内容正文:
第十六章 电压 电阻
第 2 节 串、并联电路中电压的规律
课程标准(2022年版) 本节要点
3.4.4 探究并了解串联电路和并联电路中电压的特点. 1.能正确将电压表接入待测电路,并能画出相应的电路图.
2.能正确使用电压表测串、并联电路中用电器两端的电压.(重点)
3.通过实验探究,归纳总结出串、并联电路中电压的规律.(重点)
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串联电路中电压的规律
学生实验:探究串联电路中电压的规律.
猜想与假设:串联电路中两个灯泡两端的电压___________________.
设计实验:把两个灯泡L1和L2串联起来接入电路中,如图所示:
之和等于电源两端电压
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实验步骤:
(1)把电压表并联在灯泡L1两端,测L1两端的电压U1(A、B间的电压).
(2)把电压表并联在灯泡L2两端,测L2两端的电压U2(B、C间的电压).
(3)把电压表并联在L1与L2两端,测串联电路两端的总电压U(A、C间的电压).
(4)选择规格______(选填“相同”或“不同”)的灯泡重复上述实验(目的是______________).
不同
寻求普遍规律
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实验记录:
实验结论:串联电路中,电源两端电压等于______________________.公式:______________.
实验次数 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V 串联电路两端的总电压U/V
第一次测量
第二次测量
第三次测量
各用电器两端电压之和
U=U1+U2
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在探究串联电路中电压规律的实验中,小明选用灯泡L1、L2组成了如图甲所示的电路,然后用电压表分别测量A与B、B与C、A与C之间的电压.
(1)按图甲所示的电路图连接电路,至少需要___根导线.电压表在接入电路前,要先进行______.实验中应选择规格______(选填“相同”或“不同”)的灯泡.
6
调零
不同
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(2)若小明刚连接好最后一根导线,两灯立即发光,这说明他在连接电路时________________.
(3)改正(2)中的错误后,闭合开关,若电压表示数为零,则电路故障可能是___________或___________;若电压表有示数且接近电源电压,两灯都不亮,则电路故障可能是___________.(假设以上故障只发生在灯泡L1或L2处)
没有将开关断开
灯L1短路
灯L2断路
灯L1断路
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(4)消除(3)中故障后,小明闭合开关测灯泡L1两端的电压,发现电压表的指针偏转如图乙所示,原因是____________________________;断开开关,修改电路连接后,再闭合开关,发现电压表的指针偏转如图丙所示,原因是____________________.
电压表的正、负接线柱接反了
电压表所选量程太大
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(5)在测灯泡L2两端的电压时,小明为了节省时间,将电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上.小明用上面的方法能否测出灯泡L2两端的电压? ______,原因是________________________
____.
不能
电压表的正、负接线柱接
反了
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(6)小明更换不同规格的灯泡进行多次实验,实验数据如下表所示,分析表中数据可得出结论: ____________________________________
________.
实验序号 UAB /V UBC /V UAC /V
1 0.5 2.5 3
2 1.8 1.2 3
3 1.2 1.8 3
串联电路的总电压等于各用电器两端的
电压之和
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【实验拓展1】
(7)在测灯泡L2两端的电压时,连接的电路如图丁所示.图中有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确.
(8)改正电路后,闭合开关,电压表的示
数如图戊所示,为_____V.已知电源电压
为3 V,则灯泡L1两端的电压是_____V.
1.2
1.8
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【实验拓展2】
(9)在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:一是减小误差;二是寻找普遍规律.在该实验中,多次实验的目的是____________.
寻找普遍规律
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(2023·北海期中)如图所示,电源电压为6 V,闭合开关S后,电压表的示数为4 V,下列描述正确的是( )
A.L1两端的电压为2 V
B.L1和L2两端的电压之差为1 V
C.L2两端的电压为2 V
D.L1和L2两端的电压之和为8 V
A
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变式1 [科学思维]如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为6 V,电压表V2的示数为2 V.下列说法中正确的是( )
A.L1两端的电压为2 V
B.电源电压为4 V
C.断开开关,只将电压表V2换成电流表,
则L1与L2串联
D.断开开关,将两个电压表都换成电流表,则L1与L2并联
D
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并联电路中电压的规律
学生实验:探究并联电路中电压的规律.
猜想与假设:并联电路中两个灯泡两端的电压可能______.
设计实验:把两个灯泡L1和L2并联起来接入电路中(如图所示).
相等
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实验步骤:(1)把电压表并联在灯泡L1两端,测L1两端的电压U1.
(2)把电压表并联在灯泡L2两端,测L2两端的电压U2.
(3)把电压表并联在电源两端,测电源两端电压U.
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实验记录:
实验结论:并联电路中,电源电压与各支路用电器两端的电压______.公式:________________.
实验次数 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V 电源两端电压U/V
第一次测量
第二次测量
第三次测量
相等
U=U1=U2
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如图所示电路,闭合开关后,灯L1与L2均能发光,电压表V2的示数为2.5 V,下列说法正确的是( )
A.电压表V1的示数大于2.5 V
B.电压表V1的示数小于2.5 V
C.电压表V的示数大于2.5 V
D.电压表V的示数等于2.5 V
D
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变式2 (2023·钦州期末)如图所示,当开关S1、S2闭合时,两灯都能正常发光,当开关S2断开时( )
A.电压表示数变小
B.电压表示数不变
C.电流表示数变大
D.电流表示数不变
B
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电流的规律 电压的规律
串联电路 串联电路中,电流处处相等,即I=I1=I2. 串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和,即U=U1+U2.
并联电路 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2. 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,即U=U1=U2.
电表与被测用电器的连接方式 电流表与被测用电器串联. 电压表与被测用电器并联.
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串联电路中电池组两端电压的规律
学生实验:探究串联电池组的总电压与每节电池电压的关系.
(1)把几节电池串联起来组成电池组(如图所示),用电压表分别测量每节电池两端的电压.
(2)然后测量这个电池组两端的电压.
(3)根据实验结果,可知:串联电池组两端的电压等于_______________
___.
每节电池电压之
和
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(回归教材)一个用电器工作时,要求电源电压是12 V.如果用干电池做电源,需要___节______(选填“串联”或“并联”)起来;如果用铅蓄电池串联,需要___节.
8
串联
6
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1节新干电池的电压为1.5 V, 则1.5 V/节×8节=12 V;1节铅蓄电池的电压为2 V,则2 V/节×6节=12 V.
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变式3 [科学探究]已知一节干电池的电压为1.5 V,小明同学将三节同样的干电池的正极与正极连接在一起,负极与负极连接在一起,并联起来组成电池组使用(如图甲所示).他不知道这样连接起来后电池组电压是多少,于是就用电压表测量这个
电池组两端的电压,电压表示数如图
乙所示.根据实验现象,可以初步得
出电池并联后的电压规律为:___________________________________
_________________.
同样的干电池并联起来后的电压与每节
干电池的电压相同
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