探究串并联电路中电流的规律实验报告

探究串并联电路中电流的规律实验报告一、实验名称探究串并联电路中电流的规律二、实验目的1.理解电流的概念，熟悉电流表的正确使用方法。2.通过实验探究，归纳总结串联电路中各处电流的关系。3.通过实验探究，归纳总结并联电路中干路电流与各支路电流的关系。4.培养观察、分析和归纳实验现象的能力，进一步理解控制变量法在物理实验中的应用。三、实验原理1.电流的形成：电荷的定向移动形成电流。在电路中，电流的大小用单位时间内通过导体某一横截面的电荷量来表示，用符号I表示，单位是安培（A）。2.电流表的使用：电流表是测量电流大小的仪器，使用时应串联在被测电路中，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，并选择合适的量程。3.串联电路：电路中各元件逐个顺次连接，电流只有一条路径。理论上，由于电荷在电路中不会凭空产生或消失，所以串联电路中通过各用电器的电流应该相等。4.并联电路：电路中各元件并列连接在电路的两点间，电流有多条路径。干路电流在分支点分成若干支路电流，各支路电流在汇合点又汇合成干路电流，因此并联电路中干路电流应等于各支路电流之和。四、实验器材直流电源（如电池组或学生电源）、电流表（合适量程）、小灯泡（不同规格若干，如2.5V和3.8V各两个）、开关、导线若干。五、实验步骤（一）探究串联电路中电流的规律1.设计电路：按照串联电路的特点，设计一个包含电源、开关、两个不同规格小灯泡（记为L1、L2）以及用于测量不同位置电流的电流表接入点的电路图。计划测量电路中A点（L1左端）、B点（L1和L2之间）、C点（L2右端）的电流。2.检查器材：检查所给器材是否完好，电流表指针是否指零，若不指零，进行机械调零。3.连接电路：*断开开关，按照设计的电路图连接实物电路。连接时，确保电流表串联在被测电路中，并注意电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出。*为保护电路，可先选用电流表的较大量程。*连接完毕后，仔细检查电路连接是否正确，有无短路现象，开关是否处于断开状态。4.进行实验：*闭合开关，观察小灯泡是否正常发光。若发光正常，用电流表分别测量A、B、C三点的电流。测量时，若指针偏转角度过小，可换用较小量程以提高读数精度。*记录每次测量的电流表示数于预先设计的表格中。*断开开关，更换其中一个小灯泡（例如更换L1为另一个不同规格的灯泡），重复步骤4，再次测量A、B、C三点的电流并记录数据。*为使结论更具普遍性，可再更换一次灯泡规格或调整电源电压（若条件允许），进行第三次测量并记录。5.整理器材：实验完毕，断开开关，拆除电路，将器材整理归位。（二）探究并联电路中电流的规律1.设计电路：按照并联电路的特点，设计一个包含电源、开关、两个不同规格小灯泡（记为L1、L2）以及用于测量干路电流和各支路电流的电流表接入点的电路图。计划测量干路电流I总、L1支路电流I1、L2支路电流I2。2.连接电路：*断开开关，按照设计的电路图连接实物电路。同样注意电流表的正确串联方式和正负极性。先将电流表接入干路测量总电流，然后分别接入L1支路和L2支路测量支路电流。*再次检查电路连接的正确性和安全性。3.进行实验：*闭合开关，观察小灯泡是否正常发光。若正常发光，首先将电流表串联在干路中，测量干路电流I总并记录。*断开开关，将电流表改接在L1支路中（注意不要改变原并联电路结构），闭合开关，测量通过L1的电流I1并记录。*断开开关，将电流表改接在L2支路中，闭合开关，测量通过L2的电流I2并记录。*断开开关，更换其中一个小灯泡（例如更换L1为另一个不同规格的灯泡），重复上述测量步骤，记录新的I总、I1、I2数据。*为使结论更具普遍性，可再更换一次灯泡规格或调整电源电压（若条件允许），进行第三次测量并记录。4.整理器材：实验完毕，断开开关，拆除电路，将器材整理归位。六、实验数据记录与分析（一）串联电路电流测量数据记录表实验次数电流测量点L1规格L2规格电流表示数（A）:-------:---------:-----:-----:--------------1ABC2ABC3ABC数据分析：*对每次实验中A、B、C三点的电流数据进行比较，分析它们之间的数量关系。*通过比较不同实验次数（更换灯泡规格后）的数据，观察规律是否依然成立。（二）并联电路电流测量数据记录表实验次数支路电流I1（A）支路电流I2（A）干路电流I总（A）L1规格L2规格:-------:--------------:--------------:---------------:-----:-----123数据分析：*对每次实验中I1、I2与I总的数据进行比较，分析干路电流与各支路电流之间的数量关系（例如，I总是否近似等于I1+I2）。*通过比较不同实验次数（更换灯泡规格后）的数据，观察规律是否依然成立。七、实验结论1.串联电路：在串联电路中，各处的电流相等。即：I_A=I_B=I_C。2.并联电路：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。即：I_总=I_1+I_2。八、误差分析与讨论1.误差来源：*电流表本身的精度限制，可能导致读数存在系统误差。*读数时，视线未与电流表刻度盘垂直，可能产生偶然误差（视差）。*导线连接处存在接触电阻，可能对电流测量产生微小影响。*小灯泡在工作过程中，灯丝温度升高，电阻发生变化，可能导致电流略有波动。2.实验改进：*选用精度更高的电流表进行测量。*读数时，确保视线与刻度盘垂直，可借助放大镜辅助读数。*尽量使用接触良好的导线和接线柱。*可尝试在电路稳定后（灯泡发光稳定）迅速读数，以减少温度变化带来的影响。3.实验拓展：若有条件，可增加串联或并联的灯泡数量，进一步验证实验结论的普适性。例如，探究三个灯泡串联时电流的关系，或三个灯泡并联时干路电流与各支路电流的关系。九、实验注意事项1.连接电路时，开关必须处于断开状态，严禁带电操作。2.电流表必须串联在被测电路中，且要注意“正进负出”，避免指针反偏损坏电流表。3.选择合适的电流表量程，可采用“试触法”选择量程，先接大量程，若指针偏转较小再换用小量程。4.电路连接完毕，经检查无误后方可闭合开关，闭合开关后若发现异常（如灯泡不亮、电流表无示数或指