内容正文:
第2节 串、并联电路中电压的规律(导学案)
【学习目标】
1. 能正确将电压表接入待测电路,能画出相应的电路图。
2. 能正确使用电压表测量串、并联电路中用电器两端的电压, 进一步练习连接电路和使用电压表的技能。
3. 能通过实验探究,归纳总结串、并联电路电压的规律。
【学习重点】
探究“串联电路的电压规律”的实验设计、如何观察记录、如何分析并得出结论。
【学习难点】
探究“串联电路的电压规律”的实验设计、如何观察记录、如何分析并得出结论。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1. 探究串联电路中电压的规律:
(1)分别把电压表连在如图所示电路中的AB两点、BC两点、AC两点,测出灯 两端的电压U1、灯 两端的电压U2和 U。
(2)通过对实验数据的分析可以得出:串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压 .
数学表达式:__________。
2. 探究并联电路中电压的规律:
(1)如图所示,灯L1与灯L2并联,将电压表的两端分别连到 两端、 两端和 两端,测量电压U1、U2、U。
(2)分析实验数据得出结论:并联电路中,各支路两端的电压 ,都等于 。数学表达式: .
【合作探究】
探究一、串联电路电压的规律
【学生实验】探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系
(1)提出问题:
如图1所示,两个灯泡串联后接在电源两端,两灯泡两端的电压与电源两端电压有什么关系?
(2)猜想与假设
猜想1:串联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和。
猜想2:串联电路中的总电压与各用电器两端的电压相等。
猜想3:……
图1 图2
(3)设计实验
①设计实验电路并画出电路图,如图2所示。
②选用 (相同/不同)规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据 电压选择电压表的量程。
③将电压表的两端分别连到 、 、 ,测量电压U1、U2、U。
④改变两个小灯泡的 ,重做上述实验。
(4)进行实验
①根据电路图连接电路,闭合电键,测出AB两点间(即L1两端)的电压并记录;
②根据电路图连接电路,闭合电键,测出BC两点间(即L2两端)的电压并记录;
③根据电路图连接电路,闭合电键,测出AC两点的电压(电源两端电压)并记录;
④实验数据
实验次数
L1两端电压
UAB/V
L2两端电压UBC/V
电源两端电压UAC/V
1
1.8
1.2
3.0
2
1.1
1.9
3.0
3
1.4
1.6
3.0
(5)分析论证
通过对实验数据的分析可得出结论:串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压 。
数学表达式: 。
(6)交流与评估
①采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有 ,防止偶然性。
②换用不同规格的小灯泡时,各小灯泡两端的电压 发生改变,但电源两端的电压(总电压)是不变的。
2. 串联电池组的电压
(1)做一做
把一节干电池的负极和另一节干电池的正极连在一起组成电池组。分别测量每节干电池两端的电压,然后测量这个电池组的电压。它们之间有什么关系?
2节干电池串联,电池组电压为U= V;3节干电池串联,电池组电压为U= V。
(2)结论:串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压 ,即U= (n为电池节数)
【例题1】如图所示,用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U,请根据表盘读数回答下列问题:
(1)L1两端的电压U1是多大?
(2)L2两端的电压U2是多大?
(3)L1、L2串联的总电压U是多大?
(4)电源电压是多大?
【例题2】小顺利用图1所示电路“探究串联电路的电压规律”。
实验次序
U1/V
U2/V
U/V
1
2.0
4.0
6.0
2
3.5
2.5
6.0
3
4.5
1.5
6.0
(1)在图1画出电压表,使其测AB间的电压________。
(2)选择器材进行实验时,L1与L2的规格要不同的,目的是_______。
(3)连接好电路后,闭合开关,若两灯均不亮,电压表示数为零,则电路故障可能是________。(假设故障只发生在灯L1或L2处)
(4)更换不同规格的灯泡进行实验,记录实验数据如表格所示,分析数据可得出结论:在串联电路中________。
探究二