1、专题4 探究串、并联电路的特点专题点拨探究串、并联电路中电流规律的实验技巧:(1)应利用不同规格的灯泡进行多次实验,这是为了使得出的结论具有普遍性、代表性;(2)可利用多块电流表同时测出各点的电流,这样可以简化实验操作,节省实验时间。专题训练一选择题1如图所示,在探究“并联电路的电流规律”时,闭合开关S后,电流表A的示数是0.4A,A1的示数是0.1A,则通过小灯泡L1的电流()A0.5AB0.4AC0.3AD0.1A【答案】D【解析】由电路图可知,两灯并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L1支路的电流,所以通过小灯泡L1的电流为0.1A。故选:D。2用下列电路探究电路的电流规律时,电流表A
2、1、A2的示数如图所示,则流过灯泡L1、L2的电流分别是()A0.7A 0.4AB0.3A 0.4AC0.14A 0.26AD0.7A 1.3A【答案】B【解析】由图可知,灯泡L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测L2支路的电流;根据并联电路的电流特点可知,A1的示数应大于A2的示数,而图中电流表A1的指针偏转角度比A2的小,所以电流表A1选择的是大量程(即03A),分度值为0.1A,其示数即干路电流为0.7A;电流表A2选择的是小量程(即00.6A),分度值为0.02A,其示数即通过灯泡L2的电流为0.4A;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯泡L1的电流为I1II20.
3、7A0.4A0.3A。综上分析可知,ACD错误,B正确。故选:B。3为探究串联电路电流特点,小华设计了如图的电路。下列关于实验的说法,正确的是()A最好选用型号相同、量程相同的三个电压表测量B最好选用型号相同、量程相同的三个电流表测量CLl和L2应为型号不同的灯泡,通过灯泡亮暗判断电流大小DLl和L2应为型号相同的灯泡,通过灯泡亮暗判断电流大小【答案】B【解析】AB探究串联电路的电流特点时,要用电流表分别测出电路中不同位置的电流,所以要选用电流表,故A错误;因为不同量程电流表的分度值不同,准确程度不同,并且不同型号的电流表的灵敏度也不一定相同,所以最好选用型号相同、量程相同的三个电流表测量,故
4、B正确;CD为了使实验结论具有普遍性,应选择不同型号的小灯泡进行实验,故D错误;因灯泡的亮暗变化不易观察,所以不能通过灯泡亮暗判断电流的大小,故C错误。故选:B。4在“探究并联电路中的电流特点”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,下一步他的操作是()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将图中两只灯泡位置对调,再次测量A、B、C三处的电流D换用不同规格的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流【答案】D【解析】A、将电源的正负极对调,不能改变电路中的电阻、电压
5、、电流,实验数据不变,不能得出普遍结论。B、改变开关S的位置,不能改变电路中的电阻、电压、电流,实验数据不变,不能得出普遍结论。C、将图中两只灯泡位置对调,不能改变电路的电阻、电压和电流,实验数据不变,不能读出普遍结论。D、更换不同的灯泡,电阻变化,电路中的电流发生变化。使实验结论具有普遍性;故选:D。二填空题5如图所示,某同学在做“探究并联电路中电流特点”时,他用3个电流表分别接在a、b、c三处(如图甲)。闭合开关发现,a处电流表的指针与c处电流表的指针在同一个位置(如图乙),则a点的电流为 A,b处的电流为 A。【答案】0.3;1.2。【解析】由图甲和题意可知,两灯并联,c处电流表测的是干
6、路电流,a处电流表测的是L1的电流,b处电流表测的是L2的电流;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且a处电流表的指针与c处电流表的指针所指位置相同,所以,c处电流表所选量程为03A,a处电流表所选量程为00.6A;由指针位置可知,干路电流IIc1.5A,通过a处的电流Ia0.3A,由并联电路的电流特点可知,通过b处电流IbIIa1.5A0.3A1.2A。故答案为:0.3;1.2。三解答题6如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图:(1)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是 的(填“相同”或“不相同”)。(2)下表是某同学实验中的一组数据:电流表的位置ABC电流I/A0.30.31.5指
7、出上述表格所记录的数据中,明显错误的数值是 ,造成错误的原因是 。(3)实验中某同学发现两个串联的小灯泡中,L1发光,L2不发光,造成其灯泡L2不发光的原因是 A.通过灯泡L2的电流小 B.灯泡L2的灯丝断了C.L2灯丝的电阻小 D.小灯泡L2靠近负极A点的电流IAB点的电流IB C点的电IC第一次测量 0.28 0.28 0.56第二次测量 0.26 0.26 0.52【答案】见试题解答内容【解析】(1)实验中,为了使实验结论具有普遍性,应选用不同规格的灯泡进行实验,(2)串联电路中,各处电流都相等,所测A、B处的电流都为0.3A,因此1.5A数据明显错误,这是因为,在读数时,错把电流表把电
8、流表00.6A量程当做03A量程了。(3)A、两灯串联,电流是相等的,故A错误。B、若灯泡L2的灯丝断了,电路中没有电流,两灯应都不发光,与题不符,故B错误。C、灯泡的发光状态决定于实际功率,两灯串联在电路中,电流相等,根据PUI,可以判断L1的实际电压远远大于L2的实际电压,由R可知L2灯丝的电阻小,故C正确。D、灯泡是否发光,与灯泡是否靠近电源的负极无关,故D错误。故选:C。故答案为:(1)不相同;(2)C;读错量程;(3)C;7瑞瑞同学在探究并联电路电流的规律实验中,提出了猜想:(1)并联电路中各用电器中的电流相等(2)总电流等于各支路的电流之和。瑞瑞同学准备了两只相同的灯泡L1、L2和
9、其他实验器材。【进行实验】(1)按如图所示的电路图连接电路;(2)闭合开关,用电流表分别测出通过A、B、C三点的电流,并记录在表格中。通过A点的电流通过B点的电流通过C点的电流1.2A0.6A0.6A【分析与论证】(1)在物理学中,并联电路电流的规律是: ;(2)分析瑞瑞的实验数据得出的结论与他的猜想 (填“相符”或“不相符”)。【评估】这个实验的不足之处是:(1) ;(2) 。【答案】见试题解答内容【解析】(1)由表格中数据知,II1+I2,即干路电流等于各支路电流之和。(2)实验数据得出的结论与他的猜想相符;评估:本实验使用相同的灯泡,只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得
10、出结论带有偶然性,不能得出正确规律;因此实验的不足之处是:(1)选用了两只规格相同的灯泡;(2)应该再选用不同规格的灯泡多次实验。故答案为:(1)干路中的电流等于各支路的电流之和;(2)相符;评估:(1)选用了两只规格相同的灯泡;(2)应该再选用不同规格的灯泡多次实验。8为了验证并联电路电流关系,小明设计了如图甲电路进行实验。(1)实验中,应选两个规格 的小灯泡。(选填“相同”或“不相同”)(2)小明测量干路电流,他将电流表串联在图甲中的 处,(选填“A”、“B”或“C”)接入电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图乙所示的现象,原因是 。【答案】见试题解答内容【解析】(1)结
11、果要有可靠性,就应用不同规格的电灯多做几次实验;(2)由图甲可知,c点在干路上,要测干路电流,电流表应串联接在c点即可;由图乙可知,电流表指针向左偏转,表示电流表的正负接线柱接反了。故答案为:(1)不相同;(2)c;电流表的正、负接线柱接反了。9某初中的同学们在探究“并联电路中干路电流与支路电流有什么关系”时,小岩所在小组的同学选了两个“2.5V 0.3A”的小灯泡,按如图所示的电路做了两次实验,记录的数据如表一所示。(表一)A点的电流IA/AB点的电流IB/A C点的电流IC/A第一次测量 0.28 0.28 0.56第二次测量 0.26 0.26 0.52在对数据进行分析和论证时。小岩认为
12、该实验应有如下结论:并联电路中各支路电流都相等;干路电流与支路电流的关系为I干路nI支路(n为支路条数)。由于本组其他同学对小岩得出的结论有异议,于是他们又选用了一个“3.8V 0.3A”和一个“2.5V 0.3A”的小灯泡,重新做了两次实验,得到的数据如表二所示。(表二) A点的电流 IA B点的电流IB C点的电流IC第一次测量 0.22 0.26 0.48第二次测量 0.18 0.22 0.40(1)该组同学设计的表格有什么缺陷?(2)分析表二数据,如果你是组内成员。你将如何评价小岩的观点?(3)回忆初中阶段的实验经历,并结合本次实验对你的启发,谈谈在物理实验中应该注意什么?【答案】见试
13、题解答内容【解析】(1)表格中的数据缺陷是:表二缺少单位;实验次数少于3次,并联电路中各支路电流都相等是在特殊情况下(并联电路的电阻相等)得出的,不具有普遍性;(2)分析实验数据总结规律的时候,不能只看特殊情况,应寻找普遍规律;应进行多次实验总结规律;(3)分析总结规律的时候,不能只看特殊情况,应进行多次测量归纳总结普遍规律,要依据实验合理选择器材,改进实验方案等。答:(1)表二缺少单位;实验次数少于3次,并联电路中各支路电流都相等是在特殊情况下(并联电路的电阻相等)得出的,不具有普遍性;(2)分析实验数据总结规律的时候,不能只看特殊情况,应寻找普遍规律;应进行多次实验总结规律;(3)分析总结
14、规律的时候,不能只看特殊情况,应进行多次测量归纳总结普遍规律,要依据实验合理选择器材,改进实验方案等。四实验探究题10在“探究并联电路电流特点”的实验中,小明想证明是否存在“I总I1+I2”的规律,做了以下操作:(1)小明按图甲连好电路图,闭合开关S后电流表的读数如图乙,则通过灯泡L1的电流I1 A。(2)小明接着按图丙所示将灯泡L2接入电路,可以观察到灯泡L1的亮度 (选填“变暗”“变亮“或“不变“)。而接入L2后L1两端的电压也没有发生变化,由此可以推断灯泡L1的电流 (选填“变大”“变小”或“不变“),而此时电流表的示数如图丁,I总 A。(3)为验证通过灯泡L2的电流I2是否等于I总I1
15、,需要实际测出通过灯泡L2的电流I2的大小,请在图丙中改动一根导线以达到测量目的,要求:在图中用“标出要改动的导线,并在图中表示出新的连接;若此时读数为0.26A,则说明在并联电路中, 。(用文字表述)【答案】见试题解答内容【解析】(1)小明按图甲连好电路图,闭合开关S后电流表的读数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则通过灯泡L1的电流I10.32A;(2)小明接着按图丙所示将灯泡L2接入电路,根据并联电路各支路互不影响、独立工作,可以观察到灯泡L1的亮度不变;而接入L2后L1两端的电压也没有发生变化,由欧姆定律I,由此可以推断灯泡L1的电流不变,而此时电流表的示数如图丁,电流表选
16、用小量程,分度值为0.02A,I总0.58A;(3)为验证通过灯泡L2的电流I2是否等于I总I1,需要实际测出通过灯泡L2的电流I2的大小,电流表与L2串联,如下所示:若此时读数为0.26A,因0.26A+0.32A0.58A则说明在并联电路中,干路电流等于各支路之和。故答案为:(1)0.32;(2)不变;不变;0.58;(3)如上所示;在并联电路中,干路电流等于各支路之和。11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)小徽先将电流表接在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
17、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I10.5A,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: 。【答案】见试题解答内容【解析】(1)根据安全用电的原则,连接电路的过程中电路应该是断开的。(2)题干中,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:如果L1和电流表同时短路,灯泡L2也不会
18、发光,如果只是L1短路,灯L2不发光,电流表有很大的示数,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I20.52A、I1A在误差范围内II1+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继续实验的方法进行验证。故答案:(1)断开(2)L1或电流表开路(3)0.52、1、II1+I2(4)用改变电源电压继续实验的方法进行验证。(其他合理答案均可)