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城市的夜晚犹如一幅由无数灯光交织而成的绚丽画卷。这些灯光不仅提高了城市的夜间安全性,也为城市增添了独特的魅力和活力。同学们是否想过,这些灯是如何连接的？每盏灯能否实现独立控制？流经它们的电流有何特点？让我们一同点亮科学之光,揭开电路世界的神秘面纱！
实验目的
1.初步学会串联电路和并联电路的连接方法。
2.初步学会使用电流表测量电路中的电流。
3.了解串联电路和并联电路中各部分电流的关系。
实验准备
干电池2节,不同规格的小灯泡若干,开关3个,电流表1个,导线若干。
实验过程
1.测量串联电路的电流。
(1)按图3-2所示连接好电路,注意在连接电路时开关应断开。
(2)闭合和断开开关,观察并记录两灯泡是否发光：______
______。
(3)将开关改接到灯$L_1$和$L_2$之间或电源负极与灯$L_1$之间,闭合和断开开关,观察并记录两灯泡是否发光：______
______。
(4)闭合开关S,用电流表分别测出图中1、2、3位置的电流,记录在表3-1中。
(5)将$L_1$和$L_2$换成两个不同规格的灯泡接入电路,重复步骤(4)。
(6)再次将$L_1$和$L_2$换成两个不同规格的灯泡接入电路,重复步骤(4)。
表3-1 串联电路电流记录表
|实验序号|“1”位置电流$I_1/A$|“2”位置电流$I_2/A$|“3”位置电流$I_3/A$|
|1|____|____|____|
|2|____|____|____|
|3|____|____|____|
(7)比较上面实验中所得的数据,可得出什么结论？______
注意
1. 为避免电流表指针反向偏转,开关闭合前应先检查电流表正负接线柱的接线方向。
2. 为了避免电路中电流过大而损坏电流表,测量时应先选用较大的量程。如果发现电流表指针偏转角过小,再改用较小的量程。
2.测量并联电路的电流。
(1)按图3-3所示连接好电路,注意在连接电路时开关S应断开。
(2)闭合和断开开关S、$S_1、$$S_2,$观察并记录两灯泡是否发光：______。
S、$S_1、$$S_2$的作用分别是：______
______。
(3)闭合开关S、$S_1、$$S_2,$用电流表分别测出图中1、2、3位置的电流,记录在表3-2中。
(4)将$L_1$和$L_2$换成两个不同规格的灯泡接入电路,重复步骤(3)。
(5)再次将$L_1$和$L_2$换成两个不同规格的灯泡接入电路,重复步骤(3)。
表3-2 并联电路电流记录表
|实验序号|“1”位置电流$I_1/A$|“2”位置电流$I_2/A$|“3”位置电流$I_3/A$|
|1|____|____|____|
|2|____|____|____|
|3|____|____|____|
(6)比较上面实验中所得的数据,可得出什么结论？______
3.请根据下面的评价量表对实验过程进行评价。
表3-3 研究串、并联电路的电流特点评价量表
|评价指标|评价内容(请根据真实表现判断,做到的在“是”栏画“√”,未做到的在“否”栏画“√”)|自我评价|小结|
|||是|否|
|实验准备|(1)从实验盒中准确找出实验所需的各种电路元件|□|□|____|
|实验操作|(2)电流表正、负接线柱连接正确|□|□|
||(3)连接电路时开关断开|□|□|
||(4)能利用试触法选择合适的量程|□|□|
||(5)正确读出电流表的示数|□|□|
|实验习惯|(6)实验结束后,整理实验器材|□|□|
思考与讨论
1.若在测量前无法预估被测电流的大小,为什么要先用大量程试触？当电流表的指针偏转角度过小时,为什么要换用小量程？______
2.在研究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时,为什么要求所选用的两个灯泡规格不能相同？______
拓展研究
小科同学在校完成上述实验后,回家又利用电学器材盒里的电路元件连接了一个电路。他发现当开关$S_1、$$S_2$均闭合时,电流表示数为0.44A；断开$S_2、$闭合$S_1$时,电流表示数为0.20A；断开$S_1、$闭合$S_2$时,电流表示数为0。下框中画出了该电路中各元件的符号,请根据以上信息,将电路图补充完整。
实验目的
1.初步学会串联电路和并联电路的连接方法。
2.初步学会使用电流表测量电路中的电流。
3.了解串联电路和并联电路中各部分电流的关系。
实验准备
干电池2节,不同规格的小灯泡若干,开关3个,电流表1个,导线若干。
实验过程
1.测量串联电路的电流。
(1)按图3-2所示连接好电路,注意在连接电路时开关应断开。
(2)闭合和断开开关,观察并记录两灯泡是否发光：______
______。
(3)将开关改接到灯$L_1$和$L_2$之间或电源负极与灯$L_1$之间,闭合和断开开关,观察并记录两灯泡是否发光：______
______。
(4)闭合开关S,用电流表分别测出图中1、2、3位置的电流,记录在表3-1中。
(5)将$L_1$和$L_2$换成两个不同规格的灯泡接入电路,重复步骤(4)。
(6)再次将$L_1$和$L_2$换成两个不同规格的灯泡接入电路,重复步骤(4)。
表3-1 串联电路电流记录表
|实验序号|“1”位置电流$I_1/A$|“2”位置电流$I_2/A$|“3”位置电流$I_3/A$|
|1|____|____|____|
|2|____|____|____|
|3|____|____|____|
(7)比较上面实验中所得的数据,可得出什么结论？______
注意
1. 为避免电流表指针反向偏转,开关闭合前应先检查电流表正负接线柱的接线方向。
2. 为了避免电路中电流过大而损坏电流表,测量时应先选用较大的量程。如果发现电流表指针偏转角过小,再改用较小的量程。
2.测量并联电路的电流。
(1)按图3-3所示连接好电路,注意在连接电路时开关S应断开。
(2)闭合和断开开关S、$S_1、$$S_2,$观察并记录两灯泡是否发光：______。
S、$S_1、$$S_2$的作用分别是：______
______。
(3)闭合开关S、$S_1、$$S_2,$用电流表分别测出图中1、2、3位置的电流,记录在表3-2中。
(4)将$L_1$和$L_2$换成两个不同规格的灯泡接入电路,重复步骤(3)。
(5)再次将$L_1$和$L_2$换成两个不同规格的灯泡接入电路,重复步骤(3)。
表3-2 并联电路电流记录表
|实验序号|“1”位置电流$I_1/A$|“2”位置电流$I_2/A$|“3”位置电流$I_3/A$|
|1|____|____|____|
|2|____|____|____|
|3|____|____|____|
(6)比较上面实验中所得的数据,可得出什么结论？______
3.请根据下面的评价量表对实验过程进行评价。
表3-3 研究串、并联电路的电流特点评价量表
|评价指标|评价内容(请根据真实表现判断,做到的在“是”栏画“√”,未做到的在“否”栏画“√”)|自我评价|小结|
|||是|否|
|实验准备|(1)从实验盒中准确找出实验所需的各种电路元件|□|□|____|
|实验操作|(2)电流表正、负接线柱连接正确|□|□|
||(3)连接电路时开关断开|□|□|
||(4)能利用试触法选择合适的量程|□|□|
||(5)正确读出电流表的示数|□|□|
|实验习惯|(6)实验结束后,整理实验器材|□|□|
思考与讨论
1.若在测量前无法预估被测电流的大小,为什么要先用大量程试触？当电流表的指针偏转角度过小时,为什么要换用小量程？______
2.在研究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时,为什么要求所选用的两个灯泡规格不能相同？______
拓展研究
小科同学在校完成上述实验后,回家又利用电学器材盒里的电路元件连接了一个电路。他发现当开关$S_1、$$S_2$均闭合时,电流表示数为0.44A；断开$S_2、$闭合$S_1$时,电流表示数为0.20A；断开$S_1、$闭合$S_2$时,电流表示数为0。下框中画出了该电路中各元件的符号,请根据以上信息,将电路图补充完整。
答案
实验过程1（2）闭合开关，两灯泡都发光；断开开关，两灯泡都不发光。（3）闭合开关，两灯泡都发光；断开开关，两灯泡都不发光。（7）串联电路中各处电流相等。实验过程2（2）当S闭合，S1、S2均闭合时，L1、L2都发光；S闭合，S1闭合、S2断开时，L1发光，L2不发光；S闭合，S1断开、S2闭合时，L1不发光，L2发光；S断开时，两灯泡都不发光。S控制整个电路，S1控制L1支路，S2控制L2支路。（6）并联电路中干路电流等于各支路电流之和。思考与讨论1：防止电流过大损坏电流表；提高测量精度。2：避免结论偶然性，使结论更具普遍性。拓展研究：电源正极→电流表→S1→节点，节点分别连接L1（至电源负极）和S2-L2（至电源负极）。
解析
1.串联电路中开关控制整个电路，各处电流相等；并联电路中干路开关控制整个电路，支路开关控制所在支路，干路电流等于各支路电流之和。2.试触法保护电流表，小量程提高精度。3.不同规格灯泡避免结论偶然性。4.拓展电路中S1为干路开关，L1单独支路，L2与S2串联支路，电流表在干路。
