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命题点4 串、并联电路的电流、电压规律
串联电路中，
图13-T-4甲中，若灯泡$\mathrm{L}_1$发生断路，则电流$I_B$
串联电路中，
电路两端的总电压
等于各部分电路两端的电压
之和。并联电路中，干路电流
等于各支路电流
之和。图13-T-4甲中，若灯泡$\mathrm{L}_1$发生断路，则电流$I_B$
变为0
，电流$I_C$不变
，电流$I_A$变小
。图乙中，若灯泡$\mathrm{L}_1$发生断路，则电压$U_1$变为0
，电压$U_2$不变
，电压$U$变大
；若灯泡$\mathrm{L}_1$发生短路，则电压$U_1$变为0
，电压$U_2$变大
，电压$U$不变
。（均选填“变大”“变小”“不变”或“变为0”）答案
1.电路两端的总电压
2.各部分电路两端的电压
3.干路电流
4.各支路电流
5.变为0
6.不变
7.变小
8.变为0
9.不变
10.变大
11.变为0
12.变大
13.不变
2.各部分电路两端的电压
3.干路电流
4.各支路电流
5.变为0
6.不变
7.变小
8.变为0
9.不变
10.变大
11.变为0
12.变大
13.不变
解析
【分析】
首先明确串并联电路的电流、电压基本规律：串联电路总电压等于各部分电路电压之和，并联电路干路电流等于各支路电流之和。接着分析甲图（并联电路）：L₁断路时，该支路无电流，故IB变为0；并联电路各支路独立工作，L₂支路不受影响，电流IC不变；干路电流IA=IB+IC，IB变为0，因此IA变小。再分析乙图（串联电路）：若L₁断路，电路断开，L₁两端电压等于电源电压，故U₁变大；L₂支路无电流，U₂=IR，所以U₂变为0；总电压U等于电源电压，保持不变。若L₁短路，L₁两端电压为0，故U₁变为0；此时电路中只有L₂，U₂等于电源电压，因此U₂变大；总电压U仍等于电源电压，不变。
【解析】
1. 串并联电路规律：串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
2. 甲图（并联）故障分析：
L₁断路，该支路电流IB变为0；
L₂支路独立工作，电流IC不变；
干路电流IA=IB+IC，IB为0，故IA变小。
3. 乙图（串联）故障分析：
L₁断路：电路断开，U₁等于电源电压，故U₁变大；L₂无电流，U₂=0，即U₂变为0；总电压U为电源电压，不变。
L₁短路：L₁两端电压为0，故U₁变为0；此时L₂两端电压等于电源电压，U₂变大；总电压U不变。
【答案】
电路两端的总电压；各部分电路两端的电压；干路电流；各支路电流；变为0；不变；变小；变大；变为0；不变；变为0；变大；不变
【知识点】
串联电路电压规律；并联电路电流规律；电路故障分析
【点评】
本题考查串并联电路的电流、电压规律及电路故障分析，需掌握串并联电路的特点，理解断路、短路对电路的影响，属于基础题型，注重基础知识的应用。
【难度系数】
0.5
首先明确串并联电路的电流、电压基本规律：串联电路总电压等于各部分电路电压之和，并联电路干路电流等于各支路电流之和。接着分析甲图（并联电路）：L₁断路时，该支路无电流，故IB变为0；并联电路各支路独立工作，L₂支路不受影响，电流IC不变；干路电流IA=IB+IC，IB变为0，因此IA变小。再分析乙图（串联电路）：若L₁断路，电路断开，L₁两端电压等于电源电压，故U₁变大；L₂支路无电流，U₂=IR，所以U₂变为0；总电压U等于电源电压，保持不变。若L₁短路，L₁两端电压为0，故U₁变为0；此时电路中只有L₂，U₂等于电源电压，因此U₂变大；总电压U仍等于电源电压，不变。
【解析】
1. 串并联电路规律：串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
2. 甲图（并联）故障分析：
L₁断路，该支路电流IB变为0；
L₂支路独立工作，电流IC不变；
干路电流IA=IB+IC，IB为0，故IA变小。
3. 乙图（串联）故障分析：
L₁断路：电路断开，U₁等于电源电压，故U₁变大；L₂无电流，U₂=0，即U₂变为0；总电压U为电源电压，不变。
L₁短路：L₁两端电压为0，故U₁变为0；此时L₂两端电压等于电源电压，U₂变大；总电压U不变。
【答案】
电路两端的总电压；各部分电路两端的电压；干路电流；各支路电流；变为0；不变；变小；变大；变为0；不变；变为0；变大；不变
【知识点】
串联电路电压规律；并联电路电流规律；电路故障分析
【点评】
本题考查串并联电路的电流、电压规律及电路故障分析，需掌握串并联电路的特点，理解断路、短路对电路的影响，属于基础题型，注重基础知识的应用。
【难度系数】
0.5
重点实验再现
实验一 探究串联电路中电流和电压的特点
1. 发现问题、提出问题:小明发现装饰路旁小树和大楼的节日小彩灯可以烘托节日的气氛，小树或大楼上的小彩灯是串联连接的。在串联电路中电流和电压有什么特点呢？下面通过实验进行探究。
2. 实验器材:电流表和电压表各一只、学生电源、不同规格的小灯泡多个、开关一个、导线若干。电路图如图13-T-5所示。
3. 猜想与假设:通过点A、B、C三处的电流$I_A$、$I_B$、$I_C$之间的关系是
4. 实验过程
(1)按照上面电路图连接实物电路。
(2)用电流表测量通过点A、B、C三处的电流，将测得的数据填入表一中。
(3)用电压表测出灯$L_1$两端电压$U_1$、灯$L_2$两端电压$U_2$、灯$L_1$和$L_2$两端总电压$U$，将测得得数据填入表二。
(4)
表一
表二
(5)分析实验数据，得出实验结论。
5. 实验结论
(1)由表一可得:
用公式表示:
(2)由表二可得:
用公式表示:
6. 评估交流
(1)在A、B、C三处同时接入电流表，可以使实验操作更简单方便。
(2)在$L_1$两端、$L_2$两端、$L_1$和$L_2$两端同时接入电压表，可以使实验操作更简单方便。
实验一 探究串联电路中电流和电压的特点
1. 发现问题、提出问题:小明发现装饰路旁小树和大楼的节日小彩灯可以烘托节日的气氛，小树或大楼上的小彩灯是串联连接的。在串联电路中电流和电压有什么特点呢？下面通过实验进行探究。
2. 实验器材:电流表和电压表各一只、学生电源、不同规格的小灯泡多个、开关一个、导线若干。电路图如图13-T-5所示。
3. 猜想与假设:通过点A、B、C三处的电流$I_A$、$I_B$、$I_C$之间的关系是
$I_A=I_B=I_C$
；灯$L_1$两端电压$U_1$、灯$L_2$两端电压$U_2$、灯$L_1$和$L_2$两端总电压$U$之间的关系是$U=U_1+U_2$
。4. 实验过程
(1)按照上面电路图连接实物电路。
(2)用电流表测量通过点A、B、C三处的电流，将测得的数据填入表一中。
(3)用电压表测出灯$L_1$两端电压$U_1$、灯$L_2$两端电压$U_2$、灯$L_1$和$L_2$两端总电压$U$，将测得得数据填入表二。
(4)
换用不同规格的灯泡
或改变电源电压
等，重复上述实验并记录数据。表一
表二
(5)分析实验数据，得出实验结论。
5. 实验结论
(1)由表一可得:
在串联电路中，电流处处相等
；用公式表示:
$I=I_1=I_2=\dots\dots=I_n$
。(2)由表二可得:
在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和
；用公式表示:
$U=U_1+U_2+\dots\dots+U_n$
。6. 评估交流
(1)在A、B、C三处同时接入电流表，可以使实验操作更简单方便。
(2)在$L_1$两端、$L_2$两端、$L_1$和$L_2$两端同时接入电压表，可以使实验操作更简单方便。
答案
3. $I_A=I_B=I_C$；$U=U_1+U_2$
4. (4)换用不同规格的灯泡；改变电源电压
5. (1)在串联电路中，电流处处相等；$I=I_1=I_2=\dots\dots=I_n$
(2)在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；$U=U_1+U_2+\dots\dots+U_n$
4. (4)换用不同规格的灯泡；改变电源电压
5. (1)在串联电路中，电流处处相等；$I=I_1=I_2=\dots\dots=I_n$
(2)在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；$U=U_1+U_2+\dots\dots+U_n$
解析
【分析】
这道题是探究串联电路中电流和电压的特点，解题思路如下：1. 根据串联电路的结构特点（电流只有一条路径），可猜想电流处处相等；根据电压的分配规律，猜想总电压等于各部分电路电压之和。2. 实验中为避免偶然性、使结论具有普遍性，需通过换用不同规格的灯泡或改变电源电压重复实验。3. 分析实验数据，总结出串联电路的电流和电压规律。
【解析】
3. 串联电路中电流只有一条路径，因此猜想三处电流相等，即$I_A=I_B=I_C$；串联电路总电压等于各部分电路电压之和，因此猜想总电压$U$等于$L_1$、$L_2$两端电压之和，即$U=U_1+U_2$。
4. (4) 为使实验结论具有普遍性，避免偶然性，需换用不同规格的灯泡或改变电源电压，重复实验并记录数据。
5. (1) 分析表一实验数据，可得结论：在串联电路中，电流处处相等；用公式表示为$I=I_1=I_2=\dots\dots=I_n$。
(2) 分析表二实验数据，可得结论：在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；用公式表示为$U=U_1+U_2+\dots\dots+U_n$。
【答案】
3. $I_A=I_B=I_C$；$U=U_1+U_2$
4. (4)换用不同规格的灯泡；改变电源电压
5. (1)在串联电路中，电流处处相等；$I=I_1=I_2=\dots\dots=I_n$
(2)在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；$U=U_1+U_2+\dots\dots+U_n$
【知识点】
串联电路电流特点、串联电路电压特点、探究串联电路电流电压规律实验
【点评】
本题是电学基础实验题，围绕串联电路电流和电压特点的探究展开，考查了猜想、实验操作、结论总结等环节，注重实验的科学性（多次实验的目的），是掌握串联电路基本规律的典型题目。
【难度系数】
0.2
这道题是探究串联电路中电流和电压的特点，解题思路如下：1. 根据串联电路的结构特点（电流只有一条路径），可猜想电流处处相等；根据电压的分配规律，猜想总电压等于各部分电路电压之和。2. 实验中为避免偶然性、使结论具有普遍性，需通过换用不同规格的灯泡或改变电源电压重复实验。3. 分析实验数据，总结出串联电路的电流和电压规律。
【解析】
3. 串联电路中电流只有一条路径，因此猜想三处电流相等，即$I_A=I_B=I_C$；串联电路总电压等于各部分电路电压之和，因此猜想总电压$U$等于$L_1$、$L_2$两端电压之和，即$U=U_1+U_2$。
4. (4) 为使实验结论具有普遍性，避免偶然性，需换用不同规格的灯泡或改变电源电压，重复实验并记录数据。
5. (1) 分析表一实验数据，可得结论：在串联电路中，电流处处相等；用公式表示为$I=I_1=I_2=\dots\dots=I_n$。
(2) 分析表二实验数据，可得结论：在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；用公式表示为$U=U_1+U_2+\dots\dots+U_n$。
【答案】
3. $I_A=I_B=I_C$；$U=U_1+U_2$
4. (4)换用不同规格的灯泡；改变电源电压
5. (1)在串联电路中，电流处处相等；$I=I_1=I_2=\dots\dots=I_n$
(2)在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；$U=U_1+U_2+\dots\dots+U_n$
【知识点】
串联电路电流特点、串联电路电压特点、探究串联电路电流电压规律实验
【点评】
本题是电学基础实验题，围绕串联电路电流和电压特点的探究展开，考查了猜想、实验操作、结论总结等环节，注重实验的科学性（多次实验的目的），是掌握串联电路基本规律的典型题目。
【难度系数】
0.2
