11.5 探究串、并联电路中电流的规律(含解析)2023-2024鲁科版(五四制)物理九年级上学期

11.5 探究串、并联电路中电流的规律
知识梳理
知识点 探究串并联电路中电流规律
【实验电路】
【设计和进行实验】
(1)使用电流表时的注意事项:
①使用电流表前应先校零;
②电流应从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出;
③电流表应与被测对象串联;
④闭合开关,若电流表指针左偏,说明电流表正负接线柱接反了;
⑤闭合开关,若电流表指针偏转幅度较小,说明电流表所选量程较大.
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,目的是保护电路.
(3)实验步骤:
①选用规格不同的小灯泡,依据电路图连接电路,依次在A、B、C三处正确连人电流表并进行测量;
③换上另外两个规格不同的小灯泡,再测量各点电流值。
(4)本实验要换用不同规格的小灯泡或改变电电压,多测几组数据,寻找普遍规律。只测一组数据,得出的结论具有偶然性
【实验结论】
串联和并联电路中电流的规律:
实验时要注意的问题:
①连接电路时,开关应断开;
②电流表应串联在被测电路中;
③接通电路前必须先用电流表的大量程试触;
④多次实验的目的是为了避免实验的偶然性,增强实验结论的普遍性;
⑤选用规格不同的小灯泡,在串联电路中是为了避免得出只有在用电器相同时,串联电路中电流才处处相等的错误结论;在并联电路中,避免得出各支路电流总是相等的错误结论。
【资料拓展】根据电流的形成原因分析电路中电流规律
因为电流是电荷的定向移动形成的,电流的大小在数值上等于单位时间内流过导体横截面积的电荷量的多少,公式为,在电流稳定时,单位时间流进某一段导体的电荷量一定等于流出的电荷量的多少,这样才能使电荷在电路中不会增加,也不会中断或堆积。
基础训练
一、单选题
1.如图所示电路中,三个电阻器中有两个的阻值相等,电流表内阻不计,如果电流表A1、A2的示数分别为0.2A和0.3A,则通过电的电流可能是(  )
A.0.1 A B.0.3A C.0.4A D.0.5A
2.利用如图所示的电路探究“并联电路电流的规律”。开关闭合,电流表A1的示数为0.12A,A的示数为0.36A。以下说法中正确的是(  )
A.通过R1的电流是0.24A
B.电流表A2的示数为0.24A
C.通过R2的电流是0.48A
D.干路的电流为0.48A
3.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,则下列说法正确的是(  )
A.灯泡L1和L2串联 B.电流表A1的读数是0.3A
C.电流表A1一定连接“-,0.6”接线柱 D.干路中的电流为1.5A
4.在如图所示,导体A、B是由同种材料做成的,A和B等长,但A比B的横截面积大,当S闭合后,则下列叙述正确的是(  )
A.通过A的电流比通过B的电流小 B.通过A的电流比通过B的电流大
C.通过A的电流和通过B的电流相同 D.无法比较通过A、B电流的大小
5.如图所示,实验室提供了一段导体,该导体由AB和BC两部分构成,且除横截面积不同外其余条件均相同,现将该导体连入电路中,通过这两部分电流的关系说法正确的是(  )
A.IAB>IBC B.IAB6.在一个电两端接有两个灯泡,用电流表测得通过这两个灯泡的电流相同,则这两个灯泡(  )
A.可能串联,也可能并联 B.一定是并联
C.一定是串联 D.电阻一定相等
7.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I1A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I2+I3
8.把甲、乙两盏灯按一定方式连接到电上用电流表分别测出通过甲、乙两灯的电流为0.32A和0.24A,则甲、乙两灯的连接方式为(  )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.可能是串联也可能是并联 D.无法确定
9.如图所示电路,电电压保持不变,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向右移动过程中,下列说法正确的是(  )
A.电压表V的示数变大 B.电流表A1的示数变小
C.电压表V与电流表A1的示数之比不变 D.电压表V与电流表A的示数之比变小
10.将两个电流表分别接入如图甲所示的两个位置测量,此时电流表A1和A2读数分别如图乙所示,通过灯泡L1、L2的电流大小分别为(  )
A.0.24A 0.7A
B.1.2A 0.7A
C.0.24A 0.46A
D.1.2A 0.14A
二、填空题
11.小红家里的发光二极管LED灯是一种冷光,它由______材料制成,(选填“导体”、“半导体”、“绝缘体”、“超导体” ),有两个不同的LED灯串联,灯L1比灯L2要亮得多,流过灯L1的电流I1,与灯L2的电流I2的关系是I1______I2(选填“>”、“=”和“<”);小红家还有热光,能发出强光和高热的一种用电器,它的名字叫浴霸,浴霸是由四盏灯组成,小红还发现浴霸的其中一个灯泡坏了,但其它灯泡仍可以正常发光,他推测这四盏灯的连接方式是______(选填“串联”或“并联”)。
12.如图所示,电流表的示数为1.6A,电流表的示数为0.9A,则中的电流是______A,中的电流是______A。
13.如图所示,当S闭合,甲、乙为电压表时,示数比为2:5,S断开、甲乙为电流表时,电路连接为______(填“串联”或“并联”),此时甲、乙两电表示数比为______。
14.如图所示,把两个灯泡串联后接到电上,闭合开关S后,发现L1比L2亮。设通过灯泡L1的电流为I1,通过灯泡L2的电流为I2,则I1______I2(选填“>”、“<”或“=”)。
15.如图甲电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如乙图所示,其中b电流表的读数应为 _____A,通过灯泡L1的电流是 _____A,通过灯泡L2的电流是 _____A。
三、计算题
16.如图甲所示的电路中,电电压为3V,当开关S闭合时,灯泡L1、L2正常发光。电流表A1、A2的示数分别如图乙所示。求:
(1)灯泡L1、L2两端的电压分别是多少?
(2)通过灯泡L1、L2的电流分别是多少?若灯泡L2的灯丝烧断,A1的示数是多少?11.5 探究串、并联电路中电流的规律
知识梳理
知识点 探究串并联电路中电流规律
【实验电路】
【设计和进行实验】
(1)使用电流表时的注意事项:
①使用电流表前应先校零;
②电流应从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出;
③电流表应与被测对象串联;
④闭合开关,若电流表指针左偏,说明电流表正负接线柱接反了;
⑤闭合开关,若电流表指针偏转幅度较小,说明电流表所选量程较大.
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,目的是保护电路.
(3)实验步骤:
①选用规格不同的小灯泡,依据电路图连接电路,依次在A、B、C三处正确连人电流表并进行测量;
③换上另外两个规格不同的小灯泡,再测量各点电流值。
(4)本实验要换用不同规格的小灯泡或改变电电压,多测几组数据,寻找普遍规律。只测一组数据,得出的结论具有偶然性
【实验结论】
串联和并联电路中电流的规律:
实验时要注意的问题:
①连接电路时,开关应断开;
②电流表应串联在被测电路中;
③接通电路前必须先用电流表的大量程试触;
④多次实验的目的是为了避免实验的偶然性,增强实验结论的普遍性;
⑤选用规格不同的小灯泡,在串联电路中是为了避免得出只有在用电器相同时,串联电路中电流才处处相等的错误结论;在并联电路中,避免得出各支路电流总是相等的错误结论。
【资料拓展】根据电流的形成原因分析电路中电流规律
因为电流是电荷的定向移动形成的,电流的大小在数值上等于单位时间内流过导体横截面积的电荷量的多少,公式为,在电流稳定时,单位时间流进某一段导体的电荷量一定等于流出的电荷量的多少,这样才能使电荷在电路中不会增加,也不会中断或堆积。
基础训练
一、单选题
1.如图所示电路中,三个电阻器中有两个的阻值相等,电流表内阻不计,如果电流表A1、A2的示数分别为0.2A和0.3A,则通过电的电流可能是(  )
A.0.1 A B.0.3A C.0.4A D.0.5A
【答案】C
【详解】设R1、R2、R3中的电流分别为I1、I2、I3,电流表A1、A2、A3的读数分别为IA1、IA2、IA3。由于电流表的内阻不计,相当于导线,三个电阻并联,电流表A1测量通过R2、R3的总电流,电流表A2测量通过R1、R2的总电流,电流表A3测量通过三个电阻的总电流,由并联电路的电流特点有
三个电阻器中有两个的阻值相等,若R1=R2,则I1=I2,由②得
由①得
I3=IA1-I2=0.2A-0.15A=0.05A
则通过电的电流(即干路电流)
I=I1+I2+I3=2×0.15A+0.05A=0.35A
若R1=R3,则I1=I3,由①②可得:IA1应等于IA2,与题不符,不可能;若R2=R3,则I2=I3,即
由②得
I1=IA2-I2=0.3A-0.1A=0.2A
则通过电的电流(即干路电流)
I=I1+I2+I3=0.2A+2×0.1A=0.4A
故ABD错误,C正确。
故选C。
2.利用如图所示的电路探究“并联电路电流的规律”。开关闭合,电流表A1的示数为0.12A,A的示数为0.36A。以下说法中正确的是(  )
A.通过R1的电流是0.24A
B.电流表A2的示数为0.24A
C.通过R2的电流是0.48A
D.干路的电流为0.48A
【答案】B
【详解】由图可知:R1和R2是并联关系,而且电流表A在干路中,电流表A1测量R1的电流,电流表A2测量R2的电流,其中电流表A1的示数是0.12A,即通过R1的电流是0.12A;电流表A的示数是0.36A,即干路的电流为0.36A;根据并联电路中总电流等于各支路电流的和可知,电流表A2的示数为
通过R2的电流是0.24A。故B正确,ACD错误。
故选B。
3.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,则下列说法正确的是(  )
A.灯泡L1和L2串联 B.电流表A1的读数是0.3A
C.电流表A1一定连接“-,0.6”接线柱 D.干路中的电流为1.5A
【答案】D
【详解】A.如甲图所示,闭合开关S后,灯L1和L2相互不影响,可以独立工作,所以两灯泡是并联的,故A错误;
BCD.电流表A1测干路电流,电流表A2测灯L2的电流,且I2=0.6A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以并联电路电流大于各支路电流,电流表A1应该选用大量程,一定连接“-,3”接线柱,量程为0~3A,分度值0.1A,如乙图所示I=1.5A。故BC错误,D正确。
故选D。
4.在如图所示,导体A、B是由同种材料做成的,A和B等长,但A比B的横截面积大,当S闭合后,则下列叙述正确的是(  )
A.通过A的电流比通过B的电流小 B.通过A的电流比通过B的电流大
C.通过A的电流和通过B的电流相同 D.无法比较通过A、B电流的大小
【答案】C
【详解】由实物图知,是导体A、B串联在电路中,则通过两导体的电流相等,故ABD错误,C正确。
故选C。
5.如图所示,实验室提供了一段导体,该导体由AB和BC两部分构成,且除横截面积不同外其余条件均相同,现将该导体连入电路中,通过这两部分电流的关系说法正确的是(  )
A.IAB>IBC B.IAB【答案】C
【详解】根据题意知道,两段导体串联,所以通过两导体的电流相等,即IAB=IBC,故C正确。
故选C。
6.在一个电两端接有两个灯泡,用电流表测得通过这两个灯泡的电流相同,则这两个灯泡(  )
A.可能串联,也可能并联 B.一定是并联
C.一定是串联 D.电阻一定相等
【答案】A
【详解】如果两个小灯泡串联,电流一定相等,如果两个小灯泡并联且两个小灯泡规格相同,那个两个小灯泡的电流也相等,所以两个小灯泡电流相等可能串联也可能并联。
故选A。
7.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I1A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I2+I3
【答案】A
【详解】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故选A。
8.把甲、乙两盏灯按一定方式连接到电上用电流表分别测出通过甲、乙两灯的电流为0.32A和0.24A,则甲、乙两灯的连接方式为(  )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.可能是串联也可能是并联 D.无法确定
【答案】B
【详解】因为串联电路中处处电流相等,而通过甲、乙 两灯的电流为0.32A和0.24A,电流不相等,故甲、乙两盏灯的连接方式一定是并联,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.如图所示电路,电电压保持不变,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向右移动过程中,下列说法正确的是(  )
A.电压表V的示数变大 B.电流表A1的示数变小
C.电压表V与电流表A1的示数之比不变 D.电压表V与电流表A的示数之比变小
【答案】C
【详解】由电路图可知,滑动变阻器R1与定值电阻R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测流过定值电阻R2的电流,电压表测电电压。
A.滑动变阻器滑片P向右移动过程中,电电压不变,故电压表V示数不变,故A错误;
B.滑动变阻器滑片P向右移动过程中,定值电阻阻值不变,且电电压不变,故由欧姆定律可知,流过定值电阻的电流不变,即电流表A1的示数不变,故B错误;
C.由AB中可知,滑动变阻器滑片P向右移动过程中,电压表V的示数不变,且电流表A1的示数不变,故电压表V与电流表A1的示数之比不变,故C正确;
D.滑动变阻器滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,而电电压不变,故由欧姆定律可知,流过滑动变阻器的电流变小,而流过定值电阻的电流不变,故可知干路电流变小,即电流表A的示数变小,而电压表V的示数不变,故电压表V与电流表A的示数之比变大,故D错误。
故选C。
10.将两个电流表分别接入如图甲所示的两个位置测量,此时电流表A1和A2读数分别如图乙所示,通过灯泡L1、L2的电流大小分别为(  )
A.0.24A 0.7A
B.1.2A 0.7A
C.0.24A 0.46A
D.1.2A 0.14A
【答案】C
【详解】根据电路图,两灯泡并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测干路电流。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即干路电流大于任意支路的电流,而从两表指针偏转位置来看,电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A,即通过灯L1的电流是0.24A;电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为0.7A,即干路电流0.7A,通过灯L2的电流
I2=I-I1=0.7A-0.24A=0.46A
故选C。
二、填空题
11.小红家里的发光二极管LED灯是一种冷光,它由______材料制成,(选填“导体”、“半导体”、“绝缘体”、“超导体” ),有两个不同的LED灯串联,灯L1比灯L2要亮得多,流过灯L1的电流I1,与灯L2的电流I2的关系是I1______I2(选填“>”、“=”和“<”);小红家还有热光,能发出强光和高热的一种用电器,它的名字叫浴霸,浴霸是由四盏灯组成,小红还发现浴霸的其中一个灯泡坏了,但其它灯泡仍可以正常发光,他推测这四盏灯的连接方式是______(选填“串联”或“并联”)。
【答案】 半导体 = 并联
【详解】[1]发光二极管是由半导体材料制成的,半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。
[2]两个不同的LED灯串联,串联电路中电流处处相等,所以I1=I2。
[3]浴霸的其中一个灯泡坏了,但其它灯泡仍可以正常发光,说明各个灯泡之间可以独立工作,互不影响,这四盏灯的连接方式是并联。
12.如图所示,电流表的示数为1.6A,电流表的示数为0.9A,则中的电流是______A,中的电流是______A。
【答案】 0.7 0.9
【详解】[1]由电路图可知,两灯泡并联,电流表测干路电流,电流表测支路的电流,则干路电流I=1.6A,通过的电流,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯的电流
[2] 电流表测的是通过的电流,所以其电流大小为0.9A。
13.如图所示,当S闭合,甲、乙为电压表时,示数比为2:5,S断开、甲乙为电流表时,电路连接为______(填“串联”或“并联”),此时甲、乙两电表示数比为______。
【答案】 并联 5:3
【详解】[1][2]由电路图可知,当S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测R2两端的电压,乙电压表测电电压;因串联电路总电压等于各部分电压之和,R1、R2两端的电压之比
因串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得
变形得
当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测干路电流,电流表乙测通过R2支路的电流;因并联电路各支路两端电压相等,所以
又因并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以
14.如图所示,把两个灯泡串联后接到电上,闭合开关S后,发现L1比L2亮。设通过灯泡L1的电流为I1,通过灯泡L2的电流为I2,则I1______I2(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】=
【详解】从图中可以看出,两灯泡串联,因为串联电路中处处电流相等,因此通过L1、L2的电流相等,故
I1=I2
15.如图甲电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如乙图所示,其中b电流表的读数应为 _____A,通过灯泡L1的电流是 _____A,通过灯泡L2的电流是 _____A。
【答案】 1.2 0.3 0.9
【详解】[1]如图所示,b电流表,b电流表测量干路,a电流表测量支路,而b表偏转幅度比较小,那么说明b电流表,选择大量程,分度值为0.1A,故读数为1.2A。
[2]a电流表,选择小量程,分度值为0.02A,读数为0.3A。
[3]通过灯泡L2的电流是
三、计算题
16.如图甲所示的电路中,电电压为3V,当开关S闭合时,灯泡L1、L2正常发光。电流表A1、A2的示数分别如图乙所示。求:
(1)灯泡L1、L2两端的电压分别是多少?
(2)通过灯泡L1、L2的电流分别是多少?若灯泡L2的灯丝烧断,A1的示数是多少?
【答案】(1)3V,3V;(2)1A,0.5A,1A
【详解】解:(1)由图甲知道,两灯泡并联,由于电电压为3V,所以,灯泡L1、L2两端的电压都等于电电压,为3V。
(2)由图甲知道,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡L2所在支路的电流,由图乙可知,左边电流表量程是0~3A,分度值是0.1A,示数为1.5A。右边电流表其量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.5A;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以图乙中左边电流表为A1,右边电流表为A2,即灯泡L2的电流
I2=IA2=0.5A
灯泡L1的电流
I1=IA1﹣IA2=1.5A﹣0.5A=1A
工作过程中L2灯丝突然烧断,此时电路为L1的基本电路,电流表A1测量L1的电流,
由于并联电路中,各支路互不影响,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表A2的示数为0,A1的示数变小,为1A。
答:(1)灯泡L1、L2两端的电压都等于电电压,为3V;
(2)通过灯泡L1的电流为1A,L2的电流为0.5A;若灯泡L2的灯丝烧断,A1的示数是1A。

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