电路自由搭建实验

实验目的

学会按要求连接简单电路,探究串联、并联电路中电流和电压的特点。

实验原理

电流只在闭合回路中形成。串联电路中电流处处相等,I = I1 = I2,总电压等于各部分电压之和,U = U1 + U2。并联电路中各支路两端电压相等,U = U1 = U2,干路电流等于各支路电流之和,I = I1 + I2。导体中的电流满足欧姆定律 I = U/R。

实验器材

• 电源(电池组)
• 开关
• 小灯泡
• 定值电阻
• 滑动变阻器
• 电流表
• 电压表
• 导线(具体元件以页面提供的为准)

实验步骤

1. 选取电源、开关和一个小灯泡,用导线连成最简单的闭合电路。
2. 闭合开关,观察灯泡是否发光,再断开开关观察变化。
3. 再加一个灯泡,分别连成串联和并联电路,比较灯泡亮度。
4. 把电流表串联在电路中,电压表并联在被测元件两端,读取示数。
5. 断开其中一个灯泡或支路,观察其余灯泡是否还亮。
6. 改变电阻或滑动变阻器的阻值,记录电流、电压的变化。

实验现象与结论

串联电路中,取下一个灯泡,另一个灯泡也熄灭,说明各元件相互影响;并联电路中,断开一条支路,其他支路的灯泡仍然发光,说明各支路互不影响。测量可得:串联电流相等、电压分配;并联电压相等、电流分配。电阻不变时,电压越大,电流越大。

注意事项

• 电流表必须串联,不能直接接在电源两端。
• 不能用导线直接连接电源两极,以免短路。
• 电压表要并联在被测元件两端。
• 真实实验中连接电路时开关应保持断开。

常见问题

串联和并联电路怎么区分?

元件首尾依次相连、电流只有一条路径的是串联;各元件并列接在两点之间、电流有多条路径的是并联。

为什么电流表不能直接接在电源两端?

电流表内阻很小,直接接在电源两端相当于短路,电流过大会损坏电流表和电源。