课时16.2 串、并联电路中的电压规律-【帮课堂】2024-2025学年九年级物理全一册同步学与练(人教版)
2024-08-14
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2份
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33页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 串、并联电路中电压的规律 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 串并联电路电压的规律 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.42 MB |
| 发布时间 | 2024-08-14 |
| 更新时间 | 2024-08-19 |
| 作者 | 赢在物理工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-08-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46822880.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第十六章 电压和电阻(原卷版)
课时16.2 串、并联电路中的电压的规律
2022年课程标准
物理素养
3.4.4探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
科学思维:提高连接电路的能力,分析实验,掌握规律,并能运用规律解决问题;
科学探究:通过实验探究串联电路中的电压规律,认识串联电路电压规律;通过实验探究并联电路中的电压规律,认识并联电路电压规律;
科学态度与责任:进一步提高对电压表使用与电压测量的理解。
知识点一、串联电路的电压规律
1.实验-探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的规律
提出问题
两个或两个以上用电器组成的串联电路中,各用电器两端电压与电源两端电压有什么关系
猜想与假设
(1)与串联电路电流关系一样,处处相等;
(2)各用电器两端电压之和可能等于电源两端的电压;
(3)各用电器两端的电压可能与电源两端的电压相等
设计实验
分别按甲、乙、丙所示电路图连接实物电路,其中两灯泡规格相同,测出A、B间的电压UAB,B、C间的电压UBC,A、C间的电压UAC,并分析三者间有何关系;换用不同规格的小灯泡重复实验,观察上述关系是否仍然成立。
进行实验与收集证据
(1)调节电压表指针归零;
(2)按照电路图连接好实物电路,并检查电路是否连接无误;
(3)分别将电压表接在A和B、B和C、A和C两点,将测得的电压记录在数据表格中;
(4)换用不同规格的小灯泡,重复上述步骤
实验次数
A、B间电压U1/V
B、C间电压U2/V
A、C间电压U/V
1
1.5
1.5
3.0
2
1.8
1.2
3.0
3
2.1
0.9
3.0
……
归纳总结
(1)由实验数据可得:U=U1+U2;当两个灯泡规格相同时,U1=U2;当两个灯泡规格不同时,U1≠U2;
(2)结论:串联电路中,电源两端电压等于各个用电器两端电压之和,即U=U1+U2
2.注意事项
(1)连接实物电路图,可对照电路图按一定的顺序(从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极),逐个顺次连接;
(2)在连接实物电路过程中,开关要处于断开状态,防止电路出现短路而烧坏电源;
(3)电压表要并联在被测电路两端,同时要注意让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,并采用试触法选择合适的量程;
(4)闭合开关进行实验之前,要检查电路的正确性,确定没有错误后,方可进行实验;
(5)实验中,每次读数后,应及时断开开关,以节约用电;
(6)记录实验数据时,要如实记录,不能随意改动数据,更不能“凑数”。
(2024·辽宁·模拟预测)小李在探究“串联电路的电压特点”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池。
(1)小李在连上最后一根导线时,灯泡 L1 不发光、L2发光,且电压表的示数为0,则小李在连接电路时存在的错误是 ,此时电路中的故障可能是
(2)小李排除故障并纠正错误后重新实验,某次测量时,电压表的示数如图乙所示,电压表的示数是 V。
(3)在测量完L1两端的电压后,小李想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压,请你在图甲中要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(4)完成实验后,小李记录的数据如表所示。
UAB / V
UCD / V
UAD / V
0.5
2.5
3
由此初步得出结论:串联电路, (写表达式)。
此实验在设计方案上存在的不足之处是 ,改进方法是 。
知识点二、并联电路的电压规律
实验目的
探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系
提出问题
两个或两个以上用电器并联,那么各支路用电器两端电压与电源电压关系如何
猜想与假设
(1)各支路用电器两端电压可能都相等,且等于电源电压;
(2)各支路用电器两端电压不相等,它们的和等于电源电压
设计并进行实验
(1)如图所示,选用两个规格相同的小灯泡并联在电路中,分别将电压表并联在A和B、C和D、E和F两点,测出相应的电压值(所用电压为两节串联的干电池),将数据填入表中。
(2)换上两个规格不同的灯泡,所用电源仍为两节串联的干电池,重复上述步骤;
(3)分别选用两个规格相同和规格不同的小灯泡,所用电压为三节干电池,重复上述步骤。
实验数据
实验次数
A、B之间的的电压U1/V
C、之间的电压U2/V
E、F之间的电压U/V
1
3
3
3
2
3
3
3
3
4.5
4.5
4.5
4
4.5
4.5
4.5
……
分析论证
分析实验数据可知,灯泡并联在电路中时,各灯泡两端电压相等,且等于电源电压,即U=U1=U2。该结论可表述为:并联电路中,各支路两端电压相等。
特别提醒:
在同一电路中,并联的用电器两端电压相等。但两端电压相等的用电器不一定是并联关系,也可能是规格相同的用电器串联。
辨析比较:
串联电路
并联电路
电流
串联电路中,电流处处相同:I=I1=I2=…
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和:I=I1+I2+…
电压
串联电路中各用电器两端电压之和等于电源两端的电压:U=U1+U2+…
并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压相等:U=U1=U2=…
(2022秋·河南商丘·九年级期末)小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及 电压,就可以分析并联电路的电压规律。
(2)当开关闭合时,电压表出现了如图乙所示情况,其原因是电压表 。
(3)连接好电路后,同桌说小阳可能组成了一个串联电路,于是小阳拧掉了其中的一个灯泡,发现闭合开关后另一个灯泡 ,则它们是并联的。
(4)小阳测出第一组数据之后,断开开关,为了得出并联电路电压的普遍规律,接下来的操作是 。
知识点三、知识导图
问题一:实验探究串、并联电路的电压规律
《探究串、并联电路电压的规律》常考问题:
1.连接电路时,开关应处于什么状态:断开;
2.电路连接:应从电源正极(或负极)起按电路图将元件逐个连接起来;
3.电压表的连接:电流应从电压表的正极流入,从负极流出;
4.电压表的路程选择:连接好电路后,要先用开关试触,观察电压表的指针偏转情况,确认无误后,再闭合开关,观察示数;
5.电路故障的判断:根据电流表或电压表有无示数以及读数大小,根据电路连接特点判断;
6.如果电压表量程选择过大,会出现:读数误差;
7.电压表的使用前应:使指针调到“零”位;
8.测量电压时,电压表应:与被测用电器并联;
9.多次测量的目的:寻找普遍规律;
10.更换小灯泡的目的:进行多次测量,避免偶然性。
【典例1】(2024·贵州黔南·二模)在探究“串联电路电压关系”的实验中。
(1)实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)按照图甲连接如图乙所示电路时,开关必须 。用电压表测量灯泡两端的电压时,电压表应与灯泡 (选填“串联”或“并联”);
(3)正确连接电路后,闭合开关,第一次测量两端电压,电压表的示数如图丙所示,为 V;
(4)为了 (选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”),小组完成了三次实验,数据如下表所示。
次数
两端电压/V
两端电压/V
A、C两点间的电压/V
1
1.0
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
(5)分析实验数据,可得到串联电路的电压关系是:串联电路的总电压等于 ;
(6)评估过程中,小明提出本次实验连接电压表时,可以不选用大量程试触来选择量程。你认为可行吗?并说明理由。 。
【变式1-1】(2024·云南昆明·一模)小敏和小东用小灯泡探究“串联电路和并联电路电压规律”。
(1)图甲中要测量L1两端电压,请用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(2)闭合开关前电压表如图乙所示,其原因是电压表 ;处理好问题后,用电压表分别测ab、cd、ad间的电压,每次拆接电压表时,开关应处于 状态;
(3)小东用电压表测出电路两端的电压和小灯泡L1、L2两端的电压记录在下表中,由表中数据可得:在串联电路中,电压的规律是 (用表中字母表示);
实验次数
电路两端电压U/V
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
1
2.8
1.4
1.4
2
2.8
1.1
1.7
3
2.9
2.1
0.8
(4)如图甲所示,小东测量灯泡L1两端的电压之后, (选填“能”或“不能”)只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压,理由是 ;
(5)小东将电压表并接在如图丙所示电路中的ab、cd和ad两端,测出一组数据后得出并联电路电压规律,小敏说这样的结论不具有普遍性,接下来的操作是 ;
(6)细心的小敏发现,将同一只小灯泡分别接入图甲、丙两电路中的亮度不同,你认为小灯泡接在 (选填“甲”或“丙”)电路中会更亮些。
【变式1-2】(2024·江西九江·一模)【探究名称】探究串联电路的电流规律、电压规律。
【提出问题】
(1)为了探究串联电路的电压规律,小明选用两个不同的小灯泡,并设计了如图甲所示的电路,在连接电路时,开关要断开;
(2)为测量L1两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整 ;
(3)小明连接好电路,闭合开关后发现L1比L2亮,小明进行猜想。
猜想一:灯泡两端的电压与距离电源正极的远近有关,由于灯泡L1靠近电源正极,灯泡L1两端电压比灯泡L2两端电压要高,所以L1更亮;
猜想二:电流从电源正极出来先通过灯L1,通过L1中的电流比通过L2中的电流大,所以L1更亮;
猜想三:两灯中的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同;
【进行实验与收集证据】
小明为了验证猜想一和猜想二,添加多个电流表和电压表。在验证猜想一时,设计如图丙所示的电路,在验证猜想二时,设计如图丁所示的电路,两次操作时,确保小灯泡L1靠近电源正极。小明正确连接电路并正确操作后,读出各电压表和电流表的示数并记录。请读出电压表V1的如图戊所示的示数,并填入下表中;
电压表V1
示数/V
电压表V2
示数/V
电压表V
示数/V
电流表A1
示数/A
电流表A2
示数/A
电流表A3
示数/A
0.4
3
0.2
0.2
0.2
【分析与论证】
(1)小明根据上表数据得出结论:
①在串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和;
②串联电路中电流关系: ;
(2)同时小明得出:猜想一是正确的,猜想二是 的;
【交流与合作】
(1)小华认为小明在得出串联电路的电压和电流特点不是很合理,请你分析小华认为不合理的原因: ;
(2)小华告诉小明:将图甲中的两灯泡位置互换一下位置,会发现L1还是比L2要亮,说明两灯串联时,猜想三是 的,原因是灯泡的亮度取决于 。
问题二:串、并联电路电压规律的应用
解题通法:
(1)结合开关的通断,分析电路的串、并联情况,画出等效电路图;
(2)判断电压表和哪部分电路并联;
(3)根据串、并联电路电压规律求解。
【典例2】如图所示,电源电压保持不变,当开关S1断开,S2闭合时,电压表示数为;当开关S1闭合,S2断开时,电压表示数为3V;则两端电压是______V,两端电压______V,电源电压是______V。
【变式2-1】(2024·黑龙江哈尔滨·二模)下列电路图中,电压、电流关系正确的是( )。
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2024·北京·二模)如图所示的电路中,灯L1、L2的阻值分别为R1、R2,且R1>R2,两开关闭合后,灯L1、L2两端的电压分别为U1、U2,通过的电流分别为I1、I2,下列判断正确的是( )。
A.U1<U2 B.U1=U2 C.I1>I2 D.I1=I2
【基础强化】
1.(2022秋·河南南阳·九年级统考期末)将两个灯泡L1和L2接到同一电路中,闭合开关,两灯均发光,则下列说法中可以确认两灯并联的是( )。
A.两灯两端的电压不相等 B.两灯两端的电压相等
C.通过两灯的电流相等 D.通过两灯的电流不相等
2.(2024·吉林松原·一模)物理课上,小芳连接的电路如图所示,当开关S闭合后,电流表有示数,电压表无示数。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )。
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
3.(23-24九年级上·广西南宁·期中)关于如图所示的电路图,下列说法正确的是( )。
A.电流表分别接在A、B、C点时,测量结果相同
B.电压表正确连接在A、B两点间,可以测量L1两端的电压
C.电流表串联在电路中,是因为它的电阻很大,可以保护电路
D.将电压表接A端接线柱直接改接到C,可以测量L2两端的电压
4.(2022秋·河南信阳·九年级期末)如图所示,电源电压为6V,闭合开关,电压表的示数为4V,则以下说法正确的是( )。
A.灯L1两端的电压为4V
B.灯L1两端的电压为2V
C.电源电压与灯L1两端的电压之和为6V
D.灯L2两端的电压为2V
5.(2022秋·河南郑州·九年级期末)如图甲所示的电路中,闭合开关后,两个电压表指针均如图乙所示,则R1两端电压为 V;开关断开时,电压表V2示数为 V。
6.(2022秋·河南商丘·九年级统考期末)如图电路中,当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.5V;当S1断开、S2闭合时,电压表示数为6V,则灯L2两端的电压为 V,电源电压为 V,S1、S2均闭合时电压表示数为 V。
【素养提升】
7.(2024·四川达州·二模)在探究串联电路电压特点时,某同学连接的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析,下列判断正确的是( )。
A.开关闭合后,若灯泡L2不亮、L1亮,一定是L2灯丝断了
B.如果只有灯泡L1断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
C.如果只有灯泡L2断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
D.开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡L2一定不发光
8.(22-23九年级上·四川泸州·期末)小军用如图所示的电路来探究电路及其相关规律。闭合开关S1和S2,规格不同的小灯泡L1和L2均正常发光,两个电流表都有示数。下列判断正确的是( )。
A.小灯泡L1和L2组成串联电路
B.电流表A1的示数比A2的大
C.当小灯泡L1被短路时,L2会正常发光
D.小灯泡L1和L2的额定电压一定相同
9.(21-22九年级上·全国·单元测试)如图是“库尔斯克”号潜水艇“黑匣子”中的一部分电路,其中三个电压表示数U1、U2、U3的关系是 ;三个电流表示数I1、I2、I3的关系是 。
10.(2022秋·河南南阳·九年级统考期末)小美和小丽用如图甲所示的电路“探究串联电路的电压关系”。
(1)准备器材时,灯L1和灯L2的规格应选 (选填“相同”或“不同”)的;连接电路时,开关应处于 状态;
(2)小美用电压表测量L1两端的电压,闭合开关后,她发现电压表出现了图乙所示的现象。出现这种现象的原因是 ;
(3)她们在测量L2两端的电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0。小美用电压表检测L1两端的电压,示数为电源电压,由此判断出L1处的故障是 ;L2是短路还是正常的?小丽在原电路中又添加了一个电学器材,就检验出了结果,她的方法可能是 ;
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联后的总电压/V
1.4
3.1
4.5
(4)她们排除故障后继续实验,得出了上表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他们还应当 。
【能力培优】
11.(2022·广东深圳·模拟预测)在延时服务自主学习时,某同学根据图示电路整理笔记,下列说法正确的是( )。
A.电流表串联在电路中,是因为它的电阻很大,可以保护电路
B.电压表正确连接在A、B两点间,可以测量L1两端的电压
C.将电压表接A端接线柱直接改接到C,可以测量L2两端的电压
D.电流表分别接在A、B、C点时,测量结果相同
12.(21-22九年级上·四川成都·期中)如图所示的电路,电源提供的电压为15V,开关闭合,满足下列情况后,正确的是( )。
A.若a和b处分别连接电压表,a处的电压表示数为12V,b处的电压表示数为8V,则L1、L2、L3三个灯泡的电压分别为3V、5V、7V
B.若a和b都放置电流表,且干路电流为1.5A时,a处的示数为0.8A,b处的示数为1.2A,则流过L1的电流为0.7A,流过L2的电流为0.5A
C.若a处连接电压表,b处连接电流表,则L1两端的电压为15V
D.若将L3替换为电压表,且a、b处都连接电流表,则L1和L2并联,且电流表示数相同,电压表测量的是电源电压
13.(2024·辽宁·模拟预测)小李在探究“串联电路的电压特点”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池。
(1)小李在连上最后一根导线时,灯泡 L1 不发光、L2发光,且电压表的示数为0,则小李在连接电路时存在的错误是 ,此时电路中的故障可能是
(2)小李排除故障并纠正错误后重新实验,某次测量时,电压表的示数如图乙所示,电压表的示数是 V。
(3)在测量完L1两端的电压后,小李想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压,请你在图甲中要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(4)完成实验后,小李记录的数据如表所示。
UAB / V
UCD / V
UAD / V
0.5
2.5
3
由此初步得出结论:串联电路, (写表达式)。
此实验在设计方案上存在的不足之处是 ,改进方法是 。
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第十六章 电压和电阻(解析版)
课时16.2 串、并联电路中的电压的规律
2022年课程标准
物理素养
3.4.4探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
科学思维:提高连接电路的能力,分析实验,掌握规律,并能运用规律解决问题;
科学探究:通过实验探究串联电路中的电压规律,认识串联电路电压规律;通过实验探究并联电路中的电压规律,认识并联电路电压规律;
科学态度与责任:进一步提高对电压表使用与电压测量的理解。
知识点一、串联电路的电压规律
1.实验-探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的规律
提出问题
两个或两个以上用电器组成的串联电路中,各用电器两端电压与电源两端电压有什么关系
猜想与假设
(1)与串联电路电流关系一样,处处相等;
(2)各用电器两端电压之和可能等于电源两端的电压;
(3)各用电器两端的电压可能与电源两端的电压相等
设计实验
分别按甲、乙、丙所示电路图连接实物电路,其中两灯泡规格相同,测出A、B间的电压UAB,B、C间的电压UBC,A、C间的电压UAC,并分析三者间有何关系;换用不同规格的小灯泡重复实验,观察上述关系是否仍然成立。
进行实验与收集证据
(1)调节电压表指针归零;
(2)按照电路图连接好实物电路,并检查电路是否连接无误;
(3)分别将电压表接在A和B、B和C、A和C两点,将测得的电压记录在数据表格中;
(4)换用不同规格的小灯泡,重复上述步骤
实验次数
A、B间电压U1/V
B、C间电压U2/V
A、C间电压U/V
1
1.5
1.5
3.0
2
1.8
1.2
3.0
3
2.1
0.9
3.0
……
归纳总结
(1)由实验数据可得:U=U1+U2;当两个灯泡规格相同时,U1=U2;当两个灯泡规格不同时,U1≠U2;
(2)结论:串联电路中,电源两端电压等于各个用电器两端电压之和,即U=U1+U2
2.注意事项
(1)连接实物电路图,可对照电路图按一定的顺序(从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极),逐个顺次连接;
(2)在连接实物电路过程中,开关要处于断开状态,防止电路出现短路而烧坏电源;
(3)电压表要并联在被测电路两端,同时要注意让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,并采用试触法选择合适的量程;
(4)闭合开关进行实验之前,要检查电路的正确性,确定没有错误后,方可进行实验;
(5)实验中,每次读数后,应及时断开开关,以节约用电;
(6)记录实验数据时,要如实记录,不能随意改动数据,更不能“凑数”。
(2024·辽宁·模拟预测)小李在探究“串联电路的电压特点”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池。
(1)小李在连上最后一根导线时,灯泡 L1 不发光、L2发光,且电压表的示数为0,则小李在连接电路时存在的错误是 ,此时电路中的故障可能是
(2)小李排除故障并纠正错误后重新实验,某次测量时,电压表的示数如图乙所示,电压表的示数是 V。
(3)在测量完L1两端的电压后,小李想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压,请你在图甲中要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(4)完成实验后,小李记录的数据如表所示。
UAB / V
UCD / V
UAD / V
0.5
2.5
3
由此初步得出结论:串联电路, (写表达式)。
此实验在设计方案上存在的不足之处是 ,改进方法是 。
【答案】连接电路时开关未断开;L1短路;0.5;如图;UAD=UAB+UCD;实验次数少,结论不具有普遍性;更换不同规格的灯泡再做几次实验。
【解析】(1)[1][2]由图甲中可知灯泡L1、L2串联,电压表并联在灯泡L1两端,当连上最后一根导线时,灯泡L2就发光,说明连接电路时开关未断开,此时电路是通路,但灯泡L1不发光、电压表的示数是零,说明灯泡L1短路。
(2)[3]题中电源是2节新干电池,即电源电压是3V,所以电压表是小量程接入,分度值是0.1V,示数是0.5V。
(3)[4]要测两个灯泡的总电压,需将电压表并联在两个灯泡的两端,所以只需将灯泡L1右接线柱上的导线改接到灯L2右接线柱即可,具体如图所示:
(4)[5][6][7]由图中数据可得表达式
此方案只做了一次实验,是不能得出普遍结论的,所以需要更换不同规格的灯泡再做几次实验。
知识点二、并联电路的电压规律
实验目的
探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系
提出问题
两个或两个以上用电器并联,那么各支路用电器两端电压与电源电压关系如何
猜想与假设
(1)各支路用电器两端电压可能都相等,且等于电源电压;
(2)各支路用电器两端电压不相等,它们的和等于电源电压
设计并进行实验
(1)如图所示,选用两个规格相同的小灯泡并联在电路中,分别将电压表并联在A和B、C和D、E和F两点,测出相应的电压值(所用电压为两节串联的干电池),将数据填入表中。
(2)换上两个规格不同的灯泡,所用电源仍为两节串联的干电池,重复上述步骤;
(3)分别选用两个规格相同和规格不同的小灯泡,所用电压为三节干电池,重复上述步骤。
实验数据
实验次数
A、B之间的的电压U1/V
C、之间的电压U2/V
E、F之间的电压U/V
1
3
3
3
2
3
3
3
3
4.5
4.5
4.5
4
4.5
4.5
4.5
……
分析论证
分析实验数据可知,灯泡并联在电路中时,各灯泡两端电压相等,且等于电源电压,即U=U1=U2。该结论可表述为:并联电路中,各支路两端电压相等。
特别提醒:
在同一电路中,并联的用电器两端电压相等。但两端电压相等的用电器不一定是并联关系,也可能是规格相同的用电器串联。
辨析比较:
串联电路
并联电路
电流
串联电路中,电流处处相同:I=I1=I2=…
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和:I=I1+I2+…
电压
串联电路中各用电器两端电压之和等于电源两端的电压:U=U1+U2+…
并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压相等:U=U1=U2=…
(2022秋·河南商丘·九年级期末)小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及 电压,就可以分析并联电路的电压规律。
(2)当开关闭合时,电压表出现了如图乙所示情况,其原因是电压表 。
(3)连接好电路后,同桌说小阳可能组成了一个串联电路,于是小阳拧掉了其中的一个灯泡,发现闭合开关后另一个灯泡 ,则它们是并联的。
(4)小阳测出第一组数据之后,断开开关,为了得出并联电路电压的普遍规律,接下来的操作是 。
【答案】电源;正负接线柱接反了;发光;应换用不同规格的灯泡(电源或加滑动变阻器),多次测量。
【解析】(1)[1]实验要探究并联电路的电压规律,应分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及电源电压的大小,比较三者的数值大小关系,得出并联电路的电压规律。
(2)[2]根据乙图中电压表指针出现反偏情况,说明电压表正负接线柱接反了。
(3)[3]因并联时各个用电器是独立工作、互不影响,而串联时用电器是相互影响,不能独立工作,所以,将其中一个灯泡拧下来,发现另一个灯泡不发光时,说明两灯泡工作时相互影响,则连接方式是串联,若灯泡发光,说明两灯泡工作时互不影响,则连接方式是并联。
(4)[4]测出一组实验数据后,为了得出普遍规律,应换用不同规格的器材(灯泡、电源)或加滑动变阻器,多次测量。
知识点三、知识导图
问题一:实验探究串、并联电路的电压规律
《探究串、并联电路电压的规律》常考问题:
1.连接电路时,开关应处于什么状态:断开;
2.电路连接:应从电源正极(或负极)起按电路图将元件逐个连接起来;
3.电压表的连接:电流应从电压表的正极流入,从负极流出;
4.电压表的路程选择:连接好电路后,要先用开关试触,观察电压表的指针偏转情况,确认无误后,再闭合开关,观察示数;
5.电路故障的判断:根据电流表或电压表有无示数以及读数大小,根据电路连接特点判断;
6.如果电压表量程选择过大,会出现:读数误差;
7.电压表的使用前应:使指针调到“零”位;
8.测量电压时,电压表应:与被测用电器并联;
9.多次测量的目的:寻找普遍规律;
10.更换小灯泡的目的:进行多次测量,避免偶然性。
【典例1】(2024·贵州黔南·二模)在探究“串联电路电压关系”的实验中。
(1)实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)按照图甲连接如图乙所示电路时,开关必须 。用电压表测量灯泡两端的电压时,电压表应与灯泡 (选填“串联”或“并联”);
(3)正确连接电路后,闭合开关,第一次测量两端电压,电压表的示数如图丙所示,为 V;
(4)为了 (选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”),小组完成了三次实验,数据如下表所示。
次数
两端电压/V
两端电压/V
A、C两点间的电压/V
1
1.0
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
(5)分析实验数据,可得到串联电路的电压关系是:串联电路的总电压等于 ;
(6)评估过程中,小明提出本次实验连接电压表时,可以不选用大量程试触来选择量程。你认为可行吗?并说明理由。 。
【答案】不同;断开;并联;1.8;寻找普遍规律;各用部分电路两端电压之和;见解析。
【解析】(1)[1]实验中,应选择不同规格的灯泡多做几次实验,避免实验结果具有偶然性。
(2)[2][3]为保护电路,连接电路时,开关应断开;使用电压表测量灯泡的电压过程中,电压表和灯泡并联。
(3)[4]电压表示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为1.8V。
(4)[5]此题是探究串联电路电压关系,多次测量是为了找出普遍规律。
(5)[6]分析表中数据有1.8V+1.0V=2.8V,1.2V+1.6V=2.8V,1.1V+1.7V=2.8V
可得到串联电路的电压特点是:串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和。
(6)[7]本次实验连接电压表时,可以不选用大量程试触来选择量程。因为实验中使用两节干电池作电源,电源电压是3V,电源电压没有超过电压表的最小量程。
【变式1-1】(2024·云南昆明·一模)小敏和小东用小灯泡探究“串联电路和并联电路电压规律”。
(1)图甲中要测量L1两端电压,请用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(2)闭合开关前电压表如图乙所示,其原因是电压表 ;处理好问题后,用电压表分别测ab、cd、ad间的电压,每次拆接电压表时,开关应处于 状态;
(3)小东用电压表测出电路两端的电压和小灯泡L1、L2两端的电压记录在下表中,由表中数据可得:在串联电路中,电压的规律是 (用表中字母表示);
实验次数
电路两端电压U/V
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
1
2.8
1.4
1.4
2
2.8
1.1
1.7
3
2.9
2.1
0.8
(4)如图甲所示,小东测量灯泡L1两端的电压之后, (选填“能”或“不能”)只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压,理由是 ;
(5)小东将电压表并接在如图丙所示电路中的ab、cd和ad两端,测出一组数据后得出并联电路电压规律,小敏说这样的结论不具有普遍性,接下来的操作是 ;
(6)细心的小敏发现,将同一只小灯泡分别接入图甲、丙两电路中的亮度不同,你认为小灯泡接在 (选填“甲”或“丙”)电路中会更亮些。
【答案】如图;没有调零;断开;;不能;电压表的正负接线柱接反;换用不同规格的灯泡进行多次实验;丙。
【解析】(1)[1] 图甲中要测量L1两端电压电压表应该并联在L1两端,电流从电压表正极流入,负极流出,电源电压由2节干电池组成,则电压表的量程选用0~3V即可,如图所示:
(2)[2]闭合开关前电压表如图乙所示,即指针没有指在0刻度线位置,其原因是电压表没有调零。
[3]处理好问题后,用电压表分别测ab、cd、ad间的电压,每次拆接电压表时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(3)[4]由表中数据可得:电路两端电压等于两灯泡电压之和,可得:在串联电路中,电压的规律是
(4)[5][6]如图甲所示,小东测量灯泡L1两端的电压之后,只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压,理由是此时电压表的正负接线柱接反,电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,会导致电压表反偏。
(5)[7]为了得到普遍规律,应改变灯泡的规格进行多次实验。
(6)[8]甲电路为串联电路,灯泡的电压小于电源电压;丙电路为并联电路,灯泡的电压等于电源电压,则连接在丙电路中的灯泡功率较大,较亮。
【变式1-2】(2024·江西九江·一模)【探究名称】探究串联电路的电流规律、电压规律。
【提出问题】
(1)为了探究串联电路的电压规律,小明选用两个不同的小灯泡,并设计了如图甲所示的电路,在连接电路时,开关要断开;
(2)为测量L1两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整 ;
(3)小明连接好电路,闭合开关后发现L1比L2亮,小明进行猜想。
猜想一:灯泡两端的电压与距离电源正极的远近有关,由于灯泡L1靠近电源正极,灯泡L1两端电压比灯泡L2两端电压要高,所以L1更亮;
猜想二:电流从电源正极出来先通过灯L1,通过L1中的电流比通过L2中的电流大,所以L1更亮;
猜想三:两灯中的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同;
【进行实验与收集证据】
小明为了验证猜想一和猜想二,添加多个电流表和电压表。在验证猜想一时,设计如图丙所示的电路,在验证猜想二时,设计如图丁所示的电路,两次操作时,确保小灯泡L1靠近电源正极。小明正确连接电路并正确操作后,读出各电压表和电流表的示数并记录。请读出电压表V1的如图戊所示的示数,并填入下表中;
电压表V1
示数/V
电压表V2
示数/V
电压表V
示数/V
电流表A1
示数/A
电流表A2
示数/A
电流表A3
示数/A
0.4
3
0.2
0.2
0.2
【分析与论证】
(1)小明根据上表数据得出结论:
①在串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和;
②串联电路中电流关系: ;
(2)同时小明得出:猜想一是正确的,猜想二是 的;
【交流与合作】
(1)小华认为小明在得出串联电路的电压和电流特点不是很合理,请你分析小华认为不合理的原因: ;
(2)小华告诉小明:将图甲中的两灯泡位置互换一下位置,会发现L1还是比L2要亮,说明两灯串联时,猜想三是 的,原因是灯泡的亮度取决于 。
【答案】如图;2.6;电流处处相等;不正确;没有多次实验得出普遍规律;正确;灯泡的实际功率。
【解析】(2)[1]探究串联电路的电流规律、电压规律,灯L1 、L2串联,电压表并联在L1两端,如图所示
(3)[2]由图戊可知,电压表用小量程,分度值0.1V,故示数为2.6V。
【分析与论证】(1)[3]分析表中电流数据,可得结论:串联电路中,电流处处相等。
(2)[4]分析表中电流数据,串联电路中,电流处处相等,故猜想一不正确。
【交流与合作】(1)[5]实验中只做了一次实验,应多做几次实验得结论。
(2)[6][7]两灯中的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同,猜想三正确,因为灯的亮度由灯的实际功率决定。
问题二:串、并联电路电压规律的应用
解题通法:
(1)结合开关的通断,分析电路的串、并联情况,画出等效电路图;
(2)判断电压表和哪部分电路并联;
(3)根据串、并联电路电压规律求解。
【典例2】如图所示,电源电压保持不变,当开关S1断开,S2闭合时,电压表示数为;当开关S1闭合,S2断开时,电压表示数为3V;则两端电压是______V,两端电压______V,电源电压是______V。
【答案】3;1.5;4.5。
【解析】[1][2][3]当S1断开、S2闭合时,如图
电压表并联在了电源的两端,故电源电压为。当开关S1闭合、S2断开时,如图
电压表并联在了L1的两端,故L1的电压为3V。则L2两端的电压。
【变式2-1】(2024·黑龙江哈尔滨·二模)下列电路图中,电压、电流关系正确的是( )。
A. B.
C. D.
【答案】C。
【解析】A.串联电路中电流处处相等,故A错误;
B.串联电路中,电源电压电压各用电器的电压之和,故
故B错误;
C.并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,故C正确;
D.并联电路中,各支路两端电压相等,故D错误。故选C。
【变式2-2】(2024·北京·二模)如图所示的电路中,灯L1、L2的阻值分别为R1、R2,且R1>R2,两开关闭合后,灯L1、L2两端的电压分别为U1、U2,通过的电流分别为I1、I2,下列判断正确的是( )。
A.U1<U2 B.U1=U2 C.I1>I2 D.I1=I2
【答案】B。
【解析】由图知,两开关闭合后,两个灯泡并联。
AB.由并联电路的电压特点可知两个灯泡两端的电压相等,即U1=U2,故B正确,A错误;
CD.已知两灯泡的阻值R1>R2,且U1=U2,根据I=可知,通过L1的电流小于通过L2的电流,即I1<I2,故CD错误。故选B。
【基础强化】
1.(2022秋·河南南阳·九年级统考期末)将两个灯泡L1和L2接到同一电路中,闭合开关,两灯均发光,则下列说法中可以确认两灯并联的是( )。
A.两灯两端的电压不相等 B.两灯两端的电压相等
C.通过两灯的电流相等 D.通过两灯的电流不相等
【答案】D。
【解析】A.两灯并联时,两端的电压一定相等;若两灯两端的电压不相等,则两灯一定不是并联,故A不符合题意;
B.两灯串联时,若两灯的规格相同,两灯两端的电压也相等,所以两灯两端的电压相等,两灯可能串联也可能并联,故B不符合题意;
C.串联电路通过两灯的电流一定相等,并联电路中当两灯的规格相同时通过两灯的电流也相等,所以通过两灯的电流相等,两灯可能串联也可能并联,故C不符合题意;
D.串联电路通过两灯的电流一定相等,若通过两灯的电流不相等,则两灯一定不是串联,而是并联,故D符合题意。
故选D。
2.(2024·吉林松原·一模)物理课上,小芳连接的电路如图所示,当开关S闭合后,电流表有示数,电压表无示数。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )。
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
【答案】B。
【解析】电路如图所示,两个灯串联,电压表测量灯L1的电压;当开关S闭合后,电流表有示数,说明电路是通路,只能发生短路故障,而电压表无示数,说明电压表被短路,因而是灯L1短路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(23-24九年级上·广西南宁·期中)关于如图所示的电路图,下列说法正确的是( )。
A.电流表分别接在A、B、C点时,测量结果相同
B.电压表正确连接在A、B两点间,可以测量L1两端的电压
C.电流表串联在电路中,是因为它的电阻很大,可以保护电路
D.将电压表接A端接线柱直接改接到C,可以测量L2两端的电压
【答案】AB。
【解析】A.由电路图可知,两灯串联,电流表测电路中的电流。串联电路电流处处相等,通过A、B、C三点的电流相同,所以电流表分别接在A、B、C点时,测量结果相同,故A正确;
B.电压表正确连接在A、B两点间,此时电压表和L1并联,测L1两端的电压,故B正确;
C.电流表串联在电路中测电流,电流表的电阻很小,可以看作导线,不能对电路起到保护作用,故C错误;
D.电压表正确连接在A、B两点间测L1两端的电压,此时A端接电压表的正接线柱,电压表接在B、C两点间测L2两端的电压,此时C端接电压表的负接线柱,若将电压表接A端接线柱直接改接到C,此时电压表的正负接线柱接反,不能正确测量L2两端的电压,故D错误。
故选AB。
4.(2022秋·河南信阳·九年级期末)如图所示,电源电压为6V,闭合开关,电压表的示数为4V,则以下说法正确的是( )。
A.灯L1两端的电压为4V
B.灯L1两端的电压为2V
C.电源电压与灯L1两端的电压之和为6V
D.灯L2两端的电压为2V
【答案】B。
【解析】ABD.由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表测量灯泡L2的两端电压,所以灯L2两端的电压为4V;因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端的电压U1=U-U2=6V-4V=2V
故AD错误,B正确;
C.电源电压与灯L1两端的电压之和为U+U1=6V+2V=8V
故C错误。故选B。
5.(2022秋·河南郑州·九年级期末)如图甲所示的电路中,闭合开关后,两个电压表指针均如图乙所示,则R1两端电压为 V;开关断开时,电压表V2示数为 V。
【答案】4.8;6。
【解析】[1]由图甲可知,R1和R2串联,而电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R2的电压,所以电压表V1的示数应比电压表V2的示数大,但两个电压表的指针位置相同,这说明电压表V1选的是0~15V的量程,其分度值为0.5V,根据指针位置,电压表读数为6V,即电源电压为6V;电压表V2选的是0~3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,电压表读数为1.2V,故R2两端的电压为1.2V;根据串联电路的电压关系,R1两端的电压
[2]当开关断开时,电压表V2串联在电路中,测量电源电压,示数为6V。
6.(2022秋·河南商丘·九年级统考期末)如图电路中,当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.5V;当S1断开、S2闭合时,电压表示数为6V,则灯L2两端的电压为 V,电源电压为 V,S1、S2均闭合时电压表示数为 V。
【答案】3.5;6;6。
【解析】由电路图可知,当S1闭合、S2断开时和当S1断开、S2闭合时,两灯泡始终串联;
当S1闭合、S2断开时,电压表测L1两端的电压,所以灯L1两端的电压U1=2.5V;
当S1断开、S2闭合时,电压表测电源的电压,所以电源电压U=6V;
根据串联电路的电压特点可知,灯L2两端的电压U2=U﹣U1=6V﹣2.5V=3.5V.
S1、S2均闭合时,L2被短路,电路为L1的简单电路,电压表测量电源的电压,则电压表示数为6V。
【素养提升】
7.(2024·四川达州·二模)在探究串联电路电压特点时,某同学连接的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析,下列判断正确的是( )。
A.开关闭合后,若灯泡L2不亮、L1亮,一定是L2灯丝断了
B.如果只有灯泡L1断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
C.如果只有灯泡L2断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
D.开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡L2一定不发光
【答案】C。
【解析】根据实物图可知,两灯泡串联,电压表测量L1的两端电压。
A.若L2灯丝断了,则电路为断路,两灯都不亮,故A错误;
B.如果只有灯泡L1断路,则开关闭合后电压表与电源两极相连,因此电压表有示数,故B错误;
C.当L2断路时,开关闭合后,电路为断路,电压表与电源之间是断开的,示数为零,故C正确;
D.开关闭合后,如果电压表示数为零,可能是L1短路,此时灯泡L2发光,故D错误。
故选C。
8.(22-23九年级上·四川泸州·期末)小军用如图所示的电路来探究电路及其相关规律。闭合开关S1和S2,规格不同的小灯泡L1和L2均正常发光,两个电流表都有示数。下列判断正确的是( )。
A.小灯泡L1和L2组成串联电路
B.电流表A1的示数比A2的大
C.当小灯泡L1被短路时,L2会正常发光
D.小灯泡L1和L2的额定电压一定相同
【答案】D。
【解析】A.电路为并联电路,电流表A1测量L1所在支路电流,电流表A2测量干路电流,故A错误;
B.并联电路干路电流大于支路电流,则电流表A1的示数比A2的小,故B错误;
C.当小灯泡L1被短路时,L2也会被短路,不能正常发光,故C错误;
D.两灯并联,两端的电压相等,两灯都正常发光,说明此时的电压即为额定电压,所以小灯泡L1和L2的额定电压一定相同,故D正确。
故选D。
9.(21-22九年级上·全国·单元测试)如图是“库尔斯克”号潜水艇“黑匣子”中的一部分电路,其中三个电压表示数U1、U2、U3的关系是 ;三个电流表示数I1、I2、I3的关系是 。
【答案】U3=U1+U2;1=I2=I3。
【解析】[1][2]在电路中,电压表相当于断路,电流表相当于短路,则将电路简化可知,两电阻及三个电流表串联,故电流表的示数相等,即I1=I2=I3
电压表V3测总电压,V1,V2分别测两电阻上的电压,故U3=U1+U2。
10.(2022秋·河南南阳·九年级统考期末)小美和小丽用如图甲所示的电路“探究串联电路的电压关系”。
(1)准备器材时,灯L1和灯L2的规格应选 (选填“相同”或“不同”)的;连接电路时,开关应处于 状态;
(2)小美用电压表测量L1两端的电压,闭合开关后,她发现电压表出现了图乙所示的现象。出现这种现象的原因是 ;
(3)她们在测量L2两端的电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0。小美用电压表检测L1两端的电压,示数为电源电压,由此判断出L1处的故障是 ;L2是短路还是正常的?小丽在原电路中又添加了一个电学器材,就检验出了结果,她的方法可能是 ;
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联后的总电压/V
1.4
3.1
4.5
(4)她们排除故障后继续实验,得出了上表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他们还应当 。
【答案】不同;断开;电压表选用了大量程;断路;见解析;见解析。
【解析】(1)[1]为使结论具有普遍性,灯L1和灯L2的规格应选不同的。
[2]为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)[3]此时电压表的指针偏转角度过小,出现这种现象的原因是电压表选用了大量程。
(3)[4]他们在测量L2两端的电压时,两灯突然熄灭,电路可能断路,小刚用电压表检测L1两端的电压,示数为电源电压,说明电压表与电源连通,则电路中的故障是L1断路;
[5]增加一个电压表,方法是:排除L1故障后,将电压表并联在L2两端测电压,如果电压表没有示数,说明L2短路,若电压表有示数,则L2正常。
(4)[6]为了得出串联电路电压关系的普遍规律,换用不同规格的器材(灯泡、电源)多次测量,从众多的数据中找到普遍的规律。
【能力培优】
11.(2022·广东深圳·模拟预测)在延时服务自主学习时,某同学根据图示电路整理笔记,下列说法正确的是( )。
A.电流表串联在电路中,是因为它的电阻很大,可以保护电路
B.电压表正确连接在A、B两点间,可以测量L1两端的电压
C.将电压表接A端接线柱直接改接到C,可以测量L2两端的电压
D.电流表分别接在A、B、C点时,测量结果相同
【答案】BD。
【解析】A.由电路图可知,两灯串联,电流表测电路中的电流。电流表串联在电路中测电流,电流表的电阻很小,可以看作导线,不能对电路起到保护作用,故A错误;
B.电压表正确连接在A、B两点间,此时电压表和L1并联,测L1两端的电压,故B正确;
C.电压表正确连接在A、B两点间测L1两端的电压,此时A端接电压表的正接线柱,电压表接在B、C两点间测L2两端的电压,此时C端接电压表的负接线柱,若将电压表接A端接线柱直接改接到C,此时电压表的正负接线柱接反,不能正确测量L2两端的电压,故C错误;
D.串联电路电流处处相等,通过A、B、C三点的电流相同,所以电流表分别接在A、B、C点时,测量结果相同,故D正确。
故选BD。
12.(21-22九年级上·四川成都·期中)如图所示的电路,电源提供的电压为15V,开关闭合,满足下列情况后,正确的是( )。
A.若a和b处分别连接电压表,a处的电压表示数为12V,b处的电压表示数为8V,则L1、L2、L3三个灯泡的电压分别为3V、5V、7V
B.若a和b都放置电流表,且干路电流为1.5A时,a处的示数为0.8A,b处的示数为1.2A,则流过L1的电流为0.7A,流过L2的电流为0.5A
C.若a处连接电压表,b处连接电流表,则L1两端的电压为15V
D.若将L3替换为电压表,且a、b处都连接电流表,则L1和L2并联,且电流表示数相同,电压表测量的是电源电压
【答案】BC。
【解析】A.由图知,若a和b处分别连接电压表,三灯串联,a处电压表测L1和L2的总电压,b处电压表测L2和L3的总电压,根据串联电路的电压规律有
U=U1+U2+U3=15V ①
Ub=U2+U3=8V ②
Ua=U1+U2=12V ③
解方程组可得U1=7V,U2=5V,U3=3V
故A错误;
B.若a和b都放置电流表,三灯并联,a处电流表测L2和L3的总电流,b处电流表测L1和L2的总电流,根据并联电路的电流规律有
I=I1+I2+I3=1.5A ④
Ia=I2+I3=0.8A ⑤
Ib=I1+I2=1.2A ⑥
解方程组可得I1=0.7A,I2=0.5A,I3=0.3A,故B正确;
C.若a处连接电压表,b处连接电流表,L2和L3被短路,电路为L1的简单电路,此时L1两端的电压等于电源电压15V,故C正确;
D.若将L3替换为电压表,且a、b处都连接电流表,两灯并联,L1和L2并联,a处电流表测L2支路的电流,b处电流表测L1和L2的总电流,电压表测L2两端的电压。由并联电路的电流规律知,b处电流表示数应大于a处电流表示数;电压表测电源电压电压,故D错误。
故选BC。
13.(2024·辽宁·模拟预测)小李在探究“串联电路的电压特点”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池。
(1)小李在连上最后一根导线时,灯泡 L1 不发光、L2发光,且电压表的示数为0,则小李在连接电路时存在的错误是 ,此时电路中的故障可能是
(2)小李排除故障并纠正错误后重新实验,某次测量时,电压表的示数如图乙所示,电压表的示数是 V。
(3)在测量完L1两端的电压后,小李想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压,请你在图甲中要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(4)完成实验后,小李记录的数据如表所示。
UAB / V
UCD / V
UAD / V
0.5
2.5
3
由此初步得出结论:串联电路, (写表达式)。
此实验在设计方案上存在的不足之处是 ,改进方法是 。
【答案】连接电路时开关未断开;L1短路;0.5;如图;UAD=UAB+UCD;实验次数少,结论不具有普遍性;更换不同规格的灯泡再做几次实验。
【解析】(1)[1][2]由图甲中可知灯泡L1、L2串联,电压表并联在灯泡L1两端,当连上最后一根导线时,灯泡L2就发光,说明连接电路时开关未断开,此时电路是通路,但灯泡L1不发光、电压表的示数是零,说明灯泡L1短路。
(2)[3]题中电源是2节新干电池,即电源电压是3V,所以电压表是小量程接入,分度值是0.1V,示数是0.5V。
(3)[4]要测两个灯泡的总电压,需将电压表并联在两个灯泡的两端,所以只需将灯泡L1右接线柱上的导线改接到灯L2右接线柱即可,具体如图所示:
(4)[5][6][7]由图中数据可得表达式
此方案只做了一次实验,是不能得出普遍结论的,所以需要更换不同规格的灯泡再做几次实验。
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