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15.5 串、并联电路的电流规律

初中物理知识总结

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1.会正确使用电流表测量串联电路和并联电路中的电流。

2.会分析实验数据,归纳总结出串、并联电路中电流的规律。

3.会运用串、并联电路的电流规律解决简单的问题。

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1.用电器逐个首尾顺次连接的电路叫串联电路,将用电器并列连接在电路两点间的电路叫并联电路。

2.电流表的使用规则:必须将电流表和被测的用电器串联;必须让电流从电流表的红色(或标识“+”号)接线柱流进,从黑色(或标识“-”号)接线柱流出;正确选择电流表的量程,被测电流不能超过电流表的量程;绝对不允许把电流表不经过用电器直接接到电源的两级上。

3.电流表读数时:一看所选量程;二看分度值;三根据指针位置读数。

4.实验中,为了减少电池损耗,读取电流表的示数后要尽快断开电路。

知识点一 串联电路的电流规律

1.实验探究:串联电路的电流规律

【提出问题】两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的,流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系?

【猜想与假设】①因为在串联电路中电流只有一条路径,所以各点的电流可能相等。

②从电源正极到负极,随着用电器消耗电能,电流可能会越来越小。

③从电源正极到负极,由于存在用电器,串联电路中的电流可能会越来越大。

【设计并进行实验】

①把小灯泡L1和L2串联接入电路,将电流表串联在L1的左侧(A点),根据电路图连接实物电路。经检查无误后,闭合开关,测出A点的电流值IA,并记录在表格中。

提示

(1)先画好电路图,再根据电路图连接实物电路。

(2)连接电路时,开关应断开。

(3)电流表应串联在被测电路中,电流“正”进“负”出。

②把电流表串联在L1和L2的中间位置(B点),根据电路图连接实物电路。经检查无误后,闭合开关,测出B点的电流值IB,并记录在表格中。

注意

(1)要注意电流表量程的选择,若不能估计被测电流的大小,要采用“试触”的方法来选择合适的量程。

(2)同一次实验过程中每个小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这不能说明各处电流不相等,而是由各灯泡的规格不同造成的。

③把电流表串联在L2的右侧(C点),根据电路图连接实物电路。经检查无误后,闭合开关,测出C点的电流值IC,并记录在表格中。

说明

①②③步骤中,把电流表串联在电路的不同位置,测出各处的电流,分析比较就可以得出串联电路中各处电流的关系。

④换用两个规格不同的小灯泡,重复步骤①②③再测一次。

提示

“规格不同”是实验中要更换不同规格的小灯泡进行多次试验,得到多组实验数据,这样可以避免偶然性,使结论具有普遍性。

⑤把每一次测量出的电流值填入下表中。

提示

“电流值”(1)记录数据时,要真实,不得随意修改数据,在误差范围内得出结论。(2)读数完毕,断开开关,切断电源,整理好器材。

【实验表明】串联电路中A、B、C三点的电流是相等的,即IA=IB=IC。

【探究归纳】串联电路中电流处处相等,即I=I1=I2=…=In。

2.根据电流的形成原因分析串联电路的电流规律

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通过导体某横截面的电荷量。在电流稳定流动时,单位时间流进某段导体的电荷量一定等于同样时间流出这段导体的电荷量。这样才不会使电荷在某处中断或堆积,从而保持电流持续稳定地流动。粗细不同的两段导体串联,单位时间内通过导体横截面的电荷量相等,所以串联电路中电流处处相等,即I=I1=I2=…=In。

知识点二 并联电路的电流规律

1.实验探究:并联电路的电流规律

【提出问题】流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系?

【猜想与假设】①并联电路中干路中的电流IA大于各支路中的电流即IA>IB,IA>IC。②并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和,即IA=IB+IC。

【设计并进行实验】把小灯泡L1、L2并联接入电路,将电流表分别接入电路中干路上的A点及两个支路中的B、C点,测出干路的电流IA(干路电流也称为总电流)及两个支路的电流IB、IC。换用两个规格不同的小灯泡再测一次,并将测量的结果填入下表。

提示

“小灯泡L1、L2并联”实验中要避免并联的两个小灯泡L1与L2的规格相同,应使用规格不同的小灯泡多测量几次,以避免偶然性。

提示

分析实验数据可知,并联电路中各支路中的电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,支路中的电流相等;当并联的两个小灯泡规格不同时,支路中的电流不相等。

【实验表明】干路中的电流等于两支路中的电流之和,即IA=IB+IC。

【探究归纳】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…=In。

提示

在同一个电路中,通过两灯泡的电流相等,则这两个灯泡可能是串联,也可能是并联。因为由串联电路中电流处处相等可知通过两个灯泡的电流一定相等;而在并联电路中,如果这两个灯泡的规格相同且两端电压也相同时,通过它们的电流也相等。

2.串、并联电路的电流规律与水流规律的类比

方法技巧

类比法

电路中的电流既看不见,也摸不着,但是它的许多特点和水流相似,人们在研究电流特点时,多用水流来类比理解。

规律总结

电路中对未知量程的电流表读数的基本思路

(1)明确电路的结构——是串联电路还是并联电路。

(2)明确电流表位置——电流表测干路电流还是支路电流。

(3)读数——根据电路的结构及电流表的位置分析出各电流表所选用的量程,然后根据电流表的读数方法读数。

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