人教版九年级物理第15章第5节 串、并联电路中电流的规律 课件(共47张PPT)

(共47张PPT)
第十五章
电流和电路
人教版·九年级上册
15.5
串、并联电路中电流的规律
　回忆：电流表接在下面简单电路的不同位置，两次电流表的示数有什么关系？
　　用电器串联或并联时，流过各用电器的电流有怎样的关系呢？
S
L
A
S
L
A
①
②
猜想甲：电流是由大到小的，电流每经过一个小灯泡，就消耗一部分电能，回到负极时就最小了.
同学们的猜想很多，那到底谁说的对呢？下面我们就一起通过实验来探究串联电路中的电流规律.
猜想乙：灯泡一样亮，电路中各点的电流应该相同.
猜想丙：电流有时大有时小.如大灯泡比较亮，它需要的电流大，小灯泡暗，需要的电流就小，好像与用电器有关.
猜想丁：导线粗的地方电流大；导线细的地方电流小.像粗水管中的水流大，细水管中的水流小一样.
关于串联电路电流大小的猜想
串联电路中电流的规律
1.
设计实验
下面我们就针对上面的4种猜想分成4个小组，讨论一下我们的猜想应如何设计实验才能得到验证.
甲组：电源、导线、开关和3个小灯泡组成串联电路.
乙组：电源、导线、开关和2个小灯泡组成串联电路.
丙组：电源、导线、开关和2个小灯泡和一个电铃组成串联电路.
丁组：电源、不同尺寸导线、开关和2个小灯泡组成串联电路.
甲
乙
甲组：
A
B
D
C
乙组：
A
B
C
取A、B、C、D四点分别串联电流表得出结论.
取A、B、C三点分别串联电流表得出结论.
丁
丙
L2
L1
丙组：
A
B
D
C
丁组：
粗导线
细导线
更细的导线
A
B
C
丙组：大灯泡L1、小灯泡L2、电铃组成串联电路
丁组：和乙组大体相同，将A、B、C三点间换成了不同粗细的导线进行实验
用乙组实验来探究串联电路的电流规律
乙
A
B
C
2.
进行实验
L2
L1
A
测量A点电流
猜想：流过A、B、C各点的电流大小可能存在什么关系？
S
L2
L1
A
测量B点电流
S
L2
L1
A
测量C点电流
　　1．设计实验电路；
　　2．根据电路图连接电路；
　　3．进行测量，将测量数据记录在表格中；
　　4．换上另外两个规格不同的小灯泡，再次实验。
L2
L1
实验步骤
实验时要注意的问题：
①连接电路时，开关应断开.
②电流表应串联在被测电路中.
③应从电源正极（或负极）起按电路图将元件逐个首尾顺次连接.
④接通电路前必须先用电流表的大量程试触.
⑤读数时要客观、精确，视线与刻度线垂直，读数完毕，断开开关，切断电源，整理好仪器.
⑥为了公正客观，电路中可以测3次，最好是再多选几点多测几次.
研究串联电路的电流
次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
1
2
3
实验数据
3.
分析实验数据，得出结论
甲组：
用了三个灯泡，猜想的是电流从正极回到负极时会越变越小，实际结果是A、B、C、D四点的电流值都几乎相同.
乙组：
串联电路中各处电流相同，而实验结果表明A、B、C三处的电流也几乎相同，符合猜想.
丙组：
用电器不同时，串联电路中通过各用电器的电流也不同，即通过大灯泡、小灯泡和电铃的电流不同，可是实验结果是A、B、C、D四点的电流趋于相等.
丁组：
用粗、细导线（并改变导线位置）做了两次实验，两次实验稍有偏差，但在同一电路中，A、B、C三点的电流值相等.
甲组：
A
B
D
C
乙组：
A
B
C
L2
L1
丙组：
A
B
D
C
丁组：
粗导线
细导线
更细的导线
A
B
C
实验结论：
串联电路中，电流处处相等。
完成实验，同学们有哪些值得总结的经验或要吸取的教训，交流讨论自己的实验心得。
思考：串联电路中的电流为什么处处相等呢？
总结：
因为电流是电荷的定向移动形成的，电流的大小与单位时间内通过导体某横截面的电荷的多少有关.在电流稳定流动时，单位时间流进某段导体的电荷多少一定等于同样时间流出这段导体的电荷的多少.这样才不会使电荷在某处中断或堆积，才会保持电流持续稳定的流动，所以串联电路中的电流处处相等，即I＝I1＝I2＝…In.
串联电路电流的综合实验探究题
例1
在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时，小明设计实验如下：
把两个灯泡L1、L2串联起来接到如图所示电路中，分别把图中A、B、C各点断开，把__________接入，测量流过的电流，看看它们之间有什么关系.换上另外两个小灯泡，再次测量三点的_________，看看是否还有同样的关系.
电流表
电流
下表是两次测量的记录数据.
分析和论证：
（1）在拆接电路时，开关S必须处于________状态.
（2）结论：串联电路中各处________相等.
次数
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
第一次测量
0.3A
0.3A
0.3A
第二次测量
0.2A
0.2A
0.2A
断开
电流
例2
小明在学习“探究串联电路中的电流”时，对于电路中的电流，他根据“电路中每一个用电器都消耗一定的电能”这一生活经验，提出猜想：“串联电路中的电流越来越小，最终减为零”.给你电源、开关、电流表各1个、灯泡3个、导线若干，请用实验检验小明的猜想是否正确.
（1）画出你设计的电路图.
（2）扼要写出你的操作步骤.
解析：把三个灯泡与电源组成串联电路，用电流表测出电路各处的电流，根据各处电流的大小，得出结论.
答案：（1）实验电路图：实验电路如右图所示.
（2）实验步骤：
①根据电路图连接好电路；
②闭合开关S，读出电流表的示数Ia；
③将电流表分别接在b、c处，读出电流表示数Ib、Ic；
④比较Ia、Ib、Ic，得出结论.
　　如图所示，小阳用电流表探究串联电路中的电流关系，他分别用电流表测电路中A、B、C三处的电流，得知IA＝0.2
A，则IB＝_______，IC＝_______。
0.2
A
0.2
A
A
B
C
L1
L2
思考：教室里的每个灯的亮度几乎都一样，这些电灯之间是串联的关系吗？通过每盏灯的电流会相等吗？
究竟并联电路的电流有怎样的特点呢？
1.
猜想与假设
串联电路只有一条路径，并联电路有多条路径，我们把并联电路的各分支叫支路，总路径叫干路，而实际上我们只要探究干路和支路电流之间的关系.
L1
并联电路中电流的规律
干路
支路
支路
干路
猜想1：如果两个灯泡相同，那两条支路的电流可能会相同，
那干路电流是不是有可能和支路电流也相等呢？
猜想2：这个电路图看起来是干路电流分成了两条支路后又汇
总在一起，因此两条支路电流的和应等于干路电流.
猜想3：如果支路上的两个灯泡不一样，两条支路电流的和会
超过干路电流.
L1
L2
L1
A
B
C
按3种猜想分成了3个小组，并针对猜想制订了实验方案.
2.
设计实验
猜想：
　　流过A、B、C各点的电流大小可能存在什么关系？
甲组：电池、导线、一个开关、两个相同的灯泡组成并联电路.
取A、B、C三点分别串联电流表.
乙组：设计的电路和甲组一样，觉得C点的电流应等于A点电流和B点电流之和.
丙组：设计的电路和甲组也一样，只是选用了不相同的两个小灯泡进行实验，而且相信两条支路电流之和一定会大于干路电流的.
L1
L2
L1
A
A
L1
L2
L1
A
B
L1
L2
L1
A
C
测量支路A点电流
测量支路B点电流
测量干路C点电流
为了保证实验结论具有普遍性，还应换用另外2个不相同的灯泡进行实验.
为什么要换用不同的灯泡？
实验表格
次数
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
第一次测量
（灯泡相同）
第二次测量
（灯泡不同）
　　1．设计实验电路；
　　2．根据电路图连接电路；
　　3．进行测量，将测量数据记录在表格中；
　　4．换上另外两个规格不同的小灯泡，再次实验。
L2
L1
实验步骤：
3.
进行实验
次数
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
第一次测量
0.15A
0.15A
0.29A
第二次测量
0.2A
0.2A
0.39A
4.
分析实验数据，得出结论
甲组：
分析：A点即干路电流比两支路电流之和稍小些，是由于导线也消耗了电能.
结论是C点的电流约等于A点和B点电流的和.
次数
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
第一次测量
0.15A
0.15A
0.3A
第二次测量
0.2A
0.2A
0.4A
乙组：
实验结果和猜想的一样，即干路上的电流等于两条支路的电流之和.
次数
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
第一次测量
0.28A
0.32A
0.6A
第二次测量
0.4A
0.3A
0.7A
丙组：
用了两个不相同的灯泡，发现灯泡换了后，电池没变，电流变了，但干路中C点的电流仍等于支路A点和B点的电流之和.
请同学们思考为什么甲、乙两组的实验方案、实验器材都一样，为什么甲组测出的干路电流值会比乙组的略小呢？真的是因为导线消耗了部分电流吗？
读数误差
实验结论：
　　并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
L1
L2
L1
A
B
C
通过对比正确理解串、并联电路中电流的特点：
①串联电路电流的特点：从理论上分析，经过电路中各个部分的电荷不会消失，也不会无根据地增加，所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多，也就是说串联电路中电流处处相等.
②并联电路电流的特点：电流和水流相似，我们以水流为例，从干渠里流出来的水分支后，由于每一条支路中的水流都是从干渠里流出来的，所以每一条支路中的水流都比干渠里的水流小.同理，在并联电路中，每一条支路中的电流都比干路中的电流小，所以并联电路有分流的特点.
例1
在探究并联电路中电流关系的活动中，小路连好如图所示的电路后，用电流表测出A、B、C三处的电流分别为IA=1A、IB=0.4A、IC=0.6A，并将数据记录在表格中，下一步应该做的是（
）
A.整理器材，结束实验
B.分析数据，得出结论
C.换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值
D.改变电流表的量程或换电流表再测几次
C
解析：探究并联电路中电流的关系，测量出一组数据后，应改变电路中的电流再测量几组数据，通过分析几次数据得出结论.
此做法不能改变电路中的电流
例2
如图所示，电流表A2测的是_______的电流，电流表A1测的是______的电流，A1和A2的读数分别为I1和I2，比较其大小，则I1______I2.
灯L1与L2并联
干路
灯L2
由并联电路中电流的规律可知，干路电流总比每一条支路的电流要大，所以I1＞I2.
＞
例3
如图所示，当开关闭合后，三个电流表的示数分别用I1、I2、I3表示，则它们的关系是（
）
A.I1＞I2＞I3
B.I1＜I2＜I3
C.I1-I2=I3
D.I1=I2+I3
解析：A1在干路测L1、L2、L3三条支路的总电流，
所以I1最大.
A2测L2、L3两条支路的总电路，A3测L3的电流，所以I2＞I3，所以I1＞I2＞I3.
A
并联电路电流的综合实验探究题
例4
如图甲是小亮同学测量并联电路的总电流时连接的电路.
（1）请你在a、b导线中撤掉一根多余的导线，使电路符合实验要求.你选择撤掉的是______导线.
（2）撤掉多余的导线后，闭合开关，电流表的读数如图乙，其读数是_______A.
电流表应串联在干路上
×
b
0.34
串联电路
并联电路
电流规律
电流处处相等
干路电流等于各支路电流之和
表达式
I＝I1＝I2
I＝I1＋I2
课堂小结
串、并电路中电流的规律
1.如图，当开关闭合后，电流表A1的示数为0.3A，通过小灯泡L1的电流是
A；电流表A2的示数是
。
0.3
0.3A
2.根据图甲所示的电路图，在图乙的实物图上用笔画出连线。在闭合开关后，如果电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，则通过小灯泡L1、L2的电流分别是多少安？
0.3A
0.2A
3.小明同时用三个电流表探究串联电路中各处电流的关系。请你帮小明在图中画出连线，注意连线不要交叉。
4.小明用三个电流表和两个小灯泡做实验，检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和，其连接的电路如图所示。这个电路中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，然后画出正确的连线。
　　1．如图所示电路图，电流表A1的示数为0.9
A，
A3的示数为0.4
A，则通过L1的电流是
______，通过L2的电流是______，通过干路的电流是______。
0.4
A
0.9
A
0.5
A
L1
L2
A1
A3
A2
巩固提高
　　2．在图所示的电路中，电流表A1的示数为1.2
A，电流表A2的示数为0.5
A。求：通过灯泡L1的电流I1和通过灯泡L2的电流I2。
L2
L1
A2
A1
I1=I总-I1
=1.2A-0.5A
=0.7A
I总=1.2A
I2=0.5A
灯泡L1和灯泡L2并联
3.在判断实物电路时，学生常常会搞错元件的位置，如图甲所示电流表和开关S1是在干路上还是在支路上？在支路上时是在L1支路还是在L2支路？这些知识既是考试的热点，也是电学部分的难点.在平时的练习中，同学们不妨采用“移点法”，你会发现它可以大大提高解题速度和准确率.
具体方法：将接点从接线柱处往外移.如图甲所示，将L2与电流表的接点从A点移到B点，L1与S1的接点移到D点，如图乙所示，这样，元件的位置一目了然了.（接点在不超过元件时，在导线上是可以随意移动的，如图乙中B点可移到A、C间的任一点）