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第五节 探究：串、并联电路中电流、电压的特点
十五章 电与电路
沪科版2024
物理观念 正确使用电流表、电压表，识记使用规则。会正确使用电流表电压表测量串联电路和并联电路中的电流、电压。
科学思维 会运用串、并联电路的电流、电压规律解决简单的问题。
科学探究 在探究串、并联电路的电流、电压规律的过程中，体验科学探究的步骤、方法和态度，巩固连接电路的训练。
科学态度 与责任 在实验中，培养学生处理信息能力、严谨的科学态度以及协作交流的精神。
核心素养
■ 电路连接奥秘：
串并联电路是电路的基本连接方式。串联像小火车车厢依次相连，电流只有一条路；并联如同多条车道，电流有多条路径。
● 串联：电器首尾相接。
● 并联：电器并列连接。
※ 掌握它们，就能揭开电路的神秘面纱
复习导入
复习导入
串并联电路定义
串联电路
电器或电子元件首尾依次连接，电流只有一条路径。
并联电路
电器或电子元件并列连接，电流有多条路径。
　　通过前面的学习我们知道，实际电路中有些用电器之间是串联的，有些用电器之间是并联的。如下视频中小灯泡L1和L2串联，闭合开关后灯泡亮度不同，则流过小灯泡L1和L2的电流、电压大小有怎样的关系呢
复习导入
一、【实验】探究串联电路中各处电流的关系
猜想与假设：
猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等。
猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，
C处的电流最大，A处的电流最小。
S
L2
A
B
C
L1
探究串联电流关系
串联电压特性
■ 电压关系：
串联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和。每个用电器分担一部分电压，用电器越多，每个用电器分得的电压越低。
●比如 两个灯泡串联，电源电压等于两灯泡电压之和。
※ 这体现了串联电路的分压原理
实验思路：
怎样得到串联电路中各处电流的关系呢？
通过上一节的学习知道，下图所示的电路中，只要在A、B、C三点接入电流表，分别测出不同位置的电流大小，便能得到该电路中电流的关系。
要测量电流，电流表必须串联接入电路
S
L2
B
C
L1
A
S
L2
A
B
C
L1
A
C
A
S
L2
B
L1
A
A
探究串联电流关系
实验过程：
1. 设计实验电路。
2. 根据电路图连接电路，并进行测量。
3. 把测量数据记录在表格中，并把操作中出现的问题写下来。
4. 换上另外两个规格不同的小灯泡 ，再次测量并记录各点的电流。
相同规格小灯泡
规格不同小灯泡
探究串联电流关系
交流讨论
①探究串联电路的电流规律时，
为了简化操作，可以在A、B、C三点
各接一个电流表。
②换用不同规格的灯泡再做几次的目的：是为了避免特殊性；使得出的结论具有普遍性。
③同一次实验过程中每个小灯泡的亮度可能不同，甚至有的小灯泡不亮，但这不能说明各处电流不相等，可能是由各灯泡的规格不同造成的。
探究串联电流关系
试验次数 小灯泡L1、L2 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
1 规格相同 0.24 0.24 0.24
2 规格相同 0.24 0.24 0.24
3 规格不同 0.22 0.22 0.22
4 规格不同 0.22 0.20 0.22
......
串联电路中，电流处处相等（IC＝IB＝IA）
从宏观上看，串联电路中电流处处相等，表示串联电路中的任意截面上，每秒通过的电荷数相等。
实验数据
探究串联电流关系
■ 电流特点：
在串联电路中，电流只有一条路径。电流处处相等，无论电路中有多少个电子器件，通过每个器件的电流都相同。
●例如 多个电阻串联，流经各电阻的电流一致。
※ 这是串联电路的重要特性之一
探究串联电流关系
【实验】探究并联电路中各处电流的关系
猜想与假设：
猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等。
猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，
A处的电流等于B、C处的电流之和。
S
L1
L2
B
C
A
探究并联电流关系
实验思路：
怎样得到并联电路中各处电流的关系呢？
根据并联电路的特点，可以通过实验 ，在并联电路中接入电流表，分别测量支路和干路中的电流大小，即测量通过A、B、C三点的电流大小来判定它们之间的关系。
S
L1
L2
B
C
A
A
S
L1
L2
B
C
A
S
L1
L2
B
C
A
A
A
探究并联电流关系
3.实验过程：
1. 设计实验电路。根据电路图连接电路，并进行测量。
2. 把测量数据记录在表格中，并把操作中出现的问题写下来。
3. 换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量并记录各点的电流。
相同规格小灯泡
规格不同小灯泡
探究并联电流关系
并联电路干路中的电流等于各支路中电流之和。
IA＝IB +IC
试验次数 小灯泡L1、L2 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
1 规格相同 0.44 0.22 0.22
2 规格相同 0.44 0.22 0.22
3 规格不同 0.42 0.22 0.2
......
4.实验数据：
探究并联电流关系
■ 串联定义：
串联电路是电器或电子元件首尾依次连接形成的。就像手拉手的小朋友，一个接着一个。
●元件相连紧密，电流顺序通过。
●这种连接使电路成为一个整体。
※ 理解串联连接，是认识电路的重要一步
电流路径
■ 电流特点：
在串联电路中，电流只有一条路径。如同单行道，只能朝一个方向前进。
●各处电流大小相等。
●不会出现分流情况。
※ 掌握电流路径，能更好分析电路
电路解析
■ 并联定义：
●并联电路中，总电流等于各支路电流之和。
可以想象成水流，干路的水流等于各支路水流之和。
★这是因为电流在分支处会分开流动。
■从电荷流动角度看，各支路的电荷总和就是干路的电荷。
※ 理解此原理，有助于分析复杂电路
实际应用
● 在实际电路中，知道这个特点能计算总电流。
比如多个电器并联时，可算出总电流大小。
★能合理选择合适的导线和开关。
■避免因电流过大引发安全问题。
※ 对电路设计和维护很重要
电路解析
　　我们通过前面的学习知道，在只有一个小灯泡的电路中，小灯泡两端的电压与电源两端的电压是相等的。
测量小灯泡两端电压
测量电源两端电压
　　在由两个或两个以上用电器组成的串联电路中，各用电器两端的电压与电源两端的电压有什么关系？ 我们通过实验验证下吧！
提出问题
探究串联电压关系
实验思路：
　　按照下图所示连接串联电路，用电压表分别测出：电池两端的电压，灯泡L1、灯泡L2两端的电压，导线上两点间的电压，分析这些电压之间的关系，就可以找出串联电路中电压的规律。
S
L2
L1
V
S
L2
L1
V
S
L2
L1
V
探究串联电压关系
猜想1：各用电器两端的电压之和等于电源电压。
猜想2：各用电器两端的电压与各导线两端电压之和等于电源电压。
猜想3：各用电器两端的电压相等，且等于电源电压。
实验猜想：
探究串联电压关系
实验过程：
1. 设计实验电路 并画出电路图。
2. 选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。
3. 将电压表的两端分别连接小灯泡L1、L2及电源两端，测量电压U1、U2、U总，并设计表格记录数据。
4. 换用不同规格的两个小灯泡，重做上述实验。
L2
L1
S
U总
U1
U2
探究串联电压关系
实验次数 小灯泡L1、L2 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V 电源两端电压U总/V
1 两个2.5V 1.4 1.4 2.8
2 两个3.8V 1.4 1.4 2.8
3 L1：2.5V L2：3.8V 1.7 1 2.8
......
分析论证：
L2
L1
S
U总
U1
U2
结论：串联电路两端的电压等于串联电路中各部分两端的电压之和。表达式：U总=U1+U2
探究串联电压关系
实验现象：2节干电池串联，电池组电压为U=3V。
3节干电池串联，电池组电压为U=4.5V
结论 ：串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。
即：U=U1+U2+U3+…… U=1.5V×n
（每节电池的电压为1.5V，n为电池节数）
并联电池组的电压
串联电池组的电压
做一做：把一节干电池的负极和另一节干电池的正极
连在一起（串联）组成电池组。分别测量每节干电池两端的
电压he'v测量这个电池组的电压。它们之间有什么关系？
并联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压。
【实验】探究并联电路中各处电压的关系
实验方案：
S
L1
L2
A
C
E
B
D
F
U1
U2
U总
采用规格相同或者规格不同的两个灯泡并联，分别测出电路AB、CD、EF之间的电压，并将实验数据记录在表格中。
探究并联电压关系
实验次数 灯泡 规格 U1/V U2/V U总/V
1 两个3.8V 2.8 2.8 2.8
2 两个6V 2.8 2.8 2.8
3 L1：3.8V L2：6V 2.8 2.8 2.8
......
并联电路中各支路两端的电压相等且等于电路两端的电压。
表达式：U总=U1=U2
实验结论
实验数据分析
探究并联电压关系
● 在并联电路里，各支路电压相等，这是并联电路的重要特性。
比如家里的电器，它们大多是并联的，每个电器两端的电压都一样。
★知道这个特点，能更好地理解电路的工作原理。
■当测量各支路电压时，会发现数值相同。
※ 掌握此特点，对分析电路很有帮助
探究并联电压关系
■ 串联电路：
用电器首尾依次连接，电流只有一条路径。比如一串小彩灯，一个坏了，其他都不亮。
■ 并联电路：
多个用电器并列连接，首首相连，尾尾相连，首进尾出。像家里的电器，可独立工作。
※ 通过定义，能快速区分串并联电路
电路识别法
原理
■ 电流特点：
串联电路中电流无分支，始终一条道；并联电路电流有分有合。
■ 判断依据：
看电流路径，无分支是串联，有分支是并联。
※ 电流法是识别电路的重要方法
方法
■ 观察电流走向：
从电源正极出发，看电流是否有分支。
■ 确定电路类型：
无分支为串联，有分支为并联。
※ 掌握电流法，轻松识别电路
电路识别法
电路识别法
串并联电路识别方法
定义法
串联：首尾相连
并联：首首相连，尾尾相连，首进尾出
电流法
电流无分支：串联
电流有分支：并联
L1
L2
L1
C
B
A
S
L2
C
B
A
L1
串联电路 并联电路
电流规律
数学表达式
电流处处相等
I＝I1＝I2
干路电流等于
各支路电流之和
I＝I1＋I2
S
课堂总结
下 课
Thanks!
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