人教版九年级物理第十六章-第2节-串、并联电路中的电压规律(拔高版).docx

1/18第第十六十六章章 第第 2 2 节节 串、并联电路中的电压规律串、并联电路中的电压规律辅导科目辅导科目物理物理年年级级九九年级年级教材版本教材版本人教人教版版讲义类型讲义类型拔高拔高版（适用于考试得分率版（适用于考试得分率高高于于 80%的学员）的学员）教学目的教学目的1探究串联、并联电路中电压的规律。探究串联、并联电路中电压的规律。2练习连接电路和使用电压表的技能。练习连接电路和使用电压表的技能。3会利用串联、并联电路电压规律解题。会利用串联、并联电路电压规律解题。重、难点重、难点重点：探究串、并联电路中电压的规律重点：探究串、并联电路中电压的规律难点：组织指导学生在探究过程中认真观察，仔细分析，得出恰当的结论难点：组织指导学生在探究过程中认真观察，仔细分析，得出恰当的结论授课时长授课时长建议授课时长建议授课时长 2 小时小时教学内容【课程导入】【课程导入】师:请同学们在纸上画出串、并联电路图.教师提出问题：串联电路中的电流有什么特点？生：串联电路中电流处处相等；师:串联电路中的电压有什么特点？生：我猜想串联电路中电压也处处相等.师:我们就来探究串联电路中电压的规律.【新知讲解】【新知讲解】知识点一：知识点一：串并联电路中的电压规律串并联电路中的电压规律2/18【探究一】探究串联电路电压的规律(1)实验设计：把两个灯泡 L1和 L2串联起来接到电源上，AB 之间、BC 之间、AC 之间的电压可能有什么样的关系？根据设计的电路图，连接实物。AB 之间的电压 U1BC 之间的电压 U2AC 之间的电压U（2）测量三个电压值；更换不同的灯泡再次测量。数据记录在表格内。（3)实验记录次数物理量AB 间的电压 U1/VBC 间的电压 U2/VAC 间的电压 U3/V11.21.83.021.41.63.031.61.43.0(4)同学们认真分析实验数据，可得出的结论是 串联电路总电压等于各部分两端电压之和。（5）为什么要换上另外的两个小灯泡来做实验？为了确保实验结论普遍性。【探究二】探究并联电路电压的规律(1)实验设计：把两个灯泡 L1和 L2并联起来接到电源上，L1两端的电压、L2两端的电压、总电压可能有什么样的关系？根据设计的电路图，连接实物。3/18AB 之间的电压 U1CD 之间的电压 U2EF 之间的电压 U（2）测量三个电压值；更换不同的电源和灯泡再次测量。数据记录在表格内。（3）实验记录次数物理量L1两端的电压 U1/VL2两端的电压 U2/V总电压 U/V13.03.03.022.92.92.934.34.34.3（4）同学们认真分析实验数据，可得出的结论是并联电路总电压等于各支路两端电压。（5）为什么要多次测量，还要更换电源和两个小灯泡来做实验？为了确保实验结论的准确性和普遍性。【精讲点拨】【精讲点拨】1.如果用规格相同的灯泡做实验，会得出串联电路各部分电路两端的电压相等的结论，因此要换用规格不同的灯泡进行实验2.并联电路中各支路两端的电压相等，但同一电路中两端电压相等的用电器却不一定并联，也可能是串联另外，本实验中采用不同规格的灯泡进行多次实验的目的是广泛收集数据，避免偶然因素对实验结论的影响，使得出的结论具有客观性和普遍性【归纳整理归纳整理】连 接串联电路并联电路4/18规律电压规律串联电路中电路两端总电串联电路中电路两端总电压，等于各部分电压之和压，等于各部分电压之和并联电路中各支路两端的电压并联电路中各支路两端的电压相等，都等于总电压。相等，都等于总电压。表达式U=U1+U2+U=U1=U2=例题例题【例例 1】如图所示电路中，当开关 S 闭合时，电压表 V1、V2、V3的示数分别为 U1、U2、U3，电流表 A1、A2的示数分别为 I1、I2（五块电表的读数均不为零），那么下列关系式正确的是（）AU2U1U3I1I2BU2U1+U3I1I2CU3U1+U2I1I2DU3U1+U2I1I2【答案】B【解析】由电路图可知，电流从电源的正极出发，依次经电流表 A1、下面的电阻、上面的电阻、电流表 A2 回到电源的负极，即电路只有一条路径，两电阻串联，且两电流表均测电路中的电流；根据电压表与被测电路元件并联可知，电压表 V1 测下边电阻两端的电压，电压表 V2 测电源的电压，电压表 V3 测上面电阻两端的电压；根据串联电路中各处的电流相等可知，两电流表的示数关系：I1I2，故 D 错误，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以三电压表的示数关系为：U2U1+U3，故 AC 错误，B 正确。5/18【例例 2】在“探究串联电路电压的特点”活动中。（1）如图所示，连接电路时，至少需要_根导线；实验中应选择规格_（相同/不同）的小灯泡。（2）在测 L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是_（填出一种即可）。（3）小芳保持电压表的 B 连接点不动，只断开 A 连接点，并改接到 C 连接点上，测量 L2两端电压。她能否测出 L2两端电压？_，理由是_。（4）小明分别测出 AB、BC、AC 间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：_，改进方法是_。UAB/VUBC/VUAC/V2.41.43.8【答案】（1）6；不同；（2）L2断路；（3）不能；正负接线柱反接了；（4）一次实验具有偶然性；更换规格不同的灯泡进行多次实验。【解析】（1）由电路图可知，共需要导线 6 根导线；为了避免实验的偶然性，使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不同的小灯泡进行实验；（2）电压表示数为零，说明电路中出现了断路；若 L1断路，则电压表测量的电源电压，有示数；若 L2断路，则电压表无示数；（3）测出 L1两端的电压，A 与电压表的正接线柱相连。小聪将与 A 点相连的导线改接到 C 点，则会造成电流从负接线柱流入了。小芳的办法是错误的；（4）本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律，故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。6/18练习练习1、小明在实验室里连接了如图所示的电路，对此电路的认识，正确的是（）A小灯泡并联，电压表测电源电压B小灯泡串联，电压表测 L2的电压C若灯 L1短路，则电压表示数为零D若灯 L2短路，则电压表示数为 3V2、小明用如甲图所示实物图来测量小灯泡两端电压，请回答下列问题：（1）在连接电路过程中，开关应处于状态。（2）在闭合开关前，小明应将滑动变阻器的滑片罝于端（选填“A”或“B”），并采用的方法来确定电压表的量程。知识小结知识小结7/18【课堂检测课堂检测】1.在探究串联电路电压关系实验中,物理实验小组按如图所示的电路测得 V 的示数是 3.8 V,V1的示数是 2.3 V,V2的示数应为()A.1.5 VB.3.8 VC.2.3 VD.6.1 V2.如图甲乙两电路,已知甲图 V1的读数是3 V,V2的读数是V;若乙图 V1的读数是 4 V,V2的读数是 5 V,则 V 的读数是V.3.如图所示的电路,电压表 V1的示数为4.5 V,则灯 L1两端的电压为,电压表V2的 示 数 是,电 源 电 压是.4.小华同学将两只电压表接入由两只小灯泡组成的串联电路中,如图所示.闭合开关后,电压表 V1的示数为 0.5 V,V2的示数为 1.8 V.则小灯泡 L1两端的电压是V,L2两端的电压8/18是V,电源电压是V.5.如图所示的电路图,开关 S 接到 a 时,电压表示数为 9 V,开关 S 接到 b 时,电压表示数为 4 V,下列说法不正确的是()A.电源电压为 9 VB.灯 L1两端的电压为 4 VC.灯 L2两端的电压为 4 VD.灯 L1和灯 L2的总电压为 9 V6.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7.5 V,电压表V2的示数为9 V,若电源电压为 12 V,则 L2两端电压是()A.4.5 VB.5.5 VC.3 VD.2 V7.如图所示,闭合开关 S,V1,V2,V3的示数分别为 8 V,9 V,4 V,则 L1,L2,L3两端的电压分别9/18是、.8.一串小彩灯,规格都是“4 V0.2 A”,每个小彩灯的结构如图所示.在正常情况下,细金属丝由于表面有一层氧化铜而与灯丝支架不导通,若加上 200 V 以上电压时,氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通.若将这种规格的小彩灯接入 220 V 电路中,为使小彩灯正常发光,请通过计算说明:(1)应串联多少个小彩灯?(2)若其中一个小彩灯的灯丝被烧断,其他小彩灯是否还能发光?为什么?9、俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难。救援人员在艇内发现了记录潜艇各种信息的“黑盒子”，其某一部件外壳上三个电压表的示数分别为 U1、U2、U3，三个电流表的示数分别为 I1、I2、I3，它的内部结构如图所示，以下对各数据的分析正确的是（）10/18AU1=U2=U3BI1=I2=I3CU1=U2+U3DI1=I2+I310、如图所示，是一个内部有 2 节相同新干电池连接的电池盒，盒外有 a、b、c、d 四个连接柱，测得 Uab=1.5V，Ucd=0，试画出电池盒内的电池连接形式。11、实验小组完成了“探究串联电路电压规律”的实验后，得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论，这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。老师引导同学们用如图甲所示的电路继续进行了深入探究：（1）测量电源及灯泡两端电压。电压表接在CD两点，是为了测量灯泡_的电压，闭合开关，电压表的示数（如图乙所示）是_V。（2）测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V，由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到导线分压的现象，应选择较_（选填：“粗”或“细”）的导线，原因是_。（3）完成以上步骤后，他们准备测量开关两端的电压，你认为这一步骤是否有必要，理由是_。11/18【答案与解析】1.A解析:根据电路图可知,电压表 V1测灯 L1两端电压,V2测灯 L2两端电压,V 测电源两端电压,根据串联电路电压特点,因此 V2示数为:3.8 V-2.3 V=1.5 V.故选 A.2.39解析:因为并联电路两端电压相等,所以电压表 V2示数等于电压表 V1示数,为 3 V;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表 V 的示数等于电压表 V1,V2的示数之和,即 4 V+5 V=9 V.3.4.5 V4.5 V4.5 V解析:根据电路图可知,两灯泡并联,电压表 V1,V2都测电源电压.并联电路两端电压相等,并且电压表V1示数为4.5 V,所以灯L1两端的电压为4.5 V,电压表V2的示数是4.5 V,电源电压是 4.5 V.4.0.51.31.8解析:分析电路图可知,L1两端电压 U1=0.5 V;电压表 V2测电源电压,U=1.8 V.因为 L1与 L2串联,则 L2两端的电压:U2=U-U1=1.8 V-0.5 V=1.3 V.5.B解析:当开关 S 接到 a 时,两灯泡串联,电压表测电源电压,为 U=9 V,A,D 正确;当开关接到 b时,两灯泡串联,电压表测 L2两端电压,灯 L2两端电压 U2=4 V,C 正确;根据串联电路的电压特点,灯 L1两端的电压:U1=U-U2=9 V-4 V=5 V,B 错误.故选 B.6.A解析:由电路图可知,三灯泡串联,V1测L1,L2两端的电压,V2测L2,L3两端的电压,根据串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,则 U1+U2=7.5 V;U2+U3=9 V;U=U1+U2+U3=12 V.解得 U2=4.5 V.故选 A.7.3 V5 V4 V解析:根据题意可知,灯泡 L1,L2两端的电压为 U1+U2=8 V,灯泡 L2,L3两端的电压为 U2+U3=9 V,L3两端的电压为 U3=4 V;因为串联电路的总电压等于各分电压之和,所以 L2两端的电压为:U2=9 V-4 V=5 V;L1两端的电压为:U1=8 V-5 V=3 V.8.解:(1)要使灯泡正常发光应将灯泡串联,让小彩灯串联后的总电压为220 V,由串联电路的特点知串联个数:n=220 V4 V=55 个.(2)如图所示,当某个小彩灯 L 的灯丝烧断时,AB 间形成断路,220 V电压直接加到细金属丝与灯丝支架 AB 之间.氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通,此时烧坏的这个灯相当于一段导线,起到连接作用,这样 220 V 的电压又重新加在其他未烧坏的彩灯上,使它们能继续工作.但是每个灯上的电压有一点儿升高,不至于烧毁灯丝.当烧毁的小彩灯太12/18多时,其余小彩灯会因电压过高而被烧毁.解析:小彩灯上标有“4 V0.2 A”可知,小彩灯正常发光时的电压为 4 V,家庭电路的电压为 220 V,所以小彩灯连接方式应为串联,再根据串联电路的电压关系求灯的个数.灯丝烧断后,220 V 的电压会加在这个彩灯上,使细金属丝表面上的氧化铜被击穿,电路导通,其他小彩灯能发光.9、10、11、【课堂总结课堂总结】【家庭作业】【家庭作业】1在如图所示的电路中，电源的电压恒为 10 V，闭合开关后，电压表的示数为 6 V。则下列说法正确的是（）A灯泡 L1两端的电压为 4 VB灯泡 L2两端的电压为 4 V13/18C灯泡 L1两端的电压为 10 VD灯泡 L1和 L2两端的电压相等2（2017广东省深圳市沙井中学模拟）电路如图所示，当开关 S1闭合，S2断开时，电压表的示数为 2.5 V；当开关 S1断开，S2闭合时，电压表的示数为 6 V，则灯泡 L2两端的电压为（）A2.5 VB6 VC3.5 VD8.5 V3（2017广西柳州市柳南区三模）在如图电路中，开关闭合时，电压表 V1、V2、V3的读数分别是 U1、U2、U3，则 U1、U2、U3的关系正确的是（）AU1=U2+U3BU1=U2=U3CU1U2U3DU3U2U34如图所示，a、b 是电流表或电压表，闭合开关 S 后，灯 L1、L2都发光，则下列对电表的判断正确的是（）Aa、b 均为电流表Ba、b 均为电压表Ca 为电流表，b 为电压表Da 为电压表，b 为电流表（）14/185（2017山东省临清、高唐两地模拟）如图是玩具汽车的电路图，以下有关说法中正确的是A电动机与灯泡是并联的B电动机与灯泡是串联的C电动机与灯泡工作时两端的电压不相等D开关 S2控制整个电路6（2017山东省临沂市蒙阴县模拟）如图甲所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图乙所示，则电灯 L1和 L2两端的电压分别为（）A1.2 V，4.8 VB6 V，1.2 VC1.2 V，6 VD4.8 V，1.2 V7如图所示的电路中，电压表的示数为 4 V，电源电压为 6 V，则灯 L1两端的电压为_V。8（2017云南省曲靖市第一中学模拟）如图所示电路中，若电源电压为 6 V，电压表的示数为 2 V，则灯泡 L1两端的电压为_V，L2两端的电压为_V。9如图当开关闭合后，两灯都发光，此时 V1、V2表的读数分别是 4 V 和 2.5 V，则电源电压为_V，灯 L1两端的电压为_V，灯 L2两端的电压为_V。15/1810如图所示，电源电压恒定，当开关 S1闭合、S2断开时，电压表的示数为 3 伏；当 S1断开、S2闭合时，电压表的示数为 4.5 伏，则灯 L1两端电压为_伏，灯 L2两端电压为_伏。11（2017湖南省岳阳县新墙中心学校模拟）李瑞同学在参加六盘水市物理实验技能大赛时，对串联电路电压规律进行了探究。【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。【设计与进行实验】（1）按如图所示的电路图连接电路；（2）闭合开关，用电压表测出 L1两端的电压；（3）在测 L2两端的电压时，李瑞同学为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的 B点不动，只断开 A 点，并改接到 C 点上；（4）测出 AC 间的电压。【交流与评估】（1）在拆接电路时，开关必须_；（2）李瑞同学用上面的方法能否测出 L2两端的电压?_，为什么?_；16/18（3）方法改进后，实验数据记录如下表，李瑞同学分析后得出结论：串联电路总电压不等于各用电器两端的电压之和；他的结论与猜想是否相符_；这个实验在设计方案上还存在的不足之处是_写出一条）。12（2017福建省泉州市泉港区模拟）在如图所示电路中，电源电压为 3 V。当闭合开关后，V2的示数 1 V。求：（1）V1的示数；（2）L1两端的电压。13（2017甘肃省天水市麦积区模拟）如图甲所示，S 闭合后，A1、A2、V 三只电表的指针均如图乙所示，已知 V 表接入的是“”、“15”，请回答：（1）电源电压、L1、L2两端的电压各是多少?（2）通过 L1、L2的电流为多大?17/18【答案】1B【解析】由题图可知，开关闭合后，灯泡 L1与 L2串联，电压表测灯泡 L1两端的电压，即灯泡 L1两端的电压 U1=6 V；由于灯泡 L1与 L2串联在电源的两端，则灯泡 L2两端的电压U2=UU1=10 V6 V=4 V，故 B 正确，ACD 错误。学科*网2C【解析】由图知，两灯泡串联，当开关 S1闭合、S2断开时，电压表测量 L1两端的电压，此时示数为 2.5 V；当 S1断开、S2闭合时，电压表测量 L1、L2两端的总电压，此时示数为 6 V；所以灯 L2两端的电压 U2=UU1=6 V2.5 V=3.5 V，故选 C。3、B4C【解析】如果两个灯泡串联，无论 a、b 是什么仪表，L2都会被短路，故电路不可能为串联；那么两个灯泡的连接方式一定为并联，所以为了使灯泡 L1、L2正常发光，a 处相当于导线，即电流表；b 处不能形成通路，否则会形成电源短路，故 b 处为电压表，故 ABD错误，C 正确。5A【解析】串联电路和并联电路的辨别；并联电路的电压规律。由题图可知，当两开关都闭合时，电动机和小灯泡是并联的，故 A 正确，B 错误；并联电路中各支路两端的电压相等，所以电动机与灯泡工作时两端的电压相等，故 C 错误；开关 S2在小灯泡所在的支路中，因此开关 S2控制小灯泡所在的支路，故 D 错误。故选 A。6、D74【解析】闭合开关，电压表测灯 L1两端的电压，电压表示数是 4 V，所以 L1两端的电压U1=4 V。842【解析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表测 L2两端的电压，即 UL2=2 V，串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压 U=6 V，则 L1两端的电压：UL1=UUL2=6 V218/18V=4 V。941.52.5【解析】由电路图可知，两个灯泡是串联的，电压表 V1的示数为电路的总电压，即电源电压为 4 V，电压表 V2的示数为 L2两端的电压，即 U2=2.5 V，由串联电路电压的特点可知，灯泡 L1两端电压为：U1=UU2=4 V2.5 V=1.5 V。1031.5 V【解析】当开关 S1闭合、S2断开时，电压表并联在了 L1的两端，故 L1的电压为 3 V，当S1断开、S2闭合时，电压表并联在了电源的两端，故电源电压为 4.5 V，则 L2两端的电压U2=UU1=4.5 V3 V=1.5 V。11（1）断开（2）不能电压表的正负接线柱接反（3）不符合只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确的规律12（1）3 V（2）2 V【解析】（1）由电路图可知，灯泡 L1与 L2串联，电压表 V1测电源电压，即示数为 3 V，V2测灯泡 L2两端的电压，即 U2=1 V；（2）根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，灯 L1两端的电压 U1=UU2=3 V1 V=2 V。13.（1）U=U1=U2=6 V（2）I1=0.24 A；I2=0.96 A