14.4 科学探究：串联和并联电路的电流（串、并联电路中电流有什么关系）
物理学家们利用莱顿瓶做了大量的实验和示范表演,其中规模最壮观的一次是法国人诺莱特在巴黎一座大教堂前的表演,他找来了七百个志愿者,让他们手拉手排成一行,壮观的队伍全长达275米。然后诺莱特让排头的志愿者用手拿住莱顿瓶,让排尾的志愿者用手握住莱顿瓶的引线,接着让莱顿瓶起电,起电的一瞬间七百个志愿者因受电击几乎同时跳了起来,在场的人无不为之目瞪口呆。
(1)如图所示,经过每个志愿者的电流 (选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“一样大”)。
(2)电流转瞬即逝,是因为莱顿瓶不是真正意义上的 。
【基础堂清】
1.如图所示的是一种新型装饰用的LDE灯带,它是由30个相同的LED灯串联组成的,若通过第一个LED灯的电流是10 mA,则通过第20个LED灯的电流是 A。小彤发现该LED灯带有一个不亮了,但是其余的灯都亮,则不亮的灯发生的故障是 (选填“短路”或“断路”)。
2.如图甲所示电路,在位置A处接入电流表,闭合开关,电流表指针所指示数如图乙所示,此时电路中的电流为 A;断开开关,把电流表接在B处,闭合开关,电流表示数为 A。
3.如图所示的是小明用三合一充电器给三部手机同时充电的情景,手机里的电池相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”),若小明拔掉其中最上面那一部手机,则通过最下面那一部手机的电流将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
4. “学贵有疑”,敢于质疑,敢于挑战权威是中学生必备的素养之一。小明在进行实验时连接了如图所示的电路。闭合开关后,他发现L2比L1亮,他想:电流从电源的正极出发先流经L2消耗了一部分,然后再流经L1,因此L2比L1亮。由此对“串联电路中电流处处相等”的结论提出异议。小亮想了想对他说,只需要 ,闭合开关后,若 ,就可以证明小明的想法是错误的。
5. 在研究并联电路电流特点时,按如图甲所示电路图连接好电路。闭合开关S和S1,观察电表示数,再闭合开关S2,示数保持不变的电流表是 (电源电压不变),同时小明观察到电流表A2的示数如图乙所示,为了使测量更精确,断开开关后,接下来的操作是 。
【素养日清】
6. 在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表的指针偏转均为图乙所示,则灯泡L1和L2的电流分别为 （ ）
A.1.1 A 0.22 A B.0.88 A 0.22 A
C.0.96 A 0.24 A D.0.24 A 1.2 A
7. 为了验证并联电路的电流特点,小薇设计了如图1所示的实验。
图2
(1)在连接电路时,开关应处于 状态。
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,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: 。
(3)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2中甲、乙、丙所示,可读出I1=0.5 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支路电流的关系是 (写出关系式即可)。
(4)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,应该用规格 (选填“相同”或“不相同”)的灯泡替代L1或L2继续进行多次实验。
8.如图所示电路,电流表A1示数为0.5 A, A2示数为0.9 A,问:
(1)通过L2的电流是多大
(2)通过L1的电流是多大
情境创生
(1) 一样大
(2)电源
基础堂清
1.0.01 短路
2.0.1 0.1
3.用电器 不变
4.交换一下这两盏灯的位置 仍然会出现灯L1较暗,灯L2较亮的现象
5.A1 将“3 A”上的导线改接到“0.6 A”处
素养日清
6.B
7.(1)断开
(2)L1或电流表断路
(3)0.52 1 I=I1+I2
(4)不一定 不相同
8.解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表 A1测流过灯泡L2的电流,电流表 A2测干路电流。
(1)因为电流表 A1测流过灯泡L2的电流,所以通过L2的电流为I2=0.5 A;
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电流表 A2测干路电流,即I=0.9 A,所以通过L1的电流I1=I-I2=0.9 A-0.5 A=0.4 A。14.4 科学探究：串联和并联电路的电流（电流 怎样使用电流表）
电流表的发明可以追溯到19世纪初。在这个时期,电学领域正经历着快速发展,科学家们对电流的测量需求日益增加。电流表的发明与法国物理学家安德烈·玛丽·安培的工作密切相关,最早的电流表之一是由瑞士物理学家安托万·霍伊贝格于1820年发明的。随着电磁学和电工学的不断发展,电流表的设计和制造逐渐变得更加精密和灵敏。
(1)法国物理学家 被誉为“电学中的牛顿”,用他的名字命名了电流的单位。生活中常用的电流单位还有微安、毫安,而1 mA= A。
(2)我们通常用 来测量电流的大小,用 表示。
【基础堂清】
1.电流是电荷的 形成的,电流的方向是 定向移动的方向,在电路中,电流从电源的 出发,经外界电路回到电源的 。
2.电流表的使用:
(1)校零:检查电流表的指针是否对准 。
(2)连接:必须将电流表和被测的用电器 联。必须让电流从电流表的 接线柱流入,从 接线柱流出。
(3)必须正确选择电流表的量程。被测电流的大小不能超过电流表的 。
(4)不允许把电流表直接连到 的两极上,否则电流表将被损坏。
(5)选择量程:实验室用电流表测量电流时,先选大量程,用开关 。若被测电流小于0.6 A,则应 进行测量;若被测电流为0.6 A~3 A,则可以直接测量。这样做的目的是使测量的数据更加精确。
3. 如图所示的电路,L1和L2两只灯泡是 (选填“串联”或“并联”)关系。开关闭合后,电流表甲测量的是通过 (选填“L1”“L2”或“L1和L2”)的电流,电流表乙测量的是通过 (选填“L1”“L2”或“L1和L2”)的电流。
4. 下列对生活中常见物理量的估测,符合实际的是 （ ）
A.教室内课桌的高度约为75 dm
B.一名中学生的质量约为50 kg
C.人体正常体温约为38 ℃
D.家用电冰箱正常工作时的电流约为5 A
5. 用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大,如图甲所示。再用不带电的C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大,如图乙所示。则下列说法正确的是 （ ）
A.玻璃棒上的一些电子转移到验电器上,瞬时电流方向是从玻璃棒到验电器
B.验电器上的一些电子转移到玻璃棒上,瞬时电流方向是从验电器到玻璃棒
C.当C棒接触两验电器的金属球时,瞬时电流方向为从A到B
D.当C棒接触两验电器的金属球时,验电器A上的自由电子转移到验电器B上
【素养日清】
6.如图所示的部分电路中,电流表所测量的电流分别是 （ ）
A.A1测量通过灯L1、L2的电流之和
B.A2测量通过灯L3的电流
C.A1测量通过灯L3的电流
D.A2测量通过灯L1、L2的电流之和
7.“用电流表测量通过小灯泡的电流”的部分电路如图所示,下列说法正确的是 （ ）
A.用导线连接c、e,电流表只能测量通过灯泡L2的电流
B.用导线连接d、e,电流表只能测量通过灯泡L2的电流
C.用两根导线分别连接a、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡L1的电流
D.用两根导线分别连接b、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡L2的电流
8.如图所示,这是错误使用电流表的常见操作,请指出各图的错误。
(1)甲图: 。
(2)乙图: 。
(3)丙图: 。
9. 在用电流表测电流的实验中。
(1)连接电路时,开关应 ,电流表应先用 (选填“大”或“小”)量程试触。
(2)若某同学连接的电路如图甲所示,则电流表测的是灯 的电流。合上开关后,如果电流表的示数如图乙所示,则通过该灯的电流是 mA。
(3)只需改动一根导线就可测得总电流,请在图甲中用“×”号指出需改动的导线,并补画出正确的电路连线。
(4)若合上开关后,两灯均亮,电流表指针不发生偏转,那么原因可能是 (填序号)。
A.电流表内部开路
B.开关处接触不良
C.电流表被短路
D.电源供电不足
【参考答案】
情境创生
(1)安培 1×10-3
(2)电流表
基础堂清
1.定向移动 正电荷 正极 负极
2.(1)零刻度线
(2)串 正 负
(3)量程
(4)电源
(5)试触 换用小的量程
3.并联 L1和L2 L1
4.B 5.C
素养日清
6.D 解析:若电流从左侧流入、从右侧流出,则电流分为两支。一支过A1又分为两支:分别为过灯泡L2、电流表A2到负极;过灯泡L3到负极;经过灯泡L1、电流表A2到负极。所以三只灯泡并联,电流表A1测量通过灯泡L2、L3的电流,电流表A2测量通过灯泡L1、L2的电流。故选D。
7.C
8.(1)电流表正、负接线柱接反了
(2)电流表直接接在电源两端
(3)电流表与灯泡并联接入电路
9.(1)断开 大
(2)L2 440
(3)如图所示:
(4)C
