内容正文:
第2节 串、并联电路中电压的规律
素养目标
1. 能正确将电压表接入串、并联电路,并画出相应的电路图。(科学思维)
2. 通过实验,探究串、并联电路中的电压规律,学习科学探究的方法。(科学探究)
3. 培养学生树立用实验方法解决物理问题的思想,培养学生对待实验实事求是的科学态度和严谨的科学作风。(科学态度与责任)
一、串联电路的电压规律
1. 如图所示,将电压表分别并联在串联电路中的AB、BC与AC之间,测得电压分别为UAB=1.2 V、UBC=1.8 V、UAC=3 V,则可得出的结论是 串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源两端的电压 。
2. 手电筒中用的是干电池,三节电池的手电筒提供的电压为 4.5 V ;汽车用的电池是铅蓄电池,六节铅蓄电池串联起来的总电压为 12 V 。
二、并联电路的电压规律
3. 如图所示,将电压表分别并联在电路中的AB、CD与EF之间,测得电压分别为UAB=3 V、UCD=3 V、 UEF=3 V,则可得出的结论是 并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端电压相等 。
【填一填】
1. 如图甲所示的电路中,电压表所用的量程不明,当开关闭合后,电压表V1和V2的示数分别如图乙、图丙所示。则电压表V1用的量程是 0~15 V,电压表V2用的量程是 0~3 V;小灯泡L1两端的电压是 3.5 V,小灯泡L2两端的电压是 2.5 V。
甲 乙 丙
【选一选】
2. 用电压表分别测量电路中两盏电灯两端的电压,结果它们两端的电压相等,由此判断两盏电灯的连接方式是( C )
A. 一定是串联
B. 一定是并联
C. 串联、并联都有可能
D. 以上说法都不对
串联电路的电压规律
喜欢观察的小聪发现,家里电视的遥控器需要两节电池,而闹钟只需一节电池,这是为什么?
为什么要改变小灯泡的规格,多次重复实验才能得出结论?
答案:由于本实验是一个归纳性实验,所以应换用不同规格的小灯泡进行多次实验,从而分析数据得出具有普遍性的结论,避免偶然性。
如果是3个用电器或多个用电器串联是否也满足得出的结论,请写出表达式。
答案:满足,表达式为U=U1+U2+ U3+…+ Un。
用如图所示的电路来探究串联电路电压特点时:
(1)实验中应选择规格 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的灯泡。
(2)用电压表测出L1和L2两端电压及串联电路总电压的值分别是U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析实验数据,可以得到串联电路的电压特点是 U=U1+U2 (用公式表示)。
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(3)进行多次实验的主要目的是 寻找普遍规律 (选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
(1)实验时,要换用不同规格的小灯泡进行多次实验,其目的是避免实验数据的偶然性和特殊性,使通过实验得到的结论更具有普遍性。
(2)分析表中数据得出结论。
(3)进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律。
1. 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V1的示数是2.5 V,电压表V2的示数是3.8 V,则电压表V3的示数是( D )
A. 1.3 V B. 2.5 V
C. 3.8 V D. 6.3 V
2. 一种节日小彩灯是由多个小灯泡串联而成的,若每个彩灯上标注的正常工作电压是12 V,则应将 19 个小彩灯 串 (选填“串”或“并”)联在家庭电路两端。
并联电路的电压规律
探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端的电压的关系时,你设计的实验步骤是什么?
答案:(1)如图所示,分别把电压表并联在A、B两点之间,C、D两点之间,E、F两点之间,测量电压,将实验数据记录在表格中。
(2)换上另外两只规格不同的小灯泡,再次测量,将实验数据记录在表格中。
(3)在实验(2)的基础上,将电源换为由三节干电池组成的电池组,再次进行实验,将实验数据记录在表格中。
你将设计怎样的实验记录表格?
答案:见表所示。
实验次数
AB间的电压U1/V
CD间的电压U2/V
EF间的电压U/V
1
3
3
3
2
3
3
3
3
4.5
4.5
4.5
如果再并联一个或多个用电器是否还满足得出的结论?写出表达式。
答案:满足,U1= U2= U3=…=U。
在“探究并联电路电压的特点”实验中,小明同学按如图所示的电路图连接电路时,开关应处于 断开 (选填“断开”或“闭合”)状态,应将电压表 并联 (选填“并联”或“串联”)连接在电路中。下表为小明同学记录的实验数据,分析比较实验数据及相关条件,可得出的初步结论: 并联电路中的