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1、专题23 串并联电路电流、电压特点的实验问题知识点1：探究串并联电路电流规律的实验1.串联电路中各处的电流相等。表达式：I=I1=U2=U32.并联电路的干路总电流等于各支路电流之和。表达式：I=I1+I2+I33.要把握连接电路以及电路元件使用的注意事项。4.电路故障分析，电流表的读数，实验数据的处理。知识点2：探究串并联电路电压规律的实验1.串联电路电压的规律（1） 在串联电路中，总电压等于各导体两端电压之和。(2)表达式：U=U1+U2+U32.并联电路电压的规律（1） 并联电路中，各支路两端的电压相等且等于电源电压。(2)表达式：U=U1=U2=U3知识点3：串并联电路电流、电压特点的
2、应用【例题1】(2020南京模拟)在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小虹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。(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-次实验的测量数据如下表,在分析数据时,她发现三处的测量值有差异。下列分析正确的
3、是 。Ia(A)Ib(A)Ic(A)0.160.150.14A. 可能是因为测量误差造成的 B.是因为没有对电流表调零造成的C.串联电路中各处的电流本来就不等 D.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小【答案】(1)B(2)0.22A(3)A【解析】(1)A和D中故障会导致电路中都没有电流，灯也不亮。C选项故障电流是稳定的，被短路的灯泡不亮，另一个灯泡亮度稳定。在题干的描述中发现有电流，灯亮度不稳定，有两种情况：一是电源电压不稳定，二是电路中就接触不良的接线柱，故此题只有B选项符合(2)先看量筒量程，再注意分度值即可，难度较易。(3)分析实验数据存在误差的原因，弄清楚实验误差和错误的区别
4、。C和D选项的说法都是错误的。【对点】在“探究串联电路中电流大小的关系”实验中，某同学用电流表分别测出如图A、B、C三处的电流大小。为了进一步探究A、B、C三处的电流大小的关系，总结普遍规律。他下一步的操作应该是( )A将电源两极对调，再次测量A、B、C三处的电流B改变开关S的位置，再次测量A、B、C三处的电流C将图中两只灯泡位置对调，再次测量A、B、C三处的电流D换用不同规格的灯泡，再次测量A、B、C三处的电流【答案】D【解析】先用两个相同规格的灯泡实验，看看能够得出的结论。再换用不同规格的灯泡，再次测量A、B、C三处的电流，看看得出的结论。这样在看看两种情况下得出的结论是否有共性。共性就是
5、实验结论。【例题2】(2020兰州模拟)在探究并联电路电流规律的实验中。(1)为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行，以正确选择电流表或电流表的量程。(2)小方连接的部分电路如图所示，请你将电路连接完整。(3)小方将以上电路连接完后，闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。则电路故障可能是。(4)排除故障，进行实验，小方记录了如下数据。实验次数L1电流I1/AL2电流I2/A干路电流I/A10.10.10.220.30.30.630.40.40.8分析以上实验数据，小方发现通过两条支路的电流总是相等。为了探究这个发现是否
6、具有普遍性，可以 ，再进行实验。【答案】(1)试触(2)如图(3)电流表A短路(4)更换不同规格的灯泡。【解析】(1)不能估测被测电流情况下，可先用大量程进行试触；(2)电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，如图：(3)闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数，这说明支路中没有故障，干路中出现了短路现象，电流表A示数为零，则故障是电流表A短路；(4)为了使实验结论更具科学性，普遍性，可以更换不同规格的灯泡进行实验。【对点】同学们在探究“并联电路中干路的电流跟支路电流的关系”时，小岩所在小组的同学选用了两个“2.5V 0.3A”的小灯泡，按如图的电路做了两次
7、实验，记录的数据如表一所示。 在对数据进行分析和论证时，小岩认为该实验应有如下结论：并联电路中各支路电流都相等；干路电流与支路电流的关系为I干=nI支。(n为支路条数)由于本组其他同学对小岩得出的结论有异议，于是他们又选用了一个“3.8V 0.3A”和一个“2.5V 0.3A”的小灯泡，重新做了两次实验，得到的数据如表二所示。表二A点的电流IAAB点的电流IBAC点的电流ICA第一次测量0.220.260.48第二次测量0.180.220.40在重新实验，拆接电路时，开关必须_。如果你是组内成员，根据表二数据，你如何评价小岩的观点?结合本次实验对你的启发，谈谈在探究物理规律时应该注意什么?(写
8、出一条即可)【答案】断开 小岩的结论是在特殊情况下得出的，根据表二中的数据可知：IAIB，I干nI支，所以小岩的观点不具有普遍性。 分析实验数据总结规律的时候，不能只看到特殊情况，要注意寻找普遍规律等。【解析】(1)做电学实验，为了安全， 实验前需要断开开关。在拆接电路时也要断开开关。 小岩的结论是在特殊情况下 (两个支路灯泡相同)得出的，根据表二中的数据可知：IAIB，I干nI支，所以小岩的观点不具有普遍性。(3)分析实验数据总结规律的时候，不能只看到特殊情况，要注意寻找普遍规律；注意进行多次实验，根据多组数据归纳得出结论；注意依据实验要求合理选择实验器材；注意与别人交流，思考别人的意见，改
9、进自己的探究方案等。写出一条即可。【例题3】(2020云南模拟)“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。甲乙(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义， L1、 L2应该选择 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。(2)小明根据图甲连接好电路，闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该 。(3)测出L1两端的电压后，小明断开开关，准备拆下电压表，改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法是否正确？答： 。(4)测量完成后，进行小组交流讨论。下表选录了四个小组的数据，你认为这些数据是否合理，请说明理由。答： 。实验小组L
10、1两端电压/VL2两端电压/V串联总电压/V11.43.14.523.01.34.431.11.72.941.81.23.0【答案】(1)不相同(2)换用小量程，重做实验(3)错误(或不正确)(4)因为实验存在误差，所以四组数据都合理【解析】(1)两灯泡串联，要实相同的灯泡，两端电压相同，串联总电压等于一个灯泡两端电压的2倍。选择不同的灯泡，得出的结论是总电压等于两个灯泡两端电压之和，这样的结论有普遍意义。(2)电压表有两个量程，在灯泡两端电压不超过量程时，可以换用另一个小量程做实验，这样指针偏转明显，便于读数，结果更准确。(3)电压表接入电路中，必须让它的正接线柱与电源正极方向相接，负接线柱
11、与电源负极方向相接。(4)实验中测量的数据都是有误差的，只要电路正确、操作正确，按照要求真确读数，测量结果都是合理的。【点拨】在解决“探究串联电路的电压关系”的实验时，主要把握电压表使用与读数；会根据实验表格归纳总结结论。对误差概念要正确认识。【对点】如图所示，在探究“串联电路电压的关系”时，闭合开关S后，电压表V1的示数是2.5V，V2的示数是3.8V，则电压表V3的示数是( ) A1.3V B2.5V C3.8V D6.3V【答案】D【解析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测L1两端的电压，电压表V2测L2两端的电压，电压表V3测电源的电压，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电
12、压表V3的示数即电源的电压为：U3=U1+U2=2.5V+3.8V=6.3V。一、选择题1.如图所示，当开关S闭合时，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2(五块电表的读数均不为零)，那么下列关系式正确的是()AU2U1U3 I1I2 BU2U1+U3 I1I2CU3U1+U2 I1I2 DU3U1+U2 I1I2【答案】B【解析】根据电流的路径判断电路的串并联，只有一条路径的是串联，否则为并联；根据电压表与被测用电器并联、电流表与被测用电器串联判断电表测量的电路元件，根据串联电路的特点得出电表之间的关系。由电路图可知，电流从电源的正极出发，
13、依次经电流表A1、下面的电阻、上面的电阻、电流表A2回到电源的负极，即电路只有一条路径，两电阻串联，且两电流表均测电路中的电流；根据电压表与被测电路元件并联可知，电压表V1测下边电阻两端的电压，电压表V2测电源的电压，电压表V3测上面电阻两端的电压；根据串联电路中各处的电流相等可知，两电流表的示数关系：I1I2，故D错误，因串联电路中总电压等于各分电压之和可，所以三电压表的示数关系为：U2U1+U3，故AC错误，B正确。2.如图甲所示的电路中，开关闭合后，在没有观察电流表A1和电流表A2的两个接线柱的接法的情况下，发现指针指在如图乙所示的同一位置。则下列结论正确的是 ( ) AL1灯的电流为2
14、ABL2灯的电流为25AC两灯电阻之比为 R1：R2=1：2D两灯电阻之比为 R1：R2=4：1【答案】A【解析】由电路图可以知道，L1与L2两灯泡并联，电流表A2测量的是干路电流，电流表A1测量的是L2支路的电流，根据并联电路中，干路电流等于各个支路电流之和，可以判断出来两电流表的量程，根据分度值读出示数，进一步求出通过L1的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表的指针在如图乙所示的同一位置，所以，电流表A2的量程大于电流表A1的量程。所以电流表A2的量程为03A，电流表A1的量程为00.6A。所以电流表A2的分度值为0.1A，读数时要在表盘上方的刻度读取，干路电流I=2.5A，电流表A1的分度值为0.02A，读数时要在表盘下方的刻度读取，通过L2的电流I2=0.5A，则通过L1的电流I1=II2=2.5A0.5A=2A，所以选项A正确；由于电流表A1测量的是L2支路的电流，通过L2的电流I2=0.5A，所以选项B错误；因并联电路中各支路两端的电压相等，即U1=U2所以，由欧姆定律公式I=U/R可得，U1=I1R1 U2=I2R2所以I1R1=I2R2灯泡的电阻之比：R1：R2= I2：I1=0.5A /2A =1
