并联电路的实验专题 知识讲解

并联电路的实验专题【学习目标】1．通过实验，对实验数据进行分析，能得出并联电路中电流、电压、电阻的规律2．会设计简单的电路。【要点梳理】要点一、探究并联电路中电流规律提出问题：探究并联电路中各点的电流有什么关系？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）设计实验：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。电路图：③实验步骤：a、 断开开关，如图乙所示连接电路；b、 把电流表接在干路上的A点，记下电流表的示数I；Ac、 把电流表分别改接在支路中的B、C处，分别测出两处电流I、I；BCd、 更换两个规格不同的灯泡，重复步骤b和c,分别将I、I、I记录在数据表格中;ABCe、 重复步骤d再做至少1次实验。④实验表格A点的电流IAB点的电流IBC点的电流IC第一次测量第二次测量第三次测量4实验结论：并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，即I=I+I。ABC要点诠释：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•如果并联电路中有n个支路，那么干路上的总电流I=I1+I2+I3+……+Ino要点二、探究并联电路中电压规律提出问题：并联电路两端的总电压跟各个支路两端电压有什么关系？猜想假设：并联电路各条支路两端的电压都相等。并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和o设计实验：实验器材：两节干电池，六只小灯泡（其中第二次实验用的两只相同），1只电压表，一只开关，导线若干。实验步骤：分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点，C、D两点，E、F两点间测量电压，看看它们之间有什么关系。换上另外四只灯泡，再测两次，看看是否还有同样的关系。4.进行实验与记录数据：按上述要求进行实验，实验记录如下表所示。实验序号A、B间电压U/VC、D间电压U2/VE、F间电压U/V123分析论证：并联电路中各支路两端电压相等，等于总电压（电源电压）与灯泡的规格没有关系。得出结论：并联电路中的总电压，等于各个支路两端的电压，各支路电压相等即：U=Ui=U2o要点诠释：如果并联电路中有n个支路，那么电源电压与各支路两端电压的关系为：U=U1=U2=U3=……=必。【典型例题】类型一、实验探究1•小明和小亮探究“并联电路电压的关系”，小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图（电压表尚未连接）甲（1）在拆接电路时，开关必须 。（2） 在检查电路的链接是否有误的过程中，小亮一眼就看出了小明连接的错误（如图所示），并指出如果直接闭合开关将出现 （选填“开路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成 损坏。（3） 小亮只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了.他的做法可能是 。（指出一种即可）（4）他们在电路中串联滑动变阻器的作用 ，闭合开关前，变阻器的滑片P应置于 端。（选填“左”或“右”）【思路点拨】（1）连接电路时开关要断开；（2）电流流过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟电阻成正比，跟通电时间成正比。AC导线把两个灯泡都短路了，电路中的电流增大，会烧坏电源或滑动变阻器。（3）要使两个灯泡并联改动导线①或导线②；（4）实验中为了保护电路，应在电路中串联滑动变阻器，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处。

【答案】（1）断开；（2）短路；电源；（3）导线2从A端改接到B端或1由C改接到D；（4）保护电路和改变滑动变阻器连入电路的阻值从而改变灯泡两端的电压；左。【解析】（1）在连接电路时，开关必须断开；（2） 根据焦耳定律，在电阻一定，通电时间一定时，电流越大，产生的电热越多；如图连接，其他条件相同，AC导线把两个小灯泡都短路了，会造成电路中电流增大，产生的电热过多，烧坏电源；（3） 只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，将导线②的上端A改接到B或D,也可以将导线①的右端C改接到B或D,就使电路连接正确了；如下图所示：（4）实验中串联滑动变阻器是为了保护电路和改变电流值和电压值；闭合开关前应将滑片移至最左端；故答案为：（1）断开；（2）短路；电源；（3）导线2从A端改接到B端或1由C改接到D；（4）保护电路和改变滑动变阻器连入电路的阻值从而改变灯泡两端的电压；左。【总结升华】会读电压表的示数，会分析短路的情况，并理解并联电路中电压的规律是解决该题的关键。举一反三【变式】小伟连接两灯并联电路的情况如图所示。当他“试触”时，发现电压表的指针不动、电流表的指针很快向右偏转，两灯都不发光.小敏指出他在电路连接中有错误.若闭合开关S,可能造成的后果是；现在请你只改接图电路中的一根导线，使电路连接完全正确。（在错接的导线上画X,然后画出正确的接线位置）【答案】烧坏电源或电流表；如图所示2•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

TOC\o"1-5"\h\z立即切断电源，经检查发现在连接电路时没有将 ；也没有 。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 。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 。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 。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I及I的关系总 1 2是 。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L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的电流是 A,通过灯泡.的电流是 A。【答案】①、电流表、小灯泡弹簧测力计 1、打开开关 没有选择好量程、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、指针调零、小灯泡被短路、1总=】i+I2、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。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，说明在接电路时，没有打开开关，也没有选择好量程。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。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。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。1—⑦干路电流大于各支路电流，所以I=1.2A，而I=0.24A，则I=I-I=1.2A-0.24A=0.96A。总 L1 L2总L1【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】小明等3人实验小组用如图所示的电路来探究并联电路中电流的关系， 厂| Z—j其实验过程如下：A处的电流IB处的电流IBC处的电流IA处的电流IB处的电流IBC处的电流IC第一次测量0.10.120.22第二次测量0.20.240.44第三次测量0.250.30.55(2)为了防止个别偶然因素的影响，他们采用了以下两种方法之一来重复实验，完成了第二次和第三次测量，方法一：改变电源电压

方法二：更换其中一条支路中的灯泡（规格不同）请你根据他们的实验步骤和有关数据回答下列问题。在拆接电路时，开关必须 ，上面设计的表格中存在的不足之处是 ；表格补充完整后，通过对上面数据的分析可知后面两次实验是采用方法 来进行的，实验的结论是：并联电路中干路的电流等于 。【答案】断开；没有单位；改变电压；各支路电流之和【解析】在拆接电路时，开关必须断，上面设计的表格中存在的不足之处是没有单位；观察表格中的数据可知，第二次的三个数据是第一次的2倍，第三次是第一次的2.5倍，故是通过改变电压得到的数据；并联电路的电流特点为：干路电流等于各支路电流之和。类型二、并联电路中的动态分析3•在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变大的是（）电压表V电压表V示数B.电流表A示数C.C.电压表V示数与电流表A］的比值【答案】DD.电流表A】示数与电流表A示数的比值【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电源电压保持不变，电压表的示数不变；电流表A1测R1支路的电流，R］阻值不变，则通过R1支路电流的不变；电流表A测干路电流，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻R2变大，电源电压U不变，由I#可知，通过滑动变阻器的电流减小，由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则干路电流变小，电流表A的示数变小；电压表V示数与电流表A1的比值等于电阻R1的阻值，由于电阻R1的阻值不变，则电压表V示数与电流表A］的比值不变；电流表A］示数与电流表A示数的比值变大。【总结升华】本题考查了学生对欧姆定律及其变形公式的掌握和运用，分析电路图得出电路的连接方式和三表的测量对象是本题的突破口，灵活运用并联特点和欧姆定律是关键举一反三【变式】如图所示，电源电压一定。关于电路的工作情况，下列说法正确的是（ ）A、 只闭合S1时，两只灯泡串联B、 先闭合S；,再闭合时，电压表的示数不变、电流表的示数变大C、 若电压表和电流表位置对调，则闭合Si、S2后，两表都被烧坏D、若灯L被短路，则闭合后，电压表和电流表都被烧坏【答案】B 1 2【解析】A、在电路中分析用电器的连接方式时，把电压表视为断路，电流表视为导线，则两个小灯泡不走一条路径，故为并联，开关S为总开关，开关S控制小灯泡L?灯，所以只闭合S时，小灯泡L发光，电流表、电压表有示数.A不正确；B、 当只闭合开关S时，只有小灯泡L发光、电流表只测量小灯泡L的电流、电压表有示数，测量的小灯泡L两端的电压；再闭合时，并联电路中总电压等于分电压，电压表的示数不变，电流表此时测量两个小灯泡的总电流，故电流表的示数变大。B符合题意；C、 若电压表和电流表位置对调，则闭合S「后，电流表与两个小灯泡并联，电压表串联的电路中，此时电流表把两个小灯泡并联后于电压表串联，现象为电压表有示数，测量的是电源电压，电流表没有示数。C不符合题意；D、若灯L被短路，则闭合S后，因为L被短路，所以与它并联的电压表、小灯泡L都被短路，电压表没有示数，电路中相当于把电流表直接接在了电源的两极上，电流表被烧坏。故D项不符合题意。类型三、设计电路4.某医院要求装一种呼唤电铃，使各病床的病人均可单独呼叫，只要一按床头上的开关，值班室的电铃就响，且与该病床相对应的指示灯亮。在图中画