认识实验一：电学测量型实验
实验一、探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
【实验目的】探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
【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。
【实验电路】电路图：
【实验步骤】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IA；c、把电流表分别改接在支路中的B、C处，分别测出两处电流IB、IC。
【实验表格】实验表格：
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A点的电流IA |
B点的电流IB |
C点的电流IC | |
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第一次测量 | |||
|
第二次测量 |
【实验结论】实验结论：并联电路的电流规律IA=IB IC。
【考向点拨】
1.实验方法：归纳法；
2.多次测量的目的：避免偶然性，使结论具有普遍性；
3.电流规律：干路电流等于各支路电流的之和；
4.电流表的连接：电流从正极流入，从负极流出；
5.电流表量程的选择：用试触法确定；
6.更换不同小灯泡的目的：进行多次测量，寻找普遍规律；
7.各支路电流是否相同：两个支路小灯泡相同时间，支路电流相同；小灯泡不相同时，支路电流不相同。
【典例1】（2021·广西贺州·中考真题）如图所示，在探究“并联电路的电流特点”的实验中，小明设计了如图甲电路进行实验：
（1）实验中，小明应该选择两个小灯泡规格是________（选填“相同”或“不相同”）的；
（2）请用笔画线代替导线，按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整（导线不得交叉）；_______
（3）小明在连接电路时，开关应处于________（选填“闭合”或“断开”）状态；
（4）小明先将电流表接在
所在的支路上，闭合开关，观察到灯
发光，但灯
不亮，电流表的示数为零，电路可能在的故障是_______（选填“灯
断路”或“灯
短路”）；
（5）排除故障后，他测出了
支路上的电流
，然后他把电流表依次接入电路分别测量出
支路电流
、干路电流
，两次测得的结果都如图丙所示，则
_______A、
_______A．小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是________（写关系式即可）；
（6）本次实验的不足之处是：_______。
【答案】不相同；如图；断开；L1断路；0.2；1；I=I1 I2；仅有一组实验数据，结论不具有普遍性。
【解析】（1）[1]实验中，为得出普遍性的规律，选择两个小灯泡的规格应该是不相同的。
（2）[2]由图甲知，L1、L2并联，电流表与L1串联，故连接如下：
（3）[3]为保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。
（4）[4]灯L1不发光，电流表的示数为零，可能是灯泡L1短路或断路造成的， 灯
发光，说明电路故障是L1断路。
（5）[5][6][7]干路电流I大于支路电流I2，说明测量干路电流I使用了大量程，测量支路电流I
2使用了小量程，大量程的分度值是0.1A，小量程的分度值是0.02A，因此干路电流
为1A，支路电流
I2为0.2A，则有0.8A 0.2A=1A
由此得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：I=I1 I2。
（6）[8]本次实验只测了一组数据就得出结论，结论不具有普遍性，应更换灯泡测出多组实验数据，得出普遍性的结论。
【典例2】（2021·四川成都市·中考真题）在“探究并联电路中的电流规律”实验中：
（1）小罗同学设计的实验电路如图甲所示，她选用的电源电压是3V。关于小灯泡规格的选择，下列说法正确的是______；
A．没有限制，可以任意选取 B．小灯泡的额定电压必须为3V
C．小灯泡的规格应该不同 D．必须保证小灯泡的额定电流相同
（2）小罗同学将电流表接在A处，闭合开关，电流表指针位置如图乙所示。她的电流表量程选择正确吗？答：______；
（3）在得出实验结论时，我们将图甲中A、B处的电流称为支路中的电流，C处的电流称为______电流。
【答案】C；正确；干路。
【解析】（1）[1]在实验探究中，应选择不同规格的小灯泡，才能避免实验结论的偶然性。故C选项正确。
（2）[2]电流表接在A处，测的是支路电流，所以此时量程选择正确。
（3）[3]由电路图知，C处是并联电路的干路部分，通过的电流为干路电流。
1．小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。她们连接的电路如图所示。
（1）当小敏用开关“试触”时，发现电流表A1 无示数、电流表A2 的指针快速右偏，两灯均不发光．由此可知，她们连接的电路发生了________故障；若闭合开关S，可能造成的后果是________。
（2）小英只改接了电路中的一根导线，电路便连接正确了，请你在图中画出她的改法。（在错接的导线上画×，然后画出正确的接线）（__________ ）
（3）她们利用改正后的电路进行实验：闭合开关S后，读出两块电流表的示数，得出的初步结论是：________。
【答案】短路；电流表；A2；被烧坏；如图；在并联电路中，干路电流大于支路电流。
【解析】（1）电流表A1 无示数、电流表A2 的指针快速右偏，两灯均不发光，由此可知电路发生了短路故障，若闭合开关S，由于电路发生短路，电路中电流过大，可能造成的后果是电流表A2 被烧坏。
（2）改正电路如图：
（3）利用改正后的电路进行实验，闭合开关S后，读出两块电流表的示数，得出的初步结论是：在并联电路中，干路电流大于支路电流。
2.小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)如图甲是他们设计的电路图，若电源是两节新的干电池，则电压为______。图乙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是______（选填“A”、“B”或“C”）处的电流；
(2)请在图乙中移动一根导线，测量A处的电流。在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路______。移动后电流表示数将会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(3)测出A、B、C三处的电流如表所示，由此得出初步结论：______（只写表达式）。针对“初步”的理解，小梅指出接下来操作方法是：______，目的是______。
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位置 |
A |
B |
C |
|
电流I/A |
0.3 |
0.24 |
0.54 |
【答案】3V；C；如图；变小；
；可换不同规格小灯泡，再次进行实验；寻找普遍规律。
【解析】(1)一节新干电池的电压是1.5V，若电源是两节新的干电池，则电压为3V。
电流流过两灯泡后，再汇总流向电流表，电流表测的是干路电流，所以此时电流表测量的是C处的电流。
(2)测量A处的电流，那么电流表需要和灯泡L1串联，观察图乙可知，可以把灯泡L2与电流表的正接线柱的接线改为灯泡L2与电流表的负接线柱的接线，这时电流表和灯泡L1串联后再和灯泡L2并联；如下图所示。
从实物图可以看到，一开始电流表测的是干路电流，移动后，电流表测的是支路电流，电流表示数是变小的。
(3)观察表中数据可知，A处电流加上B处电流，是等于C处电流大小，由此得出初步结论：
。
针对“初步”的理解，小梅指出接下来操作方法是：可换不同规格小灯泡，再次进行实验，因为一次实验并不代表所有情况；目的是寻找普遍规律。
3.为了“探究并联电路中电流的关系”，艾伊钟同学设计了如图甲所示的实验电路图进行实验。
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实验次数 |
A处的电流IA/A |
B处的电流IB/A |
C处的电流IC/A |
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1 |
0.10 |
0.48 |
0.58 |
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2 |
0.20 |
0.20 |
0.40 |
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3 |
0.25 |
0.30 |
0.55 |
(1)连接电路的过程中开关应该______（选填“断开”或“闭合”）。将电流表连接在C处，闭合开关后，发现其指针位置如图乙所示，则通过干路的电流为______ A；
(2)若要测通过灯泡L1的电流，应该将电流表接在甲图中的______（选填“A”、“B”或“C”）处。实验过程中，艾伊钟误将电流表与L1并联，可能会出现的现象是______（多选）；
A．L2熄灭，L1更亮 B．L1、L2都不发光
C．电流表可能损坏 D．电流表指针不偏转
(3)如表所示，艾伊钟经过正确实验操作，反复实验得到了A、B、C三处的电流值。艾伊钟根据三次实验数据分析得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。在三次实验中以下操作无意义的是______；
A．更换不同规格的小灯泡 B．交换小灯泡的位置
C再并联一个小灯泡 D．更换不同电压的电源
(4)艾伊钟多次实验的目的______（选填“减小误差”或“使结论具有普遍性”）；
(5)艾伊钟家电路允许通过的最大总电流为30A，电路中现有以下用电器在工作：4台空调，每台空调电流为5A；一个冰箱，电流为1.5A；一个微波炉，电流为2A，则最多可入电流为0.2A的电灯______盏。
【答案】断开；0.46；A；BC；C；使结论具有普遍性；32。
【解析】(1)[1]连接电路的过程中为保护电路，开关应该断开。
[2]将电流表连接在C处，测量的是干路电流，由乙图可知，电流表接在0-0.6A档位，分度值为0.02A，故此时读数为0.46A。
(2)[3]若要测通过灯泡L1的电流，应该将电流表与灯泡L1串联，故应该接在A处。
[4]误将电流表与L1并联，则会将两条电路短路，可能L1、L2都不发光，同时因为电路中电流过大，有可能损坏电流表，故选BC。
(3)[5]如果再并联一个灯泡，则电路需要重新设计，还需要测量该灯泡经过的电流，故这种操作没有意义。而更换不同规格的小灯泡、交换小灯泡的位置、更换不同电压的电源等操作重复实验，可以更好地验证实验结果的正确性。
(4)[6]探究规律性的实验，多次实验的目的是为了使结论具有普遍性。
(5)[7]电路允许通过的最大总电流为30A，则若所述电器能够正常工作，设可以接入的电灯数为n，有
解得
，可接入此种电灯最多32盏。
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