人教版九年级物理全册预习学案——15.5 串并联电路电流规律（含答案）

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第十五章 电流和电路
第5节 串、并联电路中电流的规律
要点一、串联电路的电流规律
1、提出问题:串联电路中各点的电流有什么关系
猜想或假设:你认为串联电路中各点电流可能有怎样的关系 (要有猜想依据)
(1）不相等，经过用电器后，能量不断地在消耗,所以会减小;
(2)由于串联电路的电流只有一条通路，故A、B、C三点的电流大小相同。
3、设计实验:
(1）实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
(2)电路图：
（3）实验步骤:根据电路图连接电路,并进行测量。
(4)把测量数据记录在表格中。
(5)换上另外两个规格不同的灯泡，再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
(6）实验表格:
灯泡的连接方式 A点的电流IA/A B点的电流IB/A C点的电流IC/A
灯泡L1、L2串联
……
(7）实验结论:串联电路的电流规律IA=IB=IC
要点诠释:
1.分析测量结果可知，在忽略误差的情况下,无论灯泡的规格是否一样,通过它们的电流都是相等的，所以猜想（2)正确.
2.实验的方法是“归纳法"，实验过程中全部测量完一次后,再更换不同规格的灯泡再次测量，避免实验存在偶然性，使实验结论具有普遍性。
要点二、并联电路中电流规律
1.提出问题:并联电路中各点的电流有什么关系
2.猜想或假设:你认为并联电路中各点电流可能有怎样的关系 (要有猜想依据)
3.设计实验:
(1）实验器材:两节干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
(2）电路图:
根据电路图连接电路，并进行测量。
(4）把测量数据记录在设计的表格中。
(5）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.
(6）实验表格:
灯泡的连接方式 A点的电流IA/A B点的电流IB/A C点的电流IC/A
灯泡L1、L2并联
……
要点诠释:
1.测量每一个支路的电流值时,一定要把另一个支路也接入电路中，在实验过程中，应选择几组不同规格的几组灯泡进行实验,通过几组实验归纳总结出并联电路的电流规律,而不能只测量一次，目的也是避免偶然性，使得出的结论具有普遍性。
2.并联电路的电流规律是干路电流等于各支路电流之和，但是支路之间的电流并不一定平分干路的电流。
【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。
【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。
【实验探究过程中的注意事项】
（1）连接电路时，开关应断开，电流表要串联在电路中，保证电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出;连好电路后，在无法估计被测电流大小的情况下，要用试触法选择量程。
（2）连接电路要有一定的顺序，一般从电源的正极开始，顺着电流的方向按电路图将元件逐个连接起来。
（3）读取电流表示数时，视线要与刻度线垂直，读数完毕，断开开关，记录数据，再整理器材。
（4）实验中要用不同规格的小灯泡进行多次探究。
（5）将导线接到接线柱上时，导线要沿顺时针方向缠绕到接线柱上。串、并联电路电流特点的理解串联电路中电流处处相等，这是因为经过电路中各个部分的电荷，既不会创生，也不会消灭，单位时间内经过串联电路中各处的电荷量应该都相等，这就像在一根无渗漏的水管里，水流只有一条通道，管中的水不能消失，也不可能无缘无故地增加，所以相同时间内，流过水管内任意横截面的水量都相同。并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，电流与水流相似，从干渠里流出来的水分支后，由于每一条支渠里的水流都是从干渠里流出来的，所以每一条支渠里的水流都比干渠里的水流小，但各条支渠里的水合起来应该与渠里的总水量一样多。同理，在并联电路中，每一条支路中的电流都比干路中的电流小，而各支路的电流之和等于干路电流。
【在探究实验中出现误差的原因】
（1）连接两个接线柱间的导线越长，对电流的阻碍越大，所以导线的长短不同，会对探究结果造成误差，建议连接两接线柱之间的导线尽可能短。
（2）导线和接线柱相接时一定要拧紧，否则对电流的阻碍也会发生改变，导致误差。
（3）电流表要选择合适的量程，在不超量程的前提下，量程越小，测量电流的结果越准确;不同实验者读取示数的差异，也是产生误差的原因之一。
3 .4.3了解串、并联电路电流和电压的特点。
3. 4.4会使用电流表和电压表。
【例题1】（1）在图甲所示的电路中，在闭合开关后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，则通过小灯泡L1、L2的电流大小分别是 、 。
（2）根据图甲所示的电路图，在图乙的实物图上用笔画出连线。
（3）以上电路中，闭合开关后，自由电荷在灯泡L1和电流表A2之间的移动方向是 （选填序号字母）。
A.从灯泡L1到电流表A2 B.从电流表A2到灯泡L1 C.在灯泡L1和电流表A2之间来回
【分析】
（1）由图甲可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L1支路的电流，根据并联电路的电流特点可求出通过小灯泡L2的电流；
（2）分析电路的连接及开关的作用和电流表测量的电流，根据电路图连接实物图，注意电流从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，各元件顺序与电路图一一对应；
（3）电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
【解答】
解：（1）由图甲可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L1支路的电流；电流表A2的示数为0.3A，即通过小灯泡L1的电流为0.3A；
电流表A1的示数为0.5A，即干路电流为0.5A；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过小灯泡L2的电流：I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A；
由电路图可知，两灯并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L1支路的电流；电流表A1示数为0.5A，故电流表A1选用小量程串联在干路上，电流表A2选用小量程与灯L1串联；S控制整个电路，根据电路图连接实物图，如下所示：
；
（3）在电路中能发生定向移动的是自由电子，自由电子带负电，所以与电流方向相反，因此自由电荷在灯泡L1和电流表A2之间的移动方向是从电流表A2到灯泡L1，故选B。
故答案为：（1）0.3A；0.2A；（2）见解答图；（3）B。
【例题2】课堂上按图做“探究串联电路中各处电流的关系”的实验时，每个实验小组只有一个电流表，实验完成后，小明借来其他小组的电流表，同时测量三个位置的电流以验证探究的结果。图中有三个电流表和两个小灯泡，请你按小明的设计在图中画出连线，注意连线不要交叉。
【分析】
电流表应与被测电路串联，根据图示电路图连接电路。
【解答】
解：把电流表串联接入电路，电路图如图所示：
【例题3】小明用三个电流表和两个小灯泡做实验，检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和，其连接的电路如图所示。这个电路中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，表示这根导线不能这样连接，然后画出正确的连接位置。并画出电路图。
【分析】要探究并联电路的电流关系，需要使两灯泡并联，分别测出干路和支路的电流。
【解答】：要探究并联电路的电流关系，所以应将两灯泡并联，三个电流表分别测量干路和支路电流，所以需通过改动L2与负极相连的导线，将负极与灯泡L2相连的导线改接左下电流表的负接线柱，如图所示：
1. 甲、乙两个滑动变阻器，甲标有“20Ω 1A”字样，乙标有“50Ω 0.5A”字样，把它们串联在电路中，为保护它们，电路中的电流最多允许为 A。
2. 在“探究串联电路中电流大小的关系”实验中，某同学用电流表分别测出如图中A、B、C三处的电流大小。为了进一步探究A、B、C三处的电流大小的关系，总结普遍规律，他下一步的操作最合理的是（　　）
A．将电源两极对调，再次测量A、B、C三处的电流
B．换用不同规格的灯泡，再次测量A、B、C三处的电流
C．将图中两只灯泡位置对调，再次测量A、B、C三处的电流
D．改变开关S的位置，再次测量A、B、C三处的电流
3. 如图甲所示的电路中，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．1.5A 0.3A B．1.2A 0.3A C．0.3A 0.3A D．1.2A 1.2A
如图所示的实验电路，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.3A。则通过小灯泡L1、L2的电流分别是（　　）
A．0.3A 0.2A B．0.2A 0.3A C．0.5A 0.3A D．0.5A 0.2A
5. 在探究串并联电路的电流特点时，小王设计了如图所示的电路。
（1）要探究串联电路电流的特点，应 （填写开关断开、闭合情况）；
（2）接着他探究并联电路电流的特点，得到的数据记录在表中，分析数据，得到并联电路的电流特点是 （用字母表示）。
实验次数 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）实验中进行多次实验的主要目的是 。
6. 小明在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图，电源电压不变。
（1）在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他忘了 ；
（2）他先将电流表接A处，闭合开关后，观察到灯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L1 ；（选填“短路”或“断路”）
（3）他在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是 ；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 A；
（4）在解决了以上问题后，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，测出了一组电流并记录在表格中，立即得出了并联电路的电流规律，这样得出的规律不具有普遍性，请你指出他们实验应改进方法是 ；
（5）实验结束后，小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表A1的示数 ，电流表A2的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
1.做“串联与并联电路中电流的关系”实验时，实验室用的两个灯泡为L1、L2。
（1）串联时，小科连接了如图甲所示的电路，闭合开关，她先把电流表接在A处，闭合开关后，发现两灯的亮度不稳定，电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是 。
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良
C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
（2）并联时，小科连接了如图乙所示的电路。闭合开关前，小科检查发现电路连接有误，但只要改动根导线即可。请你在要改动的这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接正确。
物理量 电流
串联电路 IA=0.21A IB=0.21A IC= A
并联电路 IL1=0.34A IL2=0.20A I总=0.54A
（3）在测量串并联电路电流时，小明分别测得A、B处的电流并记录于下表，测量C处电流时，示数如图丙所示，则下表处应该填写 。
2. 小丽同学希望通过比较电路中不同位置的电流表的读数来研究串联电路的电流规律。所接电路图如图甲所示，闭合开关后，两电流表指针偏转情况如图乙。
（1）她发现电流表A1指针偏转角度较电流表A2小，所以她认为“串联电路电流每流经一个用电器，电流都会减弱一些”，造成她判断错误的原因是她忽视了电流表所选的 不同。
（2）当小丽连接完电路的最后一根导线后，两个灯泡都亮了，小丽在连接电路时可能的错误是： ；排除故障后，两灯泡都亮，由于连线较乱，一时无法确定电路是串联还是并联，以下两种简单判断方法是否可行？请你在表中空格填写“可行”或“不可行”。
方法 操作 现象 结论 方法是否可行
方法1 把其一灯泡从灯座取下 另一灯熄灭 两灯一定是串联
方法2 把任意一段导线断开 两灯熄灭 两灯一定是串联
（3）小红用如丙图所示的电路研究串联电路特点，闭合开关S后，发现灯L1较亮，灯L2较暗。她对这一现象的解释是：电流从电源正极出发，经过灯L1、灯L2，电流逐渐变小，所以灯L1较亮，灯L2较暗。小丽认为小红解释是错误的，她仅用图中的器材设计了一个实验，根据实验现象就能说明小红解释是错误的。请你在虚线框内画出小丽设计的实验电路图。
参考答案：
热身训练：
0.5;
B；
B；
A；
（1）闭合S、S3，断开S1、S2；（2）I=I1+I2；（3）排除偶然性，寻找普遍规律；
6. （1）断开开关；（2）断路；（3）电流表的正负接线柱接反了；0.24；（4）应换用不同的灯泡测量多组数据；（5）不变；变大。
拓展阅读：
（1）B；
（2）；
（3）0.22A；
2.（1）量程；
（2）开关未断开；可行；不可行；
（3）如下图。
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