15.5 串、并联电路中电流的规律 同步讲义-2025-2026学年九年级全一册物理人教版
知识梳理
一、串联电路的电流规律
1. 基本规律:串联电路中各处的电流相等
2. 规律理解:
电流只有一条路径,通过每个用电器的电荷数量相同
无论串联多少个用电器,电流大小不随用电器位置变化
二、并联电路的电流规律
1. 基本规律:并联电路中干路电流等于各支路电流之和
2. 规律理解:
电流有多条路径,干路电流被支路"分流"
各支路电流大小取决于支路电阻(电阻越小,电流越大)
三、实验探究:串、并联电路的电流规律
1. 实验目的
探究串联电路和并联电路中电流的关系
2. 实验器材
电源、开关、导线、电流表、不同规格的小灯泡(至少2个)
3. 实验电路图
串联电路:
(注:电流表需与被测用电器串联,电流从正接线柱流入、负接线柱流出)
并联电路:
(注:需分别测量干路电流和各支路电流)
4. 实验步骤
(1) 按照电路图连接实物,检查电路连接无误后闭合开关
(2) 串联电路:将电流表分别接在电路中A、B、C不同位置,记录电流表示数
(3) 并联电路:将电流表分别接在干路和各支路中,记录电流表示数
(4) 更换不同规格的小灯泡,重复上述实验(至少3次)
(5) 分析数据,得出结论
5. 实验结论
串联电路:多次实验数据表明,各位置电流大小相等
并联电路:多次实验数据表明,干路电流等于各支路电流之和
6. 实验注意事项
连接电路时开关必须断开
电流表需选择合适量程(先试触,若指针偏转角度过小则换小量程)
严禁将电流表直接接在电源两极上
实验中使用不同规格的灯泡,避免实验结论的偶然性
四、电流表的使用方法
1. 量程选择:
实验室常用电流表有两个量程:0~0.6A(分度值0.02A)和0~3A(分度值0.1A)
测量前估计电流大小,无法估计时用"试触法"选择合适量程
2. 连接方式:
必须与被测用电器串联
电流从"+"接线柱流入,从"-"接线柱流出(反接会导致指针反向偏转,损坏电流表)
3. 读数方法:
明确所选量程和分度值
视线与刻度盘垂直,读取指针所指刻度
五、规律应用与计算
1. 串联电路计算示例:
若串联电路中通过灯L 的电流为0.3A,则通过灯L 的电流为 0.3A,电路总电流为 0.3A。
2. 并联电路计算示例:
若并联电路中通过支路L 的电流为0.2A,通过支路L 的电流为0.3A,则干路电流为
3. 解题关键:
识别电路连接方式(串联/并联)
套用对应的电流规律公式
注意单位统一(国际单位:安培,符号A)
六、易错点与误区警示
1. 错误认识:认为"串联电路中用电器越多,电流越小"
纠正:电流大小取决于电源电压和总电阻,与用电器数量无关
2. 电流表连接错误:
并联在电路中:会导致短路,损坏电流表和电源
正负接线柱接反:指针反向偏转,无法读数甚至损坏电表
3. 实验结论的偶然性:
仅用一组数据得出结论不可靠,需多次实验(换用不同规格器材)验证规律
同步练习
一、单项选择题
1.如图是简化了的玩具警车的电路图,以下说法中正确的是( )
A.开关S1控制整个电路
B.电动机与小灯泡工作时互不影响
C.S1和S2都闭合时流过电动机与小灯泡的电流一定相等
D.S1和S2都闭合时电动机与小灯泡是串联的
2.如图所示的电路图,闭合开关S后,电路正常工作,下列关于A、B、C三处电流的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
3.在如图甲所示电路中,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2的示数是0.5A,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联
B.通过灯L1的电流为1.5A
C.通过灯L1、L2的电流都为0.5A
D.电流表A1使用的一定是0~3A量程
4.在探究“串联电路中各处电流的关系”实验时,连接如图所示电路,电流表甲和乙的示数分别为0.32A和0.3A,造成两个电流表示数不同的原因可能是( )
A.电流表甲和乙在电路中的位置不同
B.灯泡L1和L2的电阻不同
C.导线有电阻
D.电流表所选量程不同
5.灯泡L1和L2按如图所示的方式连接,闭合开关后两灯均发光。假设灯泡的电阻不受温度影响,下列判断正确的是( )
A.两个灯泡串联
B.电流表A1测灯泡L1的电流
C.通过两灯泡的电流相等
D.若灯L1断路,两电流表的示数相同
6.在一次实验中,某位同学按照图甲所示的电路正确连接.闭合开关后,他发现两块电流表指针的偏差角度相同,都如图乙所示.则通过灯泡和的电流分别为( )
A., B.,
C., D.,
7.如图所示,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.7A,若只闭合S2而断开S1时,电流表的示数为0.42A,则通过L2的电流是( )
A.0.7A B.0.42A C.0.28A D.1.12A
8.将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中,闭合开关S1、S2后下列说法中正确的是( )
A.电流表测量干路电流 B.L1与L2的亮度一定相同
C.通过L1和L2的电流一定相等 D.只断开S2,L1发光且亮度不变
二、填空题
9.如图所示,先只闭合开关S1、S3、S4,各元件正常工作,再断开S4,电流表示数 (选填“增大”“减小”或“不变”),若只闭合S2、S3,则会出现 现象。
10.如图甲所示,闭合开关S,灯L1、L2是 联的;两只电流表A1和A2的指针均如图乙所示,则通过灯L1的电流是 A,通过灯L2的电流是 A。
11.如图甲所示的电路中,闭合开关S后,电流表A1、A2的指针位置都如图乙所示,则通过灯L1的电流是 A,通过灯L2的电流是 A。若灯L1的灯丝断了,则电流表A2示数将 电流表A1的示数(选填“大于”“小于”或“等于”)。
12.在如图甲所示的电路中,电灯的连接方式是 。闭合开关S后,两个灯泡都能发光,电流表A1和A2的指针均在图乙所示的位置,则通过灯泡L1的电流是 A,通过灯泡L2的电流是 A。
13.如图所示电路,只闭合开关 时,L1和L2组成串联电路,此时可以看到L1较亮L2较暗,则通过L1的电流 (选填“大于”、“等于”或“小于”)通过L2的电流。
三、作图题
14. 在以下图中用笔画线代替导线将实物图连接完整。要求:L1 和 L2 并联,电流表测干路电流,导线不交叉(已知干路电流低于 0.6A)。
15. 在图甲中,闭合开关后,通过灯泡L1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。
四、实验探究题
16.如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整 (导线不得交叉):
(2)灯泡和的规格应 (选填“相同”或“不同”);
(3)小明先将电流表接在所在的支路上,闭合开关,观察到灯发光,但灯不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 (选填“灯断路”或“灯短路”)
(4)排除故障后,他测出了支路上的电流,然后他把电流表依次接入电路分别测量出支路电流、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则= A,I= A.小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 (写关系式即可);
(5)本次实验的不足之处是
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A:开关S1与灯泡L串联,控制灯泡L,故错误。
B:电动机与小灯泡工作时,是并联,互不影响,故正确。
C:S1和S2都闭合时。流过电动机与小灯泡的电流不一定相等,必须规格相同才行,故错误。
D:S1和S2都闭合时,电动机与小灯泡是并联的,故错误。
故答案为:B
【分析】并联电路互不影响,流过电动机与小灯泡的电流不一定相等,必须规格相同才行。
2.【答案】A
【解析】【解答】由图可知,该电路是串联电路,根据串联电路中电流处处相等,则,BCD选项错误,A选项正确。
故答案为:A。
【分析】在串联电路中电流处处相等。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.由图可知,两灯首首相连,尾尾相接,属于并联,故A错误;
BCD.据图可知电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流 ,所以A1大于A2,A2的示数是0.5A,所以电流表A1示数是1.5A,由并联电路电流的规律得到通过灯L1的电流I1=I-I2=1.5A-0.5A=1A
故BC错误,D正确。
故选D。
【分析】并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
4.【答案】D
【解析】【解答】在串联电路中,各处电流都相等。即电流大小与用电器位置、用电器电阻大小、导线电阻大小都没有关系。造成两个电流表示数不同的原因可能是两只电流表选用的量程不同,不同量程分度值大小不同,准确程度不同,读数时结果有差异。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,各处电流都相等;电流大小与用电器位置、用电器电阻大小、导线电阻大小都没有关系。造成两个电流表示数不同的原因可能是两只电流表选用的量程不同。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.由图知道,开关闭合后,电流从电源的正极流出,经开关、电流表A2后分为两条支路,一支经过灯泡L1,另一支经过灯泡L2图中电流从L2的左边流到右边和电流表A1,汇合后回到电源的负极,所以,两灯泡并联,A不符合题意;
B.开关在干路上,控制两个灯泡;电流表A1测L2的电流,B不符合题意;
C.电流表A2测干路中的电流,因两个灯的规格可能不同,所以通过两灯的电流不一定相等,C不符合题意;
D.若灯L1断路,两电流表均只测量L2的电流,示数相同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】各用电器在不同路径中,是并联电路,电流表和所测量的用电器串联;干路电流表测量总电流。
6.【答案】D
【解析】【解答】由电路图可知,两灯并联.一个电流表测支路的电流,另一个电流表测干路电流,如图所示:
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两只电流表的指针偏转角度相同,所以干路电流表使用0~3A量程,示数为0.8A,支路的电流表使用0~0.6A量程,示数为0.16A,所以通过的电流:,D符合题意.
故答案为:D。
【分析】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,支路电流表测量本支路电流,干路电流表测量各支路电流总和;根据电流表的量程和指针位置,测量电电流。
7.【答案】C
【解析】【解答】当开关S1闭合,S2断开时,两灯泡并联,电流表测干路电流,即干路上的电流I=0.7A;若只闭合S2而断开S1时,两灯泡并联,电流表测通过L1的电流,即I1=0.42A;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过灯泡L2的电流I2=I-I1=0.7A-0.42A=0.28A
故答案为:C。
【分析】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
8.【答案】D
【解析】【解答】解:由图知,灯泡L1、L2并列接在电路中,即两灯并联;电流表和L1在一条支路上,则电流表测量通过L1的电流;开关S2和L2在另一条支路上,开关S2只控制灯L2;开关S1在干路上,则开关S1控制整个电路。
A、由图知,电流表和L1在一条支路上,电流表测量通过L1的电流,A不符合题意;
B、灯泡L1、L2的规格不同,并联在同一电路中,则L1与L2的亮度不相同,B不符合题意;
C、灯泡L1、L2的规格不同,并联在同一电路中,则通过L1和L2的电流不相等,C不符合题意;
D、灯泡L1、L2并联在同一电路中,只断开S2,只有L1发光,因并联电路各支路互不影响,所以L1的亮度不变,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电路的基本连接方式有两种,一种是串联,一种是并联,相互串联的用电器相互影响,相互并联的用电器互不影响。
9.【答案】不变;短路
【解析】【解答】根据图像,只闭合开关S1、S3、S4,灯泡并联,电流表测量L2的电流,再断开S4,L1不发光,L1支路的电流表示数不变;若只闭合S2、S3,导线直接连接电源两端,则出现电源短路现象。
【分析】各用电器分别连接时,是并联电路,各支路互不影响;导线连接电源两端,发生短路。
10.【答案】并;0.3;1.2
【解析】【解答】解:由电路图知,两灯泡并联,A2测干路电流,A1测L1支路电流,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流应大于支路电流,而电流表A1和A2的指针所指位置相同,所以A2使用0-3A量程,所以A1使用0-0.6A量程,
由图乙可知,A2的示数为1.5A,即干路电流I=1.5A,A1的示数为0.3A,即通过L1的电流:I1=0.3A,
则通过L2的电流:I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A。
故答案为:并;0.3;1.2。【分析】用电器并列连接的电路叫并联电路;电流表应被测电路元件串联。
由电路图可知,两灯泡并联,A2测干路电流,A1测L1支路电流,根据并联电路电流特点分析两电流表的量程并读出其示数,从而计算出通过L2的电流。
11.【答案】1.76;0.44;等于
【解析】【解答】闭合开关S后,两灯并联,电流表指针偏转角度相同,根据并联电路电流规律,A1测干路电流,接入的量程为0~3A,分度值为0.1A,读数为2.2A,A2表测L2电流,接入量程为0~0.6A,读数为0.44A,故通过灯L2的电流是0.44A,通过灯L1的电流是:
若灯L1的灯丝断了,只L2接入电路,电流表A2示数等于电流表A1的示数。
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;根据电流表位置,判断量程,结合指针位置,测量电流。
12.【答案】并联;0.3;1.2
【解析】【解答】图甲中,电流分别经过L1、L2,有两条路径,两灯并联,是并联电路。
电路图中,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L2的电流;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,当两表指针位置相同时,电流表A1选用大量程,示数是1.5A,分度值为0.1A,电流表A2选用小量程,分度值为0.02A,通过灯L2的电流为0.3A。根据并联电路电流规律,通过灯L1的电流:I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A。
【分析】各用电器并列连接,是并联电路;根据电流表的位置判断量程,结合指针位置测量电流,并联电路中总电流等于各支路电流之和。
13.【答案】S1;等于
【解析】【解答】由图可得,要使灯L1和L2组成串联电路,则需让电流从电源正极流出依次流入两灯,最后回到电源负极,则需闭合开关S1。
两灯串联,虽然一个小灯泡发光较亮,另一个小灯泡发光较暗,根据串联电路的电流规律可知:通过两灯的电流是相等的。
【分析】各用电器顺次连接,是串联电路,串联电路中,电流处处相等。
14.【答案】
【解析】【解答】L1与L2并联,故将L1与L2并列连接,电流表在干路,与开关串联,干路电流低于0.6A,故选用0-0.6A量程;
【分析】考查并联电路实物图连接、电流表连接。
15.【答案】
【解析】【解答】通过题目给出的电路图可以知道此电路为一个并联电路,灯泡L1和灯泡L2分别位于不同的支路中,其中电流表A2测量通过灯泡L2的电流,即支路电流。其中电流表A1位于干路中,测量两条支路的总电流,即灯泡L1和灯泡L2的总电流。题中已知通过灯泡L1的电流为0.5A,通过灯泡L2的电流为0.4A,可以求得干路中的总电流为。通过电路中的电流大小我们可以为两个电流表选取合适的量程,需要选取小量程,0-0.6A,需要选取大量程,0-3A,量程是这个题目中容易出错的一个地方。选取量程之后就可以按照电路图一步一步连接实物图,建议先连接电源、开关、电流表A1和灯泡L1这条支路,随后再依次连接电源、开关、电流表A1、电流表A2和灯泡L2,不易出错。
【分析】此题的难度在于电流表量程的选取,学生很容易忽视这个点,拿到题目的同时建议学生先把题目中的已知信息标在电路图中,以及从已知信息中还可以获取什么信息,这样一定意义上可以避免学生出错。考察连接实物图的同时还考察并联电路中的电路特点,,干路电流等于各个支路电流之和。
16.【答案】(1)
(2)不同
(3)灯断路
(4)0.2;1;
(5)一次实验得出的结论具有偶然性
【解析】【解答】探究并联电路的电流特点时,
(1)图甲中,灯泡并联,开关在干路上,电流表和L1串联,将图乙中灯泡L2的右接线柱连接电流表的负接线柱,实物电路为: ;
(2)实验时,选择的灯泡L1和L2的规格应不同,可以探究普遍性;
(3)实验时,电流表和L1串联,闭合开关,L2发光,L1不亮,电流表无示数,可能L1灯断路,若L1短路,则L2也被短路,不能发光,与实际不符;
(4)并联电路中,干路电流等于支路电流之和,干路电流比支路电流大,图丙中,干路电流表选择0~3A量程,示数为I=1A,支路电流表选择0~0.6A量程,示数为I2=0.2A,结合L1的电流I1=0.8A,则1A=0.8A+0.2A,可得,并联电路中,干路电流和各支路电流的关系是I=I1+I2。
(5)探究并联电路电流规律,需要多次实验,本次实验只一次,一次实验得出的结论具有偶然性,存在不足。
【分析】(1)探究并联电路电流规律时,用电器并联,电流表串联在支路上,测量支路电流;
(2)探究电流规律时,需要选择不同规格的灯泡进行实验;
(3)在并联电路中,支路用电器不工作,可能发生断路;
(4)根据电流表位置判断量程,结合指针位置,测量电流,结合支路电流和干路电流关系,总结并联电路电流规律;
(5)探究并联电路电流规律时,需要多次实验,可以探究规律的普遍性,避免偶然性