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
之和
U=U1+U2
相等
U=U1=U2
之和
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1.9
断路
电压表指针反向偏转
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2.6
应更换不同规格的灯泡,在并联电路中多次实验
并联电路两端的总电压和各支路两端的电压相等
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C
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B
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C
1.6
4
4
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C
A
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A
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A
串联
L1
变大
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1.2
1.8
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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
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A
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断开
电池
灯L1
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小红的结论更具普遍性,因为小红选用了规格不相同的灯泡进行了多次实验,
避免了偶然性
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2
AE段
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D
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知识梳理
导学园地
1.探究串联电路的电压规律
(1)内容:串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压 。
(2)表达式: 。
2.探究并联电路的电压规律
(1)内容:并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压 。
(2)表达式: 。
3.串联电池组两端电压的规律
串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压 。
若接在同一电源上的两个用电器的电压不相等,则这两个用电器一定串联;若接在同一电源上的两个用电器的电压相等,则这两个用电器可能串联,也可能并联。
知识点一:探究串、并联电路的电压规律
【典题1】小阳在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接好的实物电路图如图甲所示。
甲
乙
(1)在虚线框内画出与图甲对应的电路图,并在电路图中标上L1、L2。
(2)在某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯L1两端的电压为 V。
(3)闭合开关后,小阳发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3 V,则电路中出现的故障可能是L1发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,小阳在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开接到D处,测量灯L2两端的电压,这一做法会造成
。
名师点睛
实验中应注意的问题
(1)连接电路时,开关要断开,对照电路图,从电源的正极出发,按顺序将开关、灯泡接入电路,最后把电压表并联到被测电路两端。
(2)可根据实验用的电源电压来选择电压表的量程,若电源电压未知,则用试触法选择合适的量程。
(3)串联电路中,如果用规格相同的灯泡做实验,会得出串联电路各部分两端电压相等的错误结论。因此要采用不同规格的灯泡进行实验。采用不同规格的灯泡,在并联电路中多次实验的目的是广泛收集数据,使实验结论具有普遍性。
(4)实验时,每次读数后应及时断开开关。
【变式1】为探究并联电路中电压的规律,实验室提供的器材有:干电池组(电压为3 V)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
甲
乙
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,要求电压表测灯L1两端的电压。
(2)电路连接正确后进行实验,某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为 V;根据这组数据,该小组得出并联电路中电压的规律,你认为实验的疏漏之处是
,
纠正后得到并联电路中的电压规律为
。
知识点二:串、并联电路电压规律的应用
【典题2】在图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,下列说法正确的是(
)
甲 乙
A.灯泡L1两端的电压为1.2 V
B.灯泡L2两端的电压为4.8 V
C.电源电压为6 V
D.灯泡L1、L2两端总电压为7.2 V
名师点睛
(1)串联电路中,电压规律是:U=U1+U2+U3+……适用于多个用电器。
(2)串联电路串联的用电器越多,每个用电器分担的电压越小。
(3)并联电路中,电压规律是:U=U1=U2=U3=……适用于多个用电器。
【变式2】如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,下列说法正确的是( )
A.灯L1和灯L2串联
B.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
D.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定不相等
【易错专攻】
易错点:串、并联电路的电压规律
1.两盏规格相同的灯接在某电路中,用电压表测得它们两端的电压都是1.5 V,则这两盏灯的连接方式为(
)
A.一定是串联的
B.一定是并联的
C.可能是串联的,也可能是并联的
D.无法确定
2.如图甲所示的测量电路中,电压表量程不明,但V1、V2、V3的指针位置如图乙、丙、丁所示,则电压表V1、V2、V3的示数分别为 V,V, V。
甲 乙
丙 丁
易错提醒
对串、并联电路的电压规律认识不够深刻,易出错;分析复杂电路的结构易出错。
【基础达标练】
1.若用电压表测出三节干电池的电压是1.5 V、1.4 V、1.3 V,则这三节干电池串联后,电池组的电压是( )
A.1.5 V
B.1.4 V
C.4.2 V
D.4.5 V
2.在如图所示的各电路图中,所测电压都不超过电压表的量程,只通过控制开关的状态,不能直接或间接测量出各灯两端电压的是( )
A
B
C
D
3.如图所示电路,开关闭合后两灯发光,下列说法正确的是(
)
A.电压表V的示数一定等于V1的示数
B.电压表V的示数一定大于V1的示数
C.电流表A的示数一定等于A1的示数
D.电流表A的示数一定等于A1的示数的两倍
4.如图所示,将灯泡L1和L2连接在电路中,分别用电压表测量两灯两端的电压,示数分别为U1、U2,同时发现灯泡L1比灯泡L2亮,则( )
A.U1=U2
B.U1<U2
C.U1>U2
D.无法判断
如图所示的电路中,当S断开时,小灯泡L1和L2 (选填“串联”或“并联”),此时电压表测小灯泡 两端的电压;若S闭合,电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.如图甲所示电路中,电源电压为3 V,当闭合开关后,电压表的指针如图乙所示,则L1和L2两端的电压分别为 V和 V。
甲
乙
7.(2023湖北十堰中考)在“探究串联电路电压规律”实验中,小明连接了图甲的电路,A、B、C、D为接线柱编号,1、2、3、4为导线编号。
甲 乙
(1)为使结论具有普遍性,L1、L2应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡。
(2)闭合开关,电压表指针如图乙,造成这种现象的原因是
。
(3)修改电路并完成图甲实验后,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
。
【思维拓展练】
8.如图所示,开关S闭合后,L1和L2都不发光,将电压表并联在ab之间时,电压表示数为0,将电压表并联在bc之间时,电压表示数较大,若电路中只有一处故障,则可能是(
)
A.L2断路
B.L2短路
C.L1断路
D.L1短路
9.(2023贵州中考)小明和小红用如图甲所示电路探究“串联电路电压的规律”,用新干电池作为电源。
甲
乙
(1)接线时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态;小明检查电路时发现 (选填“电池”“开关”或“灯座”)安装错误。
(2)正确安装后,闭合开关,两灯均不发光,小明用电压表试接A、B接线柱,发现指针偏转情况如图乙所示,则可判断 发生了断(开)路。
(3)排除故障后,小明选用两只小灯泡,只通过增加电池进行多次实验;小红仅更换小灯泡进行多次实验。他们将电压表接在不同位置进行测量,实验记录如表。小明认为:误差允许范围内,串联电路中各用电器两端电压相等且电压之和等于电源电压;小红认为:串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。请判断谁的观点更具普遍性并说明理由:
。
小明实验记录:
实验序号
UAB/V
UCD/V
UEF/V
1
0.7
0.7
1.4
2
1.4
1.4
2.9
3
2.1
2.1
4.3
小红实验记录:
实验序号
UAB/V
UCD/V
UAD/V
4
1.8
0.9
2.7
5
1.4
1.4
2.8
6
1.1
1.7
2.8
(4)对比两表,从小明的第 次实验记录发现,两人使用的电池数量相同,测得的电源电压却不相等。请你分析:两人所测电源电压的差值对应电路中哪些部分的电压? (用图中字母表示)。
10.如图所示,若电源电压为4.5 V,求:
(1)当只闭合S2和S4时,电压表的示数为2.2 V, LI和L2两端的电压各为多少?
(2)当只闭合S1和S3时,电流表A1和A2的示数分别为0.22 A和0.4 A,通过灯L1和L2的电流各为多少?
(3)为避免发生电源短路,哪几个开关不能同时闭合?
1.(2021铜仁中考)如图所示的电路中,若闭合开关S1、S2,小灯泡均能正常发光,电流表和电压表均有示数,下列对电路分析正确的是( )
A.电压表只能测量灯L2两端的电压
B.若闭合S1、S2,电流表测量干路电流
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变
D.若先闭合S1,再闭合S2,电流表示数不变
$$