课件13张PPT。第十五章 电流和电路 第5节 串、并联电路中电流的规律江苏南京29中致远校区 殷发金
情景引入把两个规格不同的灯泡串联在电路中,观察灯泡的亮度,这两只灯泡中的电流有什么关系呢?
电流表接在同一用电器两侧,电流相等,那么在图中A、B、C三点的电流相等吗?
情景引入串联电路的电流规律猜想与假设:串联电路中电流处处相等
设计实验:
设计实验数据记录表格 分析表格中的数据,你能总结出串联电路中的电流规律吗?串联电路的电流规律串联电路中电流规律:
串联电路中电流处处相等在实验中你还有什么发现?串联电路的电流规律并联电路的电流规律提出问题:在并联电路中,干路电流和支路电流之间有什么关系呢?
猜想与假设:
设计实验数据记录表格分组进行实验并联电路的电流规律分析实验数据,你能总结出并联电路中的电流规律吗?
在实验中,你还有什么新发现?并联电路中,干路电流等于各支路电流之和并联电路的电流规律串、并联电路中电流规律的应用例1. 如图是用电流表测量电路中通过灯泡Ll电流的电路图,其中正确的是( )
例2. 如图(a)所示,当开关S闭合时,两只电流表的示数分别由(b)、(c)两图读得,则电灯L1中的电流是( )
A.0.8A B.0.16A
C.0.52A D.1.28A
串、并联电路中电流规律的应用例3.在图甲中,闭合开关后,通过灯泡Ll的电流为0.5A,通过灯泡L2的电流为0.4A。试根据图甲将图乙中的实物用笔画线表示导线连接起来。串、并联电路中电流规律的应用课堂小结1.通过这节课你学到了什么?
2.串联电路中的电流规律。
3.并联电路中的电流规律。
4.在探究串、并联电路中的电流规律时,经历了哪些科学探究的过程?
5.在探究中均使用到了多次实验,其目的是什么?串联、并联电路中的电流规律
一、教学目标
(一)知识与技能
1.会正确使用电流表测量串联电路和并联电路中的电流;
2.知道串联和并联电路中的电流规律;
3.会运用串联和并联电路的电流规律解决简单的问题。
(二)过程与方法
在探究串联、并联电路的电流规律的过程中,体验科学研究的步骤、科学探究的方法和态度。
(三)情感态度和价值观
通过实验探究串、并联电路中电流的特点,增强动手实验的能力,形成勇于探索的精神。
二、教学重难点
电流是电路中一个重要的物理量,无论从知识内容还是技能训练上,在初中电学中都起到了承上启下的重要作用。前面已经学习过电路和电流,以及串联和并联电路的特点,本节内容既是对电流表使用的巩固,同时也是对不同电路中电流的更深层次的认识。结合前面的电流表的使用,使用电流表测出不同电路中的电流,总结出串联和并联电路中的电流规律。此规律是一个重要的规律,是学习欧姆定律及电功率的必备知识。所以通过实验探究并总结出串联和并联电路中的电流规律是本节教学的重点。本节除了对串、并联电路中的电流规律这一知识有具体的要求,同时也对获取这个知识的科学探究过程有较高的要求。通过实验测量串联和并联电路中的电流,既要能熟练使用电流表,还要分析实验数据,找出串联和并联电路中电流的规律,所以能正确连接电路,正确使用电流表和对实验数据的分析总结是本节教学的难点。
重点:通过实验探究并总结出串联、并联电路中的电流规律;
难点:能正确连接电路,能正确使用电流表和对实验数据的分析总结。
三、教学策略
先复习电流表的使用方法,要把电流表与被测的用电器串联,并且电流表分别接在用电器的两侧测出的电流是相等的。根据此现象提出问题,如果把两只灯泡串联,把电流表分别接在某一用电器的两侧,电流相等,如果把电流表接到另一用电器两侧,其大小是否相等呢?学生设计实验,画出实验电路图,把电流表分别接在电路中不同位置,比较电流的大小。学生通过自主实验,测出电路中不同位置电流,比较得出串联电路中电流的关系。为了防止实验数据的偶然性,需要换用不同的灯泡进行多次实验。在探究并联电路中的电流规律时的过程与串联电路中的探究过程相似。通过学生自己设计电路图,自己连接电路,巩固电流表的使用方法,学会使用电流表测不同电路中的电流,提高动手实验的能力。通过分析实验数据,总结出不同电路中电流的规律,提高数据处理的能力。在实验中提醒学生除了观察电流的示数外,还可以注意灯泡的亮度及其与电流的关系等,为后面的学习埋下伏笔。
四、教学资源准备
多媒体课件整合网络,演示和学生分组器材:电池组、开关、导线若干、灯泡4个(规格不同)、电流表等。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
创设情景
(5分钟)
把两个规格不同的灯泡串联在电路中,观察灯泡的亮度,这两只灯泡中的电流相等吗?
相等,为什么亮度不同?
不等,为什么?
能否仅根据灯泡的亮度来判断电流的大小?
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学生观察实验,猜想:相等或不等。引起学生的疑问。
创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。
引入新课
(5分钟)
刚才有同学猜想电流相等,能说明理由吗?
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肯定这位同学的分析,刚才是通过理论的分析得出这三点电流相等的猜想,今天就要通过实验来研究串联电路和并联电路中电流有什么规律。
一起回忆电流表的使用方法。
学生结合上节课学习的内容进行分析。电流表接在同一用电器两侧,电流相等,那么图中A、B点在灯L1两侧,电流相等,B、C点在灯L2两侧,电流也相等,所以三点电流相等。
学生简要回答电流表使用方法:(1)观察量程和分度值;(2)正负接线柱接法要正确;(3)选择合适的量程;(4)不能把电流表不经用电器直接接到电源两端。
学生根据上节课的内容分析提出串联电流相等的猜想。
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为使用电流表测电流做准备。
新课内容(25分钟)
串联电路的电流规律
因为小灯泡两侧的电流是相等的,我们猜想串联电路中电流可能是相等的。下面我们要通过实验来探究串联电路的电流规律。
分析讨论:要验证猜想是否正确,最好的方法就是实验。连接一个串联电路,分别用电流表测出电路中不同位置的电流。
请大家设计实验电路图,并标出电流表的正负接线柱。
实验中需要测量电路中三个位置的电流大小,设计实验数据记录表格。
教师先演示一种连接,在演示时提醒学生连接实物的方法,如开关要断开、注意电流表的正负接线等注意事项。
我们这一次实验就能说明串联电路中的电流规律吗?实验中是否具有一定的偶然性呢?下面我们要如何进行实验呢?
学生进行实验,教师巡视,对学生的实验进行指导。
分析表格中的数据,你能总结出串联电路中的电流规律吗?
在本次的实验中,我们换用不同规格的灯泡进行了多次实验,这样做的目的就是为了减少实验的偶然性,使得到的结论更具有普遍性。
在实验中你还有什么发现?
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学生设计电路图。
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次数
A点电流/A
B点电流/A
C点电流/A
1
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2
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?
3
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还应换用不同的灯泡进行多次实验。
学生根据自己设计的电路图,测电路中的电流。更换不同规格的灯泡进行多次实验,记录实验数据。
学生用自己的语言来总结:串联电路中电流处处相等。
学生描述实验中出现的一些现象,如灯泡的亮度、出现的故障以及一些故障的排除等。
串联电路中规格相同的灯泡,其亮度相同。如果规格不同,则亮度不同,但电流仍相等。
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培养学生观察实验、分析实验的能力。
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培养学生利用归纳法得出结论的能力。
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培养学生利用物理知识解决实际问题的能力。
并联电路的电流规律
在并联电路中,干路电流和支路电流之间有什么关系呢?
并联电路中电流规律也可以通过实验来探究,我们可以从最简单的两个用电器的并联电路开始。
分别测出A、B、C点三处的电流大小,尝试着去寻找它们之间的关系。
并联电路中A、B、C三点的电流大小可能存在什么关系?
下面大家通过实验来探究并联电路中的电流规律,过程就仿照探究串联电路中的电流规律。
教师巡视学生实验,对部分学生进行指导连线。
解决学生在实验中出现的一些问题,如故障分析等。
分析表格中的数据,你能总结出并联电路中的电流规律吗?
在实验中,你还有什么新发现?
?
学生猜想。
?
学生设计实验数据记录表格
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次数
A点电流/A
B点电流/A
C点电流/A
1
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2
?
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3
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按照电路图连接实物,进行实验,记录实验数据。
学生用自己的语言总结并联电路中的电流规律:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
学生描述实验中出现的现象,如灯泡规格相同时,其亮度也相同,电流相同;灯泡规格不同,灯泡的亮度不同,流过灯泡的电流也不同等。
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培养学生的动手能力。
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串、并联电路中电流规律的应用
◆判断电流表测量对象及使用方法
例1.如图是用电流表测量电路中通过灯泡?Ll电流的电路图,其中正确的是(????)
◆并联电路中电流规律
例2.如图(a)所示,当开关S闭合时,两只电流表的示数分别由(b)、(c)两图读得,则电灯L1中的电流是( ???)
A.0.8A ?? B.0.16A
C.0.52A ? D.1.28A
◆根据电路图连接实物图,注意电流表的接法及测量对象
例3.在图甲中,闭合开关后,通过灯泡Ll的电流为0.5A,通过灯泡L2的电流为0.4A。试根据图甲将图乙中的实物用笔画线表示导线连接起来。
◆对实验过程的考查。
例4.在探究串联电路中电流规律中,某同学在实验中,连接好电路,检查连接没有问题,闭合开关,发现两灯均不发光,请写出你检查的方法。
《串、并联电路中电流的规律》同步试题
江苏南京29中致远校区 殷发金
一、选择题
1.如图1所示的电路中,电流表测量的是(? ??)
图1
A.通过灯L1的电流????????????
B.通过灯L2的电流
C.通过灯L1和灯L2的电流之和
D.电源供给电路的电流
答案:B
解析:本题考查电路识别及学生使用电流表进行测量的基本能力。这是一个并联电路,电流表与L2串联,测量的是L2支路的电流。可以利用断路的方法来判断电流表测量对象,即如果把电流表断开,分析电路中哪个用电器不工作,则电流表测量的就是这个用电器的电流。
2.有一家庭装饰用的小彩灯上串联着20只小灯泡,如果电源插头处的电流为200mA,那么通过每只小灯泡的电流是(? ??)
A.10mA???? B.0.02A???? C.0.2A?????? D.100mA
答案:C
解析:家庭装饰用的小彩灯之间是串联的,根据串联电路中电流的特点,电流处处相等,所以每个小灯泡的电流均相等,等于插头处的电流。
3.如图2所示的电路中,能测出灯L1中电流的电路图是(????)
图2
答案:C
解析:本题考查了电流表的使用,电流表要和被测量的用电器串联,并且要让电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出。
4.在探究串联电路中的电流时,某同学用电流表分别测出图3中a、b、c三处的电流大小。若要进一步探究a、b、c三处的电流大小有什么关系,则他下一步的操作应该是(????)
图3
A.将电源两极对调,再次测量a、b、c三处的电流
B.改变开关S的位置,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.换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流
答案:D
解析:本题考查了探究串联电路中电流特点的实验过程,在本实验中要通过多次实验来总结出串联电路的电流特点。多次实验是使实验结论更具有普遍性,即在不同用电器组成的串联电路中都具有的特点,所以在实验中需要更换不同的用电器进行多次实验。
5.几位同学在测A点电流时,出现了如图4中甲、乙所示的两个现象,针对这两个现象,下列说法正确的是(?? ?)
图4
A.甲同学所选电流表的量程太大了
B.乙同学所选的电流表的量程太小了
C.乙同学测C点电流,一定要把电流表量程接0~0.6A
D.甲同学要测B点电流大小,要把电流表负接线柱接到灯泡L2左侧接线柱
答案:D
解析:本题考查了电流表的使用及并联电路电流的特点。电流表接在A点,测的是灯L1的电流,B点测的是灯L2的电流,C点测的是电路中的总电流。甲同学使用的电流表正负接线柱接反了,乙同学使用的电流表量程选择太大了。由图可以看出乙同学测量的A点的电流小于0.6A,但灯L2的电流大小不知道,所以C点电流可能大于0.6A,也可能小于0.6A,所以电流表的量程无法确定。D选项中测B点电流要求正负接线柱不能接反,可以在图中画出电流方向确定电流表的正负接线柱。
6.两盏电灯与电源、开关组成一个正确的电路,闭合开关后,用电流表测得两盏灯中的电流相等,则两灯的连接方式为(????)
A.一定是串联????? B.一定是并联???? C.可能是串联,也可能是并联
答案:C
解析:根据串联和并联电路的特点,串联电路中电流处处相等,并联电路中干路电流等于各支路电流之和。串联电路中两盏灯的电流相等,但在并联电路中,如果各支路用电器的规格相同,则两支路中的电流也相等。所以不能仅仅根据用电器的电流相等来判断用电器的连接方式。
7.甲、乙两灯组成的串联电路,如果甲灯比乙灯亮,则通过甲灯的电流I甲与通过乙灯的电流I乙大小关系是(????)
A.I甲>I乙??? B.I甲=I乙??? C.I甲答案:B
解析:串联电路中电流处处相等,本题中的关键在于电路的连接方式,两灯是串联的,所以电流肯定相等。灯泡的亮度不仅与电流大小有关,还与灯泡的规格有关,在电流相同时,灯泡的规格不同,则亮度也不同。
8.如图5(a)所示,当开关S闭合时,两只电流表的示数分别由(b)、(c)两图读得,则电灯L1中的电流是(? ??)
图5
A.0.8A B.0.16A C.0.52A D.1.28A
答案:D
解析:本题中的灯L1和L2并联在电路中,A1测干路中的电流,A2测L2中的电流。由图可知,电流表A1和A2示数分别是1.8A和0.52A,所以L1中的电流为1.8A-0.52A=1.28A。在电流表读数时要分清电流表的量程,并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
9.如图6所示,开关S闭合后,只有一盏灯亮,两只电流表示数相同,则下列故障的原因中可能的是(????)
图6
A.灯L1断路????? B.灯L2断路???? C.灯L1短路?????? D.灯L2短路
答案:B
解析:正常情况下,本题中灯L1、L2是并联的,电流表A1测的是L1中的电流,电流表A2测的是干路电流,根据并联电路中电流的特点,电流表A2的示数肯定大于电流表A1的示数。若两个电流表示数相同,则表示两个表测的都是L1的电流,则L2没有电流,可能是由于灯L2断路。如果L1断路,则电流表A1无示数,A2测的就是灯L2的电流,两表示数不可能相等。若两灯有一盏灯短路,则整个电源短路,会损坏电流表或电源。
10.在如图7所示的电路中,如果通过灯L1和L2的电流分别为0.4A和0.8A。要准确测出电路中电流大小,则电流表A1和A2的量程选择合适的是(? ??)
图7
A.0~0.6A,0~3A
B.0~3A,0~0.6A
C.0~0.6A,0~0.6A
D.0~3A,0~3A
答案:D
解析:本题考查了并联电路的电流关系,以及电流表量程的选择。本题中灯泡L1、L2是并联的,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是灯泡L2中的电流。并联电路中干路电流等于各支路电流之和,根据题意可知,两处电流都大于0.6A,因此都应选择0~3A量程。
11.如图8所示的电路中当开关S1、S2均闭合时,灯泡L1、L2都发光,并且两个电流表示数正常。现断开开关S2,则两个电流表的示数变化情况正确的是(????)
图8
A.电流表A1、A2的示数均减小
B.电流表A1的示数不变,电流表A2的示数减小
C.电流表A1的示数增大,电流表A2的示数减小
D.电流表A1的示数减小,电流表A2的示数不变
答案:B
解析:本题中当两个开关均闭合时,灯泡L1、L2是并联的,电流表A1测量的是灯L1中的电流,电流表A2在干路中,测的是两个灯泡的总电流。根据前面学习的并联电路的特点,并联电路中各支路是互不影响的,当开关S2闭合或断开时,对灯泡L1是不影响的,所以灯泡L1中的电流不会受影响,当开关S2断开时,电流表A1的示数不变。电流表A2原来测的是两个灯泡的总电流,断开开关S2,少了一条支路,A2测的只有灯L1的电流,所以电流表A2的示数减小。
12.如图9所示的电路中,当开关S闭合后,电流表A1、A2的指针偏转角度相同。小明同学检查电路连接没有问题,两个电流表连接正确。则流过灯泡L1、L2的电流之比为(????)
图9
A.1:4??????? B.1:5????? C.4:1??????? D.4:5
答案:A
解析:本题中两灯并联,电流表A1测的是L1中的电流,电流表A2测的是干路电流,根据并联电路中电流的特点,电流表A2的示数肯定大于A1的示数。指针偏转角度相同,说明它们选择的量程不同,电流表A1选择的是0~0.6A的量程,电流表A2选择的是0~3A量程。电流表指针在同一位置时,大量程是小量程读数的5倍,即干路电流是灯泡L1电流的5倍,灯泡L2的电流就是灯泡L1电流的4倍。所以灯泡L1、L2中的电流之比为1:4。
二、填空题
13.某同学家中有一台电视机、一台洗衣机、两盏照明灯,它们工作时的电流分别为200mA、1A、300mA和250mA,当这些用电器同时工作时,干路中的电流是_______A。
答案:1.75
解析:家庭电路中各用电器之间是并联的,并联干路电流等于各支路电流之和,家庭电路中用电器越多,则干路电流越大。
14.李华同学用电流表测图10甲所示的两个灯泡的电流时,电流表A1和A2表盘上指针分别处于图乙、丙所示的位置,则通过灯泡L1的电流是_______A,通过灯泡L2的电流是_______A。
?
图10
答案:0.36A??? 0.18A
解析:本题中的灯泡L1、L2是并联的,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是灯L1的电流,根据图乙、丙的表头,可以读出它们的示数分别为0.54A和0.36A,灯泡L2的电流等于两个电流表示数之差。
15.某同学在做“用电流表测电流”的实验中,所用电路如图11甲所示,按电路图正确连接电路并接通开关S后,电流表A1、A2的示数如图乙,则流过电阻R1的电流为_____A;流过电阻R2的电流是_____A。
图11
答案:1.1??? 0.5
解析:本题考查学生识别电路、电流表的使用和并联电路的电流特点,需要较高的知识综合应用能力。首先分析电路图,可以看出电阻R1和R2并联在电路中;其次分析电流表的测量对象,A1测R2中的电流,A2测干路中的电流;根据并联电路中电流的特点,电流表A2的示数肯定大于电流表A1的示数。由乙图可知,电流表A1指针偏转角度大,如果所选量程相同,则A1的示数大于A2的示数,所以电流表量程不同,A1应为小量程,A2指针偏转角度小,应为大量程。电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为1.6A,根据并联电路的电流特点可以分别求出流过两个电阻的电流大小。
三、实验探究题
16.用笔画线表示导线,将图12甲中的电路连线完成。要求:灯泡L1与L2并联;用电流表测L1中的电流。闭合开关后,电流表的指针如图乙所示,则通过L1的电流为??????A。
图12
答案:如图13所示?? 0.44
图13
解析:电流表测量L1的电流,必须要把电流表与L1串联,在连接时要注意电流表的量程选择,根据乙图的表头可以看出电流表选择的是0~0.6A的量程。
17.如图14所示,电流表A1示数为0.4A,电流表A2的示数为1.5A,根据电路图,用笔画线作导线把右边的实物连接起来。(导线不要交叉)
?????
图14
答案:如图15所示
图15
解析:本题中的两灯泡是并联的,电流表A1测的是灯泡L2中的电流,电流表A2测的是干路电流。在连接电流表时要注意电流表量程,根据题意,两个电流表的量程选择不同,A1的示数为0.4A,小于0.6A,选择的是0~0.6A量程;A2的示数为1.5A,大于0.6A,选择的是0~3A。在连接实物图时还要注意正负接线柱不要接反了,一般是沿着电流方向,顺次连接各电路元件。并联电路的实物图可以采用先串后并的方法,先连接并联电路中的一条路径,如本题中可以先连接灯L2所在的支路,再把另一条支路并联到连好的电路中。注意元件的布局,连线时导线不得交叉,在连接时,可以先画大圈,再连内部。
18.以下是小明在探究并联电路中的电流关系时写下的一份实验报告。
提出问题:并联电路中,干路电流与各支路电流有什么关系?
猜想与假设:1.干路中的电流等于支路电流之和;2.并联电路中各支路电流相等。
设计实验:电路如图16所示。
图16
进行实验:闭合开关,记录A、B、C各点的电流值如下表所示。
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点的电流IC/A
0.4
0.4
0.8
结论:IC=IA+IB,IA=IB。
(1)小明的结论是___________(选填“可靠”或“不可靠”)。
(2)请你分析说明小明同学这一实验方案中的不足:________________________。
(3)实验的改进方法:_______________________________。
答案:(1)不可靠??(2)实验次数太少,结论不具有普遍性;实验中选择的灯泡规格相同,太特殊???(3)换用不同规格的灯泡,进行多次实验
解析:在探究并联电路中的特点时,利用电流表分别测出干路及各支路的电流,找出它们的关系。为了使实验结论更具有普遍性,实验过程中要进行多次实验。在猜想与假设中有“各支路电流相等“的猜想,而且本次实验中两灯电流确实相等,为了检验此结论是否是由于偶然性造成的,就需要利用不同的灯泡进行多次实验,来验证猜想是否正确。