探究并联电路中电流的规律_实验设计-查字典物理网
查字典物理网> 物理实验> 实验设计> 探究并联电路中电流的规律

探究并联电路中电流的规律

查字典物理网 2012-12-29

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:

实验次数

干路电流I(A)

支路电流I1(A)

支路电流I2(A)

1

0.54

0.32

0.22

2

0.58

0.20

0.38

3

0.70

0.28

0.42

4

0.82

0.34

0.48

(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:

实验次数

干路电流I(A)

支路电流I1(A)

支路电流I2(A)

支路电流I3(A)

1

0.52

0.18

0.14

0.20

2

0.60

0.18

0.24

0.18

3

0.70

0.24

0.34

0.12

4

1.10

0.52

0.32

0.26

(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:

实验

次数

干路电流I(A)

支路电流I1(A)

支路电流I2(A)

二支路电流总和(A)

1

0.54

0.32

0.22

0.54

2

0.58

0.20

0.38

0.58

3

0.70

0.28

0.42

0.70

4

0.82

0.34

0.48

0.80

(数据表2-3)

2.数据处理表二:

实验

次数

干路电流I(A)

支路

电流I1(A)

支路

电流I2(A)

支路

电流I3(A)

三支路

电流总和(A)

1

0.52

0.18

0.14

0.20

0.52

2

0.60

0.18

0.24

0.18

0.60

3

0.70

0.24

0.34

0.12

0.70

4

1.10

0.52

0.32

0.26

1.10

(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。

查看全部

推荐文章

猜你喜欢

附近的人在看

推荐阅读

拓展阅读

物理视频

人教2011课标版物理九年级14.3《能量的转化和守恒》教学视频实录-赵科艳

人教2011课标版物理九年级15.2《电流和电路》教学视频实录-卢冉冉

人教2011课标版物理九年级15.2《电流和电路》教学视频实录-江禹宝

人教2011课标版物理九年级14.2《热机的效率》教学视频实录-鞠宏明

人教2011课标版物理九年级15.2《电流和电路》教学视频实录-马育红

十秒解决一个物理问题! 中考物理作图题! 必考!

人教2011课标版物理九年级14.3《能量的转化和守恒》教学视频实录-李宁

60节课学完初三物理+中考物理复习(全)

人教2011课标版物理九年级15.1《两种电荷》教学视频实录-尹艰

人教2011课标版物理九年级15.2《电流和电路》教学视频实录-何广志

与"探究并联电路中电流的规律"相关的文章

热门物理实验

大家都在看


分类
  • 年级
  • 类别
  • 版本
  • 上下册
  • 排序
年级
不限
类别
物理教案
物理课件
物理试题
不限
版本
不限
上下册
上册
下册
不限
排序
发布时间
下载量