分组实验 研究串、并联电路的电流特点
01 实验报告)
【探究目标】
1.初步学会串联电路和并联电路的连接方法;了解开关对电路的控制作用。
2.初步学会使用电流表测量电路的电流。
3.了解串联电路和并联电路中各部分电流的关系。
【实验器材】
小灯泡(灯座),电流表,干电池,导线,开关。
【提出问题】
1.串联电路中,各点的电流之间有什么关系?
2.并联电路中,干路中的总电流与各个支路电流之间有什么关系?
【猜想与假设】
1.串联电路中: 电流处处相等 。
2.并联电路中: 干路电流等于各支路电流之和 。
【探究过程】
1.探究串联电路中电流的特点
(1)实验电路图:
(2)实验步骤:
①按照电路图连接实物图;
②检查电路连接是否正确,若没有问题,方可闭合开关,使两个灯泡均发光;
③将电流表分别串联在电路中的A点、B点、C点,并分别记录测量的电流值;
④换用另外的小灯泡再测1~2次。
(3)实验表格:
A点的电
流IA/安
B点的电
流IB/安
C点的电
流IC/安
第一次测量
第二次测量
第三次测量
(4)分析与论证:
分析实验数据,论证猜想与假设是否正确,你能总结出什么结论?
实验结论: 串联电路中电流处处相等 。
(5)交流与讨论:
①在探究串联电路的电流特点时,选择实验灯泡的两个规格应该是 不相同 (填“相同”或“不相同”)的;目的是为了保证实验结论更具有 普遍性 。
②某同学在探究串联电路的电流特点时,接完最后一根导线,发现灯泡已经发光,其原因是 在连接电路时,忘记断开电路中的开关 。
③纠正错误后进行实验,记录了下表数据:
电流表的位置
A
B
C
电流I/安
0.3
0.3
1.5
其中有明显错误的数值是 1.5 ,造成错误的原因是 看错电流表的量程 。
④该同学就根据上述实验步骤得出的正确数据总结出串联电路中电流处处相等,你认为他实验过程中存在哪些问题?应该如何改进?
该同学仅凭一组实验数据得出结论会存在特殊性,不具有普遍意义;应该再次更换不同的灯泡或改变干电池的个数进行多次实验 。
2.探究并联电路中电流的特点
(1)实验电路图:
(2)实验步骤:
①按照电路图连接实物图;
②检查电路连接是否正确,若没有问题,方可闭合开关,使两个灯泡均发光;
③在这个并联电路中,选取三个关键的点A、B、C,用电流表分别测出这三点的电流,并分别记录测量的电流值;
④换用另外的小灯泡再测1~2次。
(3)实验表格:
A点的电
流IA/安
B点的电
流IB/安
C点的电
流IC/安
第一次测量
第二次测量
第三次测量
(4)分析与论证:
分析实验数据,论证猜想与假设是否正确,你能总结出什么结论?
实验结论: 并联电路中干路电流等于各支路电流之和 。
(5)交流与讨论:
①在探究并联电路电流特点时,连接好电路后闭合开关,两个灯泡均发光。某同学先将电流表接在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是 电流表断路 。
②排除故障后,更换不同规格的灯泡进行正确测量,某次实验记录如下:
电流表的位置
A
B
C
电流I/安
0.32
0.54
0.9
③他发现在并联电路中,干路电流并不等于各支路电流之和。分析产生这种现象的原因可能是 电流表在使用前校零不准或者是由于不同量程的电流表分度值不同造成的实验误差 。
02 实验突破)
1.(十堰中考)为了验证并联电路电流关系,小明设计了如图甲电路进行实验。
(1)实验中,应选两个规格 不相同 (填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(2)小明要测量干路电流,他将电流表串联在甲图中的 C 处(填“A”“B”或“C”),接入电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图乙所示现象,原因是 正负接线柱接反了 。
2.如图1所示,研究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
(1)以笔画线代替导线,如图1,按电路甲把实物图乙连接起来。(导线不许交叉)
解:如图所示
(2)连完电路后,闭合开关,三个电流表的示数如图2所示,则A1的示数I1是 0.32 安,A2的示数I2是 0.58 安,A3的示数I3是 0.9 安。
(3)由上述三个电流的数值,可近似得出电流关系式为: I1+I2=I3 。
3.某同学希望通过比较电路中不同位置的电流表的读数来研究串联电路的电流规律。所接电路图如图1所示,闭合开关后,两电流表指针偏转情况如图2。
(1)电流表A2的读数是: 0.4安 。
(2)该同学发现电流表A1指针偏转较A2小,所以他认为“串联电路电流每流经一个用电器,电流都会减弱一些”。请你指出造成他判断错误的原因。 因为他选择的电流表量程不同 。
(3)另一同学连接好的电路如图3所示。连接电路后,两灯泡都亮,由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,以下两种简单判断方法是否可行?请你在表中空格填写“可行”或“不可行”。
图3
方法
操作
现象
结论
方法是
否可行
方法1
把其中一灯泡从灯座中取下
另一灯熄灭
两灯一定是串联
可行
方法2
把任意一根导线断开
两灯熄灭
两灯一定是串联
不可行
第2节 电流的测量
第1课时 电流和电流表
01 知识管理)
1.电流强度
概念理解:导体中电流的大小称为电流强度。电流是指单位时间内通过导线某一截面的电荷的多少,用字母I表示,其单位是 安培 ,简称 安 ,符号是 A 。
换算关系:300毫安= 300 000 微安= 0.3 安
50 000微安= 50 毫安= 0.05 安
2.认识电流表
符 号:
量 程:电流表通常有两个量程,其中一个较小的量程是 0~0.6安 ,它的每一小格表示 0.02安 ,每一大格是 0.2安 ;较大的量程是 0~3安 ,它的每一大格表示 1安 ,每小格是 0.1安 。读数时应先看量程后读数。
使用规则:(1)电流表使用之前首先要校零,即使指针对准刻度盘的 零刻度 线。
(2)必须把电流表 串联 在待测电路中。
(3)必须使电流从 “+”接线柱 流入电流表,从 “-”接线柱 流出电流表。
(4)在不能预先估计被测电流大小的情况下,应采用选择 最大量程 试触的方法来选择合适的量程。绝对不允许不经过 用电器 而把电流表直接连到电源的两极上。
注 意:严禁将电流表与电源或用电器并联,因为接电流表处视为导线,会造成电源或用电器短路而烧毁电流表。
02 基础题)
1.要用电流表测量通过灯L的电流,下图所示的各个电路图中,正确的是(D)
A.图(1) B.图(2) C.图(3) D.均不正确
2.某同学使用电流表时,估计待测电路中的电流应选用“0~0.6安”的量程,但他误用“0~3安”的量程来测量。这样做的结果是(D)
A.指针摆动角度大,会损坏电流表
B.指针摆动角度小,会损坏电流表
C.指针摆动角度小,读数比较准确
D.指针摆动角度小,读数不够准确
3.一只准确的电流表接入电路后,合上开关,灯泡均发光,但电流表的示数为零,造成这一现象的原因可能是(B)
A.电流表的正、负接线柱接反了
B.电流表被导线短路
C.电源坏了,电路中没有电流
D.电流表接线柱接触不良
4.如图所示的电路中,有可能损坏电流表的是(B)
5.如图所示,要直接测出通过灯泡L1的电流,应将电流表(B)
A.接在a处
B.接在b处
C.接在c处
D.接在a、b、c处都可以
6.如图所示,甲电流表的读数是 1.3 安,乙电流表的读数是 0.24 安。
7.请画出如图所示实物图对应的电路图。
解:
8.有“0~0.6安”和“0~3安”两个量程的电流表,某次测量中用“0~0.6安”的量程,从“0~3安”量程的刻度盘上发现指针正指在2.4安的刻度线上,测得实际电流大小为(C)
A.2.4安 B.0.44安 C.0.48安 D.0.8安
03 中档题)
9.如图所示,某同学在实验时误把电流表并联在电灯L2的两端,开关闭合后观察到的现象是(C)
A.两灯都不亮 B.两灯亮度正常
C.L1亮,L2不亮 D.电流表没有示数
10.(成都中考)如图1所示的电路,当开关S闭合后,电流表测量的是通过 L2 (填“电源”“L1”或“L2”)的电流,电流表的指针偏转如图2所示,电流表的示数为 0.28 安。
11.用电流表测电流时,请正确读出如图中指针在甲、乙位置时电流表的示数。
(1)当电流表的“-”和“0.6”的接线柱接入电路时,指针在图甲位置时的示数是 0.12安 ,在图乙位置时的示数是 0.44安 。
(2)当电流表的“-”和“3”的接线柱接入电路时,指针在图甲位置时的示数是 0.6安 ,在图乙位置时的示数是 2.2安 。
12.用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完成。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 0.44 安。并将电路图画在下边的方框内。
13.小松想利用图甲的元件组成并联电路,让电流表测L2电流(通过L2的电流约为0.5安,通过L1的电流约为0.4安),请你帮他查找一下电路的连接方面有什么错误。
甲 乙
(1)电流表连接方面的错误有① 所选量程太小 ;② 电流表测的不是L2的电流 。
(2)在原图上改动,请在要改正的导线上用“×”标出,并正确连接电路。
解:如图所示:
(3)正确连接电路后,电流表的示数所图乙所示,则通过L2的电流为 0.52 安。
14.在“用电流表测电流”的实验中,某同学连接的电路如图所示。
(1)闭合开关,观察到灯泡L1和L2的发光情况是
L1不发光,L2发光 。
(2)针对上述现象,该电路存在的问题是 灯L1和电流表A2被短路 。
(3)请在原图上只改动一根导线,使两只电流表分别测干路和支路的电流。(要求:在需改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)
解:如图所示:
第2课时 串、并联电路的电流规律
01 知识管理)
1.串联电路的电流规律
特 点:串联电路中电流处处 相等 。如图所示,将电流表分别接在电路中a、b、c处,测出通过各处的电流分别为Ia、Ib、Ic,它们之间的关系是 Ia=Ib=Ic 。
2.并联电路的电流规律
特 点:并联电路中,干路电流等于 各支路电流之和 。如图所示,将电流表分别接在电路中A、B、C处,测出通过各处的电流分别为IA、IB、IC,它们之间的关系是 IA=IB+IC 。
02 基础题)
在探究串联电路电流的规律时,电路如图所示。闭合开关,电流表测出A、B、C三处的电流分别为IA、IB、IC。关于它们的大小关系,正确的是(D)
A.IA<IB B.IA<IC C.IB>IC D.IA=IC
2.(娄底中考)如图所示,在探究并联电路的电流关系时,小明把阻值不等的两个灯泡接入电路中,用电流表测出通过A、B、C三点的电流分别为IA、IB、IC。关于它们之间大小关系,正确的是(B)
A.IA=IB=IC B.IA=IB+IC
C.IA>IB=IC D.IA<IB<IC
3.(柳州中考)如图所示的插线板中,a接电源,b接台灯,c接电风扇,两个用电器均正常工作时,a、b、c中的电流(A)
A.a最大 B.b最大 C.c最大 D.一样大
4.如图所示,当开关闭合后,电流表A1的示数为0.5安,则下列说法正确的是(D)
A.通过灯L1的电流为0.3安
B.通过灯L1的电流为0.15安
C.通过灯L2的电流为0.15安
D.电流表A2的示数为0.5安
5.有一种LED手电筒,它用两节干电池做电源,由5个LED并联组成,每只LED正常工作时的电流为15毫安,则这种LED手电筒正常工作时的总电流为 75 毫安。
6.某同学在做“用电流表测电流”的实验,电路如图甲所示。按电路图正确连接电路并接通开关S后,电流表A1、A2偏转的角度相同如图乙,则Ll中的电流为 1.76 安;A2的读数是 2.2 安。
03 中档题)
7.如图所示,将电流表串联接入电路中A、B、C、D四个不同位置,则有(D)
A.A点读数等于B点读数
B.B点读数一定等于C点读数
C.A点读数大于D点读数
D.B点读数小于D点读数
8.如图所示,开关从闭合到断开,电流表A1和A2的示数I1、I2的变化是(D)
A.I1变小,I2变大
B.I1不变,I2变大
C.I1变大,I2变小
D.I1不变,I2变小
9.如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是(D)
A.L1与L2串联
B.电流表A1测L1的电流
C.当开关S2断开时,通过L1的电流变小
D.当开关S2断开时,电流表A2的示数变小
10.(鞍山中考)如图所示电路,下列分析正确的是(C)
A.只闭合S1时,L2发光、L1不发光,A2测L2电流
B.只闭合S2时,L1发光、L2不发光,A1测L1电流
C.闭合S1、S2时,L1、L2并联,A2测L2电流
D.闭合S1、S2时,L1、L2串联,A1、A2示数相等
11.在实验室,某同学发现一个电流表有两个量程,大量程是“0~9安”,小量程模糊不清。为了测量小量程是多少,她先用大量程接入电路,指针位置如图a所示,然后再改用小量程接入同一电路,指针指示如图b所示,则电流表的小量程为(D)
A.0~0.6安 B.0~1安
C.0~2安 D.0~3安
12.某同学在做“用电流表测电流”的实验,电路如图甲所示。按电路图正确连接电路并接通开关S后,电流表A1、A2偏转的角度相同如图乙所示,则L1中的电流为 2 安;A2的读数是 2.5 安。
13.为了验证并联电路的电流特点,小薇设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,电流表必须与用电器 串联 。
(2)小薇先将电流表A1接在L1所在的支路,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表A1的示数为零,电流表A2有示数。电路可能存在的故障是 灯L1断路 。
(3)闭合开关,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 电流表的正负接线柱接反了 ;排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 0.24 安。
(4)如果电流表A2的示数是1.4安,则通过灯L2的电流是 1.16 安。
04 拓展题)
14.(衢州中考)甲为探究并联电路电流规律的实验电路图。
位置
A
B
C
电流(安)
0.18
0.18
0.36
(1)若要测量干路电流,则电流表应串联在甲图中的 C (填“A”“B”或“C”)处。
(2)若要测量A处的电流,在连接电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,调整正确后闭合开关,发现指针又偏向图乙位置,其原因是 电流表正负接线柱接反 。
(3)纠正(2)中的错误后,测出A、B、C三处的电流值如上表,由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等,这个实验在设计方案上还存在的不足之处是:
选两个规格相同的小灯泡太特殊(或只测量了一次就得出结论不具有普遍性) 。(写出一条)