研究串、并联电路的电压特点
第3章 电路探秘 · 第1节 电荷与电流
「研究串、并联电路的电流特点」是浙教版八年级上册《科学》第3章的核心实验。它是初中电学规律探究的起点，串并联电流特点是中考高频考点。电流表接线柱接反、量程选错、结论记混，是这一步最常见的扣分点。优创优星科学馆（义乌1+1教育旗下）拆解规范测量与避坑解析，帮孩子把电流规律抓准。
实验情境
不但输电线路中有电流，生物体内也有电流。如人体心脏的跳动就是由电流来控制的。在人的胸部和四肢连上电极，就可以在仪器上看到控制心脏跳动的电流随时间变化的曲线，这就是通常所说的心电图。通过心电图可以了解心脏的工作是否正常。从科学角度来说，做心电图，实际上就是测量用以触发、控制心跳的电流。
实验目标
- 练习串联电路和并联电路的连接，了解开关对电路的控制作用。
- 初步学会使用电流表测量电路中的电流。
- 了解串联电路和并联电路中各部分电流的关系。
实验器材与材料
| 器材 | 用途 |
|---|---|
| 电流表 | 测量各位置电流，须串联接入、正进负出、使用前调零 |
| 小灯座 | 固定小灯泡，便于连成串并联电路 |
| 小灯泡 | 用电器，通过亮暗判断电路通断 |
| 学生电源（或干电池3节） | 为电路提供电压 |
| 开关 | 控制电路通断，连接电路时须保持断开 |
| 导线若干 | 连接各元件构成回路 |
实验原理
电流在串联电路的各个位置大小都是一样的，不会因为用电器不同就发生变化
电流表要串在被测电路里，接线柱要正进负出，接之前要调零，读数要对应好量程
接电路的时候开关要断开，做完一组实验要换不同器材重复多次，保证结论不是偶然的
并联电路里，干路的总电流等于所有支路的电流加起来的总和
电流表要串联在被测电路里，电流从正接线柱进、负接线柱出，不能估计电流大小时先用大量程试触再选合适量程
做实验要选有代表性的样本、做足够多次实验，得到的结论才是普遍适用的，不会因为特殊样本出错误
实验步骤与现象
1观察电流表观察所用电流表的量程和刻度盘上的最小刻度值，把观察结果记录在表4-2中。表4-2 记录表
| 所连接的两个接线柱 | 量程 | 最小刻度值 |
|---|---|---|
| — | — | — |
| — | — | — |
2测量串联电路的电流如图示，两个灯泡L和L2是串联起来接到电源上的，那么，在这个串联电路中，流过1、2、3各点的电流之间可能有什么关系呢？
- 1按图示的电路图连接好电路，注意在连接电路时开关应断开。
- 2你提出的猜想或假设是 。
- 3闭合和断开开关，观察并记录两灯是否发光： 。
- 4将开关改接到灯L1和L2之间或电源正极与灯L之间，闭合和断开开关，观察并记录两灯是否发光： 。
- 5用电流表分别测出图中1、2和3位置的电流。为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度过小，不易读数，再改用较小的量程。把测量结果记录在表4-3中，看看它们之间有什么关系。
- 6将灯泡L1和L2换成另外两个小灯泡，再次测出图中1、2和3位置的电流，把测量结果记录在表4-3中，观察它们之间有什么关系。表4-3 记录表
- 7比较上面实验中所得的数据，可得出的结论是 。
| “1”位置的电流I1 | “2”位置的电流I2 | “3”位置的电流I3 | |
|---|---|---|---|
| 电路图 | — | — | — |
| 第1次测量 | — | — | — |
| 第2次测量 | — | — | — |
3测量并联电路的电流如图示，两个灯泡L和L2是并联起来接到电源上的，那么，在这个并联电路中，流过干路的电流与流过支路的电流之间可能有什么关系？按图示电路图连接好电路，注意在连接电路时开关S应断开。
- 1你提出的猜想或假设是 。
- 2闭合和断开开关S、S1、S2，观察并记录两灯是否发光： 。S、S1和S2的作用分别是 。
- 3用电流表分别测出图中1、2和3位置的电流，把测量结果记录在表4-4中，画出电路图，看看它们之间有什么关系。
- 4将灯泡L1和L2换成另外两个小灯泡，再次测出图中1、2和3位置的电流，把测量结果记录在表4-4中，观察它们之间有什么关系。表4-4 记录表
- 5比较上面实验中所得的数据，你得出的结论是 。
| 1位置的电流I1 | 2位置的电流I2 | 3位置的电流I3 | |
|---|---|---|---|
| 电路图 | — | — | — |
| 第1次测量 | — | — | — |
| 第2次测量 | — | — | — |
高频翻车现场
【1+1教育避坑提醒】实验操作中最容易做废、最容易被扣分的关键点：
接电流表电流表并联在被测电路，或正负接线柱接反
后果：电流表内阻极小，并联导致短路损坏；接反则指针反偏
正确做法：电流表必须串联、电流从正接线柱流入、负接线柱流出
连接电路连接电路时开关未断开
后果：可能误接成短路，烧坏电源或电流表
正确做法：连接电路全程保持开关断开，检查无误后再闭合
实验结论只测一组数据就下结论
后果：结论可能是偶然结果，不具有普遍性
正确做法：换用不同规格灯泡重复多次，比较数据再归纳规律
实验结论
串联电路中，电流处处相等。
拓展研究
- 1某同学买了一台充电式可照明小风扇，它有三种模式选择：“仅照明”“仅吹风”和“边照明边吹风”。该图乙是小风扇的内部简化电路图，,a、b、c、d、e为触点，通过旋转开关S可实现三种模式之间的转换。 （1）该同学想要风扇实现边照明边吹风的功能，应该把开关S旋转至触点 （选填或de）。 （2）该同学有一个问题：风扇在“仅照明”和“边照明边吹风”两种模式下，小灯泡的亮度一样吗？你的猜想是 ，理由是 。 （3）为了验证猜想，他在实验室老师的帮助下借来了3个电流表，并接在了电路中，请你帮他设计一个实验方案。 甲 乙
实验考点小结与出题概率
| 核心考点 | 对应教材位置 | 出题概率 | 常见考法·避坑提醒 |
|---|---|---|---|
| 电流表的使用与读数 | 八上第3章 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 电流表必须串联、正进负出、使用前调零，读数先看量程再看最小刻度 |
| 串联电路的电流特点 | 八上第3章 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 串联电路电流处处相等，与用电器规格无关；这是本实验的核心结论 |
| 并联电路的电流特点 | 八上第3章 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 并联电路干路电流等于各支路电流之和，类比水流的「干流=各支流之和」 |
| 串并联电路的识别与设计 | 八上第3章 | ⭐⭐⭐⭐ | 判断串还是并：看是否「逐个相连、只有一条通路」，并联有分叉点 |
| 电路故障分析 | 八上第3章 | ⭐⭐⭐⭐ | 电流表无示数多指断路，电流表指针反偏是正负接线柱接反 |
| 多次实验的可靠性 | 八上第3章 | ⭐⭐⭐ | 换用不同规格小灯泡重复多次，排除偶然性，结论才有普遍意义 |
注：以上数据基于浙江省名校初中月考、期中、期末以及浙江省中考真题统计分析。
中考真题示例
简易电动洗鼻器内部设有电源开关S1和压力开关S2。当S1闭合时，指示灯L亮起；当用户按压力开关S2，S2闭合，电动机启动，向外泵出洗鼻液。下列电路设计符合工作要求的是（ ） A． B． C． D．
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由题意可知指示灯与电动机能独立工作，由此可知它们的连接方式；同时，电源开关S1控制整个电路，压力开关S2只控制电动机，由此可知它们的位置，从而可得符合要求的电路设计。 解：由题意可知指示灯与电动机能独立工作，故指示灯与电动机并联；同时，电源开关S1控制整个电路，在干路上，压力开关S2只控制电动机，在电动机支路上，故C符合要求。 故选：C。
某校科学兴趣小组想要设计实验探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系，所用实验器材有：学生电源、开关、电流表、规格不同的小灯泡若干、导线若干。根据要求，回答下列问题。 （1）在连接实物电路的过程中，开关必须处于 断开 状态。 （2）实物电路连接完毕后闭合开关，科学兴趣小组的同学发现电流表指针反向偏转，产生该故障的原因是 电流表正负接线柱接反 。 （3）实验中通过更换不同规格的小灯泡进行多次测量，目的是 寻找普遍规律，避免实验的偶然性 。由此，可得出并联电路的电流规律： 干路中的电流等于各支路中的电流之和 。 （4）已知小灯泡的灯丝电阻随温度升高而…
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（1）为保护电路，开关必须处于断开状态； （2）从电流表的正确使用方法进行分析，电流从电流表的正极流入，负极流出； （3）用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多；并联电路的电流规律是干路中的电流等于各支路中的电流之和； （4）探究电流和电压的关系、电流和电阻的关系时，都应使用定值电阻。 解：（1）为保护电路，在连接电路的过程中，开关必须处于断开状态； （2）实物电路连接完毕后闭合开关，电流表指针反向偏转，是由于电流表的正负接线柱接反了； （3）根据归纳法的要求，他多次测量的目的：寻找普遍规律，避免实验的偶然性； 并联电路的电流规律是干路中的电流等于各支路中的电流之和； （4）探究电流和电压的关系、电流和电阻的关系时，都应使用定值电阻，所以实验①和②都无法利用小灯泡完成的定量探究，故选C。 故答案为：（1）断开；（2）电流表正负接线柱接反；（3）寻找普…
33. 一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段，图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，、为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示； 额定电压 磨豆功率 加热功率 保温功率 产品规格 （1）若仅闭合，咖啡机的工作状态处于________阶段； （2）的阻值是多少欧?（ ） （3）小金某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时3分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能?（ ）
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（1）[1]若仅闭合S2，此时电路中两个电阻串联，根据电功率公式 可知此时咖啡机的工作状态处于保温状态。 （2）[2]当S2、S3都闭合时，此时电路中只有R1接入电路，此时是加热状态，故R1的阻值为 （3）[3]根据题意可知
常见问题
电流表为什么必须串联在电路中？
电流表内阻极小，只有串联才能让被测电流全部通过它；若并联会因内阻小造成电源短路，烧毁电流表。
连接电路时开关为什么要断开？
防止连接过程中误碰造成短路、烧坏元件，连接完毕检查无误后再闭合开关。
串联电路中电流为什么处处相等？
串联电路只有一条通路，电荷定向移动没有分叉，单位时间内通过各处的电荷量相同，所以电流处处相等。
并联电路干路电流和支路电流有什么关系？
干路电流等于各支路电流之和（I=I₁+I₂），可类比水流：干流流量等于各支流流量之和。
为什么要换用不同规格的小灯泡重复实验？
只测一组数据可能是偶然结果，换用不同规格灯泡重复多次，才能证明结论具有普遍性。
义乌1+1教育 · 优创优星科学馆
本实验是浙教版初中科学教材的重要探究活动，也是中考科学探究题的高频考点。优创优星科学馆 · 义乌1+1教育旗下科学实验中心，坚持“教方法、抓过程”，让孩子亲手做一遍、当场学会规范表达，把实验真正转化为得分能力。想预约科学馆实操体验或获取完整实验方案，请点击页尾报名入口。
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