人教版九年级物理全一册同步考点专题训练15.5串、并联电路中电流的规律(原卷版+解析)
展开典例分析+变式训练
考点1 串联电路的电流规律
(1)从理论上分析,经过电路中各个部分的电荷,不会消失,也不会凭空增加,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,表达式为I1=I2=…In。
(2)无论串联电路中的用电器规格是否相同,只要串联,通过电路的电流处处相等;
※注意:串联电路中电流相等不要理解为电流是不变的,一个用电器的电流改变,流过其他用电器的电流也改变,但两者相等。
【典例1】(2021秋•新源县期末)有一电路上串联着20只灯泡,如果电源插头处的电流为200mA,那么通过第10只小灯泡的电流是( )
A.10mAB.20mAC.200mAD.100mA
【典例2】(2021秋•朝阳县期末)如图所示,连入电路中的电阻R1、R2、R3,各自允许通过的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1<I2<I3,则此部分电路中允许通过的最大电流是( )
A.I1B.I2C.I3D.I1+I2+I3
【典例3】(2021•济宁)将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,则通过较亮灯泡的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过较暗灯泡的电流,判断依据是 。
【变式训练1】(2021秋•阿瓦提县期末)两根长度相等,横截面积不等的同种材料的电阻丝串联在电路中,则两根电阻丝中通过的电流( )
A.粗的较大B.细的较大C.一样大D.无法比较
【变式训练2】(2021秋•工业园区校级期中)连接如图所示电路,研究串联电路中电流的特点。实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18A和0.16A,造成两个电流表示数不同的原因可能是( )
A.灯泡L1和L2的电阻不同 B.电流表有故障
C.导线有电阻 D.灯泡L1和L2在电路中的位置不同
【变式训练3】(2021秋•芜湖期中)如图所示,甲、乙两只灯泡串联后接在电路中,观察到甲灯泡比乙灯泡亮,则通过两只灯泡电流的关系是:I甲 I乙。(选填“>”、“=”或“<”)
考点2 并联电路的电流规律
(1)电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠中的水流少,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,也就是说在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:I=I1+I2+…In。
【典例4】(2022•北海一模)小明在探究电路的电流规律实验时用了图中的某个电路,L1和L2规格相同,L3与L1规格不同,电流表读数分别为A1为0.3A,A2为0.15A,A3为0.45A。测量时的电路图应是( )
A. B. C. D.
【典例5】(2021秋•泉州期中)小明同学按图甲所示的电路进行实验,已知电源由四节新干电池组成。闭合开关S后,电流表A1和A2的指针均指在图乙所示的位置。下列说法正确的是( )
A.电流表A1、A2的示数分别为0.2A、1.0AB.电流表A1、A2的示数均为1.0A
C.电压表V1、V2的示数分别为2V、4V D.电压表V1、V2的示数均为6V
【典例6】(2021秋•浉河区期末)如图所示,A1的示数为0.6A,A的示数为1A,则通过灯L1的电流是 A;通过灯L2的电流是 A,若用电流表测量通过L1的电流,则应选用 量程。
【变式训练1】(2021秋•雁塔区期末)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A1的示数是0.15A,电流表A2的示数是0.25A,则电流表A的示数是( )
A.0.4AB.0.25AC.0.15AD.0.1A
【变式训练2】(2021•自贡)如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则下列说法错误的是( )
A.电流表A1的读数是0.3A B.灯泡L1和L2并联
C.电流表A1一定连接“﹣、3”接线柱 D.通过灯L1的电流为0.9A
【变式训练3】(2021秋•大连期末)如图所示,当开关S闭合后,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.4A、1A、0.6A,则通过L1的电流是 A,通过L3的电流是 A。
考点3 探究串并联电路中的电流特点实验
1、串联电路中电流的特点:
(1)实验目的:探究串联电路中电流有什么特点;
(2)实验猜想:a、串联电路中各点电流可能不相等,电流通过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小;b、串联电路中各点电流可能相等,由于串联电路的电流只有一条通路。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线;
(4)实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;
步骤②把测量数据记录在表格中;
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系;
步骤④整理实验器材。
(5)实验结论:串联电路的电流大小处处相等:IA=IB=IC。
2、并联电路中电流的特点:
(1)实验目的:探究并联电路中电流有什么特点;
(2)实验猜想:由于串联干路的电流只有一条通路,故支路的电流大小之和可能等于干路的电流大小。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线;
(4)实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;
步骤②把测量数据记录在表格中;
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系;
步骤④整理实验器材。
(5)并联电路中,干路的电流大小等于各支路电路电流之和:I=I1+I2。
【典例7】(2022•惠东县模拟)如图所示,在做“连接串联电路”的实验中,小宇同学闭合开关S后发现灯泡L1比L2亮,则( )
A.通过L1的电流大 B.通过L2的电流大
C.通过两灯的电流一样大 D.无法判断两灯的电流大小
【典例8】(2021秋•河东区期末)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”时,用电流表分别测出A、B、C三处的电流为IA=0.4A,IB=0.2A,IC=0.2A后,下一步最合理的操作是( )
A.分析数据,得出结论 B.改变电源电压再测
C.换不同规格的小灯泡再测 D.换电流表的另一量程再测
【典例9】(2021秋•阜宁县期末)小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)小明在实验前发现电流表的指针如图乙所示,接下来的操作是: 。在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针立即发生了偏转,由此可知,他在连接电路时操作不当之处是 .
(2)他先将电流表接A处,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 。
(3)另一个小组实验结束后记录A、B、C各点的电流值如表所示:
根据表中数据,得出以下两个结论:
①并联电路各支路电流相等;
②并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
请你对上述实验的不足之处,写出评价意见:
。
【典例10】(2022•顺城区模拟)小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流
(3)测出A、B、C三处的电流如表所示,由此得出初步结论: (只写表达式)。小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验。操作方法是: 。
(4)小海利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系。请在图丙中的虚线框中画出电路图。
【变式训练1】在“探究串联电路中电流大小的关系”实验中,某同学用电流表分别测出如图中A、B、C三处的电流大小。为了进一步探究A、B、C三处的电流大小的关系,总结普遍规律,他下一步的操作最合理的是( )
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
【变式训练2】如图所示,在探究并联电路中的电流关系时,小明同学用电流表测出A、B、C三处的电流分别为IA=0.5A,IB=0.3A,IC=0.2A,在表格中记录数据后,下一步首先应该做的是( )
A.整理器材,结束实验 B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
C.分析数据,得出结论 D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
【变式训练3】(2022•深圳模拟)在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时:
(1)小红把两个灯泡L1、L2串联起来(如图1所示),闭合开关发现:灯L1较亮,灯L2较暗。由此他猜想:电流从电源正极流出,流过小灯泡L1后会减小,因此流过L1的电流比流过L2的电流大。为了验证该猜想是否正确,请你在不增加任何其他器材的情况下请设计实验验证。
。
(2)为了进一步探究串联电路中各点的电流有什么关系,小明设计实验如下:把两个灯泡L1、L2串联起来接到如图所示电路中,分别把如图2中A、B、C各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系。在测量A点电流时,小明刚接好最后一根导线,小灯泡就亮了,同时观察到电流表指针偏转至了零刻线的左侧,小红帮他立即切断电源。小明操作中存在的错误有 、
。
(3)正确连接电路后,小明测得A点电流如图3所示,则通过A点的电流为 0.24 A。
(4)在测量C点电流时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数。为了找出故障原因,小明用电压表进行检测,发现AB间电压为0,AC间电压为3V,BC间电压为3V.则电路故障可能是
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
(5)排除故障,继续实验,测得通过A、B、C各点的电流是相等的,为了验证结论的普遍性,下一步他的操作是 。
(6)小红接着探究并联电路电流规律。她连接了如下图的实物连接图,此时,电流表测的是 (选填“L1”、“L2”、“干路”)的电流。若要测灯L2的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接。(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线)
(7)她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数分别为:I1=0.2A,I2=0.3A,I=0.5A.根据测量结果,初步得出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)。
【变式训练4】(2021•武侯区模拟)为了探究并联电路的电流规律,马军同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)马军同学先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,看到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是: 。
(2)排除故障后,他测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图中丙、丁、戊所示,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)。
(3)为了验证结论的普遍性,马军可以采用的方法是: 。
(4)马军连接了如图乙的实物连接图,若要测灯L1的电流,请你在图乙上只改动一根导线,完成电路的连接(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线)。
课堂巩固训练
一、选择题。
1.(2021•桂林模拟)如图所示的电路,闭合开关后,下列关于A、B、C三处电流的大小关系正确的是( )
A.IA>IB>ICB.IA<IB<ICC.IA=IB=ICD.IA=IB>IC
2.(2021•蒙阴县二模)如图所示,通过L1的电流和通过L2的电流之比是2:1,则A1表和A2表的示数之比是( )
A.2:3B.3:1C.1:2D.2:1
3.(2021秋•乌拉特前旗校级期中)如图所示,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.7A,若只闭合S2而断开S1时,电流表的示数为0.42A,则通过L2的电流是( )
A.0.7AB.0.42AC.0.28AD.1.12A
4.(2021•开江县模拟)如图(甲)所示,闭合开关后,两灯均发光,且两电流表示数均如图(乙)所示,则流过灯L1和L2的电流分别是( )
A.1.4 A 1.4 AB.0.28 A 1.12 A
C.0.28 A 0.28 AD.1.12 A 0.28 A
5.(2021•定襄县二模)在“探究串联电路中电流大小的关系”实验中,某同学用电流表分别测出如图中A、B、C三处的电流大小。为了进一步探究A、B、C三处的电流大小的关系,总结普遍规律,他下一步的操作最合理的是( )
A.将电源两极对调,再次测量A、B、C三处的电流
B.换用不同规格的灯泡,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.改变开关S的位置,再次测量A、B、C三处的电流
6.(2021•广西)如图所示,在探究串联电路特点的实验中,两盏小灯泡规格不同,当开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.L1、L2两端电压相等 B.L1、L2的亮度一定相同
C.a、b、c三处的电流一样大 D.若L2灯丝烧断了,L1仍能发光
7.(2021•东营区模拟)如图甲所示的电路中,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( )
A.1.4 A 1.4 AB.0.28 A 1.12 A
C.0.28 A 0.28 AD.1.12 A 0.28 A
二、填空题。
8.(2021秋•正定县期中)有一种节目彩灯由20只小灯泡串联而成,如果电源插头处的电流为200mA,那么通过每一只小灯泡的电流为 mA= A。
9.(2021秋•临沭县期末)如图所示,当开关S1闭合,S2断开时,电流表A的示数为0.24A,则通过灯L1的电流是 A,通过灯L2的电流是 A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数为0.56A,则此时通过灯L1电流为 A,通过灯L2的电流为 A。
10.(2021秋•江津区校级月考)如图所示,当只闭合开关S2时,通过L2的电流I2是0.2A,通过L1的电流I1是 A;当S2断开,S1和S3闭合时,电流表A1的示数为0.1A,电流表A2的示数为0.3A,通过S1的电流是 A。
11.(2021•珙县二模)如图所示,当开关S1、S2都闭合时,电压表示数为5V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A,则通过L1的电流为 A,电源电压是 V。
12.(2021秋•桂林期末)如图所示是小林在“探究串联电路中电流规律”时的电路,小林测得A处的电流大小为0.2A,则B处的电流大小为 A.完成一组实验后,她应该换用规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡重复实验。
13.(2021•锦州)在研究并联电路电流特点时,按如图所示电路图连接好电路。闭合开关S和S1,观察电表示数,再闭合开关S2,示数保持不变的电流表是 (电源电压不变),同时小明观察到电流表A2的示数如图乙所示,为了使测量更精确,断开开关后,接下来的操作是 。
三、实验探究题。
14.(2021秋•克东县期末)如图是小明探究串联电路电流特点的实验电路图:
(1)小明最好选择两个小灯泡的规格应该是 的。(填“相同”或“不相同”)。
(2)小明连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后,刚将线路两端接到电源两极,L2就亮了,但L1没亮。他在实验操作中不当之处是: 。实验时L1没亮的原因可能是
A.通过灯泡L1的电流比L2中的电流小 B.L1灯泡的灯丝断了
C.L1灯座处可能短路了 D.L1灯泡靠近电源正极
(3)下表是小明实验中测得的三组数据:由表格数据可得出结论: 。
(4)他获得三组不同电流值的方法是:
(5)甲、乙两同学在做实验时,闭合开关前,电流表的指针均指在零刻度处;当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题?(填在下面横线上)
甲: 乙:
15.(2021•贺州)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是 (选填“相同”或“不相同”)的。
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)小明先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 (选填“灯L1断路”或“灯L1短路”)。
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流I1=0.8A,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2= A、I= A。小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 (写关系式即可)。
(6)本次实验的不足之处是: 。
16.(2020秋•道县期中)在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小丽同学选用两个不同的小灯泡组成了如图甲所示.
的串联电路,然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流.
(1)她先把电流表接在a处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,故障的原因可能是 .
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良 C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(2)她排除故障后,重新闭合开关,电流表的指针指示位置如图乙所示,则所测的电流值为 A.
(3)她测量了a、b、c三处的电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次实验的测量数据如上表丙,在分析数据时,发现三处的测量值有差异.下列分析正确的是 .
A.可能是因为测量估读误差造成的 B.串联电路中各处的电流本来就不等
C.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小
17.(2021秋•凤山期末)以下是小明在探究并联电路中的电流关系时写下的一份实验报告。
提出问题:并联电路中,干路电流与各支路电流有什么关系?
猜想与假设:1.干路中的电流等于支路电流之和;2.并联电路中各支路电流相等。
设计实验:电路如图所示。
进行实验:闭合开关,记录A、B、C各点的电流值如表所示。
结论:IC=IA+IB,IA=IB。
(1)小明的结论是 (选填“可靠”或“不可靠”)。
(2)请你分析说明小明同学这一实验方案中的不足:
。
(3)实验的改进方法: 。
18.(2021秋•南宁期中)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)连接电路之前,开关应处于 状态;电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的 点。
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是
;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A。
(3)小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,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 、 。
19.(2021秋•江苏期中)用电流表测甲如图甲所示电路的电流。
(1)若将线头M、N都接到电流表的“0.6”接线柱上,此时电流表的示数如图乙所示,则电流表的读数是 ;
(2)将线头M、N如何连接,才能使电流表示数最大?答
,若此时电流表示数如图丙所示,则流过灯L1电流是 A,流过灯L2的电流是 A。
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
0.26
0.26
0.52
位置
A
B
C
电流/A
0.30
0.24
0.54
实验序号
电流表的位置
A
B
C
1
电流I/A
0.3
0.3
0.3
2
电流I/A
0.4
0.4
0.4
3
电流I/A
0.2
0.2
0.2
Ia/(A)
Ib/(A)
Ic/(A)
0.16
0.15
0.14
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点的电流IC/A
0.4
0.4
0.8
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
0.16A
0.16A
0.32A
15.5 串、并联电路中电流的规律(解析版)
考点直击
典例分析+变式训练
考点1 串联电路的电流规律
(1)从理论上分析,经过电路中各个部分的电荷,不会消失,也不会凭空增加,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,表达式为I1=I2=…In。
(2)无论串联电路中的用电器规格是否相同,只要串联,通过电路的电流处处相等;
※注意:串联电路中电流相等不要理解为电流是不变的,一个用电器的电流改变,流过其他用电器的电流也改变,但两者相等。
【典例1】(2021秋•新源县期末)有一电路上串联着20只灯泡,如果电源插头处的电流为200mA,那么通过第10只小灯泡的电流是( )
A.10mAB.20mAC.200mAD.100mA
【答案】C。
【解答】解:由题意可知20只灯泡串联,且电源插头处的电流为200mA,
因串联电路中各处的电流相等,所以,通过每只小灯泡的电流均为200mA。
故选:C。
【典例2】(2021秋•朝阳县期末)如图所示,连入电路中的电阻R1、R2、R3,各自允许通过的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1<I2<I3,则此部分电路中允许通过的最大电流是( )
A.I1B.I2C.I3D.I1+I2+I3
【答案】A。
【解答】解:由图可知,电阻R1、R2、R3串联接入电路中;
根据串联电路的电流特点,各处的电流大小相等,因为I1<I2<I3,所以,为保护各电阻元件的安全,只能取3个电流值中最小的那个电流值作为该电路的最大电流,即此部分电路中允许通过的最大电流是I1。
故选:A。
【典例3】(2021•济宁)将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,则通过较亮灯泡的电流 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过较暗灯泡的电流,判断依据是 串联电路中电流处处相等 。
【答案】等于;串联电路中电流处处相等。
【解答】解:由题知,两个不同的小灯泡串联在电路中,所以通过两灯的电流是相等的,依据是串联电路中电流处处相等。
故答案为:等于;串联电路中电流处处相等。
【变式训练1】(2021秋•阿瓦提县期末)两根长度相等,横截面积不等的同种材料的电阻丝串联在电路中,则两根电阻丝中通过的电流( )
A.粗的较大B.细的较大C.一样大D.无法比较
【答案】C。
【解答】解:因串联电路中的电流处处相等,故不论横截面积的大小,通过两个电阻的电流都是相同的。
故选:C。
【变式训练2】(2021秋•工业园区校级期中)连接如图所示电路,研究串联电路中电流的特点。实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18A和0.16A,造成两个电流表示数不同的原因可能是( )
A.灯泡L1和L2的电阻不同 B.电流表有故障
C.导线有电阻 D.灯泡L1和L2在电路中的位置不同
【答案】B。
【解答】解:由电路图可知,两灯和两电流表串联接入电路,根据串联电路的电流特点,电路中各处的电流相等;而实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18安和0.16安,图中造成两个电流表示数不同的原因可能是两个电流表的读数误差或指针未调零。
故选:B。
【变式训练3】(2021秋•芜湖期中)如图所示,甲、乙两只灯泡串联后接在电路中,观察到甲灯泡比乙灯泡亮,则通过两只灯泡电流的关系是:I甲 = I乙。(选填“>”、“=”或“<”)
【答案】=。
【解答】解:两灯泡串联,由串联电路的特点可知:流过它们的电流相等;
它们的亮度不同,是由于它们电阻不同,实际功率不同引起的。
故答案为:=。
考点2 并联电路的电流规律
(1)电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠中的水流少,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,也就是说在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:I=I1+I2+…In。
【典例4】(2022•北海一模)小明在探究电路的电流规律实验时用了图中的某个电路,L1和L2规格相同,L3与L1规格不同,电流表读数分别为A1为0.3A,A2为0.15A,A3为0.45A。测量时的电路图应是( )
A. B. C. D.
【答案】A。
【解答】解:由题意可知,三个电流表读数分别为A1为0.3A,A2为0.15A,A3为0.45A,
因串联电路中各处的电流相等,且三电流表的示数不相等,
所以,两灯泡应并联,而不是串联,故D错误;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且IA3=IA1+IA2,
所以,电流表A3应位于干路,故C错误;
由IA1≠IA2可知,两灯泡的规格不相同,且A1、A2分别与两灯泡串联,故A正确、B错误。
故选:A。
【典例5】(2021秋•泉州期中)小明同学按图甲所示的电路进行实验,已知电源由四节新干电池组成。闭合开关S后,电流表A1和A2的指针均指在图乙所示的位置。下列说法正确的是( )
A.电流表A1、A2的示数分别为0.2A、1.0AB.电流表A1、A2的示数均为1.0A
C.电压表V1、V2的示数分别为2V、4V D.电压表V1、V2的示数均为6V
【答案】D。
【解答】解:AB、因为开关闭合后,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L2中的电流,
电压表V1,V2测量并联电路两端的电压,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:电流表A1的示数大于A2的示数,所以,电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1A,即干路电流I=1A;
电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为,示数为0.2A,即通过L2的电流I2=0.2A;
则通过L1中的电流:I1=I﹣I2=1A﹣0.2A=0.8A,故AB错误;
CD、由于电源由四节新干电池组成,则U=1.5V×4=6V,
由于V1,V2测量并联电路两端的电压,所以电压表V1、V2的示数与电源电压相等,为6V,故C错误,D正确。
故选:D。
【典例6】(2021秋•浉河区期末)如图所示,A1的示数为0.6A,A的示数为1A,则通过灯L1的电流是 0.4 A;通过灯L2的电流是 0.6 A,若用电流表测量通过L1的电流,则应选用 0~0.6 量程。
【答案】0.4、0.6、0.6。
【解答】解:因A1与L2串联,故A1的示数即为L2中的电流,即电流为0.6A,因A测干路电路,故A中电路等于L1,L2中的电流之和。即L1中的电流为I1=I﹣I2=1A﹣0.6A=0.4A。
电流为0.4A,为了保证安全和准确,量程应稍大一点,选0~0.6A量程。
故答案为:0.4、0.6、0.6。
【变式训练1】(2021秋•雁塔区期末)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A1的示数是0.15A,电流表A2的示数是0.25A,则电流表A的示数是( )
A.0.4AB.0.25AC.0.15AD.0.1A
【答案】A。
【解答】解:
由图知,两电阻并联,A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流,电流表A测干路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以电流表A的示数:IA=IA1+IA2=0.15A+0.25A=0.4A。
故选:A。
【变式训练2】(2021•自贡)如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则下列说法错误的是( )
A.电流表A1的读数是0.3A B.灯泡L1和L2并联
C.电流表A1一定连接“﹣、3”接线柱 D.通过灯L1的电流为0.9A
【答案】A。
【解答】解:
(1)由图甲知,电流从正极流出经电流表A1后分成两支,一支通过L1,另一支通过L2和A2,所以两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2的电流,故B正确;
(2)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A2读数是0.6A,由图乙知,电流表A1应选择0~3A的量程,连接“﹣、3”接线柱,A1读数为1.5A,故A错误,C正确;
则通过L1的电流I1=I﹣I2=1.5A﹣0.6A=0.9A,故D正确。
故选:A。
【变式训练3】(2021秋•大连期末)如图所示,当开关S闭合后,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.4A、1A、0.6A,则通过L1的电流是 0.4 A,通过L3的电流是 0.8 A。
【答案】0.4;0.8。
【解答】解:由电路图可知,三灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2和L3支路的电流之和,电流表A3测L1和L2支路的电流之和;
根据并联电路的电流规律可得:
I1+I2+I3=1.4A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
I2+I3=1A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
I1+I2=0.6A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②可得:I1=0.4A;
由①③可得:I3=0.8A;
则通过灯泡L1的电流是0.4A,通过L3的电流是0.8A。
故答案为:0.4;0.8。
考点3 探究串并联电路中的电流特点实验
1、串联电路中电流的特点:
(1)实验目的:探究串联电路中电流有什么特点;
(2)实验猜想:a、串联电路中各点电流可能不相等,电流通过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小;b、串联电路中各点电流可能相等,由于串联电路的电流只有一条通路。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线;
(4)实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;
步骤②把测量数据记录在表格中;
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系;
步骤④整理实验器材。
(5)实验结论:串联电路的电流大小处处相等:IA=IB=IC。
2、并联电路中电流的特点:
(1)实验目的:探究并联电路中电流有什么特点;
(2)实验猜想:由于串联干路的电流只有一条通路,故支路的电流大小之和可能等于干路的电流大小。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线;
(4)实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;
步骤②把测量数据记录在表格中;
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系;
步骤④整理实验器材。
(5)并联电路中,干路的电流大小等于各支路电路电流之和:I=I1+I2。
【典例7】(2022•惠东县模拟)如图所示,在做“连接串联电路”的实验中,小宇同学闭合开关S后发现灯泡L1比L2亮,则( )
A.通过L1的电流大 B.通过L2的电流大
C.通过两灯的电流一样大 D.无法判断两灯的电流大小
【答案】C。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,因此流过它们的电流相等,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【典例8】(2021秋•河东区期末)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”时,用电流表分别测出A、B、C三处的电流为IA=0.4A,IB=0.2A,IC=0.2A后,下一步最合理的操作是( )
A.分析数据,得出结论 B.改变电源电压再测
C.换不同规格的小灯泡再测 D.换电流表的另一量程再测
【答案】C。
【解答】解:
用电流表分别测出A、B、C三处的电流为IA=0.4A,lB=0.2A,lC=0.2A后,为得出普遍性的结论,下一步最合理的操作是:换不同规格的小灯泡再测,只有C正确。
故选:C。
【典例9】(2021秋•阜宁县期末)小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)小明在实验前发现电流表的指针如图乙所示,接下来的操作是: 对电流表调零 。在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针立即发生了偏转,由此可知,他在连接电路时操作不当之处是 连接电路时未断开开关 .
(2)他先将电流表接A处,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 0.24A 。
(3)另一个小组实验结束后记录A、B、C各点的电流值如表所示:
根据表中数据,得出以下两个结论:
①并联电路各支路电流相等;
②并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
请你对上述实验的不足之处,写出评价意见: 测出了一组电流立即得出了并联电路的电流规律,实验次数太少,结论有偶然性,应换用不同规格的灯泡测量多组数据 。
【答案】(1)对电流表调零;连接电路时未断开开关;(2)0.24A;(3)测出了一组电流立即得出了并联电路的电流规律,实验次数太少,结论有偶然性,应换用不同规格的灯泡测量多组数据。
【解答】解:
(1)实验前发现电流表的指针如图乙所示,指针指在了0刻度线的左侧,接下来的操作是对电流表调零;在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关;
(2)图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A;
(3)测出了一组电流立即得出了并联电路的电流规律,实验次数太少,结论有偶然性,应换用不同规格的灯泡测量多组数据。
故答案为:(1)对电流表调零;连接电路时未断开开关;(2)0.24A;(3)测出了一组电流立即得出了并联电路的电流规律,实验次数太少,结论有偶然性,应换用不同规格的灯泡测量多组数据。
【典例10】(2022•顺城区模拟)小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 C (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是 A或B (选填“A”“B”或“C”)处的电流
(3)测出A、B、C三处的电流如表所示,由此得出初步结论: IC=IA+IB (只写表达式)。小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验。操作方法是: 换用不同规格的灯泡多次测量 。
(4)小海利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系。请在图丙中的虚线框中画出电路图。
【答案】(1)C;(2)电路连接如上图; A或B;(3)IC=IA+IB;换用不同规格的灯泡多次测量;(4)电路图如上图所示。
【解答】解:(1)电流表在干路上测量干路的电流,即C点的电流;
(2)让电流表测量另一处的电流,也就是测量支路的电流,左图测量的是A点的电流,右图测量的是B点的电流,电路连接如图所示:
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流的和,即IC=IA+IB;
为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量;
(4)在不更换电流表位置的情况下,在支路上各接一个开关即可完成实验要求即,电路如图所示:
故答案为:(1)C;(2)电路连接如上图; A或B;(3)IC=IA+IB;换用不同规格的灯泡多次测量;(4)电路图如上图所示:
【变式训练1】在“探究串联电路中电流大小的关系”实验中,某同学用电流表分别测出如图中A、B、C三处的电流大小。为了进一步探究A、B、C三处的电流大小的关系,总结普遍规律,他下一步的操作最合理的是( )
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。
【解答】解:A.将电源的正负极对调,不能改变电路中的电阻、电压、电流,实验数据不变,不符合题意;
B.改变开关的位置,不能改变电路的电阻、电压和电流,实验数据不变,不符合题意;
C.两只灯泡的位置对调,不能改变电路的电阻、电压和电流,实验数据不变,不符合题意;
D.更换不同的灯泡,电阻变化,电路中的电流发生变化,得出几组不同的实验数据,在分析实验数据得出结论,这样得出的实验结论具有普遍性,减小了偶然性,符合题意。
故选:D。
【变式训练2】如图所示,在探究并联电路中的电流关系时,小明同学用电流表测出A、B、C三处的电流分别为IA=0.5A,IB=0.3A,IC=0.2A,在表格中记录数据后,下一步首先应该做的是( )
A.整理器材,结束实验 B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
C.分析数据,得出结论 D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
【答案】B。
【解答】解:一次实验的结果带有一定的偶然性,所以应改变实验条件,即换用不同规格的灯泡使电路中的电流发生变化,再进行几次测量,才能得出可靠的结论。而改变电流表的量程则无助于实验结论的得出;故ACD选项不可行,B选项可行。
故选:B。
【变式训练3】(2022•深圳模拟)在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时:
(1)小红把两个灯泡L1、L2串联起来(如图1所示),闭合开关发现:灯L1较亮,灯L2较暗。由此他猜想:电流从电源正极流出,流过小灯泡L1后会减小,因此流过L1的电流比流过L2的电流大。为了验证该猜想是否正确,请你在不增加任何其他器材的情况下请设计实验验证。 对换原电路中灯L1、L2的位置,闭合开关,再次观察比较两灯泡的亮度:若L2比L1亮,则小红猜想正确,若仍是L1比L2亮,则小红猜想不正确 。
(2)为了进一步探究串联电路中各点的电流有什么关系,小明设计实验如下:把两个灯泡L1、L2串联起来接到如图所示电路中,分别把如图2中A、B、C各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系。在测量A点电流时,小明刚接好最后一根导线,小灯泡就亮了,同时观察到电流表指针偏转至了零刻线的左侧,小红帮他立即切断电源。小明操作中存在的错误有 连接电路时开关没有断开 、 电流表正负接线柱接反了 。
(3)正确连接电路后,小明测得A点电流如图3所示,则通过A点的电流为 0.24 A。
(4)在测量C点电流时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数。为了找出故障原因,小明用电压表进行检测,发现AB间电压为0,AC间电压为3V,BC间电压为3V.则电路故障可能是 C
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
(5)排除故障,继续实验,测得通过A、B、C各点的电流是相等的,为了验证结论的普遍性,下一步他的操作是 更换不同的灯泡,电阻变化,电路中的电流发生变化 。
(6)小红接着探究并联电路电流规律。她连接了如下图的实物连接图,此时,电流表测的是 干路 (选填“L1”、“L2”、“干路”)的电流。若要测灯L2的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接。(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线)
(7)她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数分别为:I1=0.2A,I2=0.3A,I=0.5A.根据测量结果,初步得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是: I=I1+I2 (写出关系式即可)。
【答案】(1)对换原电路中灯L1、L2的位置,闭合开关,再次观察比较两灯泡的亮度:若L2比L1亮,则小红猜想正确,若仍是L1比L2亮,则小红猜想不正确;
(2)连接电路时开关没有断开;电流表正负接线柱接反了;(3)0.24;(4)C;
(5)更换不同的灯泡,电阻变化,电路中的电流发生变化;(6)干路;如上图;(7)I=I1+I2。
【解答】解:
(1)为了验证小红猜想否正确,我们可以:对换原电路中灯L1、L2的位置,闭合开关,再次观察比较两灯泡的亮度:若L2比L1亮,则小红猜想正确,若仍是L1比L2亮,则小红猜想不正确;
(2)刚接好最后一根导线,小灯泡就亮了,说明连接电路时开关没有断开;
电流表指针偏转至了零刻线的左侧,说明电流表的正负接线柱接反了;
(3)由图3可知,电流表使用0﹣0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.24A;
(4)A、如果L1断路,L1和L2均不发光,电流表无示数。把电压表并联在AB间时,电压表有示数。不符合题意;
B、如果L1短路,闭合开关,L2会发光。不符合题意;
C、如果L2断路,L1和L2均不发光,电流表无示数。用电压表进行检测,则ab间电压为0,AC间电压为3V,BC间电压为3V.符合题意;
D、如果L2短路,闭合开关,L1会发光。不符合题意。
故选C。
(5)为了得到普遍的规律,应更换不同的灯泡,电阻变化,电路中的电流发生变化;
(6)从实物图中可以看出,电流从正极流出,经过开关、电流表进行分支,分别经过两个灯泡回到电源负极,因此电流表测量干路电流;
将L1与电流表负接线柱相连的一端改接电流表的“0.6”接线柱上,如图所示:
;
(7)由数据可知:I=I1+I2。
故答案为:(1)对换原电路中灯L1、L2的位置,闭合开关,再次观察比较两灯泡的亮度:若L2比L1亮,则小红猜想正确,若仍是L1比L2亮,则小红猜想不正确;
(2)连接电路时开关没有断开;电流表正负接线柱接反了;(3)0.24;(4)C;
(5)更换不同的灯泡,电阻变化,电路中的电流发生变化;(6)干路;如上图;(7)I=I1+I2。
【变式训练4】(2021•武侯区模拟)为了探究并联电路的电流规律,马军同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)马军同学先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,看到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是: L1或电流表断路 。
(2)排除故障后,他测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图中丙、丁、戊所示,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: I=I1+I2 (写出关系式即可)。
(3)为了验证结论的普遍性,马军可以采用的方法是: 应换用不同规格的灯泡多次实验 。
(4)马军连接了如图乙的实物连接图,若要测灯L1的电流,请你在图乙上只改动一根导线,完成电路的连接(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线)。
【答案】(1)L1或电流表断路;(2)I=I1+I2;(3)应换用不同规格的灯泡多次实验;(4)如上图所示。
【解答】解:(1)两灯并联,小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,看到灯L2发光,说明干路和L2所在支路为通路,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是:L1或电流表断路;
(2)测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,图甲、乙中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数分别为0.5A和0.52A;丙中电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为1A,所以,在误差允许范围内,I=I1+I2;
(3)为验证结论的普遍性,应换用不同规格的灯泡多次实验;
(4)电流表与待测电路串联,电流表接在干路上,此时b电流表测的是干路电流;
若要测灯L1的电流,电流表要与L1串联,如下图所示:
故答案为:(1)L1或电流表断路;(2)I=I1+I2;(3)应换用不同规格的灯泡多次实验;(4)如上图所示。
课堂巩固训练
一、选择题。
1.(2021•桂林模拟)如图所示的电路,闭合开关后,下列关于A、B、C三处电流的大小关系正确的是( )
A.IA>IB>ICB.IA<IB<ICC.IA=IB=ICD.IA=IB>IC
【答案】C。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,A、B、C是串联电路中的三个点,
因为串联电路中各处的电流相等,所以A、B、C三处的电流相等,即IA=IB=IC。
故选:C。
2.(2021•蒙阴县二模)如图所示,通过L1的电流和通过L2的电流之比是2:1,则A1表和A2表的示数之比是( )
A.2:3B.3:1C.1:2D.2:1
【答案】B。
【解答】解:由电路分析得,两灯并联,A2测量的为L2中电流,A1测总电流,
设L2中电流为I,则L1中的电流为2I,则由并联电路的特点可知总电流为3I,故两电流表的示数之比为3:1。
故选:B。
3.(2021秋•乌拉特前旗校级期中)如图所示,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.7A,若只闭合S2而断开S1时,电流表的示数为0.42A,则通过L2的电流是( )
A.0.7AB.0.42AC.0.28AD.1.12A
【答案】C。
【解答】解:当开关S1闭合,S2断开时,两灯泡并联,电流表测干路电流,即干路上的电流I=0.7A;
若只闭合S2而断开S1时,两灯泡并联,电流表测通过L1的电流,即I1=0.42A;
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L2的电流:
I2=I﹣I1=0.7A﹣0.42A=0.28A,
故选:C。
4.(2021•开江县模拟)如图(甲)所示,闭合开关后,两灯均发光,且两电流表示数均如图(乙)所示,则流过灯L1和L2的电流分别是( )
A.1.4 A 1.4 AB.0.28 A 1.12 A
C.0.28 A 0.28 AD.1.12 A 0.28 A
【答案】B。
【解答】解:
由电路图知,灯L1和L2并联,电流表A1测通过L1的电流,电流表A2测干路电流;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,干路电流大于任何一个支路的电流,而两电流表指针位置相同,
所以干路电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.4A,
电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A,即通过L1的电流是0.28 A,
由并联电路的电流特点可知,通过L2的电流为I2=I﹣I1=1.4A﹣0.28A=1.12A。
故选:B。
5.(2021•定襄县二模)在“探究串联电路中电流大小的关系”实验中,某同学用电流表分别测出如图中A、B、C三处的电流大小。为了进一步探究A、B、C三处的电流大小的关系,总结普遍规律,他下一步的操作最合理的是( )
A.将电源两极对调,再次测量A、B、C三处的电流
B.换用不同规格的灯泡,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.改变开关S的位置,再次测量A、B、C三处的电流
【答案】B。
【解答】解:A、将电源的正负极对调,不能改变电路中的电阻、电压、电流,实验数据不变。不符合题意。
B、更换不同的灯泡,电阻变化,电路中的电流发生变化,得出几组不同的实验数据,再分析实验数据得出结论,这样得出的实验结论具有普遍性,减小了偶然性。
C、两只灯泡的位置对调,不能改变电路的电阻、电压和电流,实验数据不变。不符合题意。
D、改变开关的位置,不能改变电路的电阻、电压和电流,实验数据不变。不符合题意。
故选:B。
6.(2021•广西)如图所示,在探究串联电路特点的实验中,两盏小灯泡规格不同,当开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.L1、L2两端电压相等 B.L1、L2的亮度一定相同
C.a、b、c三处的电流一样大 D.若L2灯丝烧断了,L1仍能发光
【答案】C。
【解答】解:A.电路中两个规格不同的小灯泡,电阻不同,根据欧姆定律I=可知,L1、L2两端电压一定不相等,故A错误;
B.由于两灯泡串联在同一电路中,且规格不同,实际电功率不一定相同,故L1、L2的亮度不一定相同,故B错误;
C.由图可知,此电路是串联电路,因为串联电路中电流处处相等,所以a、b、c三处的电流一样大,故C正确;
D.由于串联电路中用电器相互影响,则L2灯丝烧断,L1不能发光,故D错误。
故选:C。
7.(2021•东营区模拟)如图甲所示的电路中,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( )
A.1.4 A 1.4 AB.0.28 A 1.12 A
C.0.28 A 0.28 AD.1.12 A 0.28 A
【答案】B。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表A2测干路电流,电流表A1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在同一个位置,
所以,干路电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=1.4A,
L2支路电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过L2的电流I2=0.28A;
则灯L1中的电流:
I1=I﹣I2=1.4A﹣0.28A=1.12A,故ACD错误、B正确。
故选:B。
二、填空题。
8.(2021秋•正定县期中)有一种节目彩灯由20只小灯泡串联而成,如果电源插头处的电流为200mA,那么通过每一只小灯泡的电流为 200 mA= 0.2 A。
【答案】200;0.2。
【解答】解:因为小灯泡是串联的,所以,在该电路中各处电流都相等,即通过每一只小灯泡的电流和电源插头处的电流都相等,都为200mA=0.2A。
故答案为:200;0.2。
9.(2021秋•临沭县期末)如图所示,当开关S1闭合,S2断开时,电流表A的示数为0.24A,则通过灯L1的电流是 0.24 A,通过灯L2的电流是 0.24 A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数为0.56A,则此时通过灯L1电流为 0.56 A,通过灯L2的电流为 0 A。
【答案】0.24;0.24;0.56;0。
【解答】解:当开关S1闭合,S2断开时,两灯泡串联;由于串联电路中处处电流相等,因此通过灯L1的电流和通过灯L2的电流都为0.24A;
当S1和S2都闭合时,灯泡L2被短路,则通过灯L2的电流为0;电流表测量通过灯L1的电流,因此通过灯L1电流为0.56A。
故答案为:0.24;0.24;0.56;0。
10.(2021秋•江津区校级月考)如图所示,当只闭合开关S2时,通过L2的电流I2是0.2A,通过L1的电流I1是 0.2 A;当S2断开,S1和S3闭合时,电流表A1的示数为0.1A,电流表A2的示数为0.3A,通过S1的电流是 0.4 A。
【答案】0.2;0.4。
【解答】解:(1)当只闭合开关S2时,两盏灯泡是串联在一起的,故通过两盏灯泡的电流是相等的,已知通过L2的电流I2是0.2A,则通过L1的电流I1=I2=0.2A;
(2)当S2断开,S1和S3闭合时,两灯并联,
因为并联电路中,各支路电流之和等于干路电流,
所以通过S1的电流的电流为:I=I1+I2=0.1A+0.3A=0.4A。
故答案为:0.2;0.4。
11.(2021•珙县二模)如图所示,当开关S1、S2都闭合时,电压表示数为5V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A,则通过L1的电流为 0.2 A,电源电压是 5 V。
【答案】0.2;5。
【解答】解:由电路图可知,开关S1、S2都闭合后,两灯泡并联,电压表测并联电路电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过灯L2的电流;
则IL1=IA1﹣IA2=0.5A﹣0.3A=0.2A,
电压表V的示数等于电源电压,为5V;
故答案为:0.2;5。
12.(2021秋•桂林期末)如图所示是小林在“探究串联电路中电流规律”时的电路,小林测得A处的电流大小为0.2A,则B处的电流大小为 0.2 A.完成一组实验后,她应该换用规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡重复实验。
【答案】0.2;不同。
【解答】解:(1)串联电路各处的电流都相等,小林测得A处的电流大小为0.2A,则B处的电流大小为0.2A;
(2)为得出普遍性的规律,完成一组实验后,她应该换用规格不同的小灯泡重复实验。
故答案为:0.2;不同。
13.(2021•锦州)在研究并联电路电流特点时,按如图所示电路图连接好电路。闭合开关S和S1,观察电表示数,再闭合开关S2,示数保持不变的电流表是 A1 (电源电压不变),同时小明观察到电流表A2的示数如图乙所示,为了使测量更精确,断开开关后,接下来的操作是 将“3A”上的线头改接到“0.6A”处 。
【答案】A1;将“3A”上的线头改接到“0.6A”处。
【解答】解:
(1)由图知,闭合开关S和S1时,电路为L1的简单电路,电流表A1测L1的电流;
再闭合开关S2,两只灯泡并联,A1仍然测L1的电流,A2测量L2支路电流,电流表A2的示数从0增大到一定数值;
由于干路电流大于各支路的电流,所以电流表A2的示数变大;
由于并联电路各支路互不影响,所以电流表A1的示数保持不变。
(2)由图可知,电流表A2的指针向右偏转幅度很小,说明所测的电流较小,电流表选择的量程过大,所以需要改接小量程,也就是将“3A”上的线头改接到“0.6A”处。
故答案为:A1;将“3A”上的线头改接到“0.6A”处。
三、实验探究题。
14.(2021秋•克东县期末)如图是小明探究串联电路电流特点的实验电路图:
(1)小明最好选择两个小灯泡的规格应该是 不相同 的。(填“相同”或“不相同”)。
(2)小明连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后,刚将线路两端接到电源两极,L2就亮了,但L1没亮。他在实验操作中不当之处是: 连接电路时开关没有断开 。实验时L1没亮的原因可能是 C
A.通过灯泡L1的电流比L2中的电流小
B.L1灯泡的灯丝断了
C.L1灯座处可能短路了
D.L1灯泡靠近电源正极
(3)下表是小明实验中测得的三组数据:由表格数据可得出结论: 串联电路各处的电流相等 。
(4)他获得三组不同电流值的方法是: 换了不同规格的小灯泡
(5)甲、乙两同学在做实验时,闭合开关前,电流表的指针均指在零刻度处;当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题?(填在下面横线上)
甲: 电流表正负接线柱接反了 乙: 电流表所选量程偏大
【答案】(1)不相同;(2)连接电路时开关没有断开;C;(3)串联电路各处的电流相等;(4)换了不同规格的小灯泡;(5)电流表正负接线柱接反了;电流表所选量程偏大。
【解答】解:
(1)该实验中,应选用不同规格的灯泡做几次实验,是为了让结论具有普遍性。
(2)刚将线路两端接到电源两极,L2就亮了,说明连接电路时开关没有断开;
灯泡的亮与不亮,与是否靠近电源正极无关,且两个灯泡串联时,通过的电流相等,L2亮说明电路是通路,即灯泡的灯丝不可能断了,故L1没亮的原因可能是该小灯泡灯座处可能短路了,故选C。
(3)分析三组数据,每次实验中三处不同位置电流表的示数相等,可得结论:串联电路各处的电流相等。
(4)为了得到普遍性的规律,要换用不同规格的小灯泡,获得三组不同的电流值。
(5)当闭合开关试触时,甲图中指针反向偏转,说明甲同学的问题是电流表正、负接线柱接反了;
当量程选择的太大时,指针偏转的角度小,读数不准确,故乙同学的问题是电流表所选量程偏大。
故答案为:(1)不相同;(2)连接电路时开关没有断开;C;(3)串联电路各处的电流相等;(4)换了不同规格的小灯泡;(5)电流表正负接线柱接反了;电流表所选量程偏大。
15.(2021•贺州)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的。
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于 断开 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)小明先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 灯L1断路 (选填“灯L1断路”或“灯L1短路”)。
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流I1=0.8A,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2= 0.2 A、I= 1 A。小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 I=I1+I2 (写关系式即可)。
(6)本次实验的不足之处是: 只做一次实验,结论具有偶然性 。
【答案】(1)不相同;(2)如图;(3)断开;(4)灯L1断路;(5)0.2;1;I=I1+I2;(6)只做一次实验,结论具有偶然性。
【解答】解:(1)为避免实验的偶然性,要选择两个不同规格的灯泡多次实验;
(2)该电路为并联电路,电流表测量灯泡L1的电流,开关控制整个电路,实物图如图所示:
;
(3)为保护电路安全,连接电路时,开关应断开;
(4)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,说明干路和L2支路是通路,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是L1或电流表断路造成的;
(5)因干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流大于支路电流,在图丙中,因指针偏转角度相同,测干路电流时应选用大量程,分度值为0.1A,示数为1A;测通过L2支路的电流选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A;
由数据可得:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,并联电路中电流规律的表达式是:I=I1+I2;
(6)本次实验的不足之处是:只做一次实验,结论具有偶然性。
故答案为:(1)不相同;(2)如图;(3)断开;(4)灯L1断路;(5)0.2;1;I=I1+I2;(6)只做一次实验,结论具有偶然性。
16.(2020秋•道县期中)在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小丽同学选用两个不同的小灯泡组成了如图甲所示.
的串联电路,然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流.
(1)她先把电流表接在a处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,故障的原因可能是 B .
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良 C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(2)她排除故障后,重新闭合开关,电流表的指针指示位置如图乙所示,则所测的电流值为 0.22 A.
(3)她测量了a、b、c三处的电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次实验的测量数据如上表丙,在分析数据时,发现三处的测量值有差异.下列分析正确的是 A .
A.可能是因为测量估读误差造成的
B.串联电路中各处的电流本来就不等
C.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小
【答案】(1)B; (2)0.22;(3)A。
【解答】解:
(1)A.某段导线断开,则整个电路断路,灯不亮,电流表没有示数,不符合题意;
B.某接线柱处接触不良,电路时通时断,两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,符合题意;
C.某灯泡被短路,则短路的灯泡不会发光,另一个灯泡发光,不符合题意;
D.若电流表被烧坏,则整个电路断路,灯不亮,电流表没有示数,不符合题意;
故选B;
(2)她排除故障后,重新闭合开关,电流表的指针指示位置如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则所测的电流值为0.22A;
(3)串联电路各处的电流相等,其中一次实验的测量数据如上表所示,考虑到误差因素,各处的电流是相等的,故在分析数据时,发现三处的测量值有差异,可能是因为测量估读误差造成的,故选A.
故答案为:(1)B; (2)0.22;(3)A。
四、解答题。
17.(2021秋•凤山县期末)以下是小明在探究并联电路中的电流关系时写下的一份实验报告。
提出问题:并联电路中,干路电流与各支路电流有什么关系?
猜想与假设:1.干路中的电流等于支路电流之和;2.并联电路中各支路电流相等。
设计实验:电路如图所示。
进行实验:闭合开关,记录A、B、C各点的电流值如表所示。
结论:IC=IA+IB,IA=IB。
(1)小明的结论是 不可靠 (选填“可靠”或“不可靠”)。
(2)请你分析说明小明同学这一实验方案中的不足: 实验次数太少,结论不具有普遍性;实验中选择的灯泡规格相同,太特殊 。
(3)实验的改进方法: 换用不同规格的灯泡,进行多次实验 。
【答案】(1)不可靠(2)实验次数太少,结论不具有普遍性;实验中选择的灯泡规格相同,太特殊;(3)换用不同规格的灯泡,进行多次实验。
【解答】解:(1)小明的结论是不可靠的,
在探究并联电路中的特点时,利用电流表分别测出干路及各支路的电流,找出它们的关系。为了使实验结论更具有普遍性,实验过程中要进行多次实验。
(2)从实验过程来看:提出问题,猜想与假设,设计与进行实验,得出结论,交流与评估,很完整。只能从各个环节看,其他环节都很简单也没有错误,只有进行实验这个环节有问题,那就是以一组实验结果得出结论。实验次数太少,结论不具有普遍性;而且实验中选择的灯泡规格相同,太特殊;
(3)根据实验数据可知,并联电路干路电流等于各支路电流之和,但仅仅根据一次实验数据得出该结论的做法不可取,因为一次实验数据具有偶然性,应换用不同规格的灯泡,进行多次实验然后分析数据得出结论才合理。
故答案为:(1)不可靠(2)实验次数太少,结论不具有普遍性;实验中选择的灯泡规格相同,太特殊;(3)换用不同规格的灯泡,进行多次实验。
18.(2021秋•南宁期中)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)连接电路之前,开关应处于 断开 状态;电流表应 串联 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的 C 点。
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 电流表的正负接线柱接反了 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 0.24 A。
(3)小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,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 只进行了一次实验
、 所选用的灯泡的规格相同 。
【答案】(1)断开;串联;C;(2)电流表的正负接线柱接反了;0.24;(3)只进行了一次实验;所选的两灯泡的规格相同。
【解答】解:(1)连接电路之前,为保护电路,开关应处于断开状态;
电流表应串联在被测电路中,若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的C点;
(2)闭合开关,由图乙所示可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的;
由如图丙所示电流表可知,其量程为0~06A,分度值为0.02A,示数为0.24A;
(3)小亮同学使用的灯泡规格相同,由表中实验数据可知,只进行了一次实验,只测出了一组实验数据,由于使用的灯泡规格相同,只测量了一组数据,实验结论不具有普遍性,为得出普遍结论,应使用不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据。
故答案为:(1)断开;串联;C;(2)电流表的正负接线柱接反了;0.24;(3)只进行了一次实验;所选的两灯泡的规格相同。
19.(2021秋•江苏期中)用电流表测甲如图甲所示电路的电流。
(1)若将线头M、N都接到电流表的“0.6”接线柱上,此时电流表的示数如图乙所示,则电流表的读数是 0.4A ;
(2)将线头M、N如何连接,才能使电流表示数最大?答 线头M连接电流表的“3”接线柱且N连接电流表的“﹣”接线柱 ,若此时电流表示数如图丙所示,则流过灯L1电流是 0.4 A,流过灯L2的电流是 0.3 A。
【答案】0.4;0.3。
【解答】解:
(1)将线头M、N都接到电流表为“0.6”接线柱上,电流表测L1的电流,电流表量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,读数为0.4A;
(2)由并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和知,当电流表在干路上时,电流表的示数将最大,应把线头M连接电流表的“3”接线柱且N连接电流表的“﹣”接线柱。此时的读数为0.7A,由(1)知,L1中的电流为0.4A,所以L2中的电流为:0.7A﹣0.4A=0.3A。
故答案为:(1)0.4;(2)线头M连接电流表的“3”接线柱且N连接电流表的“﹣”接线柱;0.4;0.3。
A点电流
IA/A
B点电流
IB/A
C点电流
IC/A
0.26
0.26
0.52
位置
A
B
C
电流/A
0.30
0.24
0.54
实验序号
电流表的位置
A
B
C
1
电流I/A
0.3
0.3
0.3
2
电流I/A
0.4
0.4
0.4
3
电流I/A
0.2
0.2
0.2
Ia/(A)
Ib/(A)
Ic/(A)
0.16
0.15
0.14
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点的电流IC/A
0.4
0.4
0.8
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
0.16A
0.16A
0.32A
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