内容正文:
ﷺ16.1 串并联电路中电压的规律
情境导入
美国限制我国的芯片制造,全面封锁芯片制造技术。今年9月,华为mate60系列出售,麒麟9000s系列芯片问世,意味着我国突破美国的芯片封锁。芯片是有许多的串并联电路组成的互联电路,思考:串并联电路中电压有什么规律呢?
知识点一:串并联电路电压的特点
连接方式
电压特点
串联电路
(总电压等于各部分两端电压之和)
并联电路
(各支路电压处处相等)
【典例1】(2022秋·河南漯河·九年级统考期中)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为8V,则灯L1两端的电压为 V,灯L1与L2两端的电压之比为 。
【典例2】如图所示,若电源电压为6V,闭合开关S后,电压表的示数为2.2V,则UL1 = V,UL2= V;若S断开,电压表的示数为 V。
【变式】(2022秋·河北沧州·九年级校考期中)如图所示,电源电压保持不变,当开关S断开时,V1的示数是7V,V2的示数为9V;当开关S闭合时,V1的示数是11V。则S断开时,灯L1两端的电压 V,灯L2两端的电压 V,L3两端的电压为 V,电源电压是 V。
知识点二:探究串并联电路电压的规律
【典例3】(2022秋·黑龙江绥化·九年级校考期末)瑞瑞同学准备对串联电路的电压规律进行探究。主要步骤如下:a、按如图所示的电路图连接电路;
b.闭合开关,用电压表测出R1两端的电压;
c.在测R2两端的电压时,瑞瑞同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;
d.测出AC间的电压。
(1)在拆接电路时,开关必须 ;
(2)瑞瑞同学用上面的方法能否测出R2两端的电压?答: ,原因是 。
(3)方法改正后,所测出AB、BC、AC间的电压记录在下表格中;
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.5
3.9
(4)分析瑞瑞同学的实验数据得出的结论是: ;
(5)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是: 。
【变式】(2022秋·吉林·九年级校考期中)同学们用如图甲所示的电路来探究“串联电路的电压规律”。
(1)小明要用电压表测量灯L1两端的电压,连接的电路如图乙所示,图中有一根导线接错了,请你在接错的导线打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线;
(2)改正电路后,闭合开关S,电压表的示数如图丙所示,读数为 V。
题型一:探究串联电路中电流的特点
【典例5】小灯泡L1和L2按照如图甲所示连接,已知电源电压为6V,闭合开关S后,电流表和电压表示数如图乙所示,求:
(1)通过小灯泡 L1和L2的电流各为多少?
(2)小灯泡 L1和L2两端的电压各为多少?
【变式1】(2022秋·广东深圳·九年级校考期中)(1)如图甲,闭合开关S,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为2V。求L1的电压是多少伏?( )
(提醒:不可以直接写结果,要有必要的文字和公式说明)
(2)如图乙,将两个电压表都换成电流表,且开关S断开,电流表A1和A2指针都指在如图丙所示的位置,则:
①电流表A1测的是 的电流,电流表A2测的是 的电流。
②请计算通过灯L1的电流。(提醒:不可以直接写结果,要有必要的文字和公式说明)
【变式2】如图所示,两个电流表指针位置均为b图所示,通过L1的电流为 A,通过L2的电流为 A。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 V, V。
题型二:含电流表和电压表的故障判断
【典例6】(2023春·四川达州·九年级校考期中)如图所示的电路,当闭合开关S后,发现灯亮,灯不亮,电流表的指针有明显偏转,电压表的指针指在零刻度线,则该电路中的故障可能是( )
A.灯短路 B.灯断路 C.灯短路 D.灯断路
【变式1】(2023·辽宁大连·模拟预测)在如图所示的电路中,闭合开关后两灯都正常发光,过一段时间后,两电表的示数都发生变化。下列情况正确的是( )
A.如果电流表的示数变大,电压表的示数变大,则L2断路
B.如果电流表的示数变大,电压表的示数变小,则L1短路
C.如果电流表的示数变小,电压表的示数变小,则L2短路
D.