内容正文:
第16-2讲 串、并联电路中电压的规律
知识点1:串联电路的电压规律
串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。用符号表示时可以写为
U=U1+U2
串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。
【典例探究1】按如图电路图连接的电路中的白炽灯泡,闭合开关S,L1较暗,L2较亮,下列说法正确的是( )
A.V1示数等于V2示数
B.V1示数小于V2示数
C.V1示数大于V2示数
D.V1示数与V2示数之和等于电源电压
【解题思路】由电路图可知,闭合开关S,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压,根据串联电路的电压特点分析。
【答案】C
【解析】由电路图可知,闭合开关S,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压,因为串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,所以V1示数大于V2示数。故选C。
【典例探究2】如图所示,已知电源电压为10V,电压表V1示数是7V,电压表V2示数为8V,则L1,L2,L3两端电压依次为( )
A.2V,5V,3V B.1V,6V,2V C.5V,2V,3V D.3V,2V,5V
【解题思路】由电路图可知,三灯泡串联,电压表V1测灯泡L1和L2两端的电压之和,电压表V2灯泡L2和L3两端的电压之和,根据串联电路的电压特点和电压表的示数求出三灯泡两端的电压。
【答案】A
【解析】由电路图可知,三灯泡串联,电压表V1测灯泡L1和L2两端的电压之和,电压表V2灯泡L2和L3两端的电压之和,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则
U1+U2+U3=10V……①
U1+U2=7V……②
U2+U3=8V……③
由①②可得,U3=3V,由①③可得,U1=2V,则
U2=7V-U1=7V-2V=5V
即L1、L2、L3两端电压分别为2V、5V、3V。故选A。
知识点2:并联电路中电压的规律
并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等。用符号表示时可以写为
U=U1=U2
【典例探究1】如图所示,电源电压恒为3V,只闭合开关S和S1,电流表A的示数为0.1A,只闭合开关S和S2,电流表A的示数为0.2A,开关S、S1、S2都闭合,电流表A的示数为0.4A,则开关S、S1、S2都闭合时L1、L2、L3连接方式是______联,灯泡L1两端的电压为 ______V,通过灯泡L2的电流为______A。
【解题思路】由图可知,只闭合开关S和S1时,只有灯L3可以发光,根据电流表的示数可知道通过灯L3的电流;
只闭合开关S和S2时,只有灯L1可以发光,根据电流表的示数可知道通过灯L1的电流;
开关S、S1、S2都闭合时,三只灯泡L1、L2、L3并联,根据电流表的示数可知通过灯L2的电流,根据并联电路的电压特点可知灯泡L1两端的电压。
【答案】并;3;0.1
【解析】由图可知,只闭合开关S和S1时,只有灯L3可以发光,电流表A的示数为0.1A,所以通过灯L3的电流为0.1A;只闭合开关S和S2时,只有灯L1可以发光,电流表A的示数为0.2A,所以通过灯L1的电流为0.2A;开关S、S1、S2都闭合时,三只灯泡L1、L2、L3并列连接在电源两极上,是并联关系,电流表在干路上,此时电流表A的示数为0.4A,已知电源电压恒为3V,因为并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,所以灯泡L1两端的电压为3V,流过灯L1、L3的电流不变,
则通过灯泡L2的电流为
I2=I-I1-I3=0.4A-0.2A-0.1A=0.1A
【典例探究2】小明和小红设计了如图甲所示实验电路图来探究并联电路的电流和电压规律。
(1)如图乙,小明选用两个不同规格的小灯泡L1和L2探究并联电路的电流规律。
①若要测量干路电流,请你帮他完成该电路的连接。
②小明用电流表分别测出L1和L2两条支路的电流数据如表所示,测量干路电流时的表盘示数如图丙所示,请读出并填入表格中。
位置
干路
L1支路
L2支路
电流/A
0.38
0.20
0.18
③据此,小明得出结论:并联电路干路电流等于各支路中的电流之和。
小明实验中的不足之处是 只根据一次数据得出结论具有偶然性 ,改进方法是 换用不同规格的小灯泡,并进行多次测量 。
(2)小红选用两个相同规格的小灯泡L3和L4组成并联电路,探究并联电路的电压规律。她分别用1节、2节、3节干电池做电源进行3次实验,每次都用电压表分别测量小灯泡L3、L4两端的电压和电源两端的电压。
①请你帮小红设计出记录实验数据的表格。
②小红实验中的不足之处是 选用两个相同规格的小灯泡 ,改进方法是 选用两个不相同规格的小灯泡进行实验 。
【解题思路】(1)①测量干路电流,两电流表并联,电流表接在干路中;
②根据电流