16.2 串、并联电路中电压的规律-2021-2022学年九年级物理全册举一反三系列（人教版）

16.2 串、并联电路中电压的规律（解析版） 本节学习目标 1.通过实验探究串联电路中的电压规律；提高连接电路的能力，分析实验，掌握规律，并能运用规律解决问题。 2.通过实验探究并联电路中的电压规律；提高连接电路的能力，分析实验，掌握规律，并能运用规律解决问题。 3.进一步提高对电压表使用与电压测量的理解。 要点一 串联电路中电压的规律 1.提出问题：串联电路中各部分电路两端电压与总电压有什么关系呢？ 2.猜想与假设： ①串联电路中各部分电路两端的电压相等； 　　②串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。 3.实验设计： 实验器材：两节干电池，六只小灯泡(其中第二次实验用的两只相同)，1只电压表，一只开关，导线若干。 实验步骤： ①分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点，B、C两点，A、C两点间测量电压，看看它们之间有什么关系。 ②换上另外四只灯泡，再测两次，看看是否还有同样的关系。 三次测量的电路图分别如图所示： 4.进行实验与记录数据：按上述要求进行实验，实验记录如下表所示。 实验序号 A、B间电压U1/V B、C间电压U2/V A、C间电压U/V 1 1.4 1.6 3 2 1.5 1.5 3 3 1.8 1.2 3 5.分析与论证： 从实验过程和实验记录中可以看出，两灯泡的规格相同时，U1=U2；当两灯泡的规格不相同时，U1≠U2，但都满足U1+U2=U。 6.得出结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，即U=U1+U2。 7.评估与交流：回顾以上操作，看看是否存在不妥的地方：读数时是否实事求是?更换灯泡时是否换用了不同规格的?如果这些因素在实验中都作了充分的考虑，实验的结果应该是可靠的，各小组把实验结果写成实验报告，并在班上进行交流和讨论。 要点诠释： 实验探究过程中的注意事项： (1)连接实验电路时，开关应断开；电压表应并联在被测电路中； (2)应从电源正极(或负极)起按电路图将元件逐个连接起来； (3)连接好电路后，要先用开关试触，观察电压表的指针偏转情况，确认无误后，再闭合开关，观察示数； (4)读数时，要客观、精确，视线与刻度线垂直，读数完毕，断开开关，切断电源，整理好仪器； (5)电压表的量程选择得过小，会使指针偏转过大，损坏电表；选择得过大，会使指针偏转过小，测量不准确；一般来说，选择的量程，应使指针偏转到刻度盘的之间。 【例】如图（a）所示电路中，当闭合开关后，两只电压表的指针偏转均如图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（　　）。 A．7.5V 1.5V B．6V 1.5V C．1.5V 7.5V D．1.5V 6V 【答案】B。 【解析】（1）由电路图可知，电压表V2示数应大于电压表V1示数，而两电压表指针位置相同，则电压表V2量程是0～15V，分度值是0.5V，电压表示数UV1=7.5V；电压表V1量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数UV2=1.5V；（2）电阻R2的电压U2=UV1=1.5V，电阻R1的电压U1=UV2-U2=7.5V-1.5V=6V；故选B。 【点睛】由图a可知，电阻R1与R2串联，电压表V2测两电阻串联电压，即电源电压，电压表V1测电阻R2两端电压，根据串联电路特点确定电压表量程与分度值，读出电压表示数，然后由串联电路特点求出两电阻两端的电压。 【考点分析】本题考查了求出电阻两端的电压，分析清楚电路结构、掌握电压表的读数方法是正确解题的关键，本题的难点是确定两个电压表的量程。 【变式1】小明在实验室连接如图所示电路，闭合开关后，三盏灯都不亮，检查电路各接线柱连接完好，电路正常。估计可能是哪一盏灯出现故障。请你用一根导线或一个电压表帮助他找出故障。判断是什么故障（灯断路或短路）并说明判断方法。 【答案】方法一、利用一根导线：把导线并联到灯L1两端时，若L2、L3灯亮，则灯L1断路；若L2、L3灯不亮，则L1是完好的；再把导线并到L2两端、L3两端，依此法类推，直到找到断路的灯泡为止。 方法二、利用电压表：把电压表并到灯L1两端时，若电压表有示数，则灯L1断路L2、L3是完好的；若电压表无示数，则灯L1是完好的；再把电压表并到L2两端、L3两端，依此法类推，直到找到断路的灯泡为止。 【解析】闭合开关后，三盏灯都不亮，说明三盏灯不可能是短路（若有一只小灯泡短路，其它灯泡应发光），只能是断路；用导线和电压表检查电路故障，根据灯泡是否发光，电压表是否有示数判断，如下图所示。 【考点分析】本题考查了学生利用导线、电压表判断电路故障的分析能力，电路故障分短路和断路两种情况，平时做实验时试一试，多总结、提高分析能力。 【变式2】在“探究串联电路电压特点”的实验中： （1）请