中学实验大全
物理探究实验虚拟实验

探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点

用电流表、电压表测量串联电路和并联电路中不同位置的电流和电压,找出它们之间的关系。

动手做实验 · Virtual Lab

点接线柱连导线,自己动手搭电路

实验步骤

正在搭建 3D 实验台

点一个接线柱,再点另一个接线柱,就连上了一根导线 · 点导线可以拆掉

第 1 步

串联电路中各处的电流

把电流表分别接在图中 A、B、C 三处,闭合开关,记录每一处的电流。灯泡 L₁ 的规格是「2.5 V 0.3 A」,L₂ 是「3.8 V 0.3 A」。

电路图照着它连
S+−L₁L₂AABC
电流表 · 特写
012300.20.40.6A
没有接入电路
电压表 · 特写
0510150123V
没有接入电路
操作
文字版:器材、步骤与结论适合备课、打印+

器材

  • 电池组(两节干电池)
  • 开关
  • 规格不同的小灯泡 2 个(2.5 V、3.8 V)及灯座
  • 电流表
  • 电压表
  • 导线若干
  1. 01

    按电路图连接串联电路,把电流表依次接在 A、B、C 三处,闭合开关,记录电流 I_A、I_B、I_C。

    要点每次改接电流表前,都要先断开开关。

  2. 02

    用电压表分别测出 L₁ 两端的电压 U₁、L₂ 两端的电压 U₂,以及两灯两端的总电压 U。

    要点电压表要并联在被测部分两端,正负接线柱不能接反。

  3. 03

    把两个灯泡改接成并联电路,把电流表分别接在干路 A 处和两条支路的 B、C 处,记录 I、I₁、I₂。

    要点干路电流比支路电流大,注意选择量程。

  4. 04

    用电压表分别测出并联电路中 L₁、L₂ 两端和电源两端的电压。

  5. 05

    换用不同规格的小灯泡,重复以上实验,比较数据,归纳结论。

    要点只测一组数据,结论可能是偶然的。

现象

串联电路中 A、B、C 三处的电流相等,两灯两端的电压之和等于总电压;并联电路中干路电流等于两条支路的电流之和,两个灯泡两端的电压相等,都等于电源两端的电压。

结论

串联电路中各处的电流相等:I = I₁ = I₂;电源两端的电压等于各用电器两端电压之和:U = U₁ + U₂。并联电路中干路电流等于各支路电流之和:I = I₁ + I₂;各支路两端的电压相等:U = U₁ = U₂。

记忆口诀

串联分压不分流,并联分流不分压

串联电路中电流处处相等,总电压分配在各用电器上;并联电路中各支路两端的电压相等,干路电流分配到各条支路上。

01 — Principle

实验原理

串联电路中电流只有一条路径;并联电路中电流在分支处分开,在汇合处又合到一起。用电流表测出电路中不同位置的电流,用电压表测出各部分电路两端的电压,比较这些数据,就能找到规律。为了使结论具有普遍性,要换用不同规格的小灯泡多做几次。

02 — Pitfalls

易错点

Q1为什么要选用两个规格不同的小灯泡?+

如果两个灯泡规格相同,并联时两条支路的电流相等,串联时两灯分到的电压相等,容易得出「各支路电流相等」「各部分电压相等」这样的错误结论。

Q2串联电路中,灯 L₁ 比 L₂ 亮,通过 L₁ 的电流是否更大?+

不是。串联电路中电流处处相等,通过两个灯泡的电流一样大。灯泡亮度不同,是因为它们两端的电压不同,实际功率不同。

Q3测得 U₁ + U₂ 比 U 略大一点,是实验失败了吗?+

不是。电表的读数只能精确到分度值,读数有误差,在误差范围内可以认为 U = U₁ + U₂。

Q4为什么要换用不同规格的灯泡多做几次实验?+

只做一次实验得出的结论可能是偶然的。多次实验,几组数据都满足同样的关系,才能得出普遍规律。

03 — Practice

典型例题

点选答案,立即查看解析答对 0 / 4
  1. 例 1

    两个灯泡串联在电路中,L₁ 比 L₂ 亮,通过它们的电流( )

  2. 例 2

    并联电路中,干路电流为 0.5 A,通过 L₁ 的电流为 0.3 A,则通过 L₂ 的电流为( )

  3. 例 3

    电源电压为 3 V,L₁、L₂ 串联,L₁ 两端的电压为 1.2 V,则 L₂ 两端的电压为( )

  4. 例 4

    在探究并联电路电流规律的实验中,测出一组数据后,下一步应该( )

04 — In Life

生活中的应用

串联:I 处处相等

小彩灯

一串节日小彩灯常常是串联的,电源电压分配在每个小灯泡上,所以每个灯泡两端的电压都不高。

并联:U = 220 V

家用电器

家里的电灯、电视机、冰箱都是并联的,各自独立工作,两端的电压都是 220 V。

I = I₁ + I₂ + …

插线板

同时使用的用电器越多,干路的电流越大,所以不能在一个插线板上同时使用太多大功率用电器。

05 — Safety

安全提示

  • 拆接电路、改接电表时都要先断开开关。
  • 电流表不能直接接在电源两极上,连接后检查无误再闭合开关。
  • 并联时干路电流较大,注意电流表的量程。

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