探究并联电路中电流的规律
http://www.newdu.com 2024/11/28 03:11:34 人民教育出版社 佚名 参加讨论
探究并联电路中电流的规律 广东省恩平市恩平市独醒中学 龙活树 一、提出问题 在学习中，我们认识了串联电路，知道串联电路的电流是处处相等的；也知道串联电路中各个用电器的电压之和等于电源电压。日常生活中，我们总看到一些用电器是并联起来的。在并联电路中，电路中干路电流和各支路电流之间存在着什么关系呢？ 二、猜想或假设 对于并联电路，结合我们所学的串联电路电流、电压的特点，我们顺理作出这样的猜想： 猜想一：干路电流和各个支路电流是相等的。 猜想二：干路电流等于各个支路电流之和。 三、设计实验 结合猜想，我们设计了这样一个实验，如下图所示：   （实验图1－1） （实验图1－2） 该电路中，有三条支路，各个支路都用规格相同的电流表、滑动变阻器和灯泡，干路中接入同样规格的电流表。通过调节各个支路的滑动变阻器以改变各个支路的电流，观察各个支路电流表和干路电流表的示数，观察它们之间的关系，由我们观察到的现象和数据来验证猜想的正确与否。 四、进行实验 （一）实验器材 电源（3V）、单刀开关、三个小灯座、三个相同的小灯泡（2．5V）、三个相同的滑动变阻器（0～50  ）、四个相同的直流电流表、若干根导线、小螺丝刀。（二）实验步骤 1．检查实验器材。 （1）检查器材是否齐全、完好。 （2）观察电流表的两个量程，了解相应的最小刻度值。 （3）观察电流表的指针是否对准零刻度线，如未对准，可用小螺丝刀校正。 （4）观察电流表接线柱的正负及各量程的不同接法。 （5）检查电源（或电池盒）接线柱的正、负。 2．按（实验图1－1）电路图组成并联电路。 （1）此实验用直流 3V 电压，认清电源接线柱的正、负。 （2）断开开关，按图连接好电路，并检查电路是否连接正确。 （3）确认电路无误后，闭合开关。观察灯泡是否发光，若不发光或出现异常，要立即断开开关，并检查排除故障。 3．测干路电流和各个支路电流。 （1）闭合干路上的单刀开关，滑动各个支路上的滑动变阻器至某一个位置。 （2）观察各元件的工作情况，注意各电流表的示数，不能超过其所连接的最大量程。 （3）读出电流表的示数，注意视线正对电流表的指针。 （4）断开开关，记录电流值，将实验结果填入下表，注意记录单位。 （5）重复（1）到（4）的步骤三次。 4．按（实验图1－2）电路图组成并联电路。重复实验步骤，记录数据。 5．实验操作完毕，整理器材。将器材恢复到实验前的状态和摆放位置。 五、实验数据分析归纳 （一）原始数据表 1．按（实验图1－1）电路图组成并联电路所测量到的原始数据：
（数据表2－1） 2．按（实验图1－2）电路图组成并联电路所测量到的原始数据：
（数据表2－2） （二）数据处理 对实验原始数据，我们把各个支路的电流作了分析处理，得出下表： 1．数据处理表一：
（数据表2－3） 2．数据处理表二：
（数据表2－4） （三）分析归纳 分析（数据表2－3）表和（数据表2－4）表中的干路电流和各个支路电流的数据值，我们不难发现随着各个支路电阻的变化，干路电流和各个支路的电流也会随着变化，但它们的变化不一，数值不相等，干路电流总比任何的一条支路电流都要大。所以我们认定，猜想一（干路电流和各个支路电流是相等的）是错误的，是不成立的。 再分析（数据表2－3）表和（数据表2－4）表中的干路电流和支路电流总和这两项数据值，我们发现，无论是电路中有两条支路还是有三条支路，无论我们怎样改变各个支路中的电阻值，各个支路电流的总和总是和干路中的电流相等。由此，我们推想，即使再并联多几条支路，干路电流和支路电流的总和是相等的。这证明我们的猜想二（干路电流等于各个支路电流之和）是正确的。 纵观以上的分析，我们得到了干路电流和各个支路电流之间的关系：干路电流等于各个支路电流之和。 六、小结反思 通过我们的实验探究，我们终于揭开了并联电路中干路电流和各支路电流之间的关系：并联电路中干路电流等于各支路电流之和。然而对于这个实验，我们原来设计的电路中，不是干路和每条支路都放入一个电流表的，而是只用一个电流表。先在电路中标好要测量的点，测量到某个点的时候，再把电流表连接进去。但经过老师和我们的再三讨论以后，我们一致认为这样逐一把电流表接入测量的方法不好。理由有二：一是测量接入、撤开电流表比较麻烦；二是电流表虽然内阻很小，但接入电路中的时候还是会影响到电路中的电流。所以我们采用了自己的方法，把干路和每条支路都放入电流表的测量方法。这样就达到了方便和保持电路电流不变的效果。 实验探究活动让我们对物理了解的更多，更让我们从探究中获得知识的乐趣，促使我们更深一层去探究我们未知的物理知识领域。 (责任编辑：admin) |
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