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知识点一串联电路的电流规律1.探究串联电路中各处电流的关系【提出问题】串联电路中各处的电流间有什么关系?【猜想与假设】(1)串联电路中电流处处相等。(2)串联电路中电源外部从正极到负极电流越来越小。(3)串联电路中电源外部从正极到负极电流越来越大。【设计实验】如图15-5-1所示,将两只灯泡串联起来接到电源上,用电流表分别测出A、B、C三处的电流,分析数据找出串联电路各处电流的关系。 图15-5-1【实验过程】(1)如图15-5-2所示,甲、乙、丙分别为测量A、B、C三点电流的电路图,根据电路图连接实物电路,检查电路无误后,闭合开关,利用电流表分别测出A、B、C三点电流的大小,并记录实验数据,断开开关。(2)换用不同规格的灯泡,重复上述操作,并将每次实验的数据记录在表中。乙甲丙图15-5-2实验序号A点的电流IA/AB点的电流IB/AC点的电流IC/A10.30.30.320.240.240.2430.20.20.2(3)分析实验数据,总结串联电路中各处的电流关系。【分析和结论】串联电路中电流处处相等,表达式为IA=IB=IC。【注意事项】(1)连接电路时,开关应断开,电流表应串联在被测电路中。(2)串联电路中每盏小灯泡的亮度不同,甚至有的小灯泡不亮,这不能说明各处电流不相等,而是由灯泡的规格不同造成的。(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起来。(4)选择电流表的量程时,先用电流表的大量程试触。(5)读数时要客观、精确,视线正对刻度线,读数完毕,断开开关,切断电源,整理好仪器。(6)为了避免实验的偶然性,换用不同规格的灯泡重复三次实验。2.串联电路电流的特点:如果是多个用电器,可用I=I1=I2=…=In来表示。例1(2019贵州遵义桐梓期中)在图15-5-3所示电路中,当开关S闭合时,电流表A1示数是0.22A,此时流过L2的电流为A,电流表A2的示数为A。 图15-5-3解析由电路图可知,两个灯泡串联在电路中,在串联电路中电流处处相等,所以通过各个电学元件的电流都是相等的,都等于0.22A。答案0.220.22点拨解答此类题目的关键是能正确区分电路是串联还是并联,此外还要正确分辨各个电流表测量的是谁的电流。知识点二并联电路的电流规律1.探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系【提出问题】并联电路中干路电流和各支路电流间有什么关系?【猜想与假设】(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和。(2)并联电路中干路电流和各支路电流相等。【设计实验】如图15-5-4所示的电路中,将两只灯泡并联起来接到电源上,用电流表分别测出各支路电流IA、IB及干路中的电流IC,然后分析数据找出并联电路中干路电流与各支路电流的关系。 图15-5-4【实验过程】(1)按照图15-5-4所示的电路进行实验,分别把电流表串联在A、B、C三处,测量电流,将实验数据记录在表中。(2)换上另外两只规格不同的小灯泡,再次测量,将实验数据记录在表中。(3)在实验(2)的基础上,换另一个电源,再次进行实验,将实验数据记录在表中。(4)分析实验数据,总结并联电路中干路电流与各支路电流的关系。【分析和结论】并联电路中,干路电流等于各支路电流的总和,表达式为IC=IA+IB。实验序号A点的电流IA/AB点的电流IB/AC点的电流IC/A10.140.160.3020.240.180.4230.160.120.282.并联电路中电流的特点:如果有多个支路,可用I=I1+I2+…+In来表示。例2(2018广西一模)如图15-5-5所示电路,闭合开关S后,电流表A1的示数是0.2A,A的示数是0.45A,则通过灯L2的电流是() 图15-5-5A.0.2AB.0.25AC.0.45AD.0.65A解析由电路图知,L1、L2并联,A测干路电流,A1测通过灯泡L1的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过L2的电流:I2=IA-IA1=0.45A-0.2A=0.25A。答案B点拨本题考查对并联电路电流特点的认识和理解,关键是正确分析电路的连接方式和电流表的测量对象。题型“串、并联电路中电流的规律”的实验探究例(2018四川成都青羊模拟)“探究并联电路的电流关系”的实验电路如图15-5-6甲所示。(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。甲乙图15-5-6(2)根据图甲连接好电路,将电流表接到C处,闭合开关,发现电流表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是。(3)测量完成后,进行小组交流讨论,下表选录了四个小组的数据,你认为这些数据是否合理,请说明理由。答:。实验小组IA/AIB/AIC/A10.300.240.5420.210.310.5330.820.741.5640.710.871.57(4)根据上表得出实验结论:(写出表达式)。解析(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择不相同的小灯泡;(2)根据图甲连接好电路,将电流表接到C处,闭合开关,发现电流表指针如图乙所示,指针偏向0刻度线左侧,出现这种现象的原因是电流表“+”“-”接线柱接反;(3)测量完成后,进行小组交流讨论,表中选录了四个小组的数据,因为实验测量存在误差,故合理;(4)由表中数据可知,干路电流等于各支路电流之和,即IC=IA+IB。答案(1)不相同(2)电流表“+”“-”接线柱接反(3)合理,因为实验测量存在误差(4)IC=IA+IB解题指导“串、并联电路的电流规律”的实验探究中需要注意的几个问题:(1)要按顺序连接电路,在连接电路时,开关应断开,电流表要串联接入电路,正确连接接线柱;(2)连接电路后,先进行试触,观察电流表指针偏转情况,选择合适的量程接入电路,确认无误后闭合开关,进行实验;(3)为了使得出的结论具有普遍性,可换用不同规格的灯泡或改变干电池的节数进行多次验证;(4)实验结束后要整理好实验器材;(5)用归纳法得出普遍性的结论要满足两个条件:一是样本要有代表性;二是样本数量足够多。科学思维素养呈现本章电路的设计,考查学生理论联系实际的能力,通过介绍生活中对一些电路的要求,然后让学生自己设计电路。考查了学生综合运用试题情境信息和所掌握的知识解决问题的能力。素养解读“科学思维”和“科学探究”是对“过程与方法”目标的提炼。科学方法是人们在认识客观世界的长期实践活动中逐渐形成的思维方法和行为方式,它是将知识与能力联系起来的桥梁。典例剖析例(2017山东济南历城期末)如图15-5-7是小涵家刚买的一种榨汁机,为保障安全,榨汁机设置了双重开关——电源开关S1和安全开关S2。当杯体倒扣在主机上时,S2自动闭合,然后再闭合S1,电动机才能启动。请在虚线框中画出该榨汁机的电路图。 图15-5-7解析由题意可知,只有开关S1、S2都闭合后,才开始榨汁,即电动机才开始工作,说明两开关相互影响,一个开关不能单独控制电动机,两开关是串联的,两开关、电动机与电源组成串联电路。答案如图15-5-8所示 图15-5-8素养要求试题不孤立地考查科学方法,而是将基础的物理知识和科学方法有机结合,渗透一些基本的科学方法,从学科的整体高度设计试题,要求学生综合运用试题情境信息和所掌握的知识解决问题。知识点一串联电路的电流规律1.(2019江苏东台期中)小红连接了如图15-5-1所示的电路。闭合开关S后发现,L1很亮,L2只能微弱发光,关于通过L1和L2的电流,以下说法正确的是 ()A.通过L1的电流大于通过L2的电流B.通过L1的电流等于通过L2的电流C.通过L1的电流小于通过L2的电流D.无法判断图15-5-1答案B由电路图可知,两灯泡串联,且都能发光,因串联电路中电流处处相等,故通过两灯泡的电流相等。选B。知识点二并联电路的电流规律2.(2017广西柳州柳江期中)如图15-5-2甲所示,开关闭合后,两个电流表指针偏转均为乙图所示,则通过L1和L2的电流分别为 () 图15-5-2A.0.44A2.2AB.0.44A1.76AC.0.76A0.44AD.0.44A2.64A答案B经分析可知,电流表A选择的量程是0~3A,分度值为0.1A,所以电流表A的示数为I=2.2A,即干路电流为2.2A;电流表A1选择的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以电流表A1的示数为I1=0.44A,即通过灯L1的电流为0.44A;通过灯L2的电流大小为I2=I-I1=2.2A-0.44A=1.76A。(2019山东德州陵城二中月考)如图甲所示电路,两灯正常发光,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数如图乙所示。则 ()A.两灯是串联连接的B.流过L1的电流是0.6AC.流过L2的电流是2.08AD.电流表A2的示数是0.52A甲乙答案B由电路图可知,两灯泡是并联的,故A错误;电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测干路电流,则流过L1的电流是0.6A,故B正确;电流表A2测干路电流,大于L1支路的电流0.6A,则电流表A2选用的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=2.6A,即干路电流为2.6A,由并联电路电流规律知I=I1+I2,故通过灯L2的电流I2=I-I1=2.6A-0.6A=2A,故C、D错误。选B。1.(2018甘肃兰州五十三中月考)把两个小灯串联后接入电路中,发现两个小灯的亮暗程度不同,经测量通过较暗小灯的电流是0.4A,那么通过较亮小灯的电流 ()A.大于0.4AB.小于0.4AC.等于0.4AD.无法确定答案C两个小灯串联接入电路,因为串联电路中的电流处处相等,所以通过较亮小灯的电流也等于0.4A,C正确。2.(2019贵州铜仁松桃月考)在图15-5-3所示的电路中,电流表A1的示数是0.5A,电流表A2的示数是0.7A,那么,电流表A的示数应该是 () 图15-5-3A.1.2AB.0.5AC.0.7AD.0.2A答案A读图可知,这是一个并联电路,其中电流表A测干路电流,另两只电流表分别测支路电流。由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,A的示数为0.5A+0.7A=1.2A。选A。(2019山东临沂八中期中)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。关于它们之间的大小关系,正确的是 () A.IA=IB=ICB.IAIB=ICC.IA=IB+ICD.IAIBIC答案C由图可知,为并联电路,A点在干路上,B、C两点在两条支路上;并联电路电流的特点是干路电流等于各支路电流之和,因此有IA=IB+IC。两个灯泡的阻值不相等,因此IB≠IC。选C。1.(2018北京昌平临川育人学校月考,8,★☆☆)如图15-5-4甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为 () 图15-5-4A.1.5A0.3AB.1.2A0.3AC.0.3A0.3AD.1.2A1.2A答案B图中两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针指在同一个位置,所以,干路电流表A1选的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=1.5A,L2支路电流表A2选的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过L2的电流I2=0.3A,故D错误;灯L1中的电流I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A,故A、C错误,B正确。2.(2017江苏无锡江阴中学期中,10,★☆☆)如图15-5-5所示实验中某同学发现两个串联的小灯泡,一个发光,一个不发光,造成其中一个小灯泡不发光的原因是 ()A.通过这个灯泡的电流比另一个灯泡的电流小B.灯泡的灯丝断了C.该小灯泡灯座处可能短路了D.小灯泡靠近负极图15-5-5答案C由于两个灯泡串联,若连接无误且灯泡完好,则电流是相等的,故A错误;若一个灯泡的灯丝断了,另一个灯泡也不会发光,故B错误;若小灯泡灯座处短路了,即没有电流通过该灯泡,该灯不发光,而另一个灯会发光