物理九年级上册知识讲义 串并联电路的电流、电压规律-沪科版（含答案）

初中物理 串、并联电路的电流、电压规律
【考点精讲】
（一）串、并联电路的电流
1. 串联电路中的电流
（1）照下图所示的电路图连接好电路。
（2）把电流表接在电路中的A处。经检查连接无误后，合上开关，测出A处的电流值，把电流表先后改接在电路中的B处和C处，分别测出这两处的电流值。
测量A处的电流 测量B处的电流 测量C处的电流
（3）结论：串联电路中各处电流相等。IA=IB=IC
2. 并联电路中的电流
（1）照下图所示的电路图连接好电路。
（2）把电流表接在电路中的A处，经检查确定连接无误后，合上开关，测出A处的电流值IA，再把电流表分别接在电路中的B处和C处，测量出两支路中的电流值IB和IC。
测量A处的电流 测量B处的电流 测量C处的电流
（3）结论：在并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。IC＝IA＋IB
◆[说明]（1）在根据电路图连接实物的过程中，开关应该是断开的。
（2）连好电路后，不要急于闭合开关做实验，应先进行试触，同时观察各电表指针的摆动，确认电路连接无错误，电表量程合适后，再闭合开关做实验。
（3）要换用不同规格的灯泡多做几组。
（4）每次读数完后应断开开关，实验完毕，要整理好仪器。
（二）串、并联电路的电压
1. 串联电路的电压
按下图将L1、L2组成串联电路，用电压表分别测出：灯泡L1两端的电压U1，灯泡L2两端的电压U2，灯泡L1与L2串联的总电压U。
串联电路电压的特点：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。即：U=U1+U2+…+Un
2. 并联电路中的电压
按下图将L1、L2组成并联电路，用电压表分别测出：灯泡L1两端的电压U1，灯泡L2两端的电压U2，A、B两点之间的总电压U。
并联电路电压的特点：在并联电路里，各支路两端的电压均相等。即：U=U1=U2=…=Un
◆[说明]1. 连接电路时，最好先不要连接电压表，应先把其他元件按电路图连接好，然后测哪部分的电压，就把电压表并联在相应的元件两端。
2. 讲电压时，一定有两个端点。电压指的是这两个端点之间的电压。讨论电压问题时，必须明确是哪两点之间的电压。有时题目中有几段电路或几个元件，必须分清电压与电路的对应关系，不可“张冠李戴”出差错。
【典例精析】
例题1 （贵阳中考）为了验证并联电路的电流特点，小薇设计了如图l所示的电路进行实验。
（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是： 。
（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=0.5A，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）为了验证结论的普遍性，小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是： 。
思路导航：（1）根据安全用电的原则，连接电路的过程中开关应该是断开的。
（2）题中，闭合开关灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零；如果是L1所在的支路出现短路，有三种情况：①如果L1和电流表同时短路，灯泡L2也不会发光，②如果只是L1短路，灯L2不发光，电流表有很大的示数，③如果只是电流表短路，电流表示数为零，但L1和L2都发光；以上三种短路情况都不符合题意，所以L1所在的支路不是短路故障。如果L1所在的支路某处出现开路故障，则不发光，电流表无示数，不影响L2所在的支路，L2照常发光，所以只能是L1或电流表开路。
（3）读出乙和丙的示数分别为I2=0.52A、I=1A，在误差允许范围内I=I1+I2。
（4）为了验证结论的普遍性，改变电路中的电流还可以采用的方法是用改变电源电压大小继续实验的方法进行验证。
答案：（1）断开
（2）L1或电流表开路
（3）0.52、1、I=I1+I2
（4）用改变电源电压大小继续实验的方法进行验证。（其他合理答案均可）
例题2 （威海中考）小明按图甲所示的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，则L2两端的电压为 V，L1两端的电压为 V。
思路导航：从图中可以看出V1测电源电压，V2测L2两端电压，而两表指针一样，说明V1选的是大量程，V2选的是小量程，则V1的示数为10V；V2示数为2V；又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，则灯L2两端电压为2V；灯L1两端电压为10V－2V=8V。
答案：2；8
【总结提升】
1. 进行探究实验时应注意以下两点：
（1）连接电路前，要先画出电路图，开关应处于断开状态，检查无误后再合上开关做实验；
（2）不论是探究串并联电路的电流规律还是电压规律，所使用的灯泡的规格要有区分，还要更换不同电压的电源，并要多次测量，减小偶然误差。
2. 串并联电路电流、电压的规律：
名称 串联电路 并联电路
电流 特点 内容 串联电路中各处的电流相等 并联电路干路中的电流等于各支路中电流之和
公式 I=I1=I2=…In I=I1+I2+…+In
电压 特点 内容 串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和 并联电路中各支路两端的电压处处相等
公式 U=U1+U2+…+Un U=U1=U2=…=Un
3. 对串、并联电路中电流关系的理解
（1）串联电路各处的电流强度相等：在串联的电路中，不论电流表连入电路的位置如何，测量的结果都是一样的。如同一个环形水管，各处的水流量都是一样的。
（2）并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和：如图所示的并联电路中，干路如同总水管，两并联支路如同两分支水管，在相同的时间内，总水管中的水流量一定等于两分支水管中的水流量；反之，两分支水管中的水流量一定等于总水管中的水流量。因此，并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。
试一试：
1. （湛江中考）小明同学对串联电路的电压规律进行了探究
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端电压之和
【设计与进行实验】
（1）按上图所示的电路图连接电路。
（2）闭合开关，排除故障，用电压表测出L1两端的电压。
（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上。
（4）测出AC间的电压，得出结论。
【交流与评估】
（1）在拆接电路时，开关必须 。
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是 或 。
（3）小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？ ，为什么？
（4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中，小明分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是 。改进方法是 。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
思路导航：（1）在连接电路时，为了保护电路，要将开关处于断开状态；
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，可能是电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连，或电压表短路，若故障出现在灯泡处，则可能是L1短路或L2发生断路；
（3）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，并改接到C接点上，这样电压表正负接线柱接反，所以不能测出L2两端的电压；
（4）此实验在设计方案上存在的不足之处是只测量了一次，应当改用不同规格的灯泡再测几次，然后再得出结论。
答案：（1）断开；（2）L1短路；L2断路；（3）不能；电压表正负接线柱接反；（4）只测量了一次；改用不同规格的灯泡再测几次。
2. 如图1所示，灯L1和L2是 联的，闭合开关，如果电流表A1、A2的指针偏转角度相同，如图2所示，则通过灯L1的电流为 A，通过灯L2的电流是 。
思路导航：图中两个电流表的位置分别在干路和支路，所在位置相同；根据并联电路中电流的规律I=I1+I2，可判断干路电流表选择的是大量程，支路电流表选择的是小量程；指针对应的电流值分别是1.5A和0.3A；即干路电流为I=1.5A；L2所在支路电流为I2=0.3A；故L1所在支路电流为I1=I－I2=1.5A－0.3A=1.2A；
答案：并；1.2；0.3A
同步练习：
（答题时间：15分钟）
1. （北京中考）小云家卫生间安装了换气扇和照明灯，换气扇和照明灯的电路连接如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 换气扇和照明灯不能同时工作
B. 换气扇和照明灯只能同时工作
C. 换气扇和照明灯工作时，通过它们的电流一定相等
D. 换气扇和照明灯工作时，它们两端的电压一定相等
2. （湘西中考）在探究串联电路电压关系实验中，物理实验小组按如图所示的电路测得V的示数是3.8V，V1的示数是2.3V，则V2的示数应为（ ）
A. 1.5V B. 3.8V C. 2.3V D. 6.1V
3. （三明中考）如图所示的实物电路中，当开关闭合时，甲电流表的示数为0.5A，乙电流表的示数为0.2A，则下列判断正确的是（ ）
A. 通过灯L1的电流为0.5A B. 通过灯L1的电流为0.3A
C. 通过灯L2的电流为0.7A D. 通过灯L2的电流为0.3A
4. 如图所示的电路，当开关S闭合时，电流表A2测 的电流（填：L1或L2），如果电流表A1的示数为0.8A，电流表A2的示数为0.5A，则流过L1的电流为 。
5. 在如图所示的电路中，两只电流表的规格相同，电流表有两个量程（0～0.6A以及0～3A），闭合开关S，两只电流表的指针偏转角度相同，则通过R1的电流I1与通过R2的电流I2的比值为（ ）
A. 1：5 B. 5：1 C. 1：4 D. 4：1
6. 将图中的元件连接起来，使灯泡L1和L2并联，用电流表A1测干路中的电流，用电流表A2测L2中的电流。
7. 实验名称：探究并联电路中电流的关系
电路图如图所示：
（1）实验步骤如下：
①把两个小灯泡L1和L2并联起来接到电源上，使灯泡发光。在连接时开关应该 。
②把电流表分别接入到电路中的A、B、C处，读出这三次测量中每次电流表的示数，并记入表格中。
③在不改变电源及电路连接的基础上，还应当 重做上述实验。这一步多次测量的目的是： 。
④整理器材。
（2）下表是某同学设计该实验的记录表格，该表格中存在什么缺陷？ 。
A处的电流IA B处的电流IB C处的电流IC
第一次测量 0.10 0.12 0.22
第二次测量 0.20 0.24 0.44
第三次测量 0.25 0.30 0.55
（3）一个同学探究出的结论是：并联电路中的干路电流大于每个支路的电流。另一个同学的结论是：并联电路中的干路电流等于各个支路的电流之和。对于他们的结论，你如何评估？ 。
8. （南通中考）探究并联电路中电压特点的实验：
（1）完成电路的连接（电源为3伏的电池组），要求电压表测L2两端的电压；
（2）读出电压表的示数为 ；
（3）进一步分析实验数据后，实验小组的小英同学发现了一个重要问题：并联的两个灯泡的电压明显小于3.0V，还有部分的电压哪里去了呢？小英测量了电源两端电压发现电压为2.65V。请分析电压的减少是不是因为线路上的电阻引起的？ （选填“是”或“不是”）原因为 。
答案：
1. D 解析：由电路图可知，照明灯和换气扇并联，它们可以独立工作、互不影响；开关S1控制换气扇，开关S2控制照明灯；A. 当只闭合S1时，只有换气扇工作，当只闭合S2时，只有照明灯工作，当S1与S2同时闭合时，换气扇与照明灯同时工作，故AB错误；C. 换气扇与照明灯工作时电压相等，它们的电流不一定相等，故C错误；D. 并联电路电压相等，换气扇与照明灯并联，它们工作时两端电压一定相等，故D正确。
2. A 解析：根据电路图可知，电压表V1测的是灯L1两端电压，V2测的是灯L2两端电压，V测电源电源，由于串联电路两端电压等于各部分电路电压之和，因此V2的示数为：3.8V－2.3V=1.5V。
3. B 解析：（1）根据电路图，作出等效电路图如图所示
（2）由等效电路图知：=0.2A，
由并联电路特点知：=0.5A－0.2A=0.3A。
4. L2，0.3A
解析：仔细分析此图可知：图中两灯并联，电流表A1测的是干路电流，电流表A2测的是通过L2的电流，根据并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和，故通过L1的电流为：0.8A－0.5A=0.3A。
5. C 解析：因为电流表的大量程和小量程的分度值之比为1：5，且A1测量干路中的电流，即为大量程，所以A1与A2的示数之比为5：1，R1中的电流等于干路中的电流减去R2中的电流，即I1=I－I2，而并联电路中电阻之比等于电流的反比，所以I2：I1=1：（5－1）=1：4。
6. 如图所示
解析：根据电流方向，从电源正极开始，使灯泡L1和L2并联，用电流表A1测干路中的电流，用电流表A2测L2中的电流，开关在干路中。
7. （1）①断开 ③换用不同型号的灯泡重做一次（排除偶然性，得到普遍规律）
（2）缺少单位
（3）第一位同学只得出了定性的规律；第二位同学只得出了定量的规律。
解析：（1）①在连接时开关应该断开。③在不改变电源及电路连接的基础上，还应当换用不同型号的灯泡重做上述实验。这一步多次测量的目的是：排除偶然性，得到普遍规律。
（2）表格中的缺陷是：缺少单位。
（3）并联电路中的干路电流大于每个支路的电流，第一位同学只得出了定性的规律；
并联电路中的干路电流等于各个支路的电流之和，第二位同学只得出了定量的规律。
8. （1）电路图如下
（2）2.6（3）不是；电池本身有内阻，分担了一部分电压。
解析：（1）将L1和L2并联起来，再将电压表并联接在L2两端即可。（2）因为电源电压为3V，所以电压表接的是3V量程，其分度值为0.1V，电压表的示数为2V+0.6V=2.6V；（3）因为电池内部有电阻，它和外部电阻是串联关系，起分压作用，相当于电源电压被外部电阻和电池内阻两者分担了，所以，并联的两个灯泡两端的电压会明显小于电源电压，电压减小并不是因为线路上的电阻引起的，因为线路的电阻非常小，可以忽略不计。