
電流的強弱電流表串聯(lián)電路的電流規(guī)律并聯(lián)電路的電流規(guī)律
1. 物理意義 表示電流的強弱。要點精析:同一燈泡,通過的電流越大,燈泡的亮度越亮。2. 符號 I。3. 單位(1)在國際單位制中,電流的單位是安培,簡稱安,用字母A 表示。
(2)比安培小的單位有毫安(mA)、微安(μA)等。(3)運用形象記憶法,利用圖1 來記憶電流的單位之間的換算關系:(4)常用單位與安培間的關系:1 mA=10-3 A; 1 μA =10-6 A。
特別提示:1.電流的強弱簡稱電流,這個簡稱“電流”指的是一個物理量,而電流的形成中的“電流”則指的是一種現(xiàn)象。2.實際答題中,有的學生常常將電流的符號“I ”與電流的單位符號“A”相混淆。3. 注意單位的正確換算.
通過一個燈泡的電流為0.2 A,等于 _______mA;某半導體收音機的電流為50 mA,等于 _______A;常用電冰箱的電流為1.2 A,等于__________ μA;計算器工作時的電流為80 μA,等于 __________A。
解題秘方:運用三步換算法來換算:(1)數(shù)字不變;(2)原數(shù)字乘進率;(3)將原單位變成目標單位。換算過程如圖2 所示:
解析:0.2 A=0.2×103 mA=200 mA,50 mA=50×10-3 A=0.05 A,1.2 A=1.2×106 μA,80 μA=80×10 -6 A=8×10-5 A。
1-1. 電流單位的換算:(1) 手電筒中的電流為150 mA=_________A。(2) 計算器中的電流為100μA=_________A。(3)實驗用小燈泡中的電流為0.3 A=_________mA。
1. 測量工具 電流表。2. 電流表的使用方法
3. 選擇電流表量程的方法(1)估測被測電流大小,根據(jù)估測的電流值選擇恰當?shù)碾娏鞅砹砍?;?) 在不能估計電流大小的情況下,可采用試觸的方法來選擇量程。學生實驗用電流表有兩個量程(0 ~ 0.6 A,0 ~ 3 A),應該先選用大量程進行試觸,因為若選用小量程進行試觸,電流表的指針有可能會馬上擺到最大刻度處而對其造成損傷,因此,應該選用其大量程進行試觸。4. 用等效法分析含有電流表的電路可將電流表等效為導線來看,將電路進行簡化。
特別提醒:選擇電流表量程的原則:(1) 若電流表指針指示的刻度在小量程范圍內,則選用小量程;(2) 若示數(shù)在小量程與大量程之間,則用大量程;(3) 若指針偏轉超過大量程,則需換更大量程的電流表。
如果想用電流表測量電路中通過燈泡L1 的電流,如圖3 所示的電路圖中正確的是( )
解題秘方: 看電路圖判斷電流表的使用是否正確,需從三個方面進行觀察:(1)看是否串聯(lián)接入電路;(2)看其正負接線柱是否接反;(3)看是否串聯(lián)接入被測的那一部分電路。解析:A 圖中電流表與燈泡L1 并聯(lián)后直接接在電源兩端,D 圖中電流表正負接線柱接反,均是錯誤的。C 圖中電流表測通過燈泡L2 的電流,不合題意。
2-1.[中考·吉林]如圖4 所示,能正確地測出通過小燈泡L2 電流的電路是( )
請根據(jù)如圖5 甲所示的電路圖,用筆畫線代替導線,將圖乙中的實物圖連接起來使之完整。
解題秘方:連接用電流表測量電流的電路,先通過電路圖分析電流表所在的位置,再按照連接電路的一般方法按順序連接。若電路為并聯(lián)電路,且電流表在支路上,可以先連接含有電流表的支路,再連接另一條支路。解析:先讀出電流的路徑:開關S 閉合后,電流從電源正極出發(fā),經(jīng)過開關S 后分成兩路,一路經(jīng)過燈泡L2 和電流表,另一路經(jīng)過燈泡L1,兩路匯合后回到電源負極;再用線表示出電流的路徑。
猜想:流過A、B、C各點的電流大小可能存在什么關系?
實驗1:串聯(lián)電路的電流規(guī)律
1. 實驗探究 探究串聯(lián)電路中各處電流的關系。(1)實驗方法:分析歸納法。(2) 如何進行多次測量:①換用不同規(guī)格的燈泡進行多次實驗;②換用不同規(guī)格的電源進行多次實驗。(3)進行多次實驗的目的:避免出現(xiàn)偶然性,尋找普遍規(guī)律。注:本實驗進行了多次實驗,分析處理數(shù)據(jù)時并沒有取平均值,因此,本實驗進行多次實驗的目的不是為了減小誤差。
(4)實驗操作基本要求①注意正確連接電流表;②運用試觸法合理地選擇電流表的量程;③ 連接含有電流表的電路時,應將電流表作為一個用電器來看待,依次按順序連接。2. 串聯(lián)電路的電流規(guī)律(1)規(guī)律:串聯(lián)電路中,各處電流相等。(2)表達式:I=I1=I2。
特別提醒:1.在換用不同規(guī)格的燈泡進行多次實驗時,可以同時更換兩個燈泡的規(guī)格,也可以每次只更換其中一個燈泡的規(guī)格。2.在多次實驗中,每次實驗中兩個燈泡的規(guī)格要盡可能不同。3.不要受思維定式的影響,錯誤地認為電流每經(jīng)過一個用電器都要減小一些,從而認為電源正極處電流最大。
在“探究串聯(lián)電路中各點的電流有什么關系”時,小明設計的實驗如下。把兩個燈泡L1、L2 串聯(lián)起來接到如圖1 所示的電路中,分別把圖中A、B、C 各點斷開,把 ________接入,測量流過的電流,看看它們之間有什么關系。換上另外兩個小燈泡,再次測量三點的 ________,看看是否還有同樣的關系。下表是兩次測量的記錄數(shù)據(jù)。
(1)在拆接電路時,開關S 必須處于 _______狀態(tài)。(2)結論:串聯(lián)電路中各處電流_______。
解題秘方:這類實驗題實質上屬于驗證性探究,答題時注意以下技巧:(1)常用元件操作要求用于具體的實驗分析中。如連接電路時開關要斷開。(2)歸納結論時,可以直接用教材已有的結論。(3)本實驗多次測量的目的要與測量長度時多次測量的目的區(qū)別開。
解析:探究串聯(lián)電路中各處電流的關系,需要用電流表測量出有代表性的幾個位置的電流,然后分析數(shù)據(jù)并歸納出結論。
1-1. 如圖2 是“探究串聯(lián)電路電流特點”的實驗電路圖。(1)實驗中選擇兩個小燈泡的規(guī)格是_______ ( 填“相同”或“不同”)的。
(2)上表是某同學實驗中的一組數(shù)據(jù):指出上述表格所記錄的數(shù)據(jù)中,明顯錯誤的數(shù)值是________,造成錯誤的原因是_______________________________。
選用小量程卻按大量程讀數(shù)
(3)實驗中,若取下燈泡L1,則燈L2 ______(填“能”或“不能”)發(fā)光。
點撥:(1)為得出具有普遍性的結論,應選用兩個規(guī)格不同的燈泡;(2)因串聯(lián)電路電流處處相等,明顯錯誤的數(shù)值是1.5,原因在于選用小量程卻按大量程讀數(shù)了; (3)串聯(lián)電路中只有一條電流的路徑,若取下燈泡L1,則燈L2不能發(fā)光。
實驗2:并聯(lián)電路的電流規(guī)律
1. 實驗探究 探究并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關系的實驗方法、進行多次實驗的方法和實驗操作的基本要求與探究串聯(lián)電路電流的規(guī)律相同。2. 并聯(lián)電路電流的規(guī)律(1)規(guī)律:并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和。(2)表達式:I =I1 + I2。3. 通過對比加強對串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電流規(guī)律的理解。
串聯(lián)和并聯(lián)電路中電流的規(guī)律
易錯提醒:在實驗探究中,若選用兩個規(guī)格相同的燈泡進行實驗,將發(fā)現(xiàn)兩條支路的電流相同。注意,各支路電流相等不屬于并聯(lián)電路電流的普遍規(guī)律。若已知流過兩個用電器的電流相等,不能就認為這兩個用電器一定是串聯(lián)。因為,并聯(lián)電路各支路的電流也有可能相等。
[中考·鄂州] 某實驗小組想探究并聯(lián)電路中電流的規(guī)律,曉丹同學猜想:并聯(lián)電路中各支路電流相等。她設計了如圖3 所示的電路,準備測量a、b、c 三處的電流,并從實驗室取來電流表3 只、燈泡2 只、開關1 個、電池和導線若干進行實驗。
(1)畫好電路圖后,曉丹同學開始連接電路,在連接電路過程中,開關應該是_______的。檢查電路連接無誤后,她開始實驗,并讀出電流表示數(shù)記錄在表格中。曉丹同學分析數(shù)據(jù)后得出結論:并聯(lián)電路中各支路電流相等。
(2)曉丹得出錯誤的實驗結論,主要原因是 _________________________________。(3)請你對接下來的實驗提出改進措施:_______________________________。(寫出一條即可)
利用相同規(guī)格的燈泡進行實驗
利用不同規(guī)格的燈泡進行多次實驗
解題秘方:針對“探究并聯(lián)電路電流的規(guī)律”有關問題的思維過程與“探究串聯(lián)電路電流的規(guī)律”的思維過程相同, 如儀器的基本操作要求和多次實驗的目的等問題。分析本實驗時還要注意,為了尋找普遍規(guī)律,選用的兩個燈泡的規(guī)格要不同,多次實驗要更換不同規(guī)格的燈泡。
解析:在探究規(guī)律的實驗中,為了更好地發(fā)現(xiàn)規(guī)律,應進行多次實驗。為了避免得出特殊性的結論,應利用不同規(guī)格的器材進行實驗。為了測出并聯(lián)電路中干路和各支路的電流,可用多只電流表一次測出,也可用一只電流表多次測出。前者的好處是實驗操作簡單,省時快捷。
2-1. 某物理學習小組利用如圖4 甲所示的電路圖探究并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關系。按照電路圖連接電路,進行測量并將所得數(shù)據(jù)記錄在表格中。
(1)測量A 點電流時電流表示數(shù)如圖乙所示,I A= _______A。
(2)小明指出僅測量一組實驗數(shù)據(jù)就得出結論存在偶然性,為改進這一不足,你認為接下來應進行的實驗操作是 _________________________________。
更換不同規(guī)格的小燈泡進行多次實驗
(3)經(jīng)過改進實驗后可以得出干路電流與各支路電流的關系是____________ 。
1. 使用電流表常見的錯誤: 電流表與被測用電器并聯(lián);電流表正、負接線柱接反;電流表直接接在電源的兩極上。2.電流表量程的選擇:
(1)先估計被測電流的大小,再根據(jù)估計的電流值選擇電流表的量程。若不能估計被測電流的大小,應該用試觸法來選擇量程。
(2)學生用電流表有“0~0.6 A”和“0~3 A”兩個量程。若被測電流小于0.6 A,選用“0~0.6 A”的量程;若被測電流大于0.6 A,小于3 A,選用“0~3 A”的量程;若被測電流大于3 A,則需換用其他有較大量程的電流表。
1. 串聯(lián)電路中各處電流一定相等。并聯(lián)電路各支路電 流有可能相等,也有可能不相等;各支路電流相等不是并聯(lián)電路中電流的一般規(guī)律。
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