串并联电路的电流规律知识讲解提高沪科版初中物理初三上册

串、并联电路的电流规律（提高）责编：冯保国【学习目标】1.设计、组装探究串、并联电路电流规律的电路图、实物图；2.分析实验数据，归纳总结出串、并联电路中电流的规律；3.会利用串、并联电路中电流规律的应用；4.练习使用电流表，会读有电流表的电路图。【要点梳理】要点一、串联电路的电流规律1、提出问题：串联电路中各点的电流有什么关系？2、猜想或假设：你认为串联电路中各点电流可能有怎样的关系？（要有猜想依据）（1）不相等，经过用电器后，能量不断地在消耗，所以会减小；（2）由于串联电路的电流只有一条通路，故A、B、C三点的电流大小相同。3、设计实验：（1）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。（2）【高清课堂：《电流》】电路图：（3）实验步骤：根据电路图连接电路，并进行测量。（4）把测量数据记录在表格中。（5）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。（6）实验表格：A点的电流IA/AB点的电流IB/AC点的电流IC/A灯泡L1、L2串联…（7）实验结论：串联电路的电流规律IA=IB=IC要点诠释：1、分析测量结果可知，在忽略误差的情况下，无论灯泡的规格是否一样，通过它们的电流都是相等的，所以猜想（2）正确。2、实验的方法是“归纳法”，实验过程中全部测量完一次后，再更换不同规格的灯泡再次测量，避免实验存在偶然性，使实验结论具有普遍性。要点二、并联电路中电流规律1、提出问题：并联电路中各点的电流有什么关系？2、猜想或假设：你认为并联电路中各点电流可能有怎样的关系？（要有猜想依据）3、设计实验：（1）实验器材：两节干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。（2）电路图：（3）根据电路图连接电路，并进行测量。（4）把测量数据记录在设计的表格中。（5）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。（6）实验表格：A点电流IA/AB点电流IB/AC点电流IC/A灯泡L1、L2并联…(7)实验结论：并联电路的电流规律Ic=IA+IB。要点诠释：1、测量每一个支路的电流值时，一定要把另一个支路也接入电路中，在实验过程中，应选择几组不同规格的几组灯泡进行实验，通过几组实验归纳总结出并联电路的电流规律，而不能只测量一次，目的也是避免偶然性，使得出的结论具有普遍性。2、并联电路的电流规律是干路电流等于各支路电流之和，但是支路之间的电流并不一定平分干路的电流。【典型例题】类型一、串、并联电路中的电流规律1.（2016•集美区模拟）关于如图所示的电路，下列说法中正确的是（）A．断开电键S，通过L2的电流比通过L1的电流大B．断开电键S，通过L1的电流与通过L2的电流一样大C．闭合电键S，灯L1、L2都会发光D．闭合电键S，灯L1不会发光【思路点拨】首先分清电路结构，明确断开电键S后，两灯的连接方式，然后根据串联电路的电流特点判断通过它们的电流关系。【答案】B【解析】（1）由图可知，断开电键S，灯L1、L2串联，串联电路中电流处处相等，因此通过L1的电流与通过L2的电流一样大，故A错误，B正确；（2）闭合电键S，灯泡L2被短路，故灯L1会发光，L2不会发光，故CD错误；故选B。【总结升华】本题考查了串联电路的电流特点和电路的三种状态，明确断开电键S，灯L1、L2串联，以及闭合电键S，灯泡L2被短路，是解答此题的关键。举一反三：【变式】将两只规格不同的灯泡串连接入电路，可延长灯泡的使用寿命，结果两只灯泡的明亮程度不同，则通过两灯的电流强度（）A.亮的灯电流大B.电流大小一样C.暗的灯电流大D.无法比较【答案】B2.（2015•平原县二模）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．则（）A．两灯是串联连接的B．流过L1的电流是0.6AC．流过L2的电流是2.6AD．干路电流是3.2A【思路点拨】由电路图可知，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，根据并联电路的电流特点和电流表指针的位置确定两电流表的量程并根据分度值读出示数，根据并联电路的电流特点求出通过灯L2的电流。【答案】B【解析】（1）由电路图可知，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，故A错误。（2）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，而从电流表指针偏转位置来看，A2偏转的比A1读数还小，所以电流表A1的量程为0～0.6A，流过L1的电流为0.6A，故B正确；（3）电流表A2的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数I=2.6A，干路电流为2.6A，故D错误；（4）由于并联电路电流规律：I=I1+I2，故通过灯L2的电流：I2=I﹣I1=2.6A﹣0.6A=2A，故C错误。【总结升华】本题考查了电流表的读数和并联电路的电流特点，关键是根据并联电路的特点和指针的位置确定量程。举一反三：【变式】如图所示，用电流表测量电流时，发现两个电流表的指针在同一个位置，则电流表A1的示数为，A2的示数为，灯L1中的电流是。【答案】1.8A；0.36A；1.44A3.如图所示，将开关S闭合以后，电流表A的示数为0.8A，A1的示数为0.7A，A2的示数为0.6A，求此电路中通过L1、L2、L3的电流。【答案与解析】如图所示电路为并联电路，电流表A测量干路电流，电流表A1测量L1、L3的电流，电流表A2测量L2、L3的电流。由并联电路中电流规律可得：电流表A的示数：I=IL1+IL2+IL3=0.8A——①电流表A1的示数：I1=IL3+IL1=0.7A——②电流表A2的示数：I2=IL2+IL3=0.6A——③由①③式可得：IL1=I-I2=0.8A-0.6A=0.2AIL3=I1-IL1=0.7A-0.2A=0.5AIL2=I2-IL3=0.6A-0.5A=0.1A【总结升华】题目考查了并联电路中电流规律和带表电路的分析。并联电路中干路电流等于个支路电流之和，用“断路法”可以判断出电流表测量那部分支路的电流。举一反三：【变式】如图所示电路，S闭合，S1、S2均断开时，电路是_________联；若闭合开关S、S1，能发光的灯泡是是______；S、S1、S2都闭合时，电路是_________联，此时电流表A、A1、A2的示数分别为1.1A、0.6A、0.2A，则通过L1的电流为_______A。【答案】串；L1；并；0.6；类型二、实验探究4.甲、乙两位同学在探究串联和并联电路中电流的规律时，看到实验桌上的器材有：学生电源一个，开关一个，小灯泡一个，弹簧测力计一个，导线若干，他们交流后决定：（1）由甲同学向老师报告，要求增加的元件是__________，同时撤掉_________。（2）甲同学率先探究串联电路中的电流规律，刚接好最后一根导线，表的指针迅速达到最右端，乙同学立即切断电源，经检查发现在连接电路时没有将______________；也没有__________________。（3）甲同学注意了上述问题，同时又调节了电源后，将电流表接在串联电路中，闭合开关发现表的指针向左偏转，乙同学发现了问题的原因是__________________；调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光，电流表有读数，原因可能是______________________。（4）在乙同学的协助下，甲同学终于完成了探究串联电路电流规律的正确连接，甲同学读取电流表的示数后，感觉比其它实验小组的读数大一些，于是他断开开关又仔细观察发现电流表还有0.04A的读数，这时才意识到使用电流表之前还必须将__________________。（5）乙同学接着探究并联电路中电流的规律，正确选择量程后，刚闭合开关电流表的指针也迅速达到最右端，并且两灯泡都不亮，甲同学立即切断电源，经检查发现的问题是_____________________。（6）故障排除后，乙同学很快完成了实验，并总结出并联电路中干路电流I总与支路电流I1及I2的关系是_______________________________。（7）甲同学按乙的方法重复了一遍，由于时间紧张，只测了干路电流和通过灯泡L1的电流，没有认真读数就整理了器材，只记得两次电流表指针偏转到的位置一样，都是12个小格，乙同学灵机一动帮助甲同学算出了通过灯泡L2的电流是_________A，通过灯泡L1的电流是_________A。【思路点拨】（1）探究串联与并联电路中电流的规律时要用到电流表和两个小灯泡，而不用弹簧测力计；（2）接好最后一根导线，电流表的指针迅速达到最右端说明电源电压过高和开关是闭合的；（3）闭合开关发现表的指针向左偏转，说明电流表的接线柱接错了，再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光，电流表有读数说明有一个电灯短路了；（4）使用电流表之前还必须调零；（5）闭合开关电流表的指针也迅速达到最右端，并且两灯泡都不亮，说明有短路出现；（6）并联电路中干路电流I总与支路电流I1及I2的关系是干路中的电流等于各支路电流之和；（7）干路中的电流表的量程是支路中的电流表的量程的5倍，由此计算两次电流表的示数，再利用并联电路的电流特点计算另一支路的电流。【答案】（1）电流表、小灯泡；弹簧测力计（2）打开开关；没有选择好量程（3）电流表正负接线柱接反；另一只小灯泡被短路或亮度太小不能被发现（4）指针调零（5）小灯泡被短路（6）I总=I1+I2（7）0.96；0.24【解析】(1)应增加的器材是：小灯泡、电流表各一只，否则无法完成串并联电路，并且无法测量电流；撤掉弹簧测力计。(2)甲同学率先探究串联电路中的电流规律，刚接好最后一根导线，电流表的指针迅速达到最右端，说明在接电路时，没有打开开关，也没有选择好量程。(3)将电流表接在串联电路中，闭合开关发现表的指针向左偏转，说明电流表正负接线柱接反；只有一个小灯泡发光，电流表有读数，原因可能是另一只小灯泡被短路或亮度太小不能被发现。(4)他断开开关又仔细观察发现电流表还有0．04A的读数，这说明使用电流表之前还必须将指针调零。(5)正确选择量程后，刚闭合开关电流表的指针也迅速达到最右端，并且两灯泡都不亮可能的原因是小灯泡被短路。(6)I总=I1+I2(7)干路电流大于各支路电流，所以I总=1.2A，而IL1=0.24A，则IL2=I总-IL1=1.2A-0.24A=0.96A。【总结升华】题目考查了在测量串、并联电路时间操作中出现的问题及处理方法。在实验操作过程中要注意：⑴连接电路时开关必须打开；⑵实验前要选择好量程，不能估测电流大小时要试触；⑶指针要调到零刻线处。举一反三：【变式】（2014秋•巴南区期中）为了探究并联电路的电流特点，同学们设计了如图1甲所示的电路进行实验。（1）在实验操作中，A组同学试触时电流表的指针向着没有刻度的左侧偏转（如图5乙所示），出现这种情况的原因是电流表的。（2）B组同学试触时电流表的指针扫过有刻度的地方，直到右侧没有刻度的地方（如图5丙所示），出现这种情况的原因是电流表的。（3）A组同学经过努力，排除故障后，测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为IB、IC、IA，电流表示数如图2中甲、乙、丙所示，可读出：IB=0.56A，IC=A，IA=A．根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和支路电流的关系是：。（4）为了验证结论的普遍性，有些同学采用了更换不同电源继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是：。（5）结合你用一个电流表做这个实验时的体会，提出一条对本实验的改进意见：。【答案】（1）正负接线柱接反了；（2）量程太小；（3）0.44；1；IA=IB+IC；（4）换用不同规格灯泡进行多次实验；（5）使用三个电流表同时接在电路中的A、B、C处，测出它们的电流。