内容正文:
二、 串、并联电路的特点
第2课时 串、并联电路中电压的特点
第十章
串联电路和并联电路
知识点 1 串联电路中电压的特点
1.(2022西城校级期中)小哲同学对串联电路电压的规律进行了探究,进行了如下操作。
①断开开关,按如图10-2-9所示的电路图连接电路;
图10-2-9
②闭合开关,用电压表测出L1两端的电压U1,并记录数据;
③在测L2两端的电压时,小哲同学为了节省实验时间,采用以下方法:断开开关,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,闭合开关用电压表测出L2两端的电压U2,并记录数据;
④断开开关,将电压表并联在AC处,闭合开关,测出AC间的电压U,并记录数据。
(1)在拆改电路时,开关必须先 。
(2)小哲同学用上面的方法能否测出L2两端的电压并说明理由: 。
(3)方法改进后,分别测出AB、BC、AC间的电压,并记录在如下表格中。分析小哲同学的实验数据,得出初步猜想串联电路电压关系的表达式是 。
断开
不能,此方法会造成电压表的正、负接线柱接反
UAB/V UBC/V UAC/V
1.8 1.2 3
UAC=UAB+UBC
(4)小哲同学在这个实验设计方案上还存在的不足之处是
。
只进行了一次实验,结论具有偶然性
知识点 2 并联电路中电压的特点
2.(2022西城校级期中)在“探究并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两个相同的灯泡。
图10-2-10
(1)在连接电路时,开关应该 。图10-2-10甲是小明已经完成的部分电路,请用笔画线代替导线在图中增加一条导线,使得电压表测量L2两端的电压。
(2)如图乙所示的电路图中,将电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为 V。
断开
[答案] 如图所示
2.8
(3)依次将电压表接入电路中的ab、cd、ef两点之间,
小明发现电压表的示数相等。由此他得到结论:并联电路
中,各支路两端的电压相等。此结论 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是 。
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将L1、L2的位置交换,再次探究
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压进行
以上操作的目的是 1
。
不科学
A
避免实验中出现偶然性,多次测量得出
普遍性规律
(4)小明发现家里客厅的灯L1'比卧室的灯L2'亮,两灯两端对应的电压U1和U2的大小关系是U1 (选填“>”“=”或“<”)U2。
=
3.(2022大兴期末)如图10-2-11所示,电源电压保持不变,当开关S1断开、S2闭合时,电压表示数为4 V;当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为1.9 V。那么,当开关S1、S2均断开时,灯泡L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.9 V 4 V
B.2.1 V 1.9 V
C.4 V 5.9 V
D.4 V 1.9 V
B
图10-2-11
4.如图10-2-12所示是一个有盖的木盒,盒盖上可看到两只灯泡和一个开关(导线的连接和电源隐藏在盒内),闭合开关后,下列说法不正确的是( )
A.如果两灯都亮,两灯可能是串联,
也可能是并联
B.若用电压表测得两灯两端的电压相等,则两灯一定是并联
C.若用电压表测得两灯两端的电压不相等,则两灯一定是串
联
图10-2-12
D.若用电流表测得通过两灯的电流不相等,则两灯一定是并
联
[答案] B
5.如图10-2-13甲所示,闭合开关,两电压表的指针偏转均如图乙所示,则灯L1和L2两端的电压分别为 V和 V。
甲 乙
7.2
图10-2-13
1.8
6.如图10-2-14甲所示,当开关S由接1转到接2时,电表的示数变化如图乙所示,则开关S接2时灯泡L2两端的电压是
V,电源电压是 V。
图10-2-14
4
6
7.(2023湖北)在“探究串联电路电压规律”实验中,小明连接了图10-2-15甲中的电路,A、B、C、D为接线柱编号,1、2、3、4为导线编号。
图10-2-15
(1)为了使结论具有普遍性,L1、L2应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡。
(2)闭合开关,电压表的指针如图乙所示,造成这种现象的原因是 。
(3)修改电路并完成图甲中的实验后,小明断开开关,未拆下电压表,只改接某根导线的一端,也能测出总电压。他的改接方法是 。
不同
电压表选用的量程过大
将3号导线从D接线柱改接到B接线柱或A接线柱
8.[开放探究]小明是个爱动脑筋的学生,他在课堂上通过探究发现“串联电池组的总电压等于各串联电池的电压之和”,他又想:“若把干电池并联,总电压还等于各并联电池的电压之和
吗?”请帮他设计一个实验来探究这一问题。
(1)画出实验电路图。
(2)写出主要实验步骤。
(3)画出实验数据记录表格。
[答案] (1)如图所示
(2)①将1节干电池接入电路中,闭合开关,读出电
压表的示数U1并记录到表格中;
②将2节干电池并联接入电路中,闭合开关,读出电压表的示数U2并记录到表格中;
③将3节干电池并联接入电路中,闭合开关,读出电压表的示数U3并记录到表格中;
④分析U1、U2、U3,得出结论。
(3)实验数据记录表
并联电池节数 1 2 3
并联电池组的总电压/V
相关解析
2.(1)断开 如图所示
(2)2.8
(3)不科学 A 避免实验中出现偶然性,多次测量得出普遍性规律
(4)=
[解析] (1)在连接电路时,为了保护电路,开关应该断开;测量L2两端电压时,应该让电压表并联在L2两端。
(2)由图可知,电压表选择0~3 V量程,分度值为0.1 V,故电压表的示数为2.8 V。
(3)实验只做了一次就得出了实验结论,其不足之处为实验一次就得出结论具有偶然性,不能得出普遍性规律,故此结论不科学;接下来应该进行的操作是更换不同规格的小灯泡进行多次实验,得出普遍性规律,故选项A正确。进行以上操作的目的是避免实验中出现偶然性,多次测量得出普遍性规律。
(4)家庭电路中的用电器并联接入电路,根据并联电路中,各支路两端的电压相等可知,两灯两端对应的电压U1=U2。
3.B [解析] 由图知,当开关S1断开,S2闭合时,两灯串联,电压表测电源电压,所以电源电压U=4 V;
当开关S1闭合,S2断开时,两灯仍串联,电压表测L2两端的电压,即U2=1.9 V,
由串联电路的电压规律知,L1两端的电压:U1=U-U2=4 V-1.9 V=2.1 V。
4.B [解析] 串联电路中的开关控制整个电路,而并联电路中,干路上的开关也控制整个电路,因此一个开关控制两只灯泡的亮和灭,则两只灯泡既可以串联也可以并联,故A正确;在并联电路中各灯泡两端的电压一定相等,如果两个灯泡完全相同,在串联电路中它们两端的电压也相同,所以,若用电压表测得两灯两端的电压相等,则两灯可能是串联,也可能是并联,故B错误;因为在并联电路中各灯泡两端的电压一定相等,所以,若用电压表测得两灯两端的电压不相等,则两灯串联,且两灯泡的规格不同,故C正确;因为在串联电路中通过两灯泡的电流一定相等,所以,如果通过两灯的电流不相等,则两灯一定是并联,故D正确。
5.7.2 1.8 [解析] 电压表V1、V2分别测的是电源电压U和灯L2两端的电压U2,因U>U2,两电压表指针偏转相同,所以电压表V1使用的是大量程,U=9 V,电压表V2使用的是小量程,U2=1.8 V,则灯L1两端的电压:U1=U-U2=9 V-1.8 V=7.2 V。
6.4 6 [解析] 由电路图可知,当开关S接1时,电路为灯泡L1的简单电路,电压表测电源电压,由图乙可知,电源电压U=6 V;
当开关S接2时,两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压,电流表测电路中的电流,
由图乙可知,U1=2 V,故灯泡L2两端的电压:U2=U-U1=6 V-2 V=4 V。
7.(1)不同(2)电压表选用的量程过大
(3)将3号导线从D接线柱改接到B接线柱或A接线柱
[解析] (1)为了使探究得出的结论具有普遍性,L1、L2应选择规格不相同的灯泡。(2)闭合开关,电压表的示数如图乙所示,指针偏转角度太小,说明电压表选用的量程过大,测量误差较大。
(3)串联电路中,电源电压等于各部分电路两端的电压之和,若要测出总电压,需要将电压表并联接在两个灯泡的两端,他的改接方法是:将3号导线从D接线柱改接到B接线柱或A接线柱。
$$