2022-2023学年人教版物理九年级全册第十五章 第5节 串、并联电路中电流的规律（有详解）

第5节 串、并联电路中电流的规律
基础知识·细解读
知识点一 串联电路的电流规律 【重点】
实验：探究串联电路中各处电流的关系
【提出问题】
串联电路中各处的电流间有什么关系
【猜想与假设】
(1)串联电路中电流处处相等。
(2)串联电路中从正极到负极电流越来越小。
(3)串联电路中从正极到负极电流越来越大。
【实验器材及设计】
核心素养点拨
科学探究
物理学科核心素养中“科学探究”是指基于观察和实验提出物理问题，形成猜想和假设，设计实验与制订方案，获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。科学探究是人类探索和了解自然、获得科学知识的主要方法之一。
提醒
(1)设计实验时先画电路图，检查无误后，再沿着电流的流向从电源的正极出发连接实物图。
(2)切记闭合开关前一定要对照电路图分析实物图的连接是否正确。
【实验过程】
(1)如下图所示，它们分别是测量A、B、C三点电流的电路图。根据电路图连接实物电路，检查电路无误后，闭合开关，利用电流表分别测出A、B、C三点电流的大小，并记录实验数据，断开开关。
(2)换用不同规格的灯泡，重复上述操作，并将每次实验的数据记录在下表中。
实验次数 A处电流／A B处电流／A C处电流／A
1 0.20 0.20 0.20
2 0.28 0.28 0.28
3 0.30 0.30 0.30
(3)比较实验数据，总结串联电路中各处的电流关系。
【分析及结论】
串联电路中电流处处相等，即。
【注意事项】
(1)连接电路时，开关应断开，电流表应串联在被测电路中。
(2)串联电路中每盏小灯泡的亮度不同，甚至有的小灯泡不亮，这不能说明各处电流不相等，而是由灯泡的规格不同造成的。
(3)应从电源正极(或负极)起按电路图将元件逐个首尾顺次连接起来。
(4)选择电流表的量程时，先用电流表的大量程试触。
(5)读数时要客观、精确，视线与刻度线垂直，读数完毕，断开开关，切断电源，整理好仪器。
(6)为了避免实验的偶然性，换用不同规格的灯泡重复三次实验。
提醒
多次测量的目的
实验中使用不同规格的灯泡重复实验的目的是避免偶然性，提高实验结论的普遍性和科学性。
【例1】在探究串联电路中各处的电流有什么关系时，小明设计如下实验。把两个灯泡L1、 L2串联起来接到如图所示的电路中，分别把图中A、B、C点断开，把 接入，测量流过的电流，看看它们之间有什么关系。换上另外两个不同规格的小灯泡，再次测量三点的 ，看看是否还有同样的关系。
下表是两次测量记录的数据。回答问题：
实验次数 A点电流 B点电流 C点电流
第一次测量 0.3A 0.3A 0.3A
第二次测量 0.2A 0.2A 0.2A
(1)在连接电路时，开关必须处于 状态，这是为了防止连接电路时出现 现象。
(2)结论：串联电路中各处 相等。
解析：研究串联电路中各处电流的关系时，将电流表分别串联在电路各处，记录各点的电流大小。为了寻找普遍规律，必须换用不同规格的灯泡进行多次实验，这样得出的规律才有说服力。(1)电学实验中，为了防止在连接电路时短路，开关必须断开，连接完成检查无误后，再闭合开关。(2)由数据可以看出，两次测量中，A、B、C三点的电流始终相等，因此得出的结论是串联电路中各处电流相等。
答案：电流表 电流 (1)断开 短路 (2)电流
重要的考查点再强调：电流表一定要串联在电路中；连接电路时开关一定要处于断开状态，检查电路无误后才能闭合开关。
提醒
本实验可以采用3个规格完全相同的电流表分别接入A、B、C三点进行实验，实验设计如图所示。这样能在探究串联电路中各处电流的关系的同时避免拆卸电路的麻烦。
摄醒
设计本电路时的“同”与“不同”
(1)三个电流表的规格一定要相同，这样才能减小实验误差。
(2)每次测量选取两个不同规格的灯泡，另外，换用不同规格的灯泡多次测量。
(3)本实验的【注意事项】与“探究串联电路中各处电流的关系”的注意事项中(1)(3)(4)(5)(6)相同。
知识点二 并联电路的电流规律 【重点+难点】
实验：探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
【提出问题】
并联电路中干路电流和各支路电流问有什么关系
【猜想与假设】
(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
(2)并联电路中干路电流和各支路电流相等。
【实验器材及设计】
【实验过程】
(1)检查电路无误后，闭合开关，记录电流表的示数填人下表后断开开关。
(2)换用不同规格的灯泡，重复上述操作，并将实验数据记录在下表中。
实验次数 A1的示数／A A2的示数／A A3的示数／A
1 0.38 0.26 0.12
2 0.48 0.20 0.28
3 0.46 0.16 0.30
(3)比较实验数据，总结并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
【分析及结论】
并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即。
【例2】如图所示，在探究并联电路的电流关系时，小明把规格不同的两个灯泡接人电路中，用电流表测出通过A、B、C三点的电流分别为下列关于它们之间的大小关系，正确的是 ( )
A． B． C． D.。
解析：由题图可知，A点在干路上，B、C两点在两条支路上。并联电路电流的特点是干路电流等于各支路电流之和，所以有。两个灯泡的规格不同，故。B正确。
答案：B
使用不同规格的灯泡做实验才能得到普遍规律。
常考题型·巧突破
题型一 串联电路的电流特点
【例1】小红连接了下图所示的电路，闭合开关S后发现，L1很亮，L2只能微弱发光，下列分析正确的是 ( )
A．通过L1的电流大于通过L2的电流
B通过L1的电流小于通过L2的电流
C．通过L1的电流等于通过L2的电流
D．无法判断
解析：由电路图可知，两灯泡串联，且都能发光，故通过两灯泡的电流相等。L1很亮，L2只能微弱发光，说明灯泡L1与灯泡L2的规格不同。C正确。
答案：C
针对训练
1．如图所示，将长度和材料都相同但粗细不同的两段导体AB和BC连接在一起，把A、C两端分别接在电源两极，则通过这两段导体的电流 ( )
A．AB中电流较小，BC中电流较大
B．AB中电流较大，BC中电流较小
C．一样大
D．无法判断
规律总结
抓住本质才是硬道理——串联电路电流的规律
解答这类题目时，不要被灯泡亮度、导体粗细等表面现象所迷惑，应注意串联的本质，即串联电路中电流处处相等。
题型二 并联电路的电流特点
角度1 并联电路电流规律的理解
【例2】(吉林长春中考)图甲所示的电路中，闭合开关，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，通过灯泡L1和L2的电流分别为 ( )
A．1.2 A 1.2A B．0.3A 0.3 A
C．1.2 A 0.3 A D．1.5A 0.3A
解析：经分析可知，电流表A，选择的量程是0～3 A，分度值为0.1 A，所以电流表A。的示数为，即干路电流为0.5 A。电流表A2选择的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，所以电流表A2的示数为，即通过灯泡L2的电流为0.3A。那么通过灯泡L1的电流为。C正确。
答案：C
针对训练
2．图甲所示的电路中，A1的示数为1.2 A，A2的示数如图乙所示。下列判断正确的是( )
A．通过L1的电流为0.7 A
B．通过L1的电流为1.2A
C．通过L2的电流为1.2 A
D．通过L2的电流为1.7 A
3．在探究并联电路电流规律的实验中，某小组的同学们在老师的指导下，设计了图甲所示的电路图。
(1)请你根据电路图，用笔画线代替导线，把图乙中的实物连接起来(导线不能交叉)。
(2)电流表在使用时必须 在被测电路中，并且所测电路中的电流不能超过它的 。
(3)闭合开关，通过C点的电流如图丙所示，则通过C点的电流为 A。
(4)该小组同学又分别测出通过A、B两点的电流后，得出结论：。请你对该小组的探究实验进行简单评估： 。
规律总结
电路中对未知量程的电表读数的基本思路
(1)明确电路的结构一是串联电路还是并联电路；
(2)明确电流表位置一一电流表测干路电流还是支路电流；
(3)读数——根据电路的结构及电流表的位置分析出各电流表所选用的量程，然后根据电流表的读数方法读数。
角度2 并联电路电流规律的实验探究
【例3】(浙江衢州中考)图甲为探究并联电路电流规律的实验电路图。
(1)若要测量干路电流，则电流表应串联在甲图中的 (选填“A”“B”或“C”)处。
(2)若要测量A处的电流，在连好电路闭合开关前，发现电流表指针位置如图乙所示。调整正确后闭合开关，发现指针又偏向图乙位置，其原因是 ．
。
(3)纠正(2)中错误后，测出A、B、C三处的电流值如下表。由此得出结论：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。这个实验在设计方案上还存在的不足之处是： 。(写出一条)
位置 A B C
电流/A 0.18 0.18 0.36
解析：(1)电流表测电流时，应串联在被测电路中。要测量并联电路中干路的电流，图中A、B、C三点中C点在干路上，A、B两点都在支路上，因此将电流表串联在C处。(2)由图乙可知，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)由表中实验数据可知，两支路电流相等，说明所选灯泡规格相同；只有一组实验数据，只进行了一次实验，实验次数太少，得出的结论不具有普遍性。
答案：(1)C (2)电流表正负接线柱接反 (3)选两个规格相同的小灯泡情况太特殊(或只测量了一次得出的结论不具有普遍性)
易误易混·精辨析
易错点：机械应用并联电路中电流的规律导致错误
【例题】如图所示，闭合开关，电流表A，的示数为的示数为。的示数为，若灯泡各不相同，则 ( )
A． B． C D．
正解 由电路图知，灯泡并联，并联电路中干路的电流等于各支路电流之和。电流表A1 的示数，是通过灯泡L1的电流；电流表A2的示数是通过灯泡L1与L2的电流之和，所以＞；电流表A3的示数是通过灯泡的电流之和，所以. c选项正确。
答案 c
【防错妙招】此题很容易机械地运用并联电路电流的规律，而错选B项。并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。串联电路中通过各用电器的电流一定相同，但反过来，通过用电器的电流相同时，各用电器却不一定串联，因为如果两个完全相同的用电器并联，通过它们的电流也相同。
高效训练·速提能
1.如图所示的实物电路中，当开关闭合时，甲电流表的示数为0.5 A，乙电流表的示数为0.2 A，则下列判断正确的是 ( )
A．通过灯L1的电流为0.5 A
B．通过灯L1的电流为0.3 A
C．通过灯L2的电流为0.7A
D．通过灯L2的电流为0.3A
2.如图所示，小明用电流表来测量A、B、C、D四处的电流，他把测量结果记录在草稿纸上，由于不小心丢失了其中两个数据，只剩下了0.2A、0.3 A两个电流值，判断另两个丢失的电流值不可能是下面的哪个数值 ( )
A．0.1A B．0.2 A
C．0.3 A D．0.5 A
3．(湖北十堰中考)为了验证并联电路电流的关系，小明设计了图甲电路进行实验。
(1)实验中，应选两个规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(2)小明要测量干路电流，他应将电流表串联在甲图中的 (选填“A”“B”或“c”)处，接入电流表后闭合开关，他看到两个灯泡都发光，但电流表出现图乙所示的现象，原因是 。
【能力锤炼】
4．图甲是某种环保设备检测仪器，我们选取仪器上的三盏指示灯，电路图如图乙所示，已知通过L1和L2的电流分别为4 mA和10 mA，则通过L3嵋的电流可能是 ( )
A．4 mA B．6 mA C．10 mA D．12 mA
5.图甲是用电流表测量电流的实物连接图。
(1)电流表测量的是通过灯泡 (选填“L1”或“L2”)的电流；
(2)如果电流表示数如图乙所示，则测出的电流是 A；
(3)如果要用电流表测干路电流，且只允许移动其中一根导线，应将导线 (选填“a”“b”或“c”)的右端接在电流表的 (选填“正”或“负”)接线柱上。
【素养提升】
6．(河南中考)小海和小梅一起做探究并联电路中电流规律的实验。
(1)图甲是他们设计的电路图，图乙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线，测量另外一处的电流。在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(3)测出A、B、C三处的电流如下表所示，由此得出初步结论： (只写表达式)。小梅指出：为了得出更普遍的规律，应当进行多次实验。操作方法是： 。
。
位置 A B C
电流／A 0.30 0.24 0.54
(4)小海利用原有的实验器材，添加一个开关，又设计了一个电路。利用这个电路，不用更换电流表的位置，就可直接测出A、B、C三处的电流，同样可得出三处电流的关系。请在虚线框中画出电路图。
本书参考答案
第5节串、并联电路中电流的规律
常考题型·巧突破
1.C解析：从题图中可以看出两段导体串联在一起，因此通过这两段导体的电流相等，C正确。
2.A解析：由题图甲可知，两个灯泡是并联的。A1 串联在干路中，测干路电流，A1的示数为1.2 A。A2与L2串联，测通过L2的电流，A2示数应小于干路电流即A1的示数，所以A2所选量程为0～0.6 A。由图乙可知，A2示数为0.5A，即通过L2的电流是0.5 A，C、D错误。根据并联电路电流规律知通过L1的电流为，A正确，B错误。
3．(1)如图所示。 (2)串联 量程(3)0.52
(4)实验只进行一次测量，得出的结论不具有普遍性；应换用不同规格的灯泡进行多次测量
解析：(1)根据电路图连接实物电路图，从电源负极出发，先把电源、开关、电流表(由题图丙可知选择0～0.6A量程)、灯泡L1串联接入电路，然后再把灯泡L2并联在灯泡L1两端，实物电路图如上图所示。(2)电流表在使用时必须串联在被测电路中，并且所测电路中的电流不能超过它的量程。(3)由题图丙可知，电流表量程是0～0.6 A，分度值是0.02 A，电流表示数是0.52 A。(4)只进行一次测量，就得出实验结论，不具有普遍性；为了使实验结论具有普遍性，应换用不同规格的灯泡进行多次测量。
高效训练·速提能
1．B解析：由题可知，灯L1和L2并联．甲电流表测量干路电流，为0.5 A，乙电流表测量通过灯L2的电流，为0.2 A。由并联电路的电流特点可知，通过灯L1的电流为0.5A—0.2 A=0.3A，B正确。
2．B解析：L1、L2并联，B在L1支路上，C在L2支路上，A、D在干路上。若三个电流值为0.1 A、0.2A、0.3 A，则电流大的0.3 A为干路电流，一条支路电流为0.1A，另一支路电流为0.2 A，故A选项数值有可能；若三个电流值为0.2 A、0.2 A、0.3A，则电流大的0.3 A为干路电流，电流小的为支路电流，但0.2 A+0.2A>0.3A，所以B选项数值不可能；若三个电流值为0.2 A、0.3 A、0.3 A，则电流大的0.3A为干路电流，其中一条支路为0.2A，另一支路为0.1 A，所以C选项数值有可能；若三个电流值为0.2 A、0.3A、0.5A，则电流大的0.5 A为干路电流，其中一条支路为0.2 A，另一支路为0.3 A，所以D选项数值有可能。
3．(1)不相同 (2)C 电流表的正、负接线柱接反了
解析：(1)为了得到并联电路电流关系的普遍规律，应该选用两个不同规格的灯泡进行实验。(2)要测量干路电流，应将电流表串联在题图甲中的C处；接入电流表后闭合开关，看到两个灯泡都发光，但电流表出现如题图乙所示现象，原因是正、负接线柱接反了。
4．B解析：由题图乙可知L1、L2、L3的连接方式有以下几种可能：①L1和L2并联后，再和L3串联，此时通过b的电流为；②L1和L3并联后，再和L2串联，此时通过L3的电流为；③L2和L3并联后，再和L1串联，此时通过L2的电流应该大于通过L2的电流，而题目中通过L2的电流是10 mA，大于通过L1的电流(4 mA)，这种情况是不存在的。故通过b的电流可能是6 mA或14 mA。
5．(1)L1 (2)0.36 (3)b 负
解析：(1)由题图甲可知，电流表与灯泡L1串联，测通过灯泡L1的电流；(2)由图乙所示电流表可知，其量程是0～0.6 A，分度值为0.02 A，电流表示数为0.36 A；(3)如果要用电流表测干路电流，电流表应串联在干路中，只需将导线b的右端接在电流表的负接线柱上即可。
6．(1)C(2)见解析图甲(或乙)。 A(或B)
(3)换上规格不同的灯泡多次实验
(4)见解析图丙。
解析：(1)题图乙中，电流表在干路上，测量的是干路的电流，即C点的电流。
(2)让电流表测量另一处的电流，也就是测量支路的电流，电路连接如下图所示，甲图测量的是A点的电流，乙图坝4量的是B点的电流。
(3)并联电路中，干路电流等于各支路电流的和即；为得出普遍的规律，实验时应采用不同规格的灯泡进行多次实验。
(4)在不更换电流表位置的情况下，在支路上各接一个开关即可完成实验，电路图如图丙所示。
教材参考答案
第5节串、并联电路中电流的规律
教材第51页【动手动脑学物理】
1.通过小灯泡L1的电流是0.3 A，电流表A2的示数是0.3 A。
解析：两灯泡串联，根据串联电路的电流特点可知，通过小灯泡L1的电流大小和电流表A2的示数都与A1的示数相同。
2．连线如图所示。通过小灯泡L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A。
解析：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。由题图可知，两灯泡并联，A1测干路中的电流，A2测通过L1的电流，所以通过L1的电流为0.3A，通过Lz的电流为0.5 A～0.3A=0.2A。
3．如图所示。
解析：两个小灯泡、三个电流表、开关都是串联接入电路中的，连接时要注意电流表正、负接线柱使用正确，量程选用0～0.6A的量程即可。
4．如图所示。