第3课时 探究串、并联电路中电流、电压的规律
实验 探究串、并联电路中电流的规律 探究串、并联电路中电压的规律
电路图
实 验 关 键 小灯泡的选择 选用不同规格的灯泡,便于得出普遍规律(串联时小灯泡两端电压不同,并联时通过小灯泡电流不同)
电路的连接 (1)根据电路图按照一定的顺序连接实物电路。 (2)连接电路时、拆除电路前开关应断开
电表量程选择 被测电流(或电压)不能超过电表选择的量程,可采用“试触法”选择合适的量程
实验结论 (1)串联电路中,电流处处相等,即 (2)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即 (1)并联电路中,各支路两端的电压相等,即。 (2)串联电路中,总电压等于各部分电路两端的电压之和,即
【一题式探究1】小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是其设计的实验电路图。
【设计实验】
(1)实验中,在连接电路时开关应 断开 ;
(2)使用电流表测量电流时,应将电流表 串 联接入电路,小明连接电路前观察桌上的电流表时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,他下一步的操作应是 对电流表进行调零 ;
(3)然后,小明连接的电路如图乙所示,则开关闭合时,电流表测量的是图甲中 A (选填“A”“B”或“C”)点的电流。
【进行实验与得出结论】
(4)小明读出电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为 0.24 A。然后把电流表分别正确地接入图甲中的其他两点,得到了如表1所示的数据,他得到的结论是:并联电路中各支路电流相等,他得出该错误的实验结论的主要原因是 实验中使用了规格相同的小灯泡 。
表1
A点电流IA B点电流IB C点电流IC
0.24 A 0.12 A 0.12 A
(5)该实验还存在另外一个不妥之处 实验次数太少,结论具有偶然性 。
(6)改进后,得到正确的结论是 并联电路中,各支路电流之和等于干路电流 。
【创新拓展】
(7) (改变探究目的)实验结束后,小明又找来一个电压表想探究“并联电路的电压规律”,连接的电路如图戊所示。连接好电路后闭合开关,小明发现L1亮、L2不亮,他用手按一下L2,两灯都亮,松开手仍然是L1亮、L2不亮,则故障可能是 L2接触不良 。
(8)(思维拓展)排除故障后,小明依次将电压表接入到电路中,测出第1组数据(如表2),接着换用规格不同的灯泡再重复上述实验,得到第2组数据与第1组数据 相同 (选填“相同”或“不同”),为了完成实验,你觉得应该还要采取的措施是 改变电源电压的大小 。
表2
实验 次数 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V L1、L2两端总电压U/V
1 2.8 2.8 2.8
(9)(联系生活实际)小明回家后发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 = U2(选填“>”“=”或“<”),由此你可以推断,灯泡的亮度 不是 (选填“是”或“不是”)由其两端电压决定。
【一题式探究2】小华和小强在探究串联电路中电压的规律时,选用两个不同的小灯泡连接如图甲所示的部分电路,闭合开关后发现L1比L2亮,他进行了如下猜想:
猜想一:灯泡两端的电压与距离电源正极的远近有关,由于灯泡L1靠近电源正极,灯泡L1两端电压比灯泡L2两端电压要高,所以L1更亮;
猜想二:电流从电源正极流出来先通过L1,通过L1中的电流比通过L2中的电流大,所以L1更亮。
【设计实验】
(1)为了测量L1两端的电压,请在图甲中用笔画代替导线将实物图连接完整(导线不能交叉);
答:
【进行实验与得出结论】
小强为了验证猜想一和猜想二,添加多个电流表和电压表。
(2)验证猜想一时,设计如图乙所示的电路,连接完电路,闭合开关,发现只有L2亮,且电压表V1示数为零,若电路中只有一处故障,则故障是 L1短路 ;排除故障后,读出电压表V1的示数如图丁所示,则表1中应填数据为 2.6 ,根据表1中数据得出结论:在串联电路中,电路的总电压等于 各用电器两端电压之和 。
表1
电压表V1 示数/V 电压表V2 示数/V 电压表V 示数/V
0.4 3
(3)小强认为猜想一是正确的,小华却告诉小强:将图乙中的两灯泡位置互换一下,会发现L1和L2两端的电压 没有 (选填“有”或“没有”)变化,L1还是比L2要 亮 (选填“亮”或“暗”),说明猜想一是 错误 的。
(4)验证猜想二时,设计如图丙所示的电路,小强正确连接电路并正确操作后,读出各电压表和电流表的示数并记录,如表2所示。
表2
电流表A1 示数/A 电流表A2 示数/A 电流表A3 示数/A
0.2 0.2 0.2
小强根据表2中数据得出结论:
①串联电路中电流关系: 串联电路中,电流处处相等 ;
②猜想二是 错误 的。
(5)小华认为小强在得出串联电路的电流特点不够严谨,请你分析原因是: 只根据一组数据得出的结论有偶然性 。
【创新拓展】
(6)小华和小强在完成了实验后,对实验进行分析交流如下:
小华说:“让结论更具有普遍性,应该多次更换不同规格灯泡,进行多次实验。”
小强说:“你说得很不错,但我有一个疑问,要让结论更具有普遍性,为什么不选用不同规格的定值电阻 ”
小华说:“我认为选用不同规格灯泡,不选用不同规格的定值电阻的主要原因是 使用小灯泡做实验现象更明显直观 。”
广西三年中考
1.(2022·桂林中考)小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中:
(1)他们按如图甲的电路图连接电路,在图乙的实物图中还差一根导线没有连接,请在图中画出该条导线。
答:
(2)在实验过程中,L2突然熄灭,L1亮度不变,电路可能出现的故障是L2 断 路。
(3)排除故障后,用电流表测出通过L1、L2和干路的电流,记录如表,第三次实验时电流表A1指针指在如图丙的位置,其读数应为 0.24 A;小桂分析实验数据后得出结论:并联电路干路中,电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的灯泡再次实验。
实验次数 1 2 3
电流表A1的示数/A 0.18 0.2
电流表A2的示数/A 0.18 0.2
电流表A的示数/A 0.36 0.4
(4)本实验要进行多次实验的目的是 寻找普遍规律 。
全国一年中考
2.(2024·河北中考)在“探究串联电路电压的特点”实验中。小明设计了图甲所示的电路。其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。
(1)根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图补充完整;
答:
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入表中。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图丙所示,示数为 1.8 V;
数据 序号 电流 /A Uab /V Ubc /V Ucd /V Uac /V Ubd /V Uad /V
1 0.20 1.0 2.5 1.0 3.5 3.5 4.5
2 0.24 ① 1.5 1.2 ② 2.7 4.5
3 0.30 2.5 0.5 ③ 3.0 2.0 4.5
…
(3)根据数据可知R0的阻值为 5 Ω;
(4)根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是 寻找普遍规律 ;
(5)读取数据 ② (选填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线;
(6)根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律: 灯泡两端的电阻是变化的,且温度越高,电阻越大 . 第3课时 探究串、并联电路中电流、电压的规律
实验 探究串、并联电路中电流的规律 探究串、并联电路中电压的规律
电路图
实 验 关 键 小灯泡的选择 选用不同规格的灯泡,便于得出普遍规律(串联时小灯泡两端电压不同,并联时通过小灯泡电流不同)
电路的连接 (1)根据电路图按照一定的顺序连接实物电路。 (2)连接电路时、拆除电路前开关应断开
电表量程选择 被测电流(或电压)不能超过电表选择的量程,可采用“试触法”选择合适的量程
实验结论 (1)串联电路中,电流处处相等,即 (2)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即 (1)并联电路中,各支路两端的电压相等,即。 (2)串联电路中,总电压等于各部分电路两端的电压之和,即
【一题式探究1】小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是其设计的实验电路图。
【设计实验】
(1)实验中,在连接电路时开关应 ;
(2)使用电流表测量电流时,应将电流表 联接入电路,小明连接电路前观察桌上的电流表时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,他下一步的操作应是 ;
(3)然后,小明连接的电路如图乙所示,则开关闭合时,电流表测量的是图甲中 (选填“A”“B”或“C”)点的电流。
【进行实验与得出结论】
(4)小明读出电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为 A。然后把电流表分别正确地接入图甲中的其他两点,得到了如表1所示的数据,他得到的结论是:并联电路中各支路电流相等,他得出该错误的实验结论的主要原因是 。
表1
A点电流IA B点电流IB C点电流IC
0.24 A 0.12 A 0.12 A
(5)该实验还存在另外一个不妥之处 。
(6)改进后,得到正确的结论是 。
【创新拓展】
(7) (改变探究目的)实验结束后,小明又找来一个电压表想探究“并联电路的电压规律”,连接的电路如图戊所示。连接好电路后闭合开关,小明发现L1亮、L2不亮,他用手按一下L2,两灯都亮,松开手仍然是L1亮、L2不亮,则故障可能是 。
(8)(思维拓展)排除故障后,小明依次将电压表接入到电路中,测出第1组数据(如表2),接着换用规格不同的灯泡再重复上述实验,得到第2组数据与第1组数据 (选填“相同”或“不同”),为了完成实验,你觉得应该还要采取的措施是 。
表2
实验 次数 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V L1、L2两端总电压U/V
1 2.8 2.8 2.8
(9)(联系生活实际)小明回家后发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 U2(选填“>”“=”或“<”),由此你可以推断,灯泡的亮度 (选填“是”或“不是”)由其两端电压决定。
【一题式探究2】小华和小强在探究串联电路中电压的规律时,选用两个不同的小灯泡连接如图甲所示的部分电路,闭合开关后发现L1比L2亮,他进行了如下猜想:
猜想一:灯泡两端的电压与距离电源正极的远近有关,由于灯泡L1靠近电源正极,灯泡L1两端电压比灯泡L2两端电压要高,所以L1更亮;
猜想二:电流从电源正极流出来先通过L1,通过L1中的电流比通过L2中的电流大,所以L1更亮。
【设计实验】
(1)为了测量L1两端的电压,请在图甲中用笔画代替导线将实物图连接完整(导线不能交叉);
【进行实验与得出结论】
小强为了验证猜想一和猜想二,添加多个电流表和电压表。
(2)验证猜想一时,设计如图乙所示的电路,连接完电路,闭合开关,发现只有L2亮,且电压表V1示数为零,若电路中只有一处故障,则故障是 ;排除故障后,读出电压表V1的示数如图丁所示,则表1中应填数据为 ,根据表1中数据得出结论:在串联电路中,电路的总电压等于 。
表1
电压表V1 示数/V 电压表V2 示数/V 电压表V 示数/V
0.4 3
(3)小强认为猜想一是正确的,小华却告诉小强:将图乙中的两灯泡位置互换一下,会发现L1和L2两端的电压 (选填“有”或“没有”)变化,L1还是比L2要 (选填“亮”或“暗”),说明猜想一是 的。
(4)验证猜想二时,设计如图丙所示的电路,小强正确连接电路并正确操作后,读出各电压表和电流表的示数并记录,如表2所示。
表2
电流表A1 示数/A 电流表A2 示数/A 电流表A3 示数/A
0.2 0.2 0.2
小强根据表2中数据得出结论:
①串联电路中电流关系: ;
②猜想二是 的。
(5)小华认为小强在得出串联电路的电流特点不够严谨,请你分析原因是: 。
【创新拓展】
(6)小华和小强在完成了实验后,对实验进行分析交流如下:
小华说:“让结论更具有普遍性,应该多次更换不同规格灯泡,进行多次实验。”
小强说:“你说得很不错,但我有一个疑问,要让结论更具有普遍性,为什么不选用不同规格的定值电阻 ”
小华说:“我认为选用不同规格灯泡,不选用不同规格的定值电阻的主要原因是 。”
广西三年中考
1.(2022·桂林中考)小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中:
(1)他们按如图甲的电路图连接电路,在图乙的实物图中还差一根导线没有连接,请在图中画出该条导线。
(2)在实验过程中,L2突然熄灭,L1亮度不变,电路可能出现的故障是L2 路。
(3)排除故障后,用电流表测出通过L1、L2和干路的电流,记录如表,第三次实验时电流表A1指针指在如图丙的位置,其读数应为 A;小桂分析实验数据后得出结论:并联电路干路中,电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡再次实验。
实验次数 1 2 3
电流表A1的示数/A 0.18 0.2
电流表A2的示数/A 0.18 0.2
电流表A的示数/A 0.36 0.4
(4)本实验要进行多次实验的目的是 。
全国一年中考
2.(2024·河北中考)在“探究串联电路电压的特点”实验中。小明设计了图甲所示的电路。其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。
(1)根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图补充完整;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入表中。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图丙所示,示数为 V;
数据 序号 电流 /A Uab /V Ubc /V Ucd /V Uac /V Ubd /V Uad /V
1 0.20 1.0 2.5 1.0 3.5 3.5 4.5
2 0.24 ① 1.5 1.2 ② 2.7 4.5
3 0.30 2.5 0.5 ③ 3.0 2.0 4.5
…
(3)根据数据可知R0的阻值为 Ω;
(4)根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是 ;
(5)读取数据 (选填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线;
(6)根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律: .
