2020_2021学年九年级物理全册16.2串、并联电路中电压的规律.pdf

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1、16.2串、并联电路中电压的规律知识点扫描知识点一：串并联电路电压的规律(1)在串联电路中，总电压等于各导体两端电压之和。表达式：U=U,+U2+U3(2)并联电路中，各支路两端的电压相等且等于电源电压。表达式：U=U|=U2=U3知识点二：用串并联电路电压的规律求解电压1.求串联电路各个用电器两端电压；2.求并联电路各个支路用电器两端电压。重点难点解读探究串并联电路电压的特点实验解读(-)探究串联电路中电压的规律1.实验名称：探究串联电路中电压的规律2.实验目的：练习使用电压表，探究串联电路的总电压跟各部分电路电压的关系。3.实验器材：2节干电池(或学生电源)，电压表(0 3V、0 15V)

2、,小灯泡3个(灯泡规格不 同)，开关，导线若干。4.实验要求：【提出问题】串联电路的总电压与各部分电路电压有什么关系？【猜想与假设】串联电路的总电压可能等于各部分电路电压之和。【设计实验和进行实验】(1)检查器材，观察电压表的量程和分度值。(2)连接串联电路(注意开关的正确状态)。(3)闭合开关查看两灯是否发光.(4)将电压表与4 灯并联，测出它两端的电压，记入表格中。(5)将电压表与上灯并联，测出它两端的电压，记入表格中。(6)将电压表与整个乙乙串联电路并联，测出串联电路的总电压，记入表格中。(7)更换一只小灯泡，重复实验步骤(4)至(6)。(8)断开开关，整理器材。5.实验记录：(1)接入

3、电路中电压表的量程是，分度值是。(2)测量数据：6.分析和论证:实验次数乙灯两端的电压，/V上 2 灯两端的电压丛/V串联电路的总电压/V12实验结论：串联电路的总电压。(-)探究并联电路中电压的规律1.实验名称：探究并联电路中电压的规律2.实验目的：练习使用电压表，探究并联电路的总电压跟各支路两端电压的关系。3.实验器材：2节干电池(或学生电源)，电压表(03V、0-1 5 V)，小灯泡3个(灯泡规格不 同)，开关，导线若干。4.实验要求：【提出问题】并联电路的总电压与各支路两端电压有什么关系？【猜想与假设】并联电路的总电压可能等于惫支路两端电压。s -L-（n）3实验电路图【设计实验和进行

4、实验】（1）检查器材，观察电压表的量程和分度值。（2）连接并联电路（注意开关的正确状态）。（3）闭合开关查看两灯是否发光。（4）将电压表与心灯并联，测出它两端的电压，记入表格中。（5）将电压表与心灯并联，测出它两端的电压，记入表格中。（6）将电压表与整个4乙并联电路并联，测出并联电路的总电压，记入表格中。（7）更换一只小灯泡，重复实验步骤（4）至（6）。（8）断开开关，整理器材。5.实验记录：（1）接入电路中电压表的量程是，分度值是。（2）测量数据：6.分析和论证:实验次数心灯两端的电压/V心灯两端的电压/V并联电路的总电压/V12实验结论：并联电路的总电压。对点例题解析知识点一：串并联电路电

5、压的规律【例 题1（2 0 1 9湖南邵阳）小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中，连接好了的实物电路图如图甲所示，请你协助完成:LIB(1)在方框内画出与图甲对应的电路图，并在电路图中标上L、(2)在某次测量时，电压表的示数如图乙所示，此时灯L两端的电压为 V o(3)闭合开关后，小芳发现L、L 2均不发光，电压表有示数且大小接近3 V,则电路中出现的故障可能是L发生了(选 填“短路”或“断路”)。(4)排除故障后，小芳在测量了灯L两端的电压后，断开开关，然后将导线A E的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L两端的电压，这 一 做 法 会 造 成。【答案】(1)见解析图；(2)1.9；(3)断

6、路；(4)电压表的正负接线柱接反。【解析】从实物图中可以看出，电流从正极流出，依次经过开关、灯泡L、L然后回到电源负极，电压表并联在灯泡L两端。据实物图判断出电压表的量程，而后判断出分度值，进而读出电压表的示数即可；闭合开关灯泡不亮，原因有两个：断路或短路。具体原因从电流表、电压表有无示数判断故障；电学实验中，电压表并联在待测电路两端，电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，不能接反了。(1)由实物图分析可知，两盏灯串联，开关控制整个电路，电压表测量灯泡L两端电压,画出相应的电路图如下：(2)由图甲可知，电源由2节干电池串联组成，则电源电压大约3 V,因此图乙电压表选用的是小量程，其分度值

7、是0.I V,此时电压表的示数是L 9 L(3)闭合开关S后，灯 L、L?均不发光，说明电路中可能有断路故障，而电压表的示数大小接近电源电压3 V,说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连，故灯L发生断路。(4)如图，如果将A E 导线的A端松开，接 到 D接线柱上来测量灯L两端的电压，这样电流从电压表的“-”接线柱流入，从“+”接线柱流出了，即会造成电压表的正负接线柱接反。知识点二：用串并联电路电压的规律求解电压【例 题 2 (2 019 新疆模拟题)如图所示，在探究“串联电路电压的关系”时，闭合开关S后，电压表明的示数是2.5 V,V?的示数是3.8 V,则电压表V 3 的示数是()rO-

8、T-0-i-HS)-A.1.3 V B.2.5 V C.3.8 V D.6.3 V【答案】D【解析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表明测L两端的电压，电压表心测 L 2 两端的电压，电压表V 3 测电源的电压，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所 以 电 压 表 V 3 的示数即电源的电压为：U3=U,+U2=2.5 V+3.8 V=6.3 V,达标训练题基础训练题I.串联电路总电压等于各用电器两端电压_ _ _ _ _ _ _;表达式为：U=UI+U2+U3；并联电路各支路两端电压都相等。表达式为：。【答案】之和；U=U I=U 2=U：,【解析】串联电路总电压等于各用电器两端电压之和；

9、表达式为：u=u.+u2+u3；并联电路各支路两端电压都相等。表达式为：U=U,=U2=U32 .如图所示，在探究并联电路的电流、电压关系时，小明把阻值不等的两个灯泡接入电路中，用电流表测出通过从B、C 三点的电流分别为、4、I c用电压表测出两个灯泡和电源两端电压分别为5、1 1 八Uo则、&、入三者之间的关系是;U 八 U r、U三者之间的关系是.【答案】IpIIc;U=U U c【解析】并联电路中，各个支路电流之和等于干路电流，得 到I,eUIc;并联电路中，各个支路两端电压等于电源电压，得到U=W=U c。3 .如图，电源电压为6 V,闭合开关后，电压表的示数为4 V,下列描述不正确的

10、是（）MU_ 3-A.L两端电压为2 V B.L两端电压为4 VC.L z 两端电压为4 V D.L和 k 两端电压之和为6V【答案】B.【解析】本题考查了串联电路的电压特点的应用，关键是电压表的正确使用和所测电路元件的判断，是一道基础题目.因为电压表测L J两端的电压，所以L?两端的电压U z=4 V,又因为L、L?串联，则 L i和 L两端电压之和为6V,所以L i两端的电压为U j U -U 户6V -4 V=2 V.综上所述，选项A C D 正确，B错误.能力提升训练题一、选择题1.（2 019 四川达州）如图所示，甲、乙均为理想电表，当开关S闭合后灯L、L 2 都能发光,下列说法中正

11、确 的 是（）A.灯 L、L是串联在电路中的B.甲一定是电流表，乙一定是电压表C.当 L z 短路时L仍能发光D.乙、甲两电表示数的比值与L的阻值相等【答案】B【解答】（1）读图可知，开 关 S闭合后，要使灯3和 L都能发光只有并联才行，因为电压表要并联在电路中，电流表要串联在电路中，所以电流从正极出发分两支，一支经灯泡L,回负极，另一支经电流表甲、灯 L回负极，所以甲一定是电流表，乙一定是电压表，故 A错误，B 正确。（2）因为甲是电流表，当 L z 短路时，发生电源短路，L不能发光，故 C 错误；（3）乙是电压表，测量L?两端电压，甲是电流表，测量干路上的电流，因此乙、甲两电表示数的比值不

12、等于L的阻值，故 D 错误。2.（20 20 福建模拟）如图所示电路中，当开关S闭合时，电压表明、%、%的示数分别为5、4、电流表4、用的示数分别为L、L （五块电表的读数均不为零），那么下列关系式正确的是（)-1|）A.U2=U,U3 I 1 =I2 B.U2=Ui+U3 I i=I2C.U=U,+U2 I,=I2 D.U,3=U|+U2 I,I2【答案】B【解析】根据电流的路径判断电路的串并联，只有一条路径的是串联，否则为并联；根据电压表与被测用电器并联、电流表与被测用电器串联判断电表测量的电路元件，根据串联电路的特点得出电表之间的关系。由电路图可知，电流从电源的正极出发，依次经电流表由、

13、下面的电阻、上面的电阻、电流表的回到电源的负极，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，电压表测下边电阻两端的电压，电压表V 2测电源的电压，电压表V；,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：L =L,故 D 错误，因串联电路中总电压等于各分电压之和可，所以三电压表的示数关系为：5=5+1 1 3,故 AC错误，B 正确。3.（20 1 8 贵阳）如图所示，在探究“串联电路电压的关系”时，闭合开关S后，电压表明的示数是2.5 V,V?的示数是3.8 V,则电压表片的示数是（）【答案】D【解析】由电路图可

14、知，两灯泡串联，电压表明测L两端的电压，电压表/测 L 2两端的电压，电压表测电源的电压,因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所 以 电 压 表 V 3 的示数即电源的电压为:U3=U1+U2=2.5 V+3.8 V=6.3 V,4.（20 20 海南模拟题）小明在“探究串联电压规律”的实验中，按如图的电路图连接实物,闭合开关，发现灯L和 L z 都不亮，排除接触不良的因素后，小明用电压表逐一与元件并联,以查找故障。测量得出Ua b=0；Ubc=0；Ucd=6 V；如果电路只有一处故障，则故障可能为（）C.L?断路 D.L?短路【答案】C【解析】Ua b=0,电压表外部断路，即电压表的正接线

15、柱与电源正极连通，负接线柱与电源负极不连通；Ubc=0,电压表外部断路，即电压表的正接线柱与电源正极连通，负接线柱与电源负极不连通；Ucd=6 V,电压表外部连通，即电压表的正接线柱与电源正极连通，负接线柱与电源负极连通；电压表所并联的灯泡L 2断路。二、填空题5.（20 1 8 江苏盐城）如图所示，在探究串联电路的电压关系实验时，小明先用电压表测量了电阻R两端的电压为I V,然后保持电压表接A 点不动，将接B 点的那一段导线改接到电路中的C 点，电压表示数为3 V。已知R=5 Q,则电阻比两端的电压为V,通过R 2的电流为A。如果他保持电压表接B 点不动，将电压表接A 点的那段导线改接到电路

16、中的C 点，这种接法是错误的，理由是。&B Ri【答案】2V；0.2A；电压表正负接线柱接反。【解析】由电路图可知，电阻R 1 和电阻R z 串联，电压表V测 电 阻 电 压，然后保持电压表接 A 点不动，将接B 点的那一段导线改接到电路中的C 点，电压表测的是电源电压。电压表的正确使用规则：（1）电压表要和被测的用电器并联。（2）电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出。（3）测量的电压不要超过电压表的所用量程。由电路图可知，电阻R和电阻串联，电压表V测电阻R电压，然后保持电压表接A 点不动，将 接 B 点的那一段导线改接到电路中的C 点，电压表测的是电源电压。则电阻R?两端的电压 U2=

17、U-U1=3 V-1 V=2V,通过的电流等于通过比的电流，31尸 W R i=l V/5 c=0.2A.为了测量灯泡L 2两端的电压，他想将电压表接A 点的那一段导线改接到电路中的C 点，而保持电压表接B 点的导线不动。这样电流从电压表的负接线柱流入，正接线柱流出，所以这种做法不正确。6.（20 1 9 齐齐哈尔模拟题）如图所示电路，开关S闭合后，两灯均发光，电压表测的是灯（选填“LJ或 L J ）两端电压。一段时间后，两灯均熄灭，但电压表有读数且示数较大，电流表无读数，则故障可能是（选 填“L短路”.L断 路 或 断 路”）。解析】电压表测量对象可以用“短路法”或“去源法”进行初步判断，故

18、障分析中，由电流表无示数可以初步判定电路肯定发生断路，再由电压表示数很大可以判定此时电压表串联进入电路，L z 无故障，则发生断路的为L灯泡。三、实验探究题7.（2 0 2 0 云南模拟）在“探究串联电路电压的特点”活动中。（1）如右图所示，连接电路时，至少需要 根导线：实验中应选择规格（选填“相同”或“不同”）的小灯泡。L 1 1-2（2）在测L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四连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L两端电压。她能否测出L 2 两端电压？,理由是：o小明分别出A B、B C、A C 间的电压并记录在

19、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 oUA B/VUB C/VUA C/V2.61.84.4【答案】见解析。【解析】（1）根据电路图和元件的数量确定导线的数量，为了让实验具有普遍性，应该使用不同规格的灯泡进行实验。根据电路图可知：至少需要6根导线；实验中应该选择规格不同的小灯泡。（2）此时可能是灯泡L短路或者L,断路。在测L两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是灯泡1“短路、L断路、电压表接触不良等；（3）这样操作会让电压表的正负接线柱接反，导致电压表的指针反偏。不能测量L z 两端的电压；因为此时电压

20、表的正负接线柱接反了，电压表的指针会反偏。（4）为了使实验结论具有普遍性，应该更换不同规格的灯泡进行多次实验。小明只测量了一次，实验数据没有普遍性，应该换用不同规格的灯泡，重复测量两次以上。8.（2 0 1 9 内蒙古通辽模拟题）“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。（1）为了使探究得出的结论具有普遍意义，L、L应该选择一（选 填“相同”或“不同“）的小灯泡。（2）小明根据图甲连接好电路，闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该。（3）测出L两端的电压后，小明断开开关，准备拆下电压表，改接在6、。之间。小聪认为小明的操作太麻烦，只需将与/点相连的导线改接到，

21、点即可。小聪的办法是否正确？答：（4）测量完成后，进行小组交流讨论。下表选录了四个小组的数据，你认为这些数据是否合理，请说明理由 答：o实脸L：两端电L：两端电串联总电11.43.14.523.01.34.431.11.72.941.81.23.0【答案】（1）不 相 同（2）换用小量程，重做实验（3）错 误（或不正确）（4）因为实验存在误差，所以四组数据都合理【解析】（1）两灯泡串联，要实相同的灯泡，两端电压相同，串联总电压等于一个灯泡两端电压的2倍。选择不同的灯泡，得出的结论是总电压等于两个灯泡两端电压之和，这样的结论有普遍意义。（2）电压表有两个量程，在灯泡两端电压不超过量程时，可以换用

22、另一个小量程做实验，这样指针偏转明显，便于读数，结果更准确.（3）电压表接入电路中，必须让它的正接线柱与电源正极方向相接，负接线柱与电源负极方向相接。（4）实验中测量的数据都是有误差的，只要电路正确、操作正确，按照要求读数，测量结果都是合理的。9.（2 0 2 0兰州模拟题）在“研究串联电路电压的特点”实验中，小阳同学设计并连接了如图所示的电路，其 中 小 灯 泡L的 额 定 电 压 为1 0 V,电压表、电流表均选择了合适的量程且能正常使用。（1）闭 合 开 关S后，小 阳 发现电压表5的 示 数 为0 V,而 电 压 表、V：,的 示 数 均 为1 2 V,电流表也有示数。你认为出现这种情

23、况的原因可能是。（2）恢复正常后，闭合开关并移动滑动变阻器滑片，依次记录了以下几组数据。次数U i （匕示数/V）u2（V z示数/V）U33 3示数/丫）121 01 22481 23661 2分析以上实验数据，可以得出的结论是。（3）完 成 并 记 录 了 第3次实验数据后，小阳想测量一下小灯泡的额定功率，结合题目信息,以下操作可以达到目的的是。A.向左移动滑动变阻器滑片，使 片 的 示 数 为1 0 V,同时读出电流表示数B.向右移动滑动变阻器滑片，使%的 示 数 为1 0 V,同时读出电流表示数C.向左移动滑动变阻器滑片，使 的 示 数 为2 V,同时读出电流表示数D.向右移动滑动变阻

24、器滑片，使”的 示 数 为2 V,同时读出电流表示数【答 案】见解析。【解析】(1)滑动变阻器短路(或y?短路；电压表上被短路；滑动变阻器的滑片滑在最左端；接线连在金属杆两端等)(2)串联电路两端总电压等于各串联导体两端电压之和(3)A1 0.(2 0 1 9佳木斯模拟题)物理课上，小明探究了串联电路中电压的规律，他还想知道并联电路中的电压有什么规律，于是在课后请你和他合作进行了以下探究：(1)提出问题：并联电路中，各电灯两端的电压有什么关系？(2)你的猜想是：；理由是：.(3)设计实验：图为两个灯泡并联的电路图,用电压表分别测量两个灯泡L、L以及电源两端 的 电 压.请 在 图 上 添 加

25、测 电 压 的 电 压 表.所 需 的 实 验 器 材有：.进行实验：按照电路图连接电路，进行实验测量，记录实验数据.(4 )分 析 论 证：(只 要 求 粗 略 地 写 出 分 析 和 论 证 的 思 路，即 怎 样 得 出 结 论的).(5)实验结论：两个灯泡L、L的电压和电源电压相等.(6)实验评估：上述实验中，小明只进行了一次测量，得出的结论偶然性的机会很大.为了使实验结论具有普遍性，你将建议小明怎样做？.(7)实验问答：如果电源电压为3 V,那么根据探究的结论，灯L的电压为 V,灯L的电压为 V.结合实验结论分析：测量电压时，电压表为什么要与被测电路并联。【答案】见解析。【解析】(2)并联电路中各电灯两端的电压相等、各个电灯并联在相同的两点间；(3)电源、开关、导线、电灯、电压表；(4)用电压表分别测量出电灯两端的电压口和并进行比较，若两者相等，即可得出猜想是正确的:(6)改变电源电压小或小灯泡的规格，重做上述实验。(7)3、3o