張虎崗
串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律是初中物理兩個(gè)重要規(guī)律,其中探究并聯(lián)電路中電流的規(guī)律是電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題經(jīng)??疾榈膬?nèi)容。該實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)較多,包括電路圖設(shè)計(jì)、電路連接、故障分析、電流表使用和讀數(shù),以及分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論等。
一、實(shí)驗(yàn)回顧
1. 提出問(wèn)題
并聯(lián)電路中電流的關(guān)系是怎樣的?
2. 猜想和假設(shè)
支路中的水流匯合到干路,干路中水流量等于各支路的水流量之和。把電流與水流類比,猜想干路中的電流等于各支路電流之和。
3. 制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
設(shè)計(jì)如圖1所示的電路圖,分別測(cè)出A、B、C三處的電流IA、IB、IC。
4. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)
按電路圖連接實(shí)物圖,將測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表1中;換用不同規(guī)格的小燈泡,重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作。
5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和。
6. 注意事項(xiàng)
(1)在連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)。
(2)電流表要與被測(cè)電路串聯(lián),讓電流從“+”接線柱流入,“-”接線柱流出,并且所測(cè)量電流不能超過(guò)電流表所選量程。
(3)電流表讀數(shù)時(shí),要先看量程,后看指針?biāo)傅目潭取?/p>
(4)為了得出普遍適用的結(jié)論,應(yīng)選用不同規(guī)格的小燈泡連入電路,進(jìn)行多次測(cè)量。
1. 在連接電路時(shí),若電流表“+”“-”接線柱接反,閉合開(kāi)關(guān)后,指針會(huì)向左側(cè)偏轉(zhuǎn);若電流表所選量程過(guò)小,指針向右偏轉(zhuǎn)會(huì)超出刻度范圍,有可能損壞電流表。
2. 如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用了兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡,可能會(huì)得出“各支流電流相等”或“干路的電流等于支路電流的2倍”的錯(cuò)誤結(jié)論。解決辦法是“換用不同規(guī)格的小燈泡”重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
3. 只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn),得出的結(jié)論具有偶然性,不能得出普遍性的結(jié)論。
例 在探究并聯(lián)電路電流規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,如圖2甲是實(shí)驗(yàn)的電路圖。
(1)連接電路之前,開(kāi)關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài);電流表應(yīng) (選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)在被測(cè)電路中;若要測(cè)量干路電流,則電流表應(yīng)接在甲圖中的 點(diǎn)。
(2)小明同學(xué)在測(cè)量A處的電流時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖2乙所示,原因是 ;在排除故障后,電流表的示數(shù)如圖2丙所示,則電流表的示數(shù)為 A。
(3)小亮同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中用兩盞規(guī)格相同的燈泡,根據(jù)表2所示數(shù)據(jù)得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,且各支路的電流相等。請(qǐng)指出小亮的探究過(guò)程的兩點(diǎn)錯(cuò)誤之處:
① ;② 。
解析:(1)為了防止短路,連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi);電流表應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián);若要測(cè)量干路電流,電流表應(yīng)接在干路中,即圖2甲中的C點(diǎn)。(2)由圖2乙可知,電流表偏至“0”刻度線的左側(cè),說(shuō)明電流表的“+” “-”接線柱接反了;圖2丙中,電流表選用的是“0~0.6 A”量程,每大格表示0.2 A,每小格表示0.02 A,此時(shí)指針指在“0.2”后第2格,故此時(shí)電流表示數(shù)為0.24 A。(3)由記錄數(shù)據(jù)可知,只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn),且A、B兩點(diǎn)電流相等,說(shuō)明所用燈泡規(guī)格相同,所以得到的結(jié)論具有偶然性,應(yīng)選用不同規(guī)格的燈泡多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
答案:(1)斷開(kāi) 串聯(lián) C (2)電流表的“+” “-”接線柱接反了 0.24 (3)①只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn) ②所選的兩個(gè)燈泡的規(guī)格相同