2022-2023学年九年级人教物理同步习题 15.5 串并联电路中电流的规律(Word版含答案)

文档属性

名称 2022-2023学年九年级人教物理同步习题 15.5 串并联电路中电流的规律(Word版含答案)
格式 zip
文件大小 477.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-08-23 02:22:33

文档简介

第五节 串、并联电路的电流规律
要点一、串联电路的电流规律
串联电路中各处电流都相等。表达式: I1= I2 = I3……
要点二、并联电路中电流规律
并联电路中干路中电流等于各支路电流之和。表达式:I= I1+ I2 +I3 +……
1、串联电路中电流的特点:串联电路中电流 ;
2、并联电路中电流的特点:并联电路 ;
3、识别电路串、并联的常用方法
①电流分析法:在识别电路时,电流:电源正极→各用电器→电源负极,若途中不分流用电器串联;若电流在某一处分流,每条支路只有一个用电器,这些用电器并联;若每条支路不只一个用电器,这时电路有串有并,叫混联电路
②断开法:去掉任意一个用电器,若另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联;若另一个用电器不受影响仍然工作则这两个用电器为并联。
例1.在“探究并联电路中的电流关系”实验中
(1)小明想测量干路电流,连接的电路如图甲所示,检查电路发现只有一根导线接错了,请在这根导线上打上“×”,并改正。
(2)连接正确的电路后,闭合开关,电流表的示数为0.46A,请在图乙中画出指针的位置(O为指针转轴)。
(3)小明换用不同规格的灯泡,多次改变电表位置,将测量数据记录在下表中。
实验次数 支路电流I1/A 支路电流I2/A 干路电流l总/A
1 0.30 0.16 0.46
2 0.20 0.20 0.40
3 0.24 0.34 0.58
分析数据得出结论:在并联电路中,   。
类型二 理解串联电路电流规律
例2.将灯L1和L2串联接入电路中时,都发光,但L1较亮一些,则通过L1和L2的电流I1和I2的关系是(  )
A.I1>I2 B.I1<I2 C.I1=I2 D.不能确定
类型三 理解并联电路电流规律
例3.将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中,闭合开关S1、S2后下列说法中正确的是(  )
A.电流表测量干路电流 B.L1与L2的亮度一定相同
C.通过L1和L2的电流一定相等 D.只断开S2,L1发光且亮度不变
例4.如图甲所示电路,闭合开关S,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,则通过灯泡L1和L2的电流分别为(  )
A.2.6A 0.52A B.0.52A 2.08A
C.2.08A 0.52A D.0.52A 2.6A
一.选择题(共7小题)
1.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
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Ra<Rb,将它们串联接入电路中,如图所示,通过a、b电流分别为Ia和Ib,则下列说法正确的是(  )
A.Ia>Ib B.Ia<Ib C.Ia=Ib D.无法判断
3.在如图甲电路中,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0.5A,则下列说法正确的是(  )
A.电流表A1一定连接“3A”接线柱 B.灯泡L1和L2串联
C.通过灯L1、L2的电流都为0.5A D.通过灯L1的电流1.5A
4.如图的插线板中,a接额定功率为375W的打印机、b接额定功率为5W路由器、c与电源连接,当这两个用电器均正常工作时,a、b、c中的电流(  )
A.a最大 B.b最大 C.c最大 D.一样大
5.如图甲所示电路,合上开关后两灯正常发光,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A2的示数为0.6A,则(  )
A.两灯是串联连接的 B.流过L1的电流是0.3A
C.流过L2的电流是0.6A D.干路电流是1.1A
二.填空题(共7小题)
6.如图,把两个灯泡串联后接到电源上,合上开关S后,发现L1比L2亮,设通过灯泡L1的电流为I1,通过灯泡L2的电流为I2,则I1   I2(选填“>”、“<”或“=”)。若工作过程中灯泡L1突然烧坏,则灯泡L2   (选填“仍亮”或“不亮”)。
7.如图甲所示电路,当开关S闭合后,电流表示数如图乙所示,其中a电流表测量的是通过   (选填“电源”“L1”或“L2”)的电流,b电流表的示数应为   A,通过L2的电流是   A。
8.并联电路中的一部分电路如图所示,当开关闭合电路接通后,电流表的读数0.3A,通过导线ab的电流是0.8A,若导线ab的电流方向是从a流向b时,则通过导线ac的电流是   A;若导线ab的电流方向是从b流向a时,则通过导线ac的电流是   A。
9.如图所示,三个灯泡的规格相同,开关闭合后三个灯泡都正常发光,电流表A2的示数为0.9A,电流表A1的示数为   。如果灯泡L1内的自由电子由a到b移动,则电源E的   (填“上”或“下”)端为正极。
10.如图所示,开关S闭合后,发现A1A2两只电流表的指针恰好偏转到同一位置,若通过L1的电流为0.8A,则电流表A1示数是   A,电流表A2示数
是   A。
11.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,每只LED的额定电流为15mA,则这种LED手电筒正常工作时的总电流
为   mA。
12.在如图所示的电路中,开关闭合后,电流表A1、A2、A3的示数分别为6A、5A、9A,则通过灯泡L1的电流为   A,通过灯泡L2的电流为   A。
三.实验探究题(共2小题)
13.小虎按照如图的电路探究“串联电路电流的规律”:
(1)连接电路时,小虎先选用电流表的大量程,闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若指针的偏转   ,则换用电流表的小量程。
(2)连接好电路后闭合开关,小虎发现L1、L2两只灯泡都不亮,他用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,按一下灯泡L2,两灯都亮,松开手两灯又不亮,则故障可能是   (填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”或“L2接触不良”);
(3)排除故障后,将电流表接到A、B、C等不同的位置,观察并记录电流表示数,可初步得出结论:   ;
(4)为了使结论更有普遍性,小虎接下来的操作应该是   。
14.小余和小乐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1所示。
(1)在连接电路的过程中,开关应该   。
(2)在实验中,小余试触时电流表的指针偏转情况如图2所示,根据你的分析,你认为原因可能是   
(3)在实验过程中他们连接了如图3所示的电路闭合开关后,观察到灯L2   (选填“发光”或“不发光”):通过分析电路连接情况,该电路存在的问题是:   (写出一条即可)。
(4)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。
(5)他们连好电路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
他们下一步应该做的是   。
A、整理器材,结束实验
B、改变电流表的量程或换电流表再测几次
C、换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值,这样做的目的是:   。
通过对上面数据的分析,可以得出的结论是:   。
815.5 串并联电路中电流的规律
1、串联电路中电流的特点:串联电路中电流 处处相等 ;
2、并联电路中电流的特点:并联电路 干路电流等于各支路电流之和 ;
3、识别电路串、并联的常用方法
①电流分析法:在识别电路时,电流:电源正极→各用电器→电源负极,若途中不分流用电器串联;若电流在某一处分流,每条支路只有一个用电器,这些用电器并联;若每条支路不只一个用电器,这时电路有串有并,叫混联电路
②断开法:去掉任意一个用电器,若另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联;若另一个用电器不受影响仍然工作则这两个用电器为并联。
类型一 探究串并联电路中电流的规律
例1.在“探究并联电路中的电流关系”实验中
(1)小明想测量干路电流,连接的电路如图甲所示,检查电路发现只有一根导线接错了,请在这根导线上打上“×”,并改正。
(2)连接正确的电路后,闭合开关,电流表的示数为0.46A,请在图乙中画出指针的位置(O为指针转轴)。
(3)小明换用不同规格的灯泡,多次改变电表位置,将测量数据记录在下表中。
实验次数 支路电流I1/A 支路电流I2/A 干路电流l总/A
1 0.30 0.16 0.46
2 0.20 0.20 0.40
3 0.24 0.34 0.58
分析数据得出结论:在并联电路中, 干路电流等于各支路电流之和 。
【答案】(1)如上左所示;(2)如上右所示;(3)干路电流等于各支路电流之和
【解析】(1)原电路中,两灯短路了,改正后如下左所示:
(2)电流表分度值为0.02A,连接正确的电路后,闭合开关,电流表的示数为0.46A,指针的位置如上右所示;
(3)分析数据得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
类型二 理解串联电路电流规律
例2.将灯L1和L2串联接入电路中时,都发光,但L1较亮一些,则通过L1和L2的电流I1和I2的关系是(  )
A.I1>I2 B.I1<I2 C.I1=I2 D.不能确定
【答案】C。
【解析】
因为串联电路中电流处处相等,所以当灯L1和L2串联时通过两灯的电流相等,即I1=I2。
类型三 理解并联电路电流规律
例3.将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中,闭合开关S1、S2后下列说法中正确的是(  )
A.电流表测量干路电流 B.L1与L2的亮度一定相同
C.通过L1和L2的电流一定相等 D.只断开S2,L1发光且亮度不变
【答案】D。
【解析】
由图知,灯泡L1、L2并列接在电路中,即两灯并联;电流表和L1在一条支路上,则电流表测量通过L1的电流;开关S2和L2在另一条支路上,开关S2只控制灯L2;开关S1在干路上,则开关S1控制整个电路。
A、由图知,电流表和L1在一条支路上,电流表测量通过L1的电流,故A错;
B、灯泡L1、L2的规格不同,并联在同一电路中,则L1与L2的亮度不相同,故B错;
C、灯泡L1、L2的规格不同,并联在同一电路中,则通过L1和L2的电流不相等,故C错;
D、灯泡L1、L2并联在同一电路中,只断开S2,只有L1发光,因并联电路各支路互不影响,所以L1的亮度不变,故D正确。
例4.如图甲所示电路,闭合开关S,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,则通过灯泡L1和L2的电流分别为(  )
A.2.6A 0.52A B.0.52A 2.08A
C.2.08A 0.52A D.0.52A 2.6A
【答案】C。
【解析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,
所以,干路电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=2.6A,
L2支路电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数I2=0.52A,
则灯L1中的电流:
I1=I﹣I2=2.6A﹣0.52A=2.08A。
一.选择题(共7小题)
1.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。
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Ra<Rb,将它们串联接入电路中,如图所示,通过a、b电流分别为Ia和Ib,则下列说法正确的是(  )
A.Ia>Ib B.Ia<Ib C.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。
3.在如图甲电路中,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0.5A,则下列说法正确的是(  )
A.电流表A1一定连接“3A”接线柱 B.灯泡L1和L2串联
C.通过灯L1、L2的电流都为0.5A D.通过灯L1的电流1.5A
【答案】A。
【解析】
由图可知,两灯并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流;
因为并联电路中干路电流大于任一支路的电流,且电流表A1、A2的指针位置相同,
所以,电流表A1选用大量程,连接“3A”接线柱,由图乙可知电流表A1的示数是1.5A,即电路的总电流I=1.5A;
电流表A2选用小量程,则通过灯L2的电流为I2=0.5A,
因为I=I1+I2,
所以,通过灯L1的电流I1=I﹣I2=1.5A﹣0.5A=1A,故A正确、BCD错误。
4.如图的插线板中,a接额定功率为375W的打印机、b接额定功率为5W路由器、c与电源连接,当这两个用电器均正常工作时,a、b、c中的电流(  )
A.a最大 B.b最大 C.c最大 D.一样大
【答案】C。
【解析】由图可知,打印机和路由器并联,c点在干路上,a、b两点在两条支路;并联电路电流的特点是:干路电流等于各支路电流之和,因此有Ic=Ia+Ib.则a、b、c中的电流c最大。
5.如图甲所示电路,合上开关后两灯正常发光,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A2的示数为0.6A,则(  )
A.两灯是串联连接的 B.流过L1的电流是0.3A
C.流过L2的电流是0.6A D.干路电流是1.1A
【答案】B。
【解析】
(1)由电路图可知,电流从电源正极流出经电流表A2后分成两支,一支通过L2,另一支通过A1、L1,经开关回到电源负极,所以两灯是并联的,故A错误。
(2)由(1)分析知,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测干路电流,所以干路为0.6A,故D错误;
(3)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则A2大于A1的示数,而从电流表A1指针偏转位置来看,电流表A2的量程应为0~0.6A,分度值为0.02A,示数I=0.3A,即L1的电流为0.3A,故B正确;
(4)由于并联电路电流规律:I=I1+I2,故通过灯L2的电流:I2=I﹣I1=0.6A﹣0.3A=0.3A,故C错误。
二.填空题(共7小题)
6.如图,把两个灯泡串联后接到电源上,合上开关S后,发现L1比L2亮,设通过灯泡L1的电流为I1,通过灯泡L2的电流为I2,则I1 = I2(选填“>”、“<”或“=”)。若工作过程中灯泡L1突然烧坏,则灯泡L2 不亮 (选填“仍亮”或“不亮”)。
【答案】=,不亮。
【解析】因为串联电路中处处电流相等,因此通过L1、L2的电流相等,故I1=I2;因为串联电路中出现断路现象,整个电路将停止工作,因此如果灯泡L1突然烧坏,则灯泡L2不会发光。
7.如图甲所示电路,当开关S闭合后,电流表示数如图乙所示,其中a电流表测量的是通过 L1 (选填“电源”“L1”或“L2”)的电流,b电流表的示数应为 1.2 A,通过L2的电流是 0.9 A。
【答案】L1;1.2;0.9。
【解析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角,所以b电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.2A;
a电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以L2中的电流为1.2A﹣0.3A=0.9A;
8.并联电路中的一部分电路如图所示,当开关闭合电路接通后,电流表的读数0.3A,通过导线ab的电流是0.8A,若导线ab的电流方向是从a流向b时,则通过导线ac的电流是 0.5 A;若导线ab的电流方向是从b流向a时,则通过导线ac的电流是 1.1 A。
【答案】0.5;1.1。
【解析】由题知,该电路为并联电路中的一部分;
(1)电流从电流表的“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出,若导线ab的电流方向是从a流向b时,如下图所示:
由题知,IA=0.3A,Iab=0.8A,即IA<Iab,
所以,ac中电流方向是由c到a,ab在干路,ac在支路,
根据并联电路的电流规律可知,通过ac的电流Iac=Iab﹣IA=0.8A﹣0.3A=0.5A;
(2)若导线ab的电流方向是从b流向a时,如下图所示:
因此ac中电流方向是由a到c,ac在干路,ab在支路,
所以,通过ac的电流Iac=Iab+IA=0.8A+0.3A=1.1A。
9.如图所示,三个灯泡的规格相同,开关闭合后三个灯泡都正常发光,电流表A2的示数为0.9A,电流表A1的示数为 1.35A 。如果灯泡L1内的自由电子由a到b移动,则电源E的 下 (填“上”或“下”)端为正极。
【答案】1.35A;下。
【解析】由图可知,三灯并联,电流表A1测的是干路电流,A2测的是通过L2和A3的电流,
因为三个灯泡的规格相同,由电流表A2的示数为0.9A,可得通过每个灯泡的电流都为0.9A=0.45A,
则电流表A1的示数为0.9A+=0.45A=1.35A,
因为自由电子的移动方向和电电流的方向相反,灯泡L1内的自由电子由a到b移动,则电源E的下端为正极。
10.如图所示,开关S闭合后,发现A1A2两只电流表的指针恰好偏转到同一位置,若通过L1的电流为0.8A,则电流表A1示数是 1 A,电流表A2示数是 0.2 A。
【答案】1;0.2。
【解析】电路图可知,灯L1和L2组成并联电路,电流表A1测干路的电流,电流表A2测通过灯L2的电流;
因为并联电路干路电流等于支路电流之和,且两个电流表的指针所指位置相同,所以电流表A1的量程是0~3A,最小分度值是0.02A;电流表A2的量程是0~0.6A,最小分度值为0.02A,
A1 A2两只电流表的指针恰好偏转到同一位置,则大量程正好是小量程的5倍,
因此电流表A2示数,即通过灯L2的电流:I20.2A,
则干路的电流I=I1+I2=0.8A+0.2A=1A;
11.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,每只LED的额定电流为15mA,则这种LED手电筒正常工作时的总电流为 75 mA。
【答案】75。
【解析】∵5个LED并联,
∴正常工作时的总电流为I=5I1=5×15mA=75mA。
12.在如图所示的电路中,开关闭合后,电流表A1、A2、A3的示数分别为6A、5A、9A,则通过灯泡L1的电流为 3 A,通过灯泡L2的电流为 2 A。
【答案】3;2。
【解析】
由电路图可知,三个灯泡并联,电流表A3测干路电流,电流表A1测L2和L3支路的电流之和,电流表A2测L1和L2支路的电流之和,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电灯L1、L2、的电流分别为:
I1=IA3﹣IA1=9A﹣6A=3A,
I2=IA2﹣I1=5A﹣3A=2A。
三.实验探究题(共2小题)
13.小虎按照如图的电路探究“串联电路电流的规律”:
(1)连接电路时,小虎先选用电流表的大量程,闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若指针的偏转 角度过小 ,则换用电流表的小量程。
(2)连接好电路后闭合开关,小虎发现L1、L2两只灯泡都不亮,他用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,按一下灯泡L2,两灯都亮,松开手两灯又不亮,则故障可能是 L2接触不良 (填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”或“L2接触不良”);
(3)排除故障后,将电流表接到A、B、C等不同的位置,观察并记录电流表示数,可初步得出结论: 串联电路中各处的电流相等 ;
(4)为了使结论更有普遍性,小虎接下来的操作应该是 换用不同规格的小灯泡进行多次实验 。
【答案】(1)角度过小;(2)L2接触不良;(3)串联电路中各处的电流相等;(4)换用不同规格的小灯泡进行多次实验。
【解析】(1)连接电路时,小虎先选用电流表的大量程,闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若指针的偏转角度过小,则换用电流表的小量程。
(2)闭合开关S,L1、L2两只灯泡都不亮,电路可能为断路或短路或接触不良;
当用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,说明故障可能没有在L1;按一下灯泡L2,两灯都亮,则故障在L2;松开手两灯又不亮,说明故障可能是L2接触不良;
(3)排除故障后,将电流表接到A、B、C等不同的位置,观察并记录电流表示数,可初步得出结论:串联电路中各处的电流相等;
(3)为了使结论更有普遍性,小虎接下来的操作应该是:换用不同规格的小灯泡进行多次实验。
14.小余和小乐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1所示。
(1)在连接电路的过程中,开关应该 断开 
(2)在实验中,小余试触时电流表的指针偏转情况如图2所示,根据你的分析,你认为原因可能是 电流表正负接线柱接反了 
(3)在实验过程中他们连接了如图3所示的电路闭合开关后,观察到灯L2 不发光 (选填“发光”或“不发光”):通过分析电路连接情况,该电路存在的问题是: A2、L2被短路 (写出一条即可)。
(4)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。
(5)他们连好电路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
他们下一步应该做的是 C 。
A、整理器材,结束实验
B、改变电流表的量程或换电流表再测几次
C、换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值,这样做的目的是: 得出普遍性的规律 。
通过对上面数据的分析,可以得出的结论是: 并联电路中干路电流等于各支路电流之和 。
【答案】C;
由实验数据可知,并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
【答案】(1)断开;(2)电流表正负接线柱接反了;(3)不发光;A2、L2被短路;(4)如上所示;(5)C;得出普遍性的规律;并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
【解析】(1)为保护电路,在连接电路的过程中,开关要断开;
(2)小余试触时电流表的指针偏转情况如图2所示,即电流表指针偏向表盘左侧,说明电流表的正负接线柱接反了;
(3)灯L2与A2串联后与导线并联,故观察到灯L2 不发光;即该电路存在的问题是:A2、L2被短路;
(4)L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A1接在干路上,A2测灯L2的电流,A2与灯L2串联,开关控制所有用电器,开关接在干路上,注意电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,如下所示;
(5)为避免实验现象的偶然性,得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量,
1