实验:探究串联、并联电路中电流关系和电压关系
【目标】
1. 通过实验探究活动,会使用电流表测量电路中的电流,会使用电压表测量电路两端的电压。
2. 通过实验探究活动,探究串、并联电路中电流的关系和电压的关系。
【器材】
一只电流表、一只电压表、两只带小灯泡的灯座、一个开关、一个电池组(或一个学生电源)、若干导线。
【探究过程】 提出问题
1. 在如图一所示的串联电路中,A 、B 、C 三处的电流大小相等吗?在如图二所示的并联电路中,a 、b 、c 三处的电流大小相等吗?它们之间有什么等量关系?
图一 图二
2. 在如图三所示的串联电路中,灯1L 两端的电压1U 与2L 两端的电压2U 和串联电路两端电压U 相等吗? 它们之间有什么等量关系?在如图四所示的并联电路中,灯1L 两端的电压1U 与2L 两端的电压2U 和并联电路两端总电压U 相等吗? 它们之间有什么等量关系?
图三 图四
猜想与假设
请根据上述问题,写出你的猜想和假设。
1.在串联电路中,电路各处的电流是相等的。
2.在并联电路中,干路电路中的电流大小等于各支路电流之和。
3.串联电路两端的电压跟各部分电路两端的电压之和。
4.并联电路中,各支路两端的电压相等,等于干路电压。
进行实验(提示:不懂实物连接详看附表)
请你根据下面的实验方案和操作步骤,检验你的猜想与假设,或者参照下面的实验方案,自己设计实验检验自己的猜想与假设。
1. 按电路图一,将各电路器件摆放到水平桌面上,断开开关,依次连接成串联电路。
2. 用电流表分别串联在电路中的A 、B 、C 三处,闭合开关,测量出A 、B 、C 三处的电流大小,并记录在表一中。
3. 按电路图二,将各电路器件摆放到水平桌面上,断开开关,依次连接成并联电路。
4. 用电流表分别串联在电路中的a 、b 、c 三处,闭合开关,测量出a 、b 、c 三处的电流大小,并记录在表一中。
6. 用电压表分别并联在电路中灯1L 、2L 的两端及A 、B 两点之间,闭合开关,测量出灯1L 、2L 两端的电压大小和A 、B 两点之间的电压大小,并记录在表二中。
7. 按电路图四,将各电路器件摆放到水平桌面上,断开开关,依次连接成并联电路。
8. 用电压表分别并联在电路中灯1L 、2L 的两端及A 、B 两点之间,闭合开关,测量出灯1L 、2L 两端的电压大小和A 、B 两点之间的电压大小,并记录在表二中。
表二
9. 断开开关,整理实验器材。
实验注意事项:
(1)电路连接完成后,需用手撑开导线检查电路正确后,(特别注意电表的“+”“-”接线柱的连接,一定要使电流“+”进“-”出)再闭合开关。
(2)在不能估计电流、电压值时,要从电表的大量程开始“试触”(瞬时碰接),以选择合适的量程。
(用电表测量时,以指针偏转到满刻度的1/2~1/3时较为准确。
)
(3)记录电表示数时,要根据所选择的量程和分度值正确读数。
【分析与结论】
1. 通过分析实验记录表一可得出:串联电路中各处的电流大小是相等的,用公式表示为________ __,并联电路中,干路中的电流大小等于______________________________,用公式表示为____________________。
2. 通过分析实验记录表二可得出:串联电路两端的总电压跟各部分电路两端的电压之和___________,用公式表示为______________,并联电路中,各支路两端的电压_______________________,用公式表示为_____________________。
【思考与讨论】
1. 估计电路中的电流为 0.3~0.4A ,电流表有0~0.6A 和0~3A 两个量程。
若用电流表测电路中的电流,选用哪个量程测得的结果较为准确?
2. 估计被测电路两端电压为 1.2~1.5V ,选用电压表有0~3V 和0~15V 中哪个量程时,测得的结果较为准确?
3. 某同学在用电流表测量1L 、2L 串联电路中的电流时,接成了如图五所示的电路,请你分析,这将会出现什么样的情况?为什么?
图五
4. 某同学在用电压表测量1L 、2L 并联电路中的1L 两端的电压时,接成了如图六所示的电路,请你分析,这将会出现什么样的情况?为什么?
图六 【评价】
1. 自我评价:
2. 小组评价:
3. 教师评价:
附表:
1、串联电路电流A、B、C三处实物连接分别为:
2、并联电路电流A、B、C三处实物连接分别为:
3、串联电路电压实物连接:
4、并联电路电压实物连接:。