内容正文:
第十三章 探究简单电路
第6节 探究串、并联电路中的电压
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1.经历实验探究串、并联电路电压规律的过程,训练根据所提问题和猜想设计实验的能力、设计电路图、使用电压表的技能;
2.会分析实验数据,归纳总结出串联和并联电路各自电压的规律。
学习目标
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家用电器通常都要并联后接在电路中,而节日小彩灯常常既有串联、又有并联,它们为什么不像家用电器那样,全部并联起来呢?要想了解其中的原因,我们需要研究串、并联电路的电压规律。
新知导入
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串联电路中,各用电器两端的电压与电源两端电压有什么关系?
【猜想与假设】如图,小灯泡L1、L2组成的串联电路
新知学习
知识点一:串联电路中的电压
U1
U2
S
L2
L1
U
A
B
C
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猜想①:串联电路中电压的关系也是处处相等;
猜想②:电压应该从电源正极出发,沿着电流的方向越来越小;
猜想③:灯泡大的地方电压大,灯泡小的地方电压就小;
猜想④:串联电池组的电压等于各个电池的电压之和;
猜想⑤:串联电路中的总电压与各用电器两端的电压之和相等。
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【设计实验】
①设计实验电路图。
②选择规格不同的小灯泡L1、L2连接电路;
③将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C,测量电压UAB 、UBC、UAC;
④把实验结果填写在下面的实验记录中;
L2
L1
A
B
C
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【进行实验】
L1
L2
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【进行实验】
L1
L2
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【进行实验】
L1
L2
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【实验记录】
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
U=U1+U2+…+ Un
【实验结论】
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为什么使用不同的电源,同一个灯泡的亮度不同?
探究串联电池组的电压规律
第一步:整理好的实验器材如下图所示:
(1)断开开关(连接电路时开关要保持断开状态)。
(2)电压表调零。
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第二步:根据电路图,连接实物图。
V
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电池节数 电池组连接方式 电池组两端电压/V
1
2
3
4
3.进行实验,收集证据。
4.结论:
串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。
1.5
3
4.5
6
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如图所示,小灯泡 L1 两端电压、 L2 两端的电压、电源电压之间存在什么样的关系?
【猜想与假设】
猜想①:L1两端电压等于L2两端电压,小于电源电压;
猜想②:L1两端电压等于L2两端电压,等于电源电压;
猜想③:L1两端电压大于L2两端电压,小于电源电压;
猜想④:L1两端电压小于L2两端电压,大于电源电压 。
L1
L2
U2
U1
U
二、并联电路中的电压
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【设计实验】
①设计实验电路图。
②选择规格不同的小灯泡L1、L2连接电路;
③将电压表的两端分别连到L1、L2和电池两端,测量电压U1 、U2、U;
④把实验结果填写在下面的实验记录中。
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【进行实验】
L1
L2
U1
L2
L1
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【进行实验】
L2
L1
L1
L2
U2
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【进行实验】
L2
L1
L1
L2
U
改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。
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【数据记录】
次数 L1两端的
电压U1 / V L2两端的
电压U2/ V 电源两端的
电压U / V
1
2
3
【实验结论】
并联电路两端的总电压等于各并联支路两端电压。
U=U1=……=Un
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串联和并联电路中电流、电压的比较
电路 串联 并联
电路图
电流
电压
电流处处相等 I=I1=I2
干路电流等于各支路的
电流之和 I=I1+I2
电源两端电压等于各用电器
两端电压之和 U=U1+U2
电源两端电压与各支路用电器两端电压相等 U=U1=U2
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课堂总结
串联电路中,
电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
结论
换用不同规格的小灯泡,多次测量得到普遍规律
实验探究
串联电路
电压规律
并联电路中,电源两端电压等于各支路电压。
结论
换用不同规格的小灯泡,多次测量得到普遍规律
实验探究
并联电路
电压规律
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1.如图所示的电路图,开关S接到a时,电压表示数为9 V,开关S接到b时,电压表示数为4 V,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为9 V
B.灯L1两端的电压为5 V
C.灯L2两端的电压为4 V
D.灯L1和灯L2两端的总电压为13 V
D
课堂练习
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2.如图甲所示,当闭合开关后,两个电压表的指针偏转情况均如图乙所示,则灯泡L1和L2两端的电压分别是( )
A.2.4 V,12 V
B.12 V,2.4 V
C.9.6 V,2.4 V
D.2.4 V,9.6 V
C
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3.如图所示,用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U,请根据表盘读数回答下列问题:
(1)L1两端的电压U1是多大?
(2)L2两端的电压U2是多大?
(3)L1、L2串联的总电压U是多大?
(4)电源电压是多大?
1.3V
1.7V
3V
3V
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4.小明按图甲的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针偏转完全一样,如图乙所示,则L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V。
8
2
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5. 在图甲所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数应为______V,V的示数应为_____V。在图乙所示的测量电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数为3.8V,V的示数应为______。
2.5
2.5
6.3V
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$$