内容正文:
第13讲 串、并联电路中的电压
【学习目标】
1.会正确使用电压表接入串、并联电路,并能画出相应的电路图;
2.会分析实验数据,归纳总结串、并联电路各自电压的规律;
3.会利用串、并联电路的电压规律解决简单问题。
【基础知识】
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。
二.并联电路中电压规律
(1)提出问题:并联电路两端的总电压跟各个支路两端电压有什么关系?
(2)猜想假设:
①并联电路各条支路两端的电压都相等;
②并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。
(3)设计实验:
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 别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,C、D两点,E、F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。
(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
C、D间电压U2/V
E、F间电压U/V
1
2.6
2.6
2.6
2
2.5
2.5
2.5
3
2.7
2.7
2.7
(5)分析论证:并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格没有关系。
(6)得出结论:并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:U= U1=U2。
【考点剖析】
考点一:串联电路电压规律
例1.(2021·北京市第四十三中学九年级期中)图所示的电路中,定值电阻R0为20Ω,电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器RP使电压表示数为2V。
(1)画出等效电路图;
(2)求R0、RP两端电压。
【答案】(1);(2)2V,1V
【解析】解:(1)由实物图可知,定值电阻R0和滑动变阻器RP串联,电压表接在R0两端,等效电路图如图
(2)电压表示数为2V,电压表接在R0两端,测R0两端的电压,故R0两端的电压为2V。
RP两端电压
答:R0两端的电压为2V,RP两端电压为1V。
考点二:并联电路电压规律
例2.(2021·河南封丘·九年级期中)(双选题)关于如图所示的实物电路在开关S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.电流表测量通过灯泡L1的电流 B.通过灯泡L1与L2的电流一定不相等
C.灯泡L1与L2两端的电压一定相等 D.灯泡L1与L2两端的电压之和等于电源电压
【答案】AC
【解析】A.如图可知,在S1、S2都闭合后,电流表与灯泡L1串联在一起,电流表测量通过灯泡L1的电流,故A正确;
BCD.在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,并联电路各并联支路两端电压相等,故有
由于灯泡的规格不知道,其电阻值是未知的,根据欧姆定律可知,通过两个灯泡的电流无法判定,可能相等,也可能不相等,故BD错误;C正确。
故选AC。
考点三:实验探究
例3.(2021·河南临颍·九年级期中)在探究“串联电路电压的规律”实验中:
(1)要用电压表测L2两端的电压,连接电路如图甲所示,图中只有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“×”,并用笔画线表示导线将电路连接正确。(_____________)
(2)改正电路后,闭合开关,如图乙所示,电压表的示数为 ___________V
(3)他们