沪科版（五四制）(2024)九年级上册（2024）第3节 电压评优课作业课件ppt

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第5节 串联电路和并联电路中电流、电压的特点
如图所示，将两个小灯泡串联在电路中，闭合开关后，发现它们都能发光，但左边的小灯泡更亮，这是否意味着通过左边小灯泡的电流也更大呢？
一、串联电路中电流、电压的特点
我们知道，当电路中只有一个用电器时，电路中各处的电流大小是相等的。当多个用电器串联接入电路时，电路中各处的电流大小有什么关系呢？比较通过两个小灯泡电流的大小，不能凭借灯泡的亮暗判断，而应该用电流表测量通过它们的电流来确定。我们需要将电流表串联在电路的不同位置（如A、B、C处）来测量比较。
想一想：串联电路中的电流有何特点？
【提出问题】如图所示，将两个小灯泡串联在电路中，闭合开关后，电路中 A、B、C 各点的电流可能存在怎样的关系？提出猜想并说明猜想的依据。
1. 探究串联电路中电流的特点
猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等。因为电流只有一条路径。猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，A处的电流最大，C处的电流最小。因为电流先经过A处，最后经过C处。猜想3：……
将上述实验结果记录在表中。
【作出解释】①分析：汇总各小组实验数据，比较电路中 IA、IB 、IC的大小。②结论：由上述实验可得，串联电路中 A、B、C 各点的电流相等。
【交流反思】如果将电流表接在开关S和电源之间，与 IA、IB 、IC比较，电流表的示数是否有变化？
串联电路中电流处处相等。
上述实验表明，在如图所示的串联电路中，如果电路中的电流为 I，通过两个小灯泡的电流分别为 I1 和 I2 ，则I=I1 =I2大量实验表明：
【提出问题】在图所示的串联电路中，A、B 之间，B、C 之间和 A、C 之间的电压可能存在怎样的关系呢？
2. 探究串联电路中电压的特点
【搜集证据】（1）器材：现有以下实验器材可供选择：三个小灯泡（其中两个小灯泡的规格相同，另一个小灯泡的规格与其他两个不同）、多节干电池、电压表、开关及导线。
（2）方案任选两个小灯泡 L1、L2 连接成电路，并将电压表分别并联在 A、B 之间，B、C 之间和 A、C 之间。分别测出串联电路中 A、B，B、C，A、C，两点间的电压UAB、 UBC、和UAC。
（3）记录将上述实验结果记录在表中。
【作出解释】①分析：汇总各小组实验数据，比较电路中UAB、UBC 和 UAC的大小。②结论：由上述实验可得，串联电路中A、C两点间的电压等于AB与BC两点间的电压之和。
【交流反思】规格不同的两个小灯泡串联时，发光较亮的小灯泡两端的电压是否更大？
串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和。
上述实验表明，在如图所示的串联电路中，如果电路中电源两端的电压为 U，两个用电器两端的电压分别为U1和 U2，则U=U1 +U2。大量实验表明：
发光较亮的小灯泡两端的电压更大。
若有100个规格相同的小灯泡串联接在电压为220V的电路中，靠近电源正极的第1个小灯泡与靠近电源负极的第100个小灯泡的电流一样吗？每个小灯泡两端的电压都一样吗？
【分析】100个规格相同的小灯泡串联接在电压为 220V 的电路中，由串联电路电流规律可知，串联电路中电流处处相等，所以靠近电源正极的第 1 个小灯泡与靠近电源负极的第100个小灯泡的电流一样。因为串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和。所以每个小灯泡两端的电压均为220V/100=2.2V。即每个小灯泡两端的电压都一样。
演示实验：《探究串联电路中各处电流的关系》 《探究串联电路电压的规律》
【例题1】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______；（3）下表是某同学实验中的一组数据。指出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______。
把0～0.6A的量程误按0～3A的量程读数
串联电路中电流处处相等
实验次数太少，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不同。（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。
【例题2】小明利用图所示电路“探究串联电路的电压规律”。
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和.
（1）在图中画出电压表，使其测AB间的电压________。（2）选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同的，目的是_______。（3）连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电压表示数为零，则电路故障可能是________。（假设故障只发生在灯L1或L2处）（4）更换不同规格的灯泡进行实验，记录实验数据如表格所示，分析数据可得出结论：在串联电路中________。
【解析】（1）电压表与待测电路并联，电压表测AB间的电压，电压表与灯L1并联，如图所示。（2）为避免实验的偶然性，得出普遍性的结论，选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同，目的是得出普遍性的规律。（3）两电阻串联，电压表测L1的电压，连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电路可能断路，电压表（测L1的电压）示数为零，说明电压表与电源没有连通，则电路故障可能是L2断路，造成整个电路断路。（4）分析表中数据可得 2.0V+4.0V=+2.5V=6.0V 4.5V+1.5V=6.0V可以得出结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
二、并联电路中电流、电压的特点
想一想我们知道，家用电器的工作电压一般为 220V，它们都是并联在电路中的，且每个用电器都在不同的支路上。
在并联电路中，各支路电流和干路电流有什么特点？各支路两端电压和电源电压又有什么特点呢？我们也从两个小灯泡的并联电路开始研究。
1. 探究并联电路中电流、电压的特点【提出问题】在图所示的并联电路中，通过电路中 A、B、C 各点的电流可能存在怎样的关系？电源两端的电压与两支路中小灯泡两端的电压可能存在怎样的关系？提出猜想并说明猜想的依据。
【搜集证据】（1）器材：本实验所需器材：三个小灯泡（其中两个小灯泡的规格相同，另一个小灯泡的规格与其他两个不同）、电源、电流表、电压表、开关及导线。（2）方案：设计实验电路并画出电路图，如图所示。
（3）记录：设计数据记录表并将实验结果记录在表中。
（1）分析汇总各小组实验数据，分别比较并联电路中电流、电压的大小。（2）结论①并联电路中干路电流等于两个小灯泡中的电流之和。②并联电路中电源两端的电压与两个小灯泡两端的电压相等。
交流实验方案、实验结论，对本小组或其他小组的探究活动提出改进建议。如果不同小组间的实验结论存在较大差异，简要分析原因。
2. 并联电路中电流、电压的特点在图所示的并联电路中，如果干路电流用I表示，各支路电流分别用I1和I2表示，则 I = I1 + I2
如图所示，如果并联电路中电源两端的电压用 U 表示，各支路小灯泡两端的电压分别用U1和 U2表示，则 U = U1 = U2
大量实验表明：并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和。并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等。
3. 家庭电路用电器的连接家庭电路中各个用电器采用并联，各用电器不仅能彼此独立工作，而且每个用电器的工作电压都相同。这样我们就可以将并联电路的电压作为用电器的工作电压，所有的用电器在生产时就有了统一的工作电压标准（220V）。
在家庭电路中，如果增加一个用电器，电路中的总电流是否发生变化？
在家庭电路中，如果增加一个用电器，电路中的总电流会变大。因为并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和。
演示实验：《探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系》 《探究并联电路电压的规律》
【例题3】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：______。
选用不同规格的灯泡，并改变电压再实验2次
选用规格相同的灯泡实验
实验次数少，结论具有偶然性
【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，并改变电源电压再实验2次。
【例题4】探究并联电路中电压的规律，实验室提供的器材有：干电池组（电压约3V）、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求电压表测量灯L1两端的电压；___________（2）实验中，某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表的示数都相同，如图乙所示，其值为_______V。
根据这组数据，该小组得出并联电路中电压的规律为：并联电路总电压与各用电器两端的电压________；
【解析】（1）探究并联电路中电压的规律，两灯并联，电压表与待测电路并联，电源电压为3V，故电压表选用小量程与灯L1并联，如图所示.（2）因电源电压为3V，故电压表选用0~3V量程，则分度值是0.1V，由图乙知示数为2.6V，分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表的示数都相同，说明并联电路总电压与各用电器两端的电压相等。
串、并联电路中电流、电压的特点
①串联电路中电流处处相等。 数学表达式： I＝I1=I2②并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和。 数学表达式： I＝I1+I2③串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和。 数学表达式： U＝U1+U2④并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等。 数学表达式： U＝U1=U2
【解析】小彩灯额定电压小于家庭电路电压，家庭电路的电压是220V，小彩灯应串联接入家庭电路；串联的只数n=220V/9=25.根据串联电路中各处的电流都相等，测得第一个灯泡的电流为0.2A，第5个灯泡的电流为0.2A。
1. 如图所示一种节日小彩灯是由多个小灯泡组成的，若每个小彩灯上标注的正常工作电压是9V，则应将____个小彩灯____（填“串”或“并”）联接在家庭电路两端。测得第一个灯泡的电流为0.2A，第5个灯泡的电流为______A。
【解析】由电路图可知，电流从电源正极流出，依次流过开关、灯泡L1、灯泡L2后流回电源负极，即两灯串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测灯泡L2两端的电压，由串联电路电压规律可知，电压表V1示数大于电压表V2。故ABD错误，C正确。故选C。
2．请你仔细观察并分析电路图，下列说法正确的是（　　）A．两灯串联，两电压表示数相同B．两灯并联，两电压表示数不同C．两灯串联，两电压表示数不同D．两灯并联，两电压表示数相同
【解析】AC．由图知，电流从电源正极流出后，依次流经开关、L2、L1，流到电源负极，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，故D正确。故选D.
3. 如图所示的电路，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L2D．若 L1灯丝烧断，L2灯无法正常发光
（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.
【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．
4. 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：
【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。
5．如图所示的电路，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 0.3AC．0.2A 0.3A D．0.3A 0.2A
6. 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。