實(shí)驗(yàn)03 探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)03探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)梳理1．【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^(guò)探究式實(shí)驗(yàn)，得出串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律。2．【實(shí)驗(yàn)器材】干電池、開(kāi)關(guān)、兩個(gè)不同規(guī)格燈泡、電流表、導(dǎo)線若干【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（1）提出問(wèn)題：串（并）聯(lián)電路中各點(diǎn)的電流之間可能存在什么關(guān)系？猜想假設(shè)：說(shuō)說(shuō)你的猜想，并且說(shuō)明理由。如何驗(yàn)證你的猜想：①測(cè)量什么物理量？測(cè)幾次？②需要什么器材？③怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖？4.【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖；（2）選擇規(guī)格不同的兩個(gè)小燈泡按電路圖連接電路；（3）分別把電流表接入圖中A、B、C三處，并分別測(cè)出A、B、C三點(diǎn)的電流I1、I2、I3；（4）把實(shí)驗(yàn)結(jié)果填寫在下面的實(shí)驗(yàn)記錄中；（5）更換不同規(guī)格的小燈泡，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)；（6）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，整理器材，分析論證得出結(jié)論。5.【實(shí)驗(yàn)表格】6．【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）串聯(lián)電路中，各處的電流都相等。公式：I＝I1=I2（2）并聯(lián)電路中，干路中的電流等于各個(gè)支路電流之和。公式：I＝I1+I27．【注意事項(xiàng)】（1）連接電路前開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)。（2）閉合開(kāi)關(guān)前要檢查電路的連接情況，并進(jìn)行試觸，以確保不損壞電流表。（3）一定要選用規(guī)格不同的小燈泡。要點(diǎn)點(diǎn)撥1.電流表的使用方法：（1）使用前應(yīng)先檢查指針是否指零刻度，并調(diào)零。（2）電流表必須和被測(cè)用電器串聯(lián)。（電流表相當(dāng)于導(dǎo)線，對(duì)電流阻礙作用非常小，如果并聯(lián)，會(huì)使用電器被短路，用電器無(wú)法工作）（3）使電流從“＋”接線柱流進(jìn)電流表，從“－”接線柱流出。（若接反，指針會(huì)反偏，損壞電流表）（4）選擇合適的量程。：（5）絕對(duì)不允許把電流表直接接到電源的兩極上。（造成電源短路，燒壞電流表）。2.關(guān)于試觸：測(cè)量時(shí)，先選大量程，用開(kāi)關(guān)試觸：（1）若指針偏轉(zhuǎn)幅度超過(guò)最大刻度，則應(yīng)該換用更大量程的電流表。（2）若指針偏轉(zhuǎn)幅度很小，則應(yīng)該換用較小量程的接線柱。典例分析【典例1】如圖是“探究串聯(lián)電路電流特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)電路圖。(1)在連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)該處于_____狀態(tài)；(2)下表是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一組數(shù)據(jù):指出下述表格所記錄的數(shù)據(jù)中,明顯錯(cuò)誤的數(shù)值是_____,造成錯(cuò)誤的原因是_____。電流表的位置ABC電流0.30.31.5(3)這個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)方案上你有什么建議？你的建議是：_____?！镜淅?】在“探究并聯(lián)電路中的電流關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中．(1)小明想測(cè)量干路電流，連接的電路如圖甲所示，檢查電路發(fā)現(xiàn)只有一根導(dǎo)線接錯(cuò)了，請(qǐng)?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“”，并改正．(2)連接正確的電路后，閉合開(kāi)關(guān)，電流表的示數(shù)為0.46A，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出指針的位置(O為指針轉(zhuǎn)軸)．(3)小明換用不同規(guī)格的燈泡，多次改變電流表位置，將測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在下表中.實(shí)驗(yàn)次數(shù)支路電流I1/A支路電流I2/A干路電流I總/A10.300.160.4620.200.200.4030.240.340.58分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論：在并聯(lián)電路中，________________________．(4)第1次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，燈泡L1比L2亮，則燈泡L1的電阻________燈泡L2的電阻；若兩燈泡燈絲長(zhǎng)度相同，________的燈絲更細(xì)．對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練【對(duì)點(diǎn)1】結(jié)合圖示完成下列有關(guān)問(wèn)題.（1）林紅同學(xué)用如圖所示器材連接了一個(gè)串聯(lián)電路.請(qǐng)你幫她在圖中完成電路連接.（導(dǎo)線不能交叉）（2）連接好電路后閉合開(kāi)關(guān)S，、兩只燈泡都不亮.林紅同學(xué)用手按一下燈泡時(shí)，、仍然都不亮；按一下燈泡時(shí)，兩燈都亮，松開(kāi)手兩燈又不亮.則故障可能是________.A.燈絲斷了 B.燈絲斷了C.短路 D.與燈座接觸不良（3）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，兩燈同時(shí)亮.林紅同學(xué)發(fā)現(xiàn)只擰下時(shí)，不亮，只擰下時(shí)，不亮.這一現(xiàn)象說(shuō)明在串聯(lián)電路中，電流只有一條路徑，各用電器_______（填“互不影響”或“互相影響”）.在連接好的串聯(lián)電路中繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).（4）閉合開(kāi)關(guān)S，、同時(shí)亮，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，、同時(shí)熄滅.林紅同學(xué)接著將開(kāi)關(guān)S換接到和之間、和電池負(fù)極之間，觀察到了同樣的現(xiàn)象.這樣操作的目的是：探究在串聯(lián)電路中，_______與位置的關(guān)系.【對(duì)點(diǎn)2】在研究串、并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)時(shí)，小明同學(xué)進(jìn)行了以下操作：（1）小明通過(guò)比較電路中不同位置的電流表的示數(shù)來(lái)研究串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)，所利用的電路如圖甲所示，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)。（2）閉合開(kāi)關(guān)后，兩電流表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示小明發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度比的小，所以他認(rèn)為“串聯(lián)電路電流每流經(jīng)一個(gè)用電器都會(huì)減弱一些”。造成他判斷錯(cuò)誤的原因是。（3）電流表的示數(shù)是。（4）更正了錯(cuò)誤后小明同學(xué)又對(duì)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)進(jìn)行了探究，如圖丙所示，他分別測(cè)出了A、B、C處的電流，并記錄下數(shù)據(jù)，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具普遍性，接下來(lái)他可以采取的操作是(填字母）。A.更換規(guī)格不同的燈泡B.將燈泡的位置互換C.更換電源（5）最后，小明可以得出的結(jié)論是：在并聯(lián)電路中，干路中的電流等于.真題感悟1.（2023內(nèi)蒙古包頭）同學(xué)們利用如圖所示電路研究“并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關(guān)系”。（1）連接電路，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮、不亮，故障原因可能是______。（2）排除故障后，用電流表分別測(cè)出A、B、C三點(diǎn)的電流、、，更換規(guī)格______（選填“相同”或“不同”）的小燈泡多次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄在表格中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)A點(diǎn)電流B點(diǎn)電流C點(diǎn)電流10.240.320.5620.260.240.5030.200.280.48（3）分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論：____________。2.（2023黑龍江改編）在“探究并聯(lián)電路中的電流關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：(1)小明想測(cè)量干路電流，連接的電路如圖甲所示，檢查電路發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò)了，請(qǐng)?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”，并改正．(2)連接正確的電路后，閉合開(kāi)關(guān)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，為_(kāi)_______A.(3)小明換用不同規(guī)格的燈泡，多次改變電流表位置，將測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在下表中．實(shí)驗(yàn)次數(shù)支路電流I1/A支路電流I2/A干路電流I總/A10.300.160.4620.200.200.4030.240.340.58分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論：在并聯(lián)電路中，__________________________.(4)第1次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，燈泡L1比L2亮，則燈泡L1的電阻________燈泡L2的電阻．(5)小明更換不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測(cè)量三次數(shù)據(jù)的目的是____________．除此之外，還可以采用________________的方法獲得多組數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn)03探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)典例分析【典例1】如圖是“探究串聯(lián)電路電流特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)電路圖。(1)在連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)該處于_____狀態(tài)；(2)下表是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一組數(shù)據(jù):指出下述表格所記錄的數(shù)據(jù)中,明顯錯(cuò)誤的數(shù)值是_____,造成錯(cuò)誤的原因是_____。電流表的位置ABC電流0.30.31.5(3)這個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)方案上你有什么建議？你的建議是：_____。答案：（1）斷開(kāi)；（2）1.5（或1.5A）;接小量程按大量程讀數(shù)；（3）用不同規(guī)格的燈泡多次實(shí)驗(yàn)，得出普遍規(guī)律【典例2】在“探究并聯(lián)電路中的電流關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中．(1)小明想測(cè)量干路電流，連接的電路如圖甲所示，檢查電路發(fā)現(xiàn)只有一根導(dǎo)線接錯(cuò)了，請(qǐng)?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“”，并改正．(2)連接正確的電路后，閉合開(kāi)關(guān)，電流表的示數(shù)為0.46A，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出指針的位置(O為指針轉(zhuǎn)軸)．(3)小明換用不同規(guī)格的燈泡，多次改變電流表位置，將測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在下表中.實(shí)驗(yàn)次數(shù)支路電流I1/A支路電流I2/A干路電流I總/A10.300.160.4620.200.200.4030.240.340.58分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論：在并聯(lián)電路中，________________________．(4)第1次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，燈泡L1比L2亮，則燈泡L1的電阻________燈泡L2的電阻；若兩燈泡燈絲長(zhǎng)度相同，________的燈絲更細(xì)．答案：(1)如答圖甲所示(2)如答圖乙所示(3)干路電流等于各支路電流之和(4)小于L2甲乙【解析】(1)由甲圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電路短路，由題意知，兩燈應(yīng)并聯(lián)，電流表接在干路上，錯(cuò)誤之處及改正如答圖甲所示；(2)電流表所選量程為0～0.6A，分度值為0.02A，0.46A應(yīng)是0.4A刻度處再向右數(shù)出3個(gè)分度值的大小，如答圖乙所示；(3)分析數(shù)據(jù)可得出：在并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和；(4)因?yàn)長(zhǎng)1比L2亮，說(shuō)明L1的實(shí)際功率比L2的實(shí)際功率大，由R＝eq\f(U2,P)可知，在電壓相等時(shí)，燈L1電阻比L2的電阻?。挥捎陔娮枧c材料、長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān)，兩燈泡燈絲長(zhǎng)度和材料相同，則燈絲細(xì)的電阻大，即L2的燈絲細(xì)．對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練【對(duì)點(diǎn)1】結(jié)合圖示完成下列有關(guān)問(wèn)題.（1）林紅同學(xué)用如圖所示器材連接了一個(gè)串聯(lián)電路.請(qǐng)你幫她在圖中完成電路連接.（導(dǎo)線不能交叉）（2）連接好電路后閉合開(kāi)關(guān)S，、兩只燈泡都不亮.林紅同學(xué)用手按一下燈泡時(shí)，、仍然都不亮；按一下燈泡時(shí)，兩燈都亮，松開(kāi)手兩燈又不亮.則故障可能是________.A.燈絲斷了 B.燈絲斷了C.短路 D.與燈座接觸不良（3）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，兩燈同時(shí)亮.林紅同學(xué)發(fā)現(xiàn)只擰下時(shí)，不亮，只擰下時(shí)，不亮.這一現(xiàn)象說(shuō)明在串聯(lián)電路中，電流只有一條路徑，各用電器_______（填“互不影響”或“互相影響”）.【實(shí)驗(yàn)延伸】在連接好的串聯(lián)電路中繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).（4）閉合開(kāi)關(guān)S，、同時(shí)亮，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，、同時(shí)熄滅.林紅同學(xué)接著將開(kāi)關(guān)S換接到和之間、和電池負(fù)極之間，觀察到了同樣的現(xiàn)象.這樣操作的目的是：探究在串聯(lián)電路中，_______與位置的關(guān)系.答案：（1）如圖所示.（2）D（3）互相影響（4）開(kāi)關(guān)的作用解析：（2）連接好電路后閉合開(kāi)關(guān)S，兩只燈泡都不亮，說(shuō)明電路中無(wú)電流.林紅同學(xué)用手按一下燈泡時(shí)，仍然都不亮；按一下燈泡時(shí)，兩燈都亮，說(shuō)明此時(shí)電路處于通路，故障在處，松開(kāi)手兩燈又不亮，則故障可能是與燈座接觸不良，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確.（3）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，兩燈同時(shí)亮.林紅同學(xué)發(fā)現(xiàn)只擰下時(shí)，不亮，只擰下時(shí)，不亮.這一現(xiàn)象說(shuō)明在串聯(lián)電路中，電流只有一條路徑，各用電器互相影響.（4）閉合開(kāi)關(guān)S，同時(shí)亮，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，同時(shí)熄滅.林紅同學(xué)接著將開(kāi)關(guān)S換接到和之間、和電池負(fù)極之間，觀察到了同樣的現(xiàn)象.操作過(guò)程中其他因素相同，開(kāi)關(guān)的位置不同，根據(jù)控制變量法可知，這樣操作的目的是：探究在串聯(lián)電路中，開(kāi)關(guān)的作用與位置的關(guān)系.【對(duì)點(diǎn)2】在研究串、并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)時(shí)，小明同學(xué)進(jìn)行了以下操作：（1）小明通過(guò)比較電路中不同位置的電流表的示數(shù)來(lái)研究串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)，所利用的電路如圖甲所示，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)。（2）閉合開(kāi)關(guān)后，兩電流表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示小明發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度比的小，所以他認(rèn)為“串聯(lián)電路電流每流經(jīng)一個(gè)用電器都會(huì)減弱一些”。造成他判斷錯(cuò)誤的原因是。（3）電流表的示數(shù)是。（4）更正了錯(cuò)誤后小明同學(xué)又對(duì)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)進(jìn)行了探究，如圖丙所示，他分別測(cè)出了A、B、C處的電流，并記錄下數(shù)據(jù)，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具普遍性，接下來(lái)他可以采取的操作是(填字母）。A.更換規(guī)格不同的燈泡B.將燈泡的位置互換C.更換電源（5）最后，小明可以得出的結(jié)論是：在并聯(lián)電路中，干路中的電流等于.答案：（1）斷開(kāi)（2）電流表選擇的量程不同（3）0.5A（4）AC（5）各支路電流之和解析：1.在連接電路時(shí)，必須斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。2.串聯(lián)電路各處的電流都相等，由圖乙所示電流表可知，指針的偏轉(zhuǎn)角度不同，但電流的大小是相同的，造成他判斷錯(cuò)誤的原因是電流表選擇的量程不同。3.電流表所用的量程是0~0.6A，分度值是0.02A,示數(shù)是0.5A。4.測(cè)出一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,為得出普遍結(jié)論，應(yīng)更換不同規(guī)格燈泡或改變電源電壓進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，A、C正確。5.在并聯(lián)電路中，干路中的電流等于各支路電流之和。真題感悟1.（2023內(nèi)蒙古包頭）同學(xué)們利用如圖所示電路研究“并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關(guān)系”。（1）連接電路，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮、不亮，故障原因可能是______。（2）排除故障后，用電流表分別測(cè)出A、B、C三點(diǎn)的電流、、，更換規(guī)格______（選填“相同”或“不同”）的小燈泡多次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄在表格中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)A點(diǎn)電流B點(diǎn)電流C點(diǎn)電流10.240.320.5620.260.240.5030.200.280.48（3）分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論：____________。答案：（1）斷路（或所在支路斷路等）（2）不同（3）并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和（或）2.（2023黑龍江改編）在“探究并聯(lián)電路中的電流關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：(1)小明想測(cè)量干路電流，連接的電路如圖甲所示，檢查電路發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò)了，請(qǐng)?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”，并改正．(2)連接正確的電路后，閉合開(kāi)關(guān)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，為_(kāi)_______A.(3)小明換用不同規(guī)格的燈泡，多次改變電流表位置，將測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在下表中．實(shí)驗(yàn)次數(shù)支路電流I1