第六讲 电学重点实验
第六讲 实验1 探究串、并联电路中电流和电压的规律
【图·过实验】
项目 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图,连接电路时导线不能交叉 (2)连接电路时、拆除电路前开关应断开
电表测量范围的选择 被测电流(或电压)不能超过电表选择的测量范围,可采用“试触法”选择合适的测量范围
实验结论 串联电路中,电流处处相等,总电压等于各部分电路两端的电压之和,即 , 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,各支路两端的电压相等,即 ,
评估 闭合开关后电表指针异常偏转 现象 原因 改正
电表指针反向偏转 电表正、负接线柱接反 断开开关,对调电表的正、负接线柱或电源正、负极
电表指针偏转角度较小 电表选用的测量范围太大 断开开关,改接小测量范围
电表指针偏转角度较大 电表选用的测量范围太小 断开开关,改接大测量范围
改进 创新 方案
优点 一次完成实验,减小因改接电表位置带来的实验误差
【全·通考点】
典题1 小欢和小乐一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
基础点
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路。
①在连接电路时,开关应处于 状态;
②图乙中电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(3)接入电流表后,闭合开关,他们看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图丙所示现象,原因是 。
(4)排除电路故障再做实验,电流表在A处的示数如图丁所示,请你帮小欢把该示数填入表格中空格处。然后小欢把电流表分别接入电路中的B、C两处测电流,并把电流表的示数记录在表格中。
A处的电流 IA/A B处的电流 IB/A C处的电流 IC/A
0.16 0.26
小欢分析表格中的数据认为:并联电路中干路电流等于 。
(5)小乐认为小欢的结论不合理,原因是 。
(6)于是小乐和同学们讨论了以下三种改进方案:
方案一:在图甲的基础上,反复断开、闭合开关,测出A、B、C三处的电流。
方案二:在图甲的基础上,只改变电源电压,测出A、B、C三处的电流。
方案三:在图甲的基础上,在其中一条支路换上规格不同的灯泡,测出A、B、C三处的电流。
①以上三种方案,你认为不可行的是方案 (选填“一”“二”或“三”)。
②小乐选择上述可行方案之一,做了三次实验,并把实验数据填入表中。分析表中数据可知,小乐选择的是方案 (选填“一”“二”或“三”)。
实验 次数 A处的电流 IA/A B处的电流 IB/A C处的电流 IC/A
1 0.12 0.18 0.30
2 0.14 0.21 0.35
3 0.20 0.30 0.50
能力点
(7)实验过程中,小欢将电流表接入图甲的A处,闭合开关S后,发现小灯泡L1不亮,L2亮,电流表无示数,产生这种现象的原因可能是 。
(8)小乐利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可以得出三处电流的关系。请在虚线框内画出电路图。
(9)完成实验后,小欢选用两个不同的小灯泡组成如图戊所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次实验的测量数据如表。在分析数据时,发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是 。
Ia/A Ib/A Ic/A
0.16 0.15 0.14
A.可能是测量误差造成的
B.没有对电流表调零造成的
C.串联电路中各处的电流本来就不等
D.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小
典题2 小博和小文同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
基础点
(1)连接电路前,小博发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 。
(2)小博根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 (写出一种即可)。
(3)排除故障后,小博完成了实验,并把数据记录在表格中。
UAB/V UBC/V UAC/V
1.4 1.4 2.8
分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压 各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(4)实验结束后小博和小文互相交流,小文指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是 ,另外,小博的实验在设计方案上还存在一个不足之处是 。
(5)小博和小文还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是 。
(6)在许多实验中都需要进行多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是 。
A.测量物体的长度
B.伏安法测电阻
C.探究重力大小与质量的关系
能力点
(7)小博在用电压表测量灯泡L2两端的电压时,连接如图丙所示的电路。图中有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“×”,并用笔画线表示导线将电路连接正确。
(8)小博换用两个不同规格的灯泡L1、L2进行实验。实验发现,灯泡L1比L2亮,则灯泡L1的电阻 灯泡L2的电阻;若两灯泡灯丝材料、长度均相同, 的灯丝更细。
(9)在探究并联电路的电压规律的实验中,为了获得多组不同的实验数据,小文在如图丁所示的电路图基础上,在不改变原有器材的前提下,提出只需提供一种器材便可达到实验效果,这个器材是 ,请在方框中画出小文实验方案的原理图。
1.(2024·苏州中考)探究串联电路中电流的特点
(1)猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小;
(2)按图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间,闭合开关发现电压表有示数,说明有可能存在 故障;
(3)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则IA= A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断猜想是 的;
(4)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出IA=IB=IC;小华认为不需要再测量,在(3)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程: 。
2.(2024·成都中考)在“探究并联电路中的电流特点”实验中,图甲是某小组同学设计的电路图。
(1)图乙是该小组连接的电路,闭合开关S,电流表测通过 的电流;
(2)该小组同学换用不同规格的小灯泡进行实验,用电流表多次测A、B、C三点电流,记录实验数据如表所示。
实验次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.30 0.22 0.50
2 0.22 0.28 0.50
3 0.24 0.22 0.46
4 0.28 0.30 0.28
分析表中数据,以下说法不合理的是 ;
A.四次实验中电流表选用测量范围为0~0.6 A
B.表中的数据均在误差范围内
C.此实验还可测量更多组数据
D.通过多次实验,可避免偶然性
(3)小成同学测量通过灯泡L1电流时,L1正常发光,L2忽亮忽灭,他接下来的操作应该是 。(写出一条即可)
3.(2024·广东中考)探究串联电路中电压的规律;
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)连接电路时,开关应处于 状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端 (选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录如表;
实验次序 电压UAB/V 电压UBC/V 电压UAC/V
1 1.7 2.9
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 ;
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以 。 第六讲 电学重点实验
第六讲 实验1 探究串、并联电路中电流和电压的规律
【图·过实验】
项目 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图,连接电路时导线不能交叉 (2)连接电路时、拆除电路前开关应断开
电表测量范围的选择 被测电流(或电压)不能超过电表选择的测量范围,可采用“试触法”选择合适的测量范围
实验结论 串联电路中,电流处处相等,总电压等于各部分电路两端的电压之和,即 , 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,各支路两端的电压相等,即 ,
评估 闭合开关后电表指针异常偏转 现象 原因 改正
电表指针反向偏转 电表正、负接线柱接反 断开开关,对调电表的正、负接线柱或电源正、负极
电表指针偏转角度较小 电表选用的测量范围太大 断开开关,改接小测量范围
电表指针偏转角度较大 电表选用的测量范围太小 断开开关,改接大测量范围
改进 创新 方案
优点 一次完成实验,减小因改接电表位置带来的实验误差
【全·通考点】
典题1 小欢和小乐一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
基础点
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路。
①在连接电路时,开关应处于 断开 状态;
②图乙中电流表测量的是 C (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是 A(或B) (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
答:
(3)接入电流表后,闭合开关,他们看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图丙所示现象,原因是 电流表的“+”“-”接线柱接反了 。
(4)排除电路故障再做实验,电流表在A处的示数如图丁所示,请你帮小欢把该示数填入表格中空格处。然后小欢把电流表分别接入电路中的B、C两处测电流,并把电流表的示数记录在表格中。
A处的电流 IA/A B处的电流 IB/A C处的电流 IC/A
0.1 0.16 0.26
小欢分析表格中的数据认为:并联电路中干路电流等于 各支路电流之和 。
(5)小乐认为小欢的结论不合理,原因是 根据一次实验数据得出的结论具有偶然性 。
(6)于是小乐和同学们讨论了以下三种改进方案:
方案一:在图甲的基础上,反复断开、闭合开关,测出A、B、C三处的电流。
方案二:在图甲的基础上,只改变电源电压,测出A、B、C三处的电流。
方案三:在图甲的基础上,在其中一条支路换上规格不同的灯泡,测出A、B、C三处的电流。
①以上三种方案,你认为不可行的是方案 一 (选填“一”“二”或“三”)。
②小乐选择上述可行方案之一,做了三次实验,并把实验数据填入表中。分析表中数据可知,小乐选择的是方案 二 (选填“一”“二”或“三”)。
实验 次数 A处的电流 IA/A B处的电流 IB/A C处的电流 IC/A
1 0.12 0.18 0.30
2 0.14 0.21 0.35
3 0.20 0.30 0.50
能力点
(7)实验过程中,小欢将电流表接入图甲的A处,闭合开关S后,发现小灯泡L1不亮,L2亮,电流表无示数,产生这种现象的原因可能是 L1(或电流表)断路 。
(8)小乐利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可以得出三处电流的关系。请在虚线框内画出电路图。
答:
(9)完成实验后,小欢选用两个不同的小灯泡组成如图戊所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次实验的测量数据如表。在分析数据时,发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是 A 。
Ia/A Ib/A Ic/A
0.16 0.15 0.14
A.可能是测量误差造成的
B.没有对电流表调零造成的
C.串联电路中各处的电流本来就不等
D.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小
典题2 小博和小文同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
基础点
(1)连接电路前,小博发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 对电压表进行校零 。
(2)小博根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 L2断路(或L1短路) (写出一种即可)。
(3)排除故障后,小博完成了实验,并把数据记录在表格中。
UAB/V UBC/V UAC/V
1.4 1.4 2.8
分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压 等于 各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(4)实验结束后小博和小文互相交流,小文指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是 选用相同规格的灯泡做实验 ,另外,小博的实验在设计方案上还存在一个不足之处是 只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性 。
(5)小博和小文还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法 不能 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是 电压表的正、负接线柱接反了 。
(6)在许多实验中都需要进行多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是 C 。
A.测量物体的长度
B.伏安法测电阻
C.探究重力大小与质量的关系
能力点
(7)小博在用电压表测量灯泡L2两端的电压时,连接如图丙所示的电路。图中有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“×”,并用笔画线表示导线将电路连接正确。
答:
(8)小博换用两个不同规格的灯泡L1、L2进行实验。实验发现,灯泡L1比L2亮,则灯泡L1的电阻 大于 灯泡L2的电阻;若两灯泡灯丝材料、长度均相同, L1 的灯丝更细。
(9)在探究并联电路的电压规律的实验中,为了获得多组不同的实验数据,小文在如图丁所示的电路图基础上,在不改变原有器材的前提下,提出只需提供一种器材便可达到实验效果,这个器材是 滑动变阻器 ,请在方框中画出小文实验方案的原理图。
答:
1.(2024·苏州中考)探究串联电路中电流的特点
(1)猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小;
(2)按图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间,闭合开关发现电压表有示数,说明有可能存在 L1断路 故障;
(3)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则IA= 0.3 A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断猜想是 错误 的;
(4)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出IA=IB=IC;小华认为不需要再测量,在(3)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程: 因为IA=IB,IB=IC,所以IA=IB=IC 。
2.(2024·成都中考)在“探究并联电路中的电流特点”实验中,图甲是某小组同学设计的电路图。
(1)图乙是该小组连接的电路,闭合开关S,电流表测通过 L2 的电流;
(2)该小组同学换用不同规格的小灯泡进行实验,用电流表多次测A、B、C三点电流,记录实验数据如表所示。
实验次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.30 0.22 0.50
2 0.22 0.28 0.50
3 0.24 0.22 0.46
4 0.28 0.30 0.28
分析表中数据,以下说法不合理的是 B ;
A.四次实验中电流表选用测量范围为0~0.6 A
B.表中的数据均在误差范围内
C.此实验还可测量更多组数据
D.通过多次实验,可避免偶然性
(3)小成同学测量通过灯泡L1电流时,L1正常发光,L2忽亮忽灭,他接下来的操作应该是 将灯泡L2拧一拧 。(写出一条即可)
3.(2024·广东中考)探究串联电路中电压的规律;
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
答:
(2)连接电路时,开关应处于 断开 状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端 无 (选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 1.20 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录如表;
实验次序 电压UAB/V 电压UBC/V 电压UAC/V
1 1.7 2.9
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 之和 ;
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以 更换电压不同的电源多次实验 。
