16.2 串、并联电路中电压的规律-2023-2024学年九年级全一册物理同步精剖细解讲义（人教版）

16.2 串、并联电路中电压的规律 ——精剖细解讲义 知识点1：串、并联电路中电压的规律 1、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 【实验目的】 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 【提出问题】 如下图所示，两个小灯泡 L1、L2 串联在电路中，灯泡两端的电压 UAB、UBC与电源两端电压 UAC有什么关系呢？ 【猜想假设】 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∶UAC=UAB+UBC。 串联电路中各用电器两端的电压分别与电源电压相等∶ UAC=UAB=UBC。 【实验设计】 设计实验电路：用两个不同的小灯泡组成串联电路； 根据电路图连接电路，根据电源电压选择合适的电压表的量程； 将电压表两端分别连到A与B、B与C、A与C，测量电压UAB、UBC、UAC。将测量数据记录在表格中； 改变两个小灯泡的规格，再次实验。 【实验步骤】 根据电路图连接实物电路，连接时开关处于断开状态； 闭合开关，测出AB两点间（即L1两端）的电压UAB并记录，测出BC两点间（即L2两端）的电压UBC并记录，测出AC两点间（即电源两端电压）的电压UAC并记录； 换用不同规格的灯泡重复上述步骤，再测量两次；
 整理器材。 【实验数据记录】 实验次数 UAB电压/V UBC电压/V UAC电压/V 1 1.1 1.9 3.0 2 1.0 2.0 3.0 3 1.3 1.7 3.0 【实验数据分析】 三次实验都有UAC=UAB+UBC 的结果。 【实验结论】 串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和U=U1+U2 。 事实上，当电路中串联的用电器多于两个时，以上结论仍然成立，表达式为U=U1+U2+…Un，即串联电路有分压作用。其中U1、U2…Un分别为第1、2、…n个用电器两端的电压。 【实验注意事项】 为了使实验结论更具有普遍性，在三次实验中，可使一次实验中两个小灯泡规格相同，其他两次实验中两个小灯泡规格不同。测量完一组数据后，要更换不同规格的两个灯泡重新测量，更换时，只换一个灯泡即可，新换的灯泡要与未更换的另一个灯泡规格不同。 使用电压表时，量程要根据电源电压来选择，不能选错量程，损坏电压表。电压表与被测用电器并联，电流从"+"接线柱流入，从"-"接线柱流出。测完AB间的电压后要改测 BC 间电压时，不能只断开A点，改接到C点，这样会使电压表正、负接线柱反接，指针反转，可能会损坏电压表。 在连接电路过程中开关必须断开，只有当电路连接完毕并检查无误后，才能闭合开关。 在更换电压表的测量对象时，要先断开开关后，对电压表进行拆开和再连接到电路中。
 读数时要注意电压表选择的量程。
 串联电路中两用电器的规格型号相同时，它们两端电压相同;规格型号不同时，它们两端电压不相同；几节干电池串联成电池组后，电池组两端总电压等于每节干电池两端电压之和。 实验中可能会得出"串联电路中各用电器两端的电压之和比电源总电压小"的结论，这是因为导线和电池会分得一部分电压，在误差允许范围内可认为串联电路各用电器两端的电压之和等于电源电压。 2、探究并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系 【实验目的】 探究并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系 【提出问题】 如下图所示，两个小灯泡 L1、L2 并联在电路中，并联电路中L1两端的电压 、L2两端的电压与电源两端电压的大小有什么关系？ 为了保证实验结论的普遍性，需要改变电源电压，并更换不同规格的灯泡 【猜想假设】 在并联电路中，各支路用电器两端的电压可能相等，且可能等于电源电压，即 UCD = UEF = UAB；在并联电路中，各支路用电器两端的电压之和等于电源电压，即 UAB + UCD = UEF。 【实验设计】 如图，分别把电压表接在 L1两端、L2两端、电源两端处，测量两个灯泡和电源两端的电压。通过比较三个位置电压大小的关系得出结论。 【实验步骤】 根据电路图连接实物电路，连接时开关处于断开状态； 闭合开关，测出灯泡L1两端的电压并记录；测出灯泡L2两端的电压并记录；测出灯泡L2两端的电压并记录。 换用不同规格的灯泡重复上述步骤，再测量两次；
 整理器材。 【实验数据记录】 实验次数 L1两端电压/V L2两端电压/V 电源两端电压/V 1 3.0 3.0 3.0 2 3.0 3.0 3.0 3 3.0 3.0 3.0 【实验数据分析】 三次实验都有U=U1=U2 的结果。 【实验结论】 并联电路中电源两端的电压等于各支路用电器两端的电压。 事实上，当电路中并联的用电器多于两个时，以上结论仍然成立，表达式为U=U1=U2=…Un。其中U1、U2…Un