表的指针位置完全一样,如图乙所示,通过L1的电流I1=______A,通过L2的电流I2=______A. 答案:并 1.6 0.4 出题角度1:串并联电路电流规律 【例1】若电视机的工作电流为400mA,电冰箱的工作电流为800mA,干路电线允许通过的最大电流为2A,则通过计算可知这两个用电器 (填“能”或“不能”)同时工作。有一种节日彩灯上串联着20只小灯泡,接在电压为220V的电路上。如果电源插头处的电流是200mA,那么,通过小灯泡的总电流是 A。 答案:能 0.2A 【例2】小丽用0~0.6 A和0~3 A两个量程的电流表研究图甲所示电路中通过a、b两点的电流大小关系。电流表接在a点时,指针位置如图乙;电流表接在b点时,指针位置如图丙。
(1)两次测量指针的位置不同的原因是 __________________________________________。
(2)电路中的实际电流以____(选填“乙”或“丙”)表的读数为准,这是因为____________。
(3)电路中的实际电流是___________________A。 答案:两次电流表所选量程不同 乙 选用量程小,分度值小,测量结果较精确 0.48 【变式1】在如图甲电路中,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,电流表A1、A2的指针均在图乙所示的位置,下列说法正确的是( ) 答案:C A.电路的总电流为1.8A B.通过灯L1、L2的电流都为0.3A C.通过灯L1的电流为1.2A D.电流表A1的示数是1.2A 【变式2】如图是小明探究串联电路电流特点的实验电路图: (1)小明最好选择两个小灯泡的规格应该是 的。(填“相同”或“不相同”)。 (2)连接实物,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。 (3)小明连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后,刚将线路两端接到电源两极,L2就亮了,但L1没亮。他在实验操作中不当之处是: 。实验时L1没亮的原因可能是( ) A.通过灯泡L1的电流比L2中的电流小 B.L1灯泡的灯丝断了 C.L1灯座处可能短路了 D.L1灯泡靠近电源正极 (4)下表是小明实验中测得的三组数据:由表格数据可得出结论: 。 (5)为了使结论更有普遍性,可采用的方法是: 。 A.换用不同规格灯泡多次实验 B.改变电源电压多次实验 (6)甲、乙两同学在做实验时,闭合开关前,电流表的指针均指在零刻度处;当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况.请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题?(填在下面横线上) 甲: 。 乙: 。 答案:(1)不相同;(2)略(3)连接电路时没有断开开关 C (4)串联电路电流处处相等 (5)A (6)电流表的正负接线柱接反了 选择的量程太大 一、串并联电路电流规律 1.串联电路:I =I1=I2 2.并联电路:I=I1+I2 二、串并联电路电流规律实验问答 1.为什么要用不同规格的灯泡实验? 答:为了避免得出电流相等是因为灯泡规格一样的谬论,使用不同规格的灯泡,结果也更具有普遍性。 2.测串(并)联电路A、B、C三处的的电流,每次都要拆掉电路,重新安装电流表,怎样更高效、简便? 答:换用三个电流表同时安装在A、B、C三处,同时测量。 3.为什么要多次测量? 答:为了归纳结论,使得结果更有普遍性 三、利用电流表判断电路故障 连接方式串联并联电路图 电流表示数 通路 干路断路 某处断路 L1支路断路 电流表损坏或未调零 L2支路断路
【A组】 1.三只小灯泡L1、L2、L3串联在电路中,灯L1最亮,灯L3最暗,则通过它们的电流( ) A.灯L1最大 B.灯L2最大 C.灯L3最大 D.一样大 答案:D 2.如图所示电路中,开关 S1 终保持闭合状态,现将开关 S2 由闭合状态扳到断开状态,下列说法正确的是( ) 答案:A A.电流表 A1、A2 示数相等 B.电流表 A1 的示数比 A2 大 C.电流表 A1 没有示数 D.以上情况都有可能 第2 题 第3 题 3.在“用电流表测电流”的实验中,某同学接成如图(a)所示的电路.当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图(b)所示,则通过灯 L2 的电流为 A,通过灯 L1 的电 流为 A. 答案:0.32;1.28 4.在探究串联电路的电流规律时,小敏同学连成了如图所示的电路。在连接电路时,电键应 ;检查电路无误后,闭合开关,三灯L1、L2、L3均发光,接着她应 ;实验时,她记录了下表中的实验数据,由表 1 中的实验数据可知 。小刚同学也做了此实验。记录的数据如表 2 所示,从表 2 中可以看出d处的电流比a、b、c处的电流大许多,出现这种情况的原因可能是 。 答案:断开; 断开开关,将电流表分别接在A、B、C处,闭合开关,观察电流表示数; 串联电路电流处处相等; 电流表量程读错 5.图甲是在做探究并联电路电流规律实验的电路图: (1)请按照图甲将图乙用笔画线代替导线连接起来,让电流表测量 B 点的电流. (2)在测量 C 点的电流时,小明将电路连接起来,检查电路时,发现电流表指针的情况如图丙所示,则出现这种情况的原因是 。 (3)纠正(2)中错误后,测出 A、B、C 三处的电流值如表所示: 实验次数 A 点/A B 点/A C 点/A 1 0.5 0.3 0.2 2 0.6 0.3 0.3 3 0.3
①第三次实验时,A 点电流如图丁所示,则 A 点的电流为 . ②观察表格中的数据可知,小明是通过 的方法获得多组数据的 A.换用不同规格灯泡多次实验 B.改变电源电压多次实验 ③根据表格的数据可以得到的结论是 . 答案:(1)如图 (2) 电流表没有调零;
(3) ①0.8A; ②A;
③在并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和. 【B组】 1.如图所示的电路中,闭合开关 S 后,下列说法正确的是( ) 答案:A A.L1、L2 两灯泡串联 B.通过 L1 灯的电流大于 L2 灯的电流 C.L1、L2 两灯泡并联 D.若 L1 灯丝烧断,L2 灯仍能正常发光 2.如图所示的电路,电源电压不变,开关 S 闭合后, 当 Sl 由断开变为闭合时,则( ) 答案:A A. A1 示数变大,A2 示数不变 B. A1 示数变大,A2 示数变大 C. A1 示数不变,A2 示数不变 D. A1 示数不变,A2 示数变小 3.在如图电路中,通过灯泡 L1 的电流为 0.7A,电流表 A2 的示数为 0.5A.下列 判断正确的是( ) 答案:B A.电流表 A1 的示数为 0.7A B.电流表 A1 的示数为 1.2A C.通过灯泡 L2 的电流为 0.5A D.通过灯泡 L2 的电流为 1.2A 4.在图甲电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则电 阻R1和R2中的电流分别为( ) 答案:C A.1.2A 0.22A B.0.98A 0.22A C.0.96A 0.24A D.0.24A 1.2A 第4题 第5题 5.如图 1 所示的电路中,A1的示数是 0.3A, 则 A2的示数是 ,流过 L2 的电流是 ;如图2所示的电路,电流表 A1 的示数是 1.2A,电流表 A2 的示数是 0.7A,则通过 L1 的电流是 ,通过 L2 的电流是 . 答案:0.3A 0.3A 0.5A 0.7A 6.如图所示电路中,三只电流表的读数分别为 I1、I2 和 I3,则它们大小的关系是 I1 I2 I3(选填“>”、“<”或“=”) 答案:< < 7.如图所示,电流表 A1、A2 和 A3 的示数分别为 1.2A、0.8A 和 0.3A 那么通过 L1 的电流为 A,通过 L2 的电流为 A. 答案:0.4 0.5 8.如图在探究并联电路电流规律的实验中。 (1)电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中; (2)小明同学在测量 A 处的电流时,发现电流表的指针偏转如图甲所示,原因是 ;电流表的指针偏转如图乙所示,是因为电流表所选量程过 (填“大”或“小”);在排除故障后, 电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 。 (3)下表是小亮同学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实验结 论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,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: A 点的电流 IAB 点的电流 IBC 点的电流 IC0.16A0.16A0.32A
① ;② 。 答案:(1)串联 (2) 电流表正负接线柱接反 大 0.26A 只做一次实验得出结论,不具有普遍性 用同一规格的小灯泡进行实验,结论不具有普遍性
1.在“电流表测电流”的实验中,用电流表测出A、B、C三处的电流分别为IA=0.4A、IB=0.2A、IC=0.2A,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( ) 答案:C A.整理器材,结束实验 B.分析数据,得出结论 C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值 D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值 2.如图所示,连入电路中的电阻R1、R2、R3允许通过的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1>I2>I3,则此部分电路中允许通过的最大电流是( ) 答案:C A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I2+I3 3.连接如图所示电路,研究串联电路中电流的特点.实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18安和0.16安,造成两个电流表示数不同的原因可能是( ) 答案:A A.电流表的缘故 B.灯泡L1和L2的电阻不同 C.导线有电阻 D.灯泡L1和L2在电路中的位置 4.如图所示,某电子线路板上有一个由三个电阻R1、R2和R3构成的局部电路。已知通过R1和R2的电流分别为400mA和100mA,则通过R3的电流可能是为 A或 。A. 答案:0.5;0.3 5.给你两节干电池(串联使用),两只灯泡L1、L2,一个单刀单掷开关S1,一只单刀双掷开关S2和若干条导线。请你设计一个并联电路,只需要使用两个开关就能先后测出干路和各支路的电流。 (1)请画出电路图; (2)用笔画线表示导线将图中的电路元件连接成实验电路图。 答案: 6.为了验证并联电路的电流特点,小薇设计了如图1所示的电路进行实验。 (1)在连接电路时,开关应处于 状态。 (2)请你在实物电路(图2)中用笔画线代替导线分别将导线a、b正确地连接到相应的接线柱上。 (3)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,看到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是: 。 (4)排除故障后,她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图中甲、乙、丙所示,可读出:I1= A,I2= A,I= A.根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各路电流的关系是 。(写出关系式即可) (5)其他同学按照小薇设计的测量电路正确进行测量,验证了他们的猜想,但他们同时发现:“并联电路各支路电流是相等的”,这个结论一定成立吗? (选填“一定”或“不一定”).为了检验这个结论是否成立,应该 继续进行实验。 (6)为了验证结论的普遍性,小薇采用 的方法进行验证。 答案:(1)断开;(2)如图所示;(3)L1或电流表断路;(4)0.5;0.52;1;I=I1+I2; (5)不一定;换用不同规格的灯泡;(6)更换不同规格的灯泡或改变电源电压进行多次实验。