2020-2021学年九年级物理11探究串并联电路中电流规律实验类同步专题剖析含解析新版教科版

2020-2021学年九年级物理11探究串并联电路中电流规律实验类同步专题剖析含解析新版教科版

专题11探究串、并联电路中电流规律（实验类）‎ ‎【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源电压，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：‎ 11‎ ‎【交流与讨论】‎ 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。‎ ‎⑥并联电路中，干路电流大于支路电流；串联电路中，通过各用电器的电流一定相等；并联电路中，各支路电流可能相等，也可能不相等。即通过两灯的电流相等，则这个灯可能是串联，也可能是并联。‎ ‎【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。‎ ‎1.如图所示是小林在练习测量电流时连接的电路，电路的连接存在错误，下列操作及说法正确的是（　　）‎ A.撤掉导线a，电流表测量的是电路的总电流 11‎ B.撤掉导线 b，电流表测量的是通过小灯泡L1的电流 C.撤掉导线b，电流表测量的是通过小灯泡L2的电流 D.撤掉导线 c，电流表测量的是通过小灯泡L2的电流 ‎【答案】D ‎【解析】A.撤掉导线a，电流表未接入电路，故A错误；‎ BC.撤掉导线 b，两个灯泡并联，电流表测量干路电流，故B、C错误；‎ D.撤掉导线 c，两个灯泡并联，电流表测量的是通过小灯泡L2的电流，故D正确。‎ ‎2.在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电流表指针偏转均为图乙所示，则电阻R1和R2中的电流分别为（　　）‎ A.1.2A，0.22A B.0.98A，0.22A C.0.96A，0.24A D.0.24A，1.2A ‎【答案】C ‎【解析】由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测干路电流，A2测通过R2支路的电流， 并联电路干路电流大于各支路电流之和，且两指针的位置相同， A1的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I=1.2A，A2的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过R2支路的电流I2=0.24A， 通过R1的电流I1=I-I2=1.2A-0.24A=0.96A.‎ ‎3.如图所示电路，闭合开关S1、S2，下列对电路的分析正确的是（　　）‎ 11‎ A.L1与L2串联 B.电流表A1测L1的电流 C.当开关S2断开时,通过L1的电流变小 D.当开关S2断开时，电流表A2的示数变小 ‎【答案】D ‎【解析】A、A1、L2、S2三个元件在同一支路上，L1单独在一个支路上，所以是并联电路，故A错误；‎ B、A1、L2在同一支路上，所以A1是测L2电流，故B错误；‎ C、当开关S2断开时，L2所在支路断路，电流变为0，而L1所在支路电流不受影响，故C错误；‎ D、当开关S2断开时，L2所在支路断路，电流变为0，而L1所在支路电流不受影响，所以干路电流变小，A2测干路电流，因此电流表A2的示数变小，故D正确.‎ ‎4.有一种节日用的小彩灯上串联着20个小灯泡，如果电源插头处的电流为200 mA，那么通过第5个小灯泡的电流是( )‎ A.10 mA B.20 Ma C.200 mA D.100 mA ‎【答案】C ‎【解析】‎ 因串联电路中的电流处处相等，所以任何一个灯泡中的电流都是相等的。‎ 故选C。‎ ‎5.如图所示电路，闭合开关，以下判断正确的是（　　）‎ A.灯L1、L2串联 B.电流表测灯L1电流 C.电流表测灯L2电流 D.电流表测总电流 ‎【答案】B ‎【解析】根据电流的流向法，找出电流的路径，再根据串并联电路的特点做出判断.并确定电流表的测量范围.A、读图可知，电流从电源的正极出发，经开关后分别流经两只灯泡，所以电路为并联，故A错误；BC、图中电流表与灯L1串联在同一支路中，所以电流表测灯L1的电流，故B正确、C错误；D、电流表测灯L1的电流，不是测总电流，故D错误.故选B.‎ 11‎ ‎6.如图所示的四个电路中，开关均闭合后，通过两个灯泡的电流一定相等的是（　　）‎ A. B.‎ C. D.‎ ‎【答案】B ‎【解析】AC.当开关均闭合时，两灯泡并列连接在电源两端，电流有两条路径，故灯泡组成的是并联电路，两个灯泡规格相同时，电流相同，规格不同时，电流不同，故错误；‎ B.当开关闭合时，图中两个灯泡首尾依次连接组成，电流只有一条路径，故为串联电路，电流相等，故正确.‎ D.当开关均闭合时，一个灯泡被短路，只有一个灯泡接入电路，电流不相等，故错误.‎ ‎7.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、、三处的电流分别为、、，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（　　）‎ A.整理器材，结束实验 B.分析数据，得出结论 C.换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值 D.换用电流表的另一量程，再测出一组电流值 ‎【答案】C ‎【解析】仅仅测量一次就下结论，具有偶然性，是不符合规律的得出的，故：‎ A.整理器材，结束实验，不符合题意，故A项错误；‎ B.分析数据，得出结论，不符合题意，故B项错误；‎ C.换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值，这样符合实验的要求，能够使最终的结论更具普遍性，符合题意，故C项正确；‎ 11‎ D.换用电流表的另一量程，再测出一组电流值，会使误差增大，不符合题意，故D项错误。‎ ‎8.如图所示，当开关闭合时，两个电流表的示数变化是（　　）‎ A.A1不变，A2变小 B.A1不变，A2变大 C.A1、A2都变小 D.A1变小，A2变大 ‎【答案】B ‎【解析】开关的断开和闭合使电路的结构发生了改变，当开关断开时，只有L1的简单电路，当开关闭合时，电路为两灯并联，干路电流增大，但对原来的灯L1不影响，A1的示数不变，A2的示数变大，故B正确。‎ 故选B。‎ 二、填空题 ‎9.串联电路中电流的特点是______；符号表达式______。并联电路中电流的特点是_____。符号表达式_________‎ ‎【答案】各处电流相等 Ia=Ib=Ic 干路电流等于各支路电流之和 Ia=Ib+Ic ‎【解析】[1][2]串联电路中，电流处处相等，符号表达式为 Ia=Ib=Ic ‎[3][4]并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，符号表达式为 Ia=Ib+Ic ‎10.在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，当闭合开关后，两个电流表指针均处于图乙所示的位置，通过 R1 的电流为_____A，R1、R2 的电阻之比为____； 此时， 若R1 突然断路，电流表A1 的示数为__A.‎ 11‎ ‎【答案】0.96 1：4 0.24 ‎ ‎【解析】[1]甲图中是一个并联电路，A1测干路电流，A2测R2的支路电流。因并联电路干路电流大于各支路电流，且两指针的位置相同；所以，A1的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I=1.2A，A2的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过R2支路的电流I2=0.24A，则通过R1的电流为 ‎；‎ ‎[2]在并联电路中，电流与电阻成反比，所以 ‎；‎ ‎[3] 若R1 断路，A2的示数不变，A1示数等于A2的示数0.24A。‎ ‎11.如图甲电路，当开关S闭合后，电流表的指针偏转如图乙所示，通过L2的电流应为______A；若通电一段时间后灯L1灯丝断了，则灯L2的亮度将______.（选填“变亮”、“变暗”或“无变化”）‎ ‎【答案】0.9 无变化 ‎ ‎【解析】[1]由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流，电流表b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，且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角，所以a电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A； b电流表的量程为0∼3A，分度值为0.1A，示数为1.2A，则通过L2的电流：‎ I2=Ib−Ia=1.2A−0.3A=0.9A；‎ ‎[2]由于并联电路中各支路上的用电器互不影响，所以灯L1灯丝断后，灯L2的亮度将无变化。‎ ‎12.如图所示的电路中：‎ 11‎ ‎(1)若只闭合开关S1，则能够发光的小灯泡是_______；‎ ‎(2)若只闭合开关S2，则灯L1和L2是_______联的；‎ ‎(3)在电路安全的情况下，若使电流表的示数最大，则应闭合的开关是_______。‎ ‎(4)不能同时闭合的开关是_______，否则电路发生短路；‎ ‎(5)若只闭合开关S1和S2，则L1 和L2的发光情况是_______。‎ A.两灯都亮 B.两灯都不亮 C.L1亮、L2不亮 D.L2亮、L1不亮 ‎【答案】L1 串 S1和S3 S2和S3 C ‎ ‎【解析】(1)[1]若只闭合开关S1，电路为L1的简单电路，电流表测电路中的电流，即则能够发光的小灯泡是L1。‎ ‎(2)[2]若只闭合开关S2，电路只有一条电流路径，所以灯L1和L2是串联的。‎ ‎(3)[3]根据并联电路电流的特点可知，电源电压恒定时，并联的用电器越多，则干路的电流就越大，故应闭合开关S1和S3，使灯L1和L2并联，且电流表测干路电流，其示数最大。‎ ‎(4)[4]若闭合开始S2和S3，会出现电源短路，则为保证电路安全，不能同时闭合开关S2、S3。‎ ‎(5)[5]若只闭合开关S1和S2，灯泡L2被开关S1短路，电路为L1的简单电路，电流表测电路中的电流，即L1亮、L2不亮。‎ 故选C。‎ ‎13.如图，当开关S闭合后，电流表的指针偏转如乙图所示，其中a电流表测量的是通过_________（选填“电源”、“L1或“L2）的电流，a电流表的读数应为__________安，b电流表的读数应为_________安.‎ ‎【答案】L1 0.6A 1.2A ‎ ‎【解析】‎ 由电路图知道，两灯泡并联，电流表a测L1 支路的电流，电流表b测干路电流；由于并联电路中干路 11‎ 电流等于各支路电流之和，所以，b电流表的读数大于a电流表的读数；由图知道，b电流表指针的偏转角度小于a电流表指针的偏转角度，所以a电流表的量程应是0～0.6A，分度值是0.02A，示数是0.3A；b电流表的量程应是0～3A，分度值为0.1A，示数为1.2A.‎ 三、实验题 ‎14.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：‎ Ia（A）‎ Ib（A）‎ Ic（A）‎ ‎0.16‎ ‎0.15‎ ‎0.14‎ ‎(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.可能是因为测量误差造成的 B.电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】B 0.22 A ‎ ‎【解析】(1)[1]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，说明电路中某处接触不良，灯泡短路或断路都不会发亮；故B符合题意，A、C、D不符合题意。‎ 11‎ ‎(2)[2]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，电流表接入的最大量程为0.6A，分度值为0.02A，则所测的电流值为0.22A。‎ ‎(3)[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，a、b、c处的电流逐渐减小但相差不大，根据串联电路中的电流应处处相等的特点，可能是因为测量误差造成的；故A符合题意，B、C不符合题意。‎ 四、计算题 ‎15.如图甲所示电路，两灯正常发光，电流表A1的示数为0.6A，电流表A2的示数如图乙所示。求：‎ ‎(1)在虚线框中画出等效电路图；‎ ‎(2)通过小灯泡L1的电流大小；‎ ‎(3)通过小灯泡L2的电流大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)0.6A；(3)2A ‎【解析】(1)由图甲可知，题中的电路是并联连接，电流表A2测干路电流，A1测灯L1电流，所以电路图如下：‎ ‎(2)由题意知，通过灯L1的电流I1=0.6A。‎ ‎(3)干路的电流如图乙所示，量程为0，分度值为0.1A，故示数为2.6A，即I=2.6A，根据并联电路的电流特点，则有通过灯L2的电流 I2=I－I1=2.6A－0.6A=2A 答：(1)略；(2)通过小灯泡L1的电流大小为0.6A；(3)通过小灯泡L2的电流大小为2A。‎ ‎16.认真观察分析图所示的电路并完成下列问题。‎ 11‎ ‎(1)若使灯泡L1、L2串联，应闭合开关_____，断开开关_____。‎ ‎(2)串联时电流表的示数为0.25A，则通过L1的电流I1和通过L2的电流I2分别是多少？_____‎ ‎(3)若断开开关S1，同时闭合开关S2、S3，此时电流表的示数为I =0.8A，通过L1的电流I1为0.35A，那么通过L2的电流I2是多少？_____‎ ‎【答案】S1 S2、S3 都是0.25A 0.45A ‎ ‎【解析】(1)从电路图可以看到，若使灯泡L1、L2串联，应闭合开关S1，断开开关S2、S3，这时电流从电源正极流出，流过灯泡L1，流过开关S1，再流过灯泡L2，电流表，最后回负极，这时灯泡L1、L2首尾相连，是串联。‎ ‎(2)串联电路电流处处相等，串联时电流表的示数为0.25A，那么通过L1的电流I1和通过L2的电流I2都是0.25A。‎ ‎(3)若断开开关S1，同时闭合开关S2、S3，这时电流从电源正极流出，分成两部分电流，一部分电流流过灯泡L1，流过开关S2，流过电流表，最后回负极；另一部分电流流过开关S3，灯泡L2，流过电流表，最后回负极；可知这是一个并联电路，两灯泡并联，电流表的示数为总电流大小，通过L1的电流I1为0.35A，根据并联电路电流规律可知，通过L2的电流I2是 通过L2的电流I2是0.45A。‎ 答：(1)若使灯泡L1、L2串联，应闭合开关S1，断开开关S2、S3；(2)串联时电流表的示数为0.25A，则通过L1的电流I1和通过L2的电流I2都是0.25A；(3)通过L2的电流I2是0.45A。‎ 11‎