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    人教版物理九年级15.5 《串、并联电路中电流的规律》导学案(教师版)
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    人教版九年级全册第5节 串、并联电路中电流的规律学案

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    这是一份人教版九年级全册第5节 串、并联电路中电流的规律学案,共12页。学案主要包含了学习目标,学习重点,学习难点,自主预习,合作探究,精讲点拨,归纳整理,课堂练习等内容,欢迎下载使用。

    1. 会正确使用电流表测量串联电路和并联电路中的电流。
    2. 在探究串、并联电路的电流规律的过程中,体验科学探究的步骤、方法和态度。
    3. 会运用串、并联电路的电流规律解决简单的问题。
    【学习重点】
    通过实验探究出串、并联电路中的电流规律。
    【学习难点】
    能正确连接电路,能正确使用电流表和对实验数据的分析总结。
    【自主预习】
    阅读教材,完成以下问题:
    1. 探究串联电路中电流的规律:在串联电路中用电流表分别测出A、B、C三点处的电流IA、IB、IC。由IA = IB = IC可知,串联电路中各处电流相等.
    2. 探究并联电路中电流的规律:在并联电路中用电流表分别测出A、B、C三点处的电流IA、IB、IC。由IA=IB+IC可知,并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和.
    【合作探究】
    探究一、探究串联电路中电流的规律
    (1)猜想与假设
    在图中,两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系?请做出猜想。
    猜想1:流过A、B、C各点的电流可能相等.
    猜想2:流过A、B、C各点的电流可能不相等,C处的电流最大,A处的电流最小.
    猜想3:……
    (2)设计实验
    ①设计实验电路。
    ②根据电路图连接电路,并进行测量。
    ③把测量数据记录在表格中,并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。
    ④换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
    (3)进行实验
    ①测出A点的电流并记录;②测出B点的电流并记录;③测出C点的电流并记录。
    (4)分析与论证
    串联电路中A、B、C三点的电流是相等的,即IA=IB=IC
    (5)实验结论
    串联电路中的电流处处相等。即 I=I1=I2= …… =In
    (6)交流与讨论
    ①探究串联电路的电流规律时,为了简化操作,可以在A、B、C三点各接一个电流表.
    ②换用不同规格的灯泡再做几次的目的:是为了避免特殊性,使得出的结论具有普遍性。
    ③同一次实验过程中每个小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这不能说明各处电流不相等,可能是由于各灯泡的规格不同造成的.
    【例题1】下列说法中正确的是( )
    A.在串联电路中,电流表的位置越靠近电源正极,测得的电流越大
    B.电流表既可以串联在电路中,也可以并联在电路中使用
    C.两灯泡串联时,即使发光时亮度不同,通过它们的电流也是相同的
    D.分别用电流表的两个量程测量同一个用电器的电流,所测电流的大小不相同
    【答案】C。
    【解析】A.串联电路的电流处处相等,电流表所测电流的大小与电流表在串联电路中的位置无关,故A错误;
    B.电流表串联在电路中测电路电流,电流表内阻很小,不能并联在电路中,否则会使电路短路,故B错误;
    C.串联电路的电流处处相等,两灯泡串联时,即使发光时亮度不同,通过它们的电流也是相同的,故C正确;
    D.分别用电流表的两个量程测量同一个用电器的电流,用电器电流不变,由于电流表量程不同,电流表的指针位置不同,但电流表的示数是相同的,故D错误。 故选C。
    【例题2】如图是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图。
    (1)实验中,选择两个小灯泡的规格最好是______(选填“相同”或“不同”);
    (2)连接电路时开关要______,连好后检查电路是否连接正确,闭合开关前要进行______;
    电流表的位置
    A
    B
    C
    电流I/A
    0.3
    0.3
    1.5

    (3)上表是某位同学实验中的一组数据:指出上述表格所记录的数据中,明显错误的数值是______,造成错误的原因可能是______;
    (4)改正错误后得到串联电路的电流规律是______;
    (5)你认为这个实验的设计中的问题是______。
    【答案】(1)不同;(2)断开,试触;(3)1.5,把0~0.6A的量程误按0~3A的量程读数了;(4)串联电路中的电流处处相等;(5)实验次数太少,得出的结论不具有普遍性
    【解析】(1)为得出普遍性的规律,实验中,选择两个小灯泡的规格最好是不同的。
    (2)为保护电路,连接电路时开关要断开,连好后检查电路是否连接正确,闭合开关前要进行试触。
    (3)根据串联电路各处的电流都相等,明显错误的数值是1.5;根据电流表大小量程之比为5∶1,造成错误的原因可能是:把0~0.6A的量程误按0~3A的量程读数了。
    (4)改正错误后,得到串联电路的电流规律是:串联电路中的电流处处相等。
    (5)只根据一组数据得出的结论有偶然性,为得出普遍性的规律要多次测量。实验设计中的问题是实验次数太少,得出的结论不具有普遍性。
    探究二、并联电路电流的规律
    (1)猜想与假设
    在图中,两个小灯泡L1、L2是并联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系?请做出猜想。
    猜想1:流过A、B、C各点的电流可能相等.
    猜想2:流过A、B、C各点的电流可能不相等,A处的电流等于B、C处的电流之和.
    猜想3:……
    (2)设计实验
    ①设计实验电路。
    ②根据电路图连接电路,并进行测量。
    ③把测量数据记录在表格中,并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。
    ④换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
    (3)进行实验
    ①测出A处(干路)的电流并记录;②测出B处(L2支路)的电流并记录;③测出C处(L1支路)的电流并记录;
    (4)分析与论证
    干路中的电流等于两条支路中的电流之和。数学表达式:IA=IB+IC
    (5)实验结论
    并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。数学表达式: I=I1+I2+…… +In
    (6)交流与反思
    ①为了简化操作,还可以在A、B两点各接一个开关,把电流表接在C点,如图所示.
    只闭合S、S1时,电流表测通过L1的电流;只闭合S、S2时,电流表测通过L2的电流;三个开关都闭合时,电流表测干路电流.
    ②并联电路中各支路中的电流不一定(选填“一定”、“不一定”)相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,支路中的电流相等;当并联的两个小灯泡规格不同时,支路中的电流不相等.
    【例题3】下列说法中正确的是( )
    A.串联电路各处的电流也可能不相等
    B.通过两灯的电流相等,则两灯一定是串联的
    C.并联电路中各支路中的电流一定相等
    D.并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流
    【答案】D.
    【解析】A.在串联电路中,电流处处相等,故A错误;
    B.若两灯的规格相同,并联时通过两灯的电流也相等,所以,通过两灯的电流相等,两灯不一定是串联的,故B错误;
    CD.因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流一定大于任一支路中的电流,但各支路电流与支路中的用电器有关,所以各支路中的电流不一定相等,故C错误,D正确。
    所以选D。
    【例题4】在探究并联电路电流规律的实验中,图是实验的电路图。
    (1)要测量干路电流,电流表应连在______处(选填图中的A、B、C);
    (2)下表是小亮在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据:由实验数据小亮得出的结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路中电流之和,且各支路的电流相等,请指出小亮的探究过程的两点不妥之处:①____________________; ②____________________。
    (3)请你们给他们提出下一步实验操作的建议:______。
    【答案】(1)C;(2)实验次数少,结论具有选用规格相同的灯泡实验;(3)选用不同规格的灯泡,并改变电源电压再实验2次。
    【解析】(1)电流表应串联在被测电路中。由电路图可知,若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的C点。
    (2)实验中只依据一次测量就得出实验结论,结论具有偶然性,为了得出普遍结论应进行多次测量。实验中,两灯泡规格相同,得出支路电流相等的结论是片面的,应换用不同规格的灯泡进行实验,使实验结论具有普遍性。
    (3)为使实验结论具有普遍性,下一步的操作是换用不同规格的灯泡,并改变电源再实验2次。
    【精讲点拨】
    1. 从理论上分析,导体中的电流是自由电荷定向移动形成的,经过电路中各个部分的电荷不会无缘无故的消失,也不会无缘无故的增加,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. 用类比法理解并联电路电流的规律:电流和水流相似,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.
    【归纳整理】
    第5节 串、并联电路中电流的规律
    【课堂练习】
    1. 两个灯串联在电路中,其中灯L1较亮,L2比较暗,则通过两者的电流( )
    A.通过L1的电流大 B.通过L2的电流大
    C.通过两者电流相同 D.无法比较
    【答案】C.
    【解析】在串联电路中,各处电流都相等。两个灯串联在电路中,所以通过两个灯泡的电流相等,与灯泡的亮度没有关系,故C符合题意,ABD不符合题意。
    2. 如图1所示的电路,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
    A.L1、L2两灯泡并联 B.通过L1灯的电流大于L2灯的电流
    C.开关S只能控制L2 D.若 L1灯丝烧断,L2灯无法正常发光
    【答案】D。
    【解析】AC.由图知,电流从电源正极流出后,依次流经开关、L2、L1,流会到电源负极,电路只有一条路径,所以两灯串联,开关控制两灯,故AC错误;
    B.根据串联电路电流特点知,通过两灯的电流相等,故B错误;
    D.根据串联电路的特点可知,串联电路互相影响,所以若L1灯丝烧断,L2灯无法正常发光,所以D正确。
    图1 图2
    3. 图2中两灯泡L1、L2在盒内的连接方式未知。开关闭合后两灯均发光,电流表读数为0.9A;若把L1取下,L2仍发光,电流表读数变为0.3A,以下判断正确的是( )
    A.L1和L2是并联的 B.L1和L2是串联的
    C.通过L1的电流是0.3A D.通过L2的电流是0.6A
    【答案】A。
    【解析】若取下L1,灯泡L2仍发光,并且电流表示数减小,说明两者之间互不影响,即L1、L2并联连接;故在两灯都发光时,通过L2的电流是0.3A,通过L1的电流是0.6A,综上分析知,故A正确,BCD错误。
    所以选A.
    4.两个相同电器连接后接入同一电路中,测得通过它们的电流相等,则( )
    A.它们一定是串联 B.它们一定是并联
    C.它们可能是串联也可能是并联 D.不能确定
    【答案】C.
    【解析】当两个用电器串联时,不论规格是否相同,其电流都是相等的;当两个用电器并联时,如果规格相同,由于并联电路各支路两端的电压相等,由欧姆定律可知:各支路上的电流相等。因此两用电器通过它们的电流相等时,两用电器可能是串联,也可能是并联。故C符合题意,ABD不符合题意。所以选C.
    5. 小明根据如图所示的甲、乙两电路图做“探究串联电路和并联电路的电流关系”实验时,闭合开关后,得到:
    (1)图甲中a处电流为0.22A,b处电流为0.22A,则c处的电流为______ A;
    (2)图乙中a处电流为0.22A,b处电流为0.22A,则c处的电流为______ A.
    【答案】(1)0.22;(2)0.44。
    【解析】(1)由图知,甲电路为串联电路,串联电路各处电流相等,因此c处的电流为0.22A;
    (2)由图知,乙为并联电路,并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和,因此c处的电流为:0.22A+0.22A=0.44A.
    6. 如图所示的实验电路,闭合开关S后,小灯泡L1、L2的电流分别是0.2A、0.3A,电流表A、A1的示数分别是( )
    A.0.5A,0.2A B.0.5A,0.3A C.0.2A,0.3A D.0.3A,0.2A
    【答案】A.
    【解析】因为两灯泡并联,电流表A测干路的电流,电流表A1测灯L1的电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,闭合开关S后,小灯泡L1、L2的电流分别是0.2A、0.3A,所以电流表A1的示数为0.2A;电流表A的示数为I=I1+I2=0.2A+0.3=0.5A
    故BCD不符合题意,A符合题意。
    7.用下列电路探究电路的电流规律时,电流表A1、A2的示数如图所示,则流过灯泡L1、L2的电流分别是( )
    A.0.7A 0.4A B.0.3A 0.4A C.0.14A 0.26A D.0.7A 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0~3A),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0~0.6A),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I1 =I-I2=0.7A-0.3=0.4A
    故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
    8. 如图是“探究串联电路中电流的特点”的实验电路图:
    (1)实验中,应选择两个规格_________的小灯泡;
    (2)检查电路连接无误后,进行实验。下表为小华记录的一组实验数据,其中____处的数据有明显错误,造成错误的原因是_______;
    (3)小华纠正错误后,根据该组实验数据就得出,串联电路中各处的电流_______;
    (4)小华的实验步骤存在不足之处是_________。
    电流表的位置
    电流表示数I/A
    A处
    0.2
    B处
    0.2
    C处
    1.0
    【答案】(1)不同;(2)C,读错量程;(3)相等;(4)实验次数太少,得到的结论不具有普遍性。
    【解析】(1)为了实验结论具有普遍性,应当选用规格不同的小灯泡。
    (2)通过图表发现C处的电流是A、B的5倍,由此判断错误的C处,原因为读数量程判断错误,按大量程读的数。
    (3)分析表中数据可得A、B、C三处电流都相等,所以结论为串联电路中各处的电流相等。
    (4)一次实验,结论具有偶然性,不具有普遍性规律,因此应当进行多次实验。
    9. 下列是探究并联电路电流规律的实验。
    (1)为防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行______,以正确选择电流表或电流表的量程;
    (2)小方连接的部分电路如图所示,请你将电路连接完整;
    (3)小方更换不同的电源进行了三次实验,记录的数据见下表。
    分析实验数据,小方得出结论:①干路中的电流等于___________;②通过两条支路的电流_______。为了验证结论②是否正确,可以__________,再进行实验。
    【答案】(1)试触;(2)右图;(3)各支路中电流之和,相等;换用不同规格的小灯泡.
    【解析】(1)无法确定电路电流的大小时,应先选用电流表的大量程进行试触,观察指针偏转角度,偏转过小,应改用小量程。
    (2)要探究并联电路的电流特点,两灯应并联连接,电流表A测干路电流,电流表A1、A2分别测量两灯的电流,与两灯分别串联。作图如下:
    (3)由表格数据知,①干路中的电流等于各支路中电流之和;②三次实验中,两个支路的电流都相等,是因为实验中所选的两个灯泡规格相同,为了验证该结论是否正确,应换用规格不同的小灯泡进行实验。
    10. 如图甲所示电路中,电流表A1与A2指针指示的位置均为图乙,求:
    (1)电流表A1的读数是多少;
    (2)电流表A2的读数是多少;
    (3)通过灯L1电流是多少?
    【答案】(1)2.4A;(2)0.48A;(3)1.92A。
    【解析】(1)(2)由图可知,闭合开关后,两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此电流表A1接入的是大量程,分度值为0.1A,读数为2.4A,电流表A1接入的是小量程,分度值为0.02A,读数为0.48A。
    (3)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此通过灯L1电流为
    I1=I-I2=2.4A-0.48A=1.92A
    【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?A点电流IA/A
    B点电流IB/A
    C点电流IC/A
    灯泡L1、L2串联
    0.22
    0.22
    0.22
    灯泡L3、L4串联
    0.30
    0.30
    0.30
    A点电流IA/A
    B点电流IB/A
    C点电流IC/A
    灯泡L1、L2并联
    0.52
    0.22
    0.32
    灯泡L3、L4并联
    0.46
    0.24
    0.22
    A点电流IA
    B点电流IB
    C点电流IC
    0.16A
    0.16A
    0.32A
    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
    实验次序
    L1支路电流I1/A
    L2支路电流I2/A
    干路电流I/A
    1
    0.1
    0.1
    0.2
    2
    0.3
    0.3
    0.6
    3
    0.4
    0.4
    0.8
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