探究串、并联电路中电流的规

探究串、并联电路中电流的规一、学习目标：

1. 会用“类比法”认识串、并联电路的电流规律；

2. 探究串、并联电路中电流的规律；

3. 加深对电流表使用方法的了解，熟练判断电流表测的是哪一部分的电流；

4. 训练连接电路和使用电流表的技能。

5. 在实验探究中，要养成提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验，进行实验与收集数据、分析与论证、交流与合作的探究能力，学习拟定简单的科学探究计划与实验方案，有初步的信息处理能力，养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，认识交流与合作的重要性。

 

二、重点、难点：

重点：实验探究串、并联电路的电流特点；

难点：实验中的数据处理。

 

三、考点分析：

本讲内容在中考物理中的要求如下：

知识点	考纲要求	题型	分值
串联电路的电流特点	理解	填空、选择、实验、计算题	1~5分
并联电路的电流特点	理解	填空、选择、实验、计算题	1~5分
科学探究的环节	理解	填空、选择、实验题	1~3分
类比法	知道	填空、选择、实验题	1~3分

 

知识梳理

一、用“类比法”认识电流规律：

将“电流”与“水流”进行“类比”，从而更直观地认识电流的规律。“类比法”是物理学中一种重要的研究方法。

1. 串联电路的电流规律：

2. 并联电路的电流规律：

二、科学探究的环节：

1. 科学探究的一般步骤：（1）提出问题；（2）猜想与假设；（3）制定计划、设计实验；（4）进行实验、收集数据；（5）分析、论证；（6）评估；（7） 交流与合作。

    【说明】 “实验”与“科学探究”不同，“实验”属于“科学探究”中的一个环节.

2. 一个“科学探究环节”的例子：

    情境模拟：同学们正在教室里上晚自习，突然教室里的灯全熄灭了。以下是同学们进行的讨论：

 

事   件	探究环节
小明：灯为什么全灭了？	提出问题
小红：可能停电了； 小华：可能烧了保险丝。	猜想与假设
小明：如何知道是停电了还是烧了保险丝？
小红：我看看别的班或校园周围有没有电。 小华：我看看保险丝去。	制定计划、设计实验
于是，小红和小华按自己的设想分头行动去了…… 小红：全校的灯都熄灭了，但校外的灯却是亮的，没停电。 小华：我跟学校的电工师傅一起去电工房看了，保险丝烧断了。	进行实验、收集数据
小明：嗯，根据小红和小华的证明，教室里的灯熄灭是由于学校的保险丝烧断了，我们等一下吧，学校的电工师傅会去处理的。	分析与论证
老师：看来教室里的灯熄灭的原因有多种，同学们要多思考分析。在这里，小红和小华做得同样出色，他们都用事实来证明自己的猜想是对还是错。这一点很好，不过小华去电工房要特别注意安全。	评估
小华：谢谢老师！我去电工房时，刚好看到学校的电工廖师傅在那里，我会注意安全的，不会随意乱动电工房里的设备。 小明：我觉得我们以后可以由几个人分工去处理……	交流与合作

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【说明】进行科学探究时，可根据需要来选择合适的探究环节，不一定要完全采用上述七个步骤，可选取上述探究环节中的一个或几个来进行。

 

三、探究串、并联电路的电流规律：

探究环节	串联电路的电流规律	并联电路的电流规律
提出问题	串联电路的电流规律是什么？	并联电路的电流规律是什么？
猜想与假设	在串联电路中，各处的电流都相等	在并联电路中，干路中电流等于各支路电流之和
制定计划、设计实验	1. 设计电路图，连接电路； 2. 把电流表分别接在a，b，c三处，测出a，b，c三处的电流； 3. 整理器材	1. 设计电路图，连接电路； 2. 把电流表分别接在a，b，c三处，测出a，b，c三处的电流； 3. 整理器材
进行实验、收集数据	实验次数 Ia/A Ib/A Ic/A 1       2       3	实验次数 Ia/A Ib/A Ic/A 1       2       3
分析与论证	在串联电路中，各点的电流都相等： Ia=Ib=Ic 或 I=I1=I2	在并联电路中，干路中电流等于各支路电流之和： Ia=Ib+Ic或 I=I1+I2
评估	1.     实验中如何防止偶然因素带来的影响？ （答：多次测量找普遍规律，至少需要两到三组由测量得到的数据） 2. 如何来获取多组数据？ （答：A. 换用不同的干电池：增加或减少干电池的节数； B. 换用规格不同的灯泡）
交流与合作	将自己的探究成果与他人分享，看哪些地方仍需改进？所得结论与他人的是否相同？还存在哪些不足？……

 典型例题

知识点1：串联电路中的电流规律

例1. 在用电流表测电流的实验中，将如图所示的电路连接好以后，把电流表先后接在电路中的a、b、c处得到的数据如下表：

测量处	a	b	c
电流/A	0.78	0.8	0.8

小明根据表格数据，         （选填“能”或“不能”）得出结论：在串联电路中，各点的电流都相等。

解析：验中，必须实事求是，不能凭空编造数据。本题中，I_a与I_b、I_c的数据明显不相等，所以单从这组数据不能得出相关结论，不能由于误差这一原因而忽视客观存在的数据。本实验中要想得出正确的结论，应进行多次测量。

答案：不能

 

【针对练习】在“探究串联电路中的电流特点”的实验中，某同学用电流表分别测出图中a、b、c三处的电流大小，并初步得到它们之间关系的结论。为了进一步探究它们之间的关系，该同学的下一步操作是（  ）

A. 将电源两极对调，再次测量a、b、c三处的电流

B. 改变开关S的位置，再次测量a、b、c三处的电流

C. 将图中两只灯泡的位置对调，再次测量a、b、c三处的电流

D. 换用规格不同的灯泡，再次测量a、b、c三处的电流

答案：D

 

知识点2：并联电路中的电流规律

例2. 在“探究并联电路中电流的特点”的实验中，实验电路如图甲所示，闭合开关S后，电流表A、A₁的示数分别如图乙、丙所示。在实验中，忽略电流表接线柱的接线情况，则通过灯泡L₁的电流大小为       A，通过L₂的电流大小为         A。

解析：从图中可以看出，A是测干路中的电流，A₁是测支路中的电流。根据并联电路的电流特点：I=I₁+I₂可知：电流表A的示数应大于A₁的示数。比较乙、丙两图，发现A₁的指针偏转的角度比A的指针偏转的角度要大，说明它们选用了不同的量程。A为大量程：0~3A；A₁的量程为0~0.6A，根据电流表量程读出示数：A为0.7A；A₁为0.5A，所以通过L₁的电流为0.5A，通过L₂的电流为I₂=I-I₁=0.7A-0.5A=0.2A.

答案：0.5  0.2

 

【针对练习】按照课本要求探究并联电路中电流的关系，小红设计的电路如图所示。把电流表分别接入电路中的A、B、C处，测出它们的电流大小，并将数据填入下表：

实验 次数	A处电流 IA／A	B处电流 IB／A	C处电流 IC／A
1	0.10	0.12	0.22
2	0.20	0.24	0.44
3	0.25	0.30	0.55

 

 

（1）通过对上表数据的分析,可以得出的结论是:                          ；

（2）测量三次的目的是：       ，在实验中我们可以采用                  方法改变电流的大小从而进行三次实验；

（3）结合你用一个电流表做实验时的体会，提出一条对本实验的改进意见：           。

答案：（1）并联电路干路中的电流等于各支路电流之和；

（2）使结论更具普遍性、可靠性；换用规格不同的小灯泡等

（3）将三个电流表同时接入电路中的A、B、C处，测出它们的电流。

 

知识点3：串并联电路中的电流表

例3. 如图所示，闭合开关S后，经过L₁的电流为0.2A，经过L₂的电流为0.3A，经过L₃的电流为0.6A，则电流表A₁、A₂、A₃、A₄的示数分别是多少？

解析：此题为分析串并联电路中的“擦除法”的巩固例题。要分析电流表测哪一部分的电流时，可采用以下步骤：

（1）处理电流表：电流表相当于一根导线；

（2）用“擦除法”判断串并联；

（3）补上电流表，留下任一用电器，看电流的流向；

（4）综合分析出每个电流表测哪个或哪些用电器的电流；

（5）根据串并联电路中电流的特点，得出结论。

答案：A₁：0.9A   A₂：0.5A   A₃：0.6A   A₄：1.1A

【针对练习】钟好同学想测L₁的电流，不小心把电流表接成如下图所示的情况，以下说法正确的是（    ）

A. L₁、L₂均发光，电流表有示数；

B. L₁、L₂均发光，电流表无示数；

C. L₁发光，L₂不发光，电流无示数；

D. L₁发光，L₂不发光，电流有示数。

答案：D

 

提分技巧

在串联电路中，各点的电流都相等；在并联电路中，干路中电流等于各支路电流之和。无论灯泡的亮暗程度如何，均符合上述规律。

实验中要进行多次测量，以减少偶然因素带来的影响，方便找出普遍规律；

科学探究有七个环节。

 

预习导学

本章中电路的连接，电流表的使用和探究串、并联电路中电流的特点是中考物理的重要考点。请同学们回顾一下所学过的知识，尝试着单独完成下表：

同步练习（答题时间：50分钟）

1. 如图，闭合开关S，三个电流表A₁、A₂、A₃的示数分别是I₁、I₂、I₃，则下列它们的关系式中，正确的是（    ）

A. I₁=I₂+I₃     B. I₂=I₁+I₃      C. I₃=I₁+I₂       D. I₁=I₂=I₃

2. 在探究电路的电流规律的实验中用了下图中的某个电路，已知R₁＝R₂＜R₃，电流表的读数分别是：A₁为0.3A、A₂为0.15A、A₃为0.45A。则该实验所用时的电路图应是（　  ）

3. 小东和小红所在的实验小组在探究串联电路中的电流关系时，记录的实验数据分别为：I_A=0.2A、I_B=0.22A、I_C=0.24A，请你分析一下可能是什么原因使三次的测量结果有差异？

4. 如果你在家中先开一盏电灯，然后依次启动电饭锅、电视机和空调，这时你家中总开关处的电流会如何变化？说出你的理由。

5. 在“探究串并联电路中的电流规律”时，小石设计了如下两个电路图，请按要求回答下列问题：

（1）探究如图甲的串联电路中的电流有什么关系，进行猜想或假设之前，你把电流与生活中的___________进行类比。依照你的经验你作出的猜想是_________________。

（2）在进行探究性实验时，为了找出图甲中电流的规律，需要测量_______处的电流。把_________分别连接入电路中，看各点之间的电流有什么关系。为了使得出的结论更具普遍性，可换用另外两个小灯泡，再次测量，看各点之间的电流是否还有同样的关系。

（3）如图甲的实验，在A点接入电流表测量电流时，电流表的正接线柱应在_________。（选填：“左”或“右”）实验的测量结果说明了______________；得出的结论是（用式子表示）：____________。

（4）探究如图乙的并联电路中的电流有什么关系，进行猜想或假设之前，你把并联电路的电流大小与生活中的______进行类比，依照你的经验你作出的猜想是_____________。

（5）分析图乙实验的测量结果能得出的初步结论是：_______________。

6. 小明同学做“用电流表测电流”实验的电路如图所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整，使灯L₁和L₂并联连接，电流表测量通过灯L₁的电流。为研究并联电路中的电流关系，他还应继续测量通过________和________的电流，然后归纳得出结论。

7. 某同学进行了如下实验：根据下图连接好实物，用电流表分别测出I、I₁、I₂，改变电源电压，重复实验，记录数据如下表。

（1）该实验探究的问题是                                  ；

（2）该同学根据实验得出结论：并联电路中，干路电流的大小为支路电流的2倍。该实验有不完善之处，请你提出改进的建议：                              。

实验次数	I1/A	I2/A	I/A
1	0.2	0.2	0.4
2	0.3	0.3	0.6
3	0.4	0.4	0.8

 

 

试题答案

1. B（解析：A₂测干路中的电流，A₁和A₂分别测支路中的电流）

2. B （解析：解此类题最简便的方法是根据电路图来验证三个电流表的关系，从而找到符合要求的电路图）

3. 可能的原因是：电池提供的电流不稳定；测量时电流表本身带来的误差；读数时不够细心等 

4. 电流会逐渐增大。因为家中的电路是并联的，总开关安装在干路中，干路的电流等于各支路电流之和。 

5. （1）水流 串联电路中电流处处相等

（2）A、B、C  电流表 

（3）右  串联电路中电流处处相等  I_A=I_B=I_C 

（4）自来水系统中的干管和支管；干路中的电流总比支路中的电流大

（5）干路中的电流等于各支路电流之和 

6. 如下图

灯L₂   干路中 

（解析：在研究并联电路的电流关系时，要分别测量出每一条支路的电流大小和干路中的电流大小；换用规格的不同灯泡进行多次测量以找出普遍规律）

7. （1）并联电路中电流的特点；

（2）换用规格不同的灯泡