16.2 串、并联电路中电压的规律(6大题型)-2024-2025学年九年级物理全一册同步题型分类讲与练(人教版)
2024-09-29
|
2份
|
51页
|
1840人阅读
|
81人下载
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 | 教案-讲义 |
| 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 | 10.88 MB |
| 发布时间 | 2024-09-29 |
| 更新时间 | 2024-09-29 |
| 作者 | 物理课代表wang |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47672750.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
16.2 串、并联电路中电压的规律
知识点 1 串联电路电压规律
实验:探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系
(1)实验目的:探究串联电路的电压规律。
(2)实验器材:规格不同的灯泡若干、电压表、电源、开关、导线若干。
(3)设计实验:将两个小灯泡串联后通过开关接到电源两端组成串联电路,用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压,记录数据并三者的关系。
(4)实验步骤
①分别按照甲、乙、丙所示电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
②测出A、B间的电压,B、C间的电压,A、C间的电压,将测得的电压记录在表格中。
③换上另外两组不同规格的小灯泡,重复上述实验。【注】目的是避免偶然性,使结论更具有普遍性。
(5)实验结论
串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和,即 。
【拓展】串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。
例如,若一节新干电池电压为1.5V,那么将两节新干电池串联起来的电池组电压则是3V。
知识点2 并联电路电压规律
实验:探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系
(1)实验目的:探究并联电路的电压规律。
(2)实验器材:规格不同的灯泡若干、电压表、电源、开关、导线若干。
(3)设计实验:将两个小灯泡并联接入电路。用电压表分别测出AB、CD、EF间的电压,记录数据并三者的关系。
(4)实验步骤
①分别按照甲、乙、丙所示电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
②选用两个规格相同的灯泡并联在电路中,用电压表分别测出AB两端的电压 ,CD两端的电压 ,EF两端的电压,将测得的电压记录在表格中。
③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。
④分别选用规格相同和规格不同的灯泡,改用三节串联的干电池作为电源,重复上述步骤。
(5)实验结论
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 。
1、串并联电路的电流、电压规律
串联
并联
电流(I)
电压(U)
2、探究串联电路电压规律常考的三个问题
①灯泡的选择:为了得出普遍规律,应该选用规格不同的灯泡进行实验。
②实验改进:用一个电压表测量三处电压时,需要拆线,实验改用三个电压表可以直接测量出三个电压值,方便、直接,提高了实验的效率,便于观察实验现象。
③在使用电流表和电压表时,要注意其正、负接线柱的接法是否正确。
例如,在测量 两端电压时,为了节省时间电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这种方法是错误的。因为这种做法会使电压表的正、负接线柱接反,导致电压表指针反向偏转,损坏电压表,且测不出具体数值。
题型1 串、并联电路电压规律的理解
【例1】(2024·甘肃兰州·模拟预测)一个电路中有两盏电灯和,则下列判断正确的是( )
A.若开关断开,两灯同时熄灭,则两灯连接的方式一定为串联
B.若一盏灯不亮了,另一盏灯仍然亮,则两灯的连接方式一定是并联
C.若测得每盏电灯两端的电压相等,则两灯的连接方式一定是并联
D.若测得通过每盏灯的电流都相等,则两灯的连接方式一定为串联
【变式1-1】(22-23九年级上·安徽六安·月考)同一电路中的两只小灯泡,用电压表测量每只小灯泡两端的电压后,发现两只灯泡两端电压相等,由此可以判断两只灯泡( )
A.一定是串联 B.一定是并联 C.一定不是串联 D.可能是串联也可能是并联
【变式1-2】(23-24九年级上·福建三明·月考)一个电路中有两个用电器,用电压表分别测量其电压,发现两个用电器两端的电压不相同,则这两个用电器的连接方式( )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.可能是串联,也可能是并联 D.条件不足,无法判断
【变式1-3】(23-24九年级上·安徽宿州·期中)两只相同的灯泡连接在同一电路中,能够判断两只灯泡一定是串联的是( )
A.流过两只灯泡的电流相同
B.两只灯泡两端的电压相同
C.开关闭合,两只灯泡同时亮,开关断开,两只灯泡同时熄灭
D.两灯泡同时发光时,取下任一只灯泡,另一只熄灭
【变式1-4】(23-24九年级上·四川成都·期中)两只小灯泡和用导线连接到电源上,小灯泡两端的电压为2.5V,小灯泡两端的电压为2.8V,则和连接方式是( )
A.一定是并联 B.一定是串联 C.串、并联都有可能 D.无法判断
题型2 串联电路电压规律的应用
【例2】(23-24九年级上·江苏徐州·月考)如图所示的电路中,电源为四节干电池串联,当开关S合上时,电压表的示数为2V,那么L2两端的电压为( )
A.2V B.4V C.6V D.8V
【变式2-1】(多选)(23-24九年级上·云南昆明·期中)小明按如图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电压表V2的示数为1.2V
B.L1两端的电压为4.8V
C.L2两端的电压为4.8V
D.电源电压为6V
【变式2-2】(23-24九年级下·江西九江·月考)如图所示的电路,电源电压为3V,闭合开关,两灯都发光,但L1的亮度比L2大,电压表示数为1V,则灯泡L2两端的电压为 V,通过L1的电流 L2的电流(选填“>”“<”或“=”)。
【变式2-3】(23-24九年级上·河南平顶山·期末)如图甲所示电路,电源电压为12V,当S闭合时,电压表的读数如图乙所示,则两端的电压为 V;当S闭合改为断开时,电压表示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【变式2-4】(24-25九年级上·重庆·开学考试)如图甲所示的电路中,电源电压为4.5V。闭合开关后,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙所示,电压表的示数为。求:
(1)流过灯泡的电流为多少?
(2)灯泡两端的电压为多少?
【变式2-5】(23-24九年级上·河南安阳·月考)如图所示,如果电源由两节干电池串联组成(已知每节干电池电压为1.5V),电压表的示数是0.8V。求:
(1)电源电压;
(2)灯L1两端的电压;
(3)灯L2两端的电压。
【变式2-6】(23-24九年级上·福建龙岩·月考)在如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为9V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为6V。求:
(1)电源电压是多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?
题型3 探究串联电路的电压规律
【例3】(23-24九年级上·河南三门峡·期末)如图所示,小明同学对串联电路电压规律进行了探究.
(1)实验中,小明发现:闭合开关后,两灯都发光,且L1比L2更亮,则通过L1的电流 (选填“大于”“等于”“小于”) L2的电流;
(2)突然,左边的一盏灯L1熄灭,L2更亮,且电压表无示数,问题出在小灯泡,则原因可能是 ;
(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法: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 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,原因是 。
(4)方法改进后,测出电源电压U、灯泡L1两端的电压U1、灯泡L2两端的电压U2的多组电压数据记录在表格中,小明分析实验数据得出结论 (写出结论表达式)。
U1/V
U2/V
U/ V
2.4
1.4
3.8
1.5
2.2
3.7
1.2
1.3
2.5
【变式3-1】(23-24九年级上·河南焦作·月考)娜娜用如图所示装置探究“串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”。
(1)请你根据实验电路图,找出实物图中连接错误的地方,在其导线上打“×”,并画出正确的连接方法 。
(2)娜娜设计了如表所示的实验表格,用来记录实验中测得的数据,请你将表格内的项目补充完整 。
实验次数
电池1两端
电压U1/V
电池2两端
电压U2/V
电池组两端电压U/V
1
1.4
1.3
2.7
2
1.5
1.4
2.9
3
1.3
1.3
2.6
(3)实验中当娜娜第一次测出上表中电路各部分两端电压之后,应该改变 ,重做上述实验。在科学实验中,往往需要多次测量,得到多组数据。本实验这样操作的目的与
(填序号)相同。
A.用刻度尺测量长度
B.研究平面镜成像中像与物体的关系
C.用电压表和电流表测量定值电阻的阻值
D.测量小灯泡的电阻
(4)实验结束后,娜娜找来三个用两节干电池串联而成的电池组,探究“串联电池组两端的电压与每节电池两端电压的关系”,得出如表所示数据。由上表数据可以得出结论:串联电池组两端的电压 。
【变式3-2】(23-24九年级上·内蒙古包头·期末)实验小组用如图甲所示的电路来探究并联电路中电流的关系,其实验思路如下:接好电路后,把电流表分别接入到A、B、C三处,测出第一组数据;为了防止个别偶然因素的影响,他们采用以下两种方法之一来重复实验,并完成第二次和第三次测量。
方法一:改变电源电压;
方法二:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)。
(1)实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮,但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯就是串联的,小明的结论是 的(选填“可靠”或“不可靠”);
(2)如图乙是某同学连接的并联电路的局部图,某次实验中,测量完干路电流之后,某同学想测量通过的电流,为接入电流表,a、b、c、d四个接点中,最方便的导线拆接点是
点;
(3)该同学表格设计中存在的不足之处是: ;
序号
A处的电流
B处的电流
C处的电流
第一次测量
0.10
0.12
0.22
第二次测量
0.20
0.24
0.44
第三次测量
0.25
0.30
0.55
(4)对数据分析可知,后面两次实验是采用方法 (选填“一”或“二”)进行实验的。
【变式3-3】(23-24九年级上·重庆江津·期中)在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图所示的电路,用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
(1)小明最好选择两个小灯泡的规格 (填“相同”或“不相同”);
(2)小明连电路时,刚连完最后一条导线,灯泡L1、L2就亮了,他在实验操作中不当之处: ;
(3)小明把L1、L2串联起来(如图甲),他把电流表接入电路中a点时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数。为了找出故障原因,小红用一根导线进行检测,发现将导线连ab两点时,L1不亮,L2亮,连bc两点时两灯都不亮。则电路故障可能是 (选填序号);
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
(4)小明又改变灯泡的规格进行实验,发现灯L1比灯L2亮,你认为通过灯L1中的电流
(选填“大于”、“小于”或“等于”)通过灯L2中电流;
(5)小明用电压表分别测出a与b、b与c、a与c两点间的电压为Uab、Ubc、Uac。测L2两端的电压Ubc时,电压表示数突然变为0,如果此时观察到有一只灯亮,则发生的故障是 ;
(6)小明认为用一块电压表分别测L1两端的电压和L2两端的电压时,需要对电路进行改接,为了不反复拆接电压表,他小明设计了如下图所示的电路。他的思路是:闭合开关S和S1,电压表测L1两端的电压;闭合开关S和S2,电压表就可以测L2两端的电压,这种设计思路是 (“正确”或“错误”)的,原因是 。
(7)小明换规格不同的灯进行多次实验的目的是 。
【变式3-4】(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。
题型4 并联电路电压规律的应用
【例4】(23-24九年级上·福建莆田·月考)如图所示电路中,闭合开关后,若电压表V1的示数为2.6V,则电压表V2的示数为 V,电压表V的示数为 V。
【变式4-1】(22-23九年级上·陕西西安·期中)如图所示的电路中,电源电压为5V。闭合S1、断开S2时,电压表的示数是 V;同时闭合S1,S2时,电流表的示数是0.3A,通过R1的电流是 A,R2两端的电压是 V。
【变式4-2】(23-24九年级上·辽宁沈阳·月考)如图所示电路,开关S闭合后,、两端的电压
(填“相等”或“不相等”)。如果、的示数分别是0.1A、0.5A,则通过灯的电流大小为 A。
【变式4-3】(23-24九年级上·江苏盐城·月考)如图所示电路,电源电压为3 V,小灯泡L1和L2的连接方式为 联;L2两端的电压为 V;若L2灯丝断了,则L1 (选填“能”或“不能”)正常发光。
【变式4-4】(23-24九年级上·陕西渭南·期中)在如图所示的电路中,开关S闭合后,电流表的示数为,电流表的示数为,电流表的示数为,电压表示数为。求:
(1)电源电压及灯泡两端的电压。
(2)通过灯泡、、的电流。
题型5 探究并联电路的电压规律
【例5】(2024·山东济南·模拟预测)在“探究并联电路电压特点”实验中:
(1)请按要求将图甲电路图连接完整,使电压表测量L1两端的电压 。
(2)电路连接完成后,实验组的同学测出L1两端的电压如图乙所示,电压表示数是 。
(3)测完L1两端的电压后,小明将电压表并联在L2两端,闭合开关后发现电压表的指针与第一次的偏转角度相同。于是得出并联电路电压的特点,这样合理吗? ,理由是 。
(4)为使实验结论具有普遍性,接下来的操作是 。
【变式5-1】(24-25九年级上·全国·课前预习)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(电压约为3V)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压;
(2)实验中,某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表的示数都相同,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为:并联电路总电压与各用电器两端的电压 。
【变式5-2】(23-24九年级上·湖北武汉·期中)图甲所示为探究“并联电路的电压规律”实物图,请回答下列问题。
(1)请在乙图方框中画出对应的电路图 (要求电路图简单直观规范);
(2)在开关没有闭合时,电压表出现了如图丙所示情况,其原因是电压表 ;
(3)该同学换用不同规格的灯泡进行多次实验,这样操作的目的是 (选填“得到普遍规律”或“减少实验误差”)。
【变式5-3】(23-24九年级上·湖北武汉·月考)如图是小明探究“并联电路的电压规律”时连接的电路。
(1)按照上面的实物图连接好最后一根导线,小明发现灯泡 (选填“L1”、“L2”或“L1和L2”)立即发光,闭合开关后,灯泡L2 (填“熄灭”、“亮度不变”或“更亮”);
(2)为了使两灯泡并联,开关控制整个电路,电压表测量电源两端电压,请在图中将接错的那一根导线打上“×”,再画线把它改到正确的位置上 ;
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.9
2.8
3.0
2
1.5
1.5
7.5
3
4.4
4.4
4.5
(3)分别测出图中小灯泡L1、L2两端的电压U1、U2,电源两端的电压U,改变串联电池节数,重做上述实验,小明发现第2次有个数据极为异常,经观察发现是因为 。改正后分析实验数据,可得到并联电路的电压规律是: (用文字表述)。
【变式5-4】(2024·四川成都·二模)在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图所示。
(1)闭合开关,观察到小灯泡闪亮后瞬间熄灭,正常发光,发生故障的原因可能是 ;
(2)排除故障后,小乐用电压表测量ab间的电压,闭合开关,电压表示数如图所示,为了使实验结果更精确,接下来应该:断开开关 ;
A.换一个量程更大的电压表 B.减小电源电压
C.换用电压表的小量程 D.将电压表指针调零
(3)用电压表测量ab间和cd间的电压, 。
题型6 串、并联电路电流、电压规律的综合应用
【例6】(23-24九年级上·河北秦皇岛·期末)如图所示,电压表的示数分别为U1、U2、U3,电流表的示数分别为I1、I2,则下列关系中正确的是( )
A.U1=U2=U3,I1=I2 B.U1=U2=U3,I1>I2
C.U1+U2=U3,I1=I2 D.U1=U2=U3,I1<I2
【变式6-1】(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6-2】(23-24九年级下·河南周口·开学考试)在如图所示的电路中,电源电压恒为6V,闭合开关S,电流表的示数为0.6A,电流表的示数为0.4A,则通过小灯泡的电流是
A;灯泡两端的电压为 V。
【变式6-3】(2024·天津和平·二模)小明做实验时,连接了如图所示电路,闭合开关S时,三个电表的示数分别为0.3A、3V、5V,但当时没有记录清楚每个数据对应哪一个电表。请你根据电路图和记录的数据,分别计算:通过灯的电流为 ,灯两端的电压 。
【变式6-4】(23-24九年级上·江苏无锡·月考)如图所示的电路中,电压表示数为4.5V。A1、A2两表示数分别为1.2A、0.9A,通过L2的电流为 ,L1两端电压为 V。
【变式6-5】(23-24九年级上·江苏南京·月考)如图甲所示,仅闭合开关,电压表示数如图乙所示;再闭合,两电流表的指针的如图丙所示。当、均闭合时,通过的电流为 A,灯两端电压为 ;当仅闭合时,电流表的示数为 A。
【变式6-6】(23-24九年级上·辽宁阜新·月考)如图所示的电路中,灯泡L1和L2是 (选填“串联”或“并联”)连接的;若闭合开关,电压表的示数为3V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,则灯L2两端的电压为 V,通过灯L1的电流为 A。
【变式6-7】(23-24八年级上·福建宁德·期中)如图甲所示的电路中,电源电压恒定为3V,闭合开关S后,
(1)先闭合开关S1,再闭合开关S2,此时R2两端电压为多少?
(2)先闭合开关S2,测得电流表A2的读数为I2为0.2A,再闭合开关S1,电流表A1的读数I1如图乙所示,此时电流表A的读数I应该为多少?
【变式6-8】(23-24九年级上·重庆·月考)如图所示(a)电路,V1、V2是两个相同的电压表。当闭合开关后,灯泡L1和灯泡L2都发光,这时两个电压表的指针偏转角度相同,均为图(b),指针刚好对准刻度线位置。则:
(1)求灯泡L1和灯泡L2两端的电压;
(2)若将灯泡L1和灯泡L2改接为图(c)所示的电路,电源电压保持不变,灯泡L1和灯泡L2都发光,电流表A2示数为0.8A,流过灯泡L2的电流为0.5A,求此时通过灯泡L1的电流。
【变式6-9】(22-23九年级上·山东菏泽·期中)如图所示,若电源电压为6V.
(1)当只闭合S2和S4时,电压表的示数为3.8V。求L1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0.28A和0.6A,求L1和L2通过的电流分别为多少?
【变式6-10】(23-24九年级上·河南焦作·月考)如图甲所示的电路中,电压表示数为3V,当开关S闭合时,灯泡L1、L2正常发光,电流表A1示数为1.2A,A2的示数如图乙所示。求:
(1)电源电压为多少?
(2)通过L1、L2的电流分别是多少?
(3)若灯泡L2的灯丝烧断,电流表A1、A2的示数分别是多少?电压表的示数为多少?
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$$
16.2 串、并联电路中电压的规律
知识点 1 串联电路电压规律
实验:探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系
(1)实验目的:探究串联电路的电压规律。
(2)实验器材:规格不同的灯泡若干、电压表、电源、开关、导线若干。
(3)设计实验:将两个小灯泡串联后通过开关接到电源两端组成串联电路,用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压,记录数据并三者的关系。
(4)实验步骤
①分别按照甲、乙、丙所示电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
②测出A、B间的电压,B、C间的电压,A、C间的电压,将测得的电压记录在表格中。
③换上另外两组不同规格的小灯泡,重复上述实验。【注】目的是避免偶然性,使结论更具有普遍性。
(5)实验结论
串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和,即 。
【拓展】串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。
例如,若一节新干电池电压为1.5V,那么将两节新干电池串联起来的电池组电压则是3V。
知识点2 并联电路电压规律
实验:探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系
(1)实验目的:探究并联电路的电压规律。
(2)实验器材:规格不同的灯泡若干、电压表、电源、开关、导线若干。
(3)设计实验:将两个小灯泡并联接入电路。用电压表分别测出AB、CD、EF间的电压,记录数据并三者的关系。
(4)实验步骤
①分别按照甲、乙、丙所示电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
②选用两个规格相同的灯泡并联在电路中,用电压表分别测出AB两端的电压 ,CD两端的电压 ,EF两端的电压,将测得的电压记录在表格中。
③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。
④分别选用规格相同和规格不同的灯泡,改用三节串联的干电池作为电源,重复上述步骤。
(5)实验结论
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 。
1、串并联电路的电流、电压规律
串联
并联
电流(I)
电压(U)
2、探究串联电路电压规律常考的三个问题
①灯泡的选择:为了得出普遍规律,应该选用规格不同的灯泡进行实验。
②实验改进:用一个电压表测量三处电压时,需要拆线,实验改用三个电压表可以直接测量出三个电压值,方便、直接,提高了实验的效率,便于观察实验现象。
③在使用电流表和电压表时,要注意其正、负接线柱的接法是否正确。
例如,在测量 两端电压时,为了节省时间电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这种方法是错误的。因为这种做法会使电压表的正、负接线柱接反,导致电压表指针反向偏转,损坏电压表,且测不出具体数值。
题型1 串、并联电路电压规律的理解
【例1】(2024·甘肃兰州·模拟预测)一个电路中有两盏电灯和,则下列判断正确的是( )
A.若开关断开,两灯同时熄灭,则两灯连接的方式一定为串联
B.若一盏灯不亮了,另一盏灯仍然亮,则两灯的连接方式一定是并联
C.若测得每盏电灯两端的电压相等,则两灯的连接方式一定是并联
D.若测得通过每盏灯的电流都相等,则两灯的连接方式一定为串联
【答案】B
【解析】A.若开关断开,两灯同时熄灭,两灯连接方式可能是串联,也可能开关在干路上的并联电路,故A错误;
B.若一盏灯不亮了,另一盏灯仍然亮,说明两灯单独工作互不影响,是并联的,故B正确;
C.若测得每盏灯两端的电压都相等,两灯的连接方式可能为并联,也可能是两盏相同的灯串联,故C错误;
D.若测得通过每盏灯的电流都相等,两灯的连接方式可能为串联,也可能是两盏相同的灯并联,故D错误。
故选B。
【变式1-1】(22-23九年级上·安徽六安·月考)同一电路中的两只小灯泡,用电压表测量每只小灯泡两端的电压后,发现两只灯泡两端电压相等,由此可以判断两只灯泡( )
A.一定是串联 B.一定是并联 C.一定不是串联 D.可能是串联也可能是并联
【答案】D
【解析】如果这两个灯泡的规格相同,当它们串联在电路中时,分得的电压相同;如果两灯泡并联在电路中,由并联电路特点可知:并联电路中各支路两端的电压相等,则它们两端的电压也相同;由于两灯泡规格未知,由以上分析可知:它们即可能是串联也可能是并联。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式1-2】(23-24九年级上·福建三明·月考)一个电路中有两个用电器,用电压表分别测量其电压,发现两个用电器两端的电压不相同,则这两个用电器的连接方式( )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.可能是串联,也可能是并联 D.条件不足,无法判断
【答案】A
【解析】并联电路各支路两端电压相等,两个用电器两端的电压不相同,所以它们一定不是并联,所以一定是串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式1-3】(23-24九年级上·安徽宿州·期中)两只相同的灯泡连接在同一电路中,能够判断两只灯泡一定是串联的是( )
A.流过两只灯泡的电流相同
B.两只灯泡两端的电压相同
C.开关闭合,两只灯泡同时亮,开关断开,两只灯泡同时熄灭
D.两灯泡同时发光时,取下任一只灯泡,另一只熄灭
【答案】D
【解析】A.如果两个灯泡并联,且两个灯泡的规格完全相同,则两灯中的电流相等,故A不符合题意;
B.如果两个灯泡并联,根据并联电路电压特点可知,两只灯泡两端的电压一定相同,故B不符合题意;
C.闭合开关两灯同时亮,断开开关两灯同时熄灭,可能是串联,也可能是并联,且开关在干路上,故C不符合题意;
D.取下一只灯泡,另一只灯泡熄灭,说明两灯互相影响,一定是串联,故D符合题意。
故选D。
【变式1-4】(23-24九年级上·四川成都·期中)两只小灯泡和用导线连接到电源上,小灯泡两端的电压为2.5V,小灯泡两端的电压为2.8V,则和连接方式是( )
A.一定是并联 B.一定是串联 C.串、并联都有可能 D.无法判断
【答案】B
【解析】由题意可知,两个小灯泡两端电压不同,并联电路中各支路两端电压相等,所以这两个小灯泡的连接方式不可能是并联,则一定是串联,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
题型2 串联电路电压规律的应用
【例2】(23-24九年级上·江苏徐州·月考)如图所示的电路中,电源为四节干电池串联,当开关S合上时,电压表的示数为2V,那么L2两端的电压为( )
A.2V B.4V C.6V D.8V
【答案】B
【解析】已知电源为四节干电池串联,则电源的电压
U=4×1.5V=6V
由电路图可知,电压表测L1两端的电压,即U1=2V;串联电路的总电压等于各分电压之和,则L2两端的电压
U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式2-1】(多选)(23-24九年级上·云南昆明·期中)小明按如图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电压表V2的示数为1.2V
B.L1两端的电压为4.8V
C.L2两端的电压为4.8V
D.电源电压为6V
【答案】ABD
【解析】从图甲中可以看出V1测电源电压,V2测L2两端电压,而两表指针一样,可知V1选的是大量程,V2的是小量程,则V1的量程是0~15V,分度值为0.5V;V2的量程是0~3V,分度值为0.1V;又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,则灯L2两端电压为1.2V;灯L1两端电压为6V-1.2V=4.8V,故C错误,ABD正确。
故选ABD。
【变式2-2】(23-24九年级下·江西九江·月考)如图所示的电路,电源电压为3V,闭合开关,两灯都发光,但L1的亮度比L2大,电压表示数为1V,则灯泡L2两端的电压为 V,通过L1的电流 L2的电流(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 1 =
【解析】[1]电压表与灯泡L2并联,所以电压表测量灯泡L2的电压,电压表示数是1V,灯泡L2的电压是1V。
[2]由图可知,两个灯泡串联,串联电路的电流处处相等,电流相等。
【变式2-3】(23-24九年级上·河南平顶山·期末)如图甲所示电路,电源电压为12V,当S闭合时,电压表的读数如图乙所示,则两端的电压为 V;当S闭合改为断开时,电压表示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】4.5 变大
【解析】[1]由电路图可知,闭合开关时,灯泡和串联,电压表测灯泡两端的电压;如图乙所示,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,故电压表示数为7.5V,故灯泡两端的电压为7.5V;根据串联电路电压规律可知,灯泡两端的电压为
[2]如图,当S由闭合改为断开时,电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电压表的示数变大,接近于电源电压。
【变式2-4】(24-25九年级上·重庆·开学考试)如图甲所示的电路中,电源电压为4.5V。闭合开关后,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙所示,电压表的示数为。求:
(1)流过灯泡的电流为多少?
(2)灯泡两端的电压为多少?
【答案】(1)0.48A (2)3.3V
【解析】(1)闭合开关,两灯泡串联接入电路,串联电路各处电流相等,电流表测通过电路的电流,由乙图可知电流表接入电路的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.48A,所以流过灯L1和L2的电流都是0.48A。
(2)电压表测量的是L2两端电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以灯泡两端的电压为
【变式2-5】(23-24九年级上·河南安阳·月考)如图所示,如果电源由两节干电池串联组成(已知每节干电池电压为1.5V),电压表的示数是0.8V。求:
(1)电源电压;
(2)灯L1两端的电压;
(3)灯L2两端的电压。
【答案】(1)3V;(2)0.8V;(3)2.2V
【解析】解:(1)电源由2节新干电池组成,则电源电压为
U=1.5V+1.5V=3V
(2)电压表测量的为灯泡L1两端的电压,所以灯泡L1两端电压为
U1=0.8V
(3)因为灯泡L1和L2串联,串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡L2两端电压为
U2=U-U1=3V-0.8V=2.2V
答:(1)电源电压为3V;
(2)灯L1两端的电压0.8V;
(3)灯L2两端的电压2.2V。
【变式2-6】(23-24九年级上·福建龙岩·月考)在如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为9V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为6V。求:
(1)电源电压是多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?
【答案】(1)15V;(2)15V。
【解析】解:(1)当S1闭合,S2、S3断开时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压;当S1、S3断开,S2闭合时,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,则电源的电压
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,则电压表的示数为15V。
答:(1)电源电压为15V;
(2)当S1、S3闭合,S3断开时,电压表的示数为15V。
题型3 探究串联电路的电压规律
【例3】(23-24九年级上·河南三门峡·期末)如图所示,小明同学对串联电路电压规律进行了探究.
(1)实验中,小明发现:闭合开关后,两灯都发光,且L1比L2更亮,则通过L1的电流 (选填“大于”“等于”“小于”) L2的电流;
(2)突然,左边的一盏灯L1熄灭,L2更亮,且电压表无示数,问题出在小灯泡,则原因可能是 ;
(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法: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 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,原因是 。
(4)方法改进后,测出电源电压U、灯泡L1两端的电压U1、灯泡L2两端的电压U2的多组电压数据记录在表格中,小明分析实验数据得出结论 (写出结论表达式)。
U1/V
U2/V
U/ V
2.4
1.4
3.8
1.5
2.2
3.7
1.2
1.3
2.5
【答案】(1)等于 (2)L1短路 (3)不能 电压表的正负接线柱接反了
(4)U=U1+U2
【解析】(1)串联电路各处电流相等,则通过L1的电流等于L2的电流。
(2)灯L1熄灭,L2更亮,说明电路不是断路,且电压表无示数,说明灯泡L1短路。
(3)[1][2]在测L2两端的电压时,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;这样电压表的正负接线柱接反了,指针反偏,所以小明用上面的方法不能测出L2两端的电压。
(4)由实验数据得
2.4V+1.4V=3.8V
1.5V+2.2V=3.7V
1.2V+1.3V=2.5V
分析表格数据可得串联电路总电压等于各部分电压之和,即
U=U1+U2
【变式3-1】(23-24九年级上·河南焦作·月考)娜娜用如图所示装置探究“串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”。
(1)请你根据实验电路图,找出实物图中连接错误的地方,在其导线上打“×”,并画出正确的连接方法 。
(2)娜娜设计了如表所示的实验表格,用来记录实验中测得的数据,请你将表格内的项目补充完整 。
实验次数
电池1两端
电压U1/V
电池2两端
电压U2/V
电池组两端电压U/V
1
1.4
1.3
2.7
2
1.5
1.4
2.9
3
1.3
1.3
2.6
(3)实验中当娜娜第一次测出上表中电路各部分两端电压之后,应该改变 ,重做上述实验。在科学实验中,往往需要多次测量,得到多组数据。本实验这样操作的目的与
(填序号)相同。
A.用刻度尺测量长度
B.研究平面镜成像中像与物体的关系
C.用电压表和电流表测量定值电阻的阻值
D.测量小灯泡的电阻
(4)实验结束后,娜娜找来三个用两节干电池串联而成的电池组,探究“串联电池组两端的电压与每节电池两端电压的关系”,得出如表所示数据。由上表数据可以得出结论:串联电池组两端的电压 。
【答案】(1)见解析 (2)电源两端的电压U/V
(3)小灯泡规格 BD (4)等于各电池两端电压之和
【解析】(1)由电路图得,两灯泡串联,电压表测量L1电压,开关串联在电路中,根距电路图进行更改实物图,如图所示:
(2)探究“串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”,需要记录用电器的电压与电源电压,表格中没有设计电源电压的记录,应增加记录:电源两端的电压U/V。
(3)[1]实验中当娜娜第一次测出上表中电路各部分两端电压之后,为了得到普遍规律,应该改变灯泡的规格,重做上述实验。
[2]本实验多次实验的目的是避免偶然性,得到普遍规律。
A.用刻度尺测量长度多次测量的目的是减小误差,故A不符合题意;
B.研究平面镜成像中像与物体的关系多次实验的目的是避免偶然性,得到普遍规律,故B符合题意;
C.用电压表和电流表测量定值电阻的阻值多次测量的目的是减小误差,故A不符合题意;
D.测量小灯泡的电阻多次测量的目的是为了得到灯泡电阻与温度的关系,是为了得到普遍规律,故D符合题意。
故选BD。
(4)由表格中数据得,串联电池组两端的电压等于各电池两端电压之和。
【变式3-2】(23-24九年级上·内蒙古包头·期末)实验小组用如图甲所示的电路来探究并联电路中电流的关系,其实验思路如下:接好电路后,把电流表分别接入到A、B、C三处,测出第一组数据;为了防止个别偶然因素的影响,他们采用以下两种方法之一来重复实验,并完成第二次和第三次测量。
方法一:改变电源电压;
方法二:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)。
(1)实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮,但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯就是串联的,小明的结论是 的(选填“可靠”或“不可靠”);
(2)如图乙是某同学连接的并联电路的局部图,某次实验中,测量完干路电流之后,某同学想测量通过的电流,为接入电流表,a、b、c、d四个接点中,最方便的导线拆接点是
点;
(3)该同学表格设计中存在的不足之处是: ;
序号
A处的电流
B处的电流
C处的电流
第一次测量
0.10
0.12
0.22
第二次测量
0.20
0.24
0.44
第三次测量
0.25
0.30
0.55
(4)对数据分析可知,后面两次实验是采用方法 (选填“一”或“二”)进行实验的。
【答案】(1)不可靠 (2)b (3)物理量没有带单位 (4) 一
【解析】(1)[1]随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,他可能拆的是串联电路的任一导线,也可能拆的是并联电路干路上的线,导致灯泡都熄灭,故无法判断两灯的串联和并联,故结论是不可靠的。
(2)[2]测量完干路电流之后,某同学想测量通过的电流,将bd导线的b端改接到电流表正0.6A接线柱上即可,所以,最方便的导线拆接点是b点。
(3)[3]从表格可知,物理量没有带单位,故不足之处是物理量没有带单位。
(4)[4]若只更换其中一条支路上的灯泡,电源电压不变,灯泡的规格不变,则通过某一灯泡的电流不变,而通过表格分析可知,两支路电流都改变了,所以采用的是方法一,更换电源电压。
【变式3-3】(23-24九年级上·重庆江津·期中)在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图所示的电路,用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
(1)小明最好选择两个小灯泡的规格 (填“相同”或“不相同”);
(2)小明连电路时,刚连完最后一条导线,灯泡L1、L2就亮了,他在实验操作中不当之处: ;
(3)小明把L1、L2串联起来(如图甲),他把电流表接入电路中a点时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数。为了找出故障原因,小红用一根导线进行检测,发现将导线连ab两点时,L1不亮,L2亮,连bc两点时两灯都不亮。则电路故障可能是 (选填序号);
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
(4)小明又改变灯泡的规格进行实验,发现灯L1比灯L2亮,你认为通过灯L1中的电流
(选填“大于”、“小于”或“等于”)通过灯L2中电流;
(5)小明用电压表分别测出a与b、b与c、a与c两点间的电压为Uab、Ubc、Uac。测L2两端的电压Ubc时,电压表示数突然变为0,如果此时观察到有一只灯亮,则发生的故障是 ;
(6)小明认为用一块电压表分别测L1两端的电压和L2两端的电压时,需要对电路进行改接,为了不反复拆接电压表,他小明设计了如下图所示的电路。他的思路是:闭合开关S和S1,电压表测L1两端的电压;闭合开关S和S2,电压表就可以测L2两端的电压,这种设计思路是 (“正确”或“错误”)的,原因是 。
(7)小明换规格不同的灯进行多次实验的目的是 。
【答案】(1)不相同 (2) 连接电路时开关没有断开 (3) A (4)等于
(5) L2短路 (6)错误 电压表正负接线柱接反了 (7) 寻找普遍规律
【解析】(1)[1]为了避免偶然性,使实验结果更具有普遍性,应选择两个规格不同的灯泡进行实验。
(2)[2]刚连完最后一条导线,灯泡L1、L2就亮了,说明此时电路为通路,故错误之处是在连接电路时没有将开关断开。
(3)[3]将导线连ab两点时,L1不亮,L2亮,说明灯L2正常,没有故障;连bc两点时两灯都不亮,说明L1存在故障,若L1短路,则一开始电路为通路,L2会发光,不符合题意,所以电路故障可能是L1断路。
故选A。
(4)[4]串联电路电流处处相等,所以经过两盏灯的电流大小相同,即L1的电流等于L2的电流。
(5)[5]测L2两端的电压Ubc时,电压表示数突然变为0,如果此时观察到有一只灯亮,则发生的故障是L2短路,电压表相当于测量一段导线两端的电压,所以没有示数,因L2短路,电路其它部分仍为通路,所以L1仍能发光。
(6)[6][7]由图可知,闭合开关S和S1,电压表测L1两端的电压;闭合开关S和S2,电压表测L2两端的电压,会导致有一次实验电流从电压表负接线柱流进,会损坏电压表,所以他的设计思路是错误的。
(7)[8]为了避免偶然性,使实验结果更具有普遍性,实验时要换规格不同的灯进行多次实验。
【变式3-4】(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。
【答案】见解析 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
【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。
题型4 并联电路电压规律的应用
【例4】(23-24九年级上·福建莆田·月考)如图所示电路中,闭合开关后,若电压表V1的示数为2.6V,则电压表V2的示数为 V,电压表V的示数为 V。
【答案】2.6 2.6
【解析】[1][2]由电路图可知,两灯泡并联,电压表V测电源电压,V1表测L1两端电压,V2表测L2两端电压;并联电路中各支路两端的电压相等,V1表、V表以及V2表的示数均相等且等于电源电压,则电压表V2的示数为2.6V,电压表V的示数为2.6V。
【变式4-1】(22-23九年级上·陕西西安·期中)如图所示的电路中,电源电压为5V。闭合S1、断开S2时,电压表的示数是 V;同时闭合S1,S2时,电流表的示数是0.3A,通过R1的电流是 A,R2两端的电压是 V。
【答案】 0 0.3 5
【解析】[1]闭合S1、断开S2时,电路为R1的简单电路,电压表与R2串联后与电流表并联接入电路,电压表被短路,所以电压表的示数是0V。
[2][3]同时闭合S1、S2时,两电阻并联接入电路,电压表测电源电压,所以电压表的示数为5V,电流表测通过R1的电流,电流表的示数是0.3A,则通过R1的电流是0.3A,并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,所以R2两端的电压是5V。
【变式4-2】(23-24九年级上·辽宁沈阳·月考)如图所示电路,开关S闭合后,、两端的电压
(填“相等”或“不相等”)。如果、的示数分别是0.1A、0.5A,则通过灯的电流大小为 A。
【答案】 相等 0.4
【解析】[1]分析电路可知,两灯并联,由于并联电路中各支路电压相等,所以开关S闭合后,L1、L2两端的电压相等。
[2]电流表A2测的是干路电流,电流表A1测的是L1所在支路的电流,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯L2的电流
通过灯L2的电流为0.4A。
【变式4-3】(23-24九年级上·江苏盐城·月考)如图所示电路,电源电压为3 V,小灯泡L1和L2的连接方式为 联;L2两端的电压为 V;若L2灯丝断了,则L1 (选填“能”或“不能”)正常发光。
【答案】并 3 能
【解析】[1]电流从电源的正极出发,分别经过两个灯泡回到电源负极,因此小灯泡 L1和L2并联连接。
[2]因为两灯泡并联,电源电压为3V,所以L2两端的电压为3V。
[3]因为并联电路中各支路用电器互不影响,所以L2损坏时,L1能正常发光。
【变式4-4】(23-24九年级上·陕西渭南·期中)在如图所示的电路中,开关S闭合后,电流表的示数为,电流表的示数为,电流表的示数为,电压表示数为。求:
(1)电源电压及灯泡两端的电压。
(2)通过灯泡、、的电流。
【答案】(1)4.5V;4.5V (2)、、
【解析】(1)由图可知,L1、L2、L3是并联电路,电压表测L3两端的电压,因为并联电路各支路电压相等,都等于电源电压,所以电源电压为4.5V,灯泡L1、L2、L3两端的电压都为4.5V。
(2)A2测的是L2和L3电流之和为1.5A,A3测的是L3电流。根据并联电路电流规律可知:通过L1的电流
通过L2的电流
A3测的是L3电流为0.8A。
题型5 探究并联电路的电压规律
【例5】(2024·山东济南·模拟预测)在“探究并联电路电压特点”实验中:
(1)请按要求将图甲电路图连接完整,使电压表测量L1两端的电压 。
(2)电路连接完成后,实验组的同学测出L1两端的电压如图乙所示,电压表示数是 。
(3)测完L1两端的电压后,小明将电压表并联在L2两端,闭合开关后发现电压表的指针与第一次的偏转角度相同。于是得出并联电路电压的特点,这样合理吗? ,理由是 。
(4)为使实验结论具有普遍性,接下来的操作是 。
【答案】(1)答案见解析如图 (2)2.1V
(3)不合理 实验次数太少,实验结论不具有普遍性
(4)换用不同规格的小灯泡或改变电源电压重复实验
【解析】(1)两个灯泡并联,电压表与L1并联,电路如图所示
(2)电路连接完成后,实验组的同学测出L1两端的电压如图乙所示,电压表用的是0﹣3V量程,分度值为0.1V,电压表示数是2.1V。
(3)[1] [2] 测完L1两端的电压后,小明将电压表并联在L2两端,闭合开关后发现电压表的指针与第一次的偏转角度相同。只进行一次实验,得出规律不合理,因而具有偶然性。
(4)为使实验结论具有普遍性,接下来的操作是 换用不同规格的小灯泡或改变电源电压重复实验。
【变式5-1】(24-25九年级上·全国·课前预习)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(电压约为3V)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压;
(2)实验中,某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表的示数都相同,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为:并联电路总电压与各用电器两端的电压 。
【答案】(1)见解析 (2)2.6 相等
【解析】(1)探究并联电路中电压的规律,两灯并联,电压表与待测电路并联,电源电压为3V,故电压表选用小量程与灯L1并联,如图所示:
(2)[1] 因电源电压为3V,故电压表选用0~3V量程,则分度值是0.1V,由图乙知示数为2.6V。
[2] 分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表的示数都相同,说明并联电路总电压与各用电器两端的电压相等。
【变式5-2】(23-24九年级上·湖北武汉·期中)图甲所示为探究“并联电路的电压规律”实物图,请回答下列问题。
(1)请在乙图方框中画出对应的电路图 (要求电路图简单直观规范);
(2)在开关没有闭合时,电压表出现了如图丙所示情况,其原因是电压表 ;
(3)该同学换用不同规格的灯泡进行多次实验,这样操作的目的是 (选填“得到普遍规律”或“减少实验误差”)。
【答案】(1)见解析 (2)电压表没有调零 (3)得到普遍规律
【解析】(1)[1]根据实物图知,两个灯泡与电压表并联,开关在干路中,电压表接在L2两端,电路如图
(2)[2]在开关没有闭合时,电压表指针在零刻线左侧,指针没有对准零刻度,其原因是电压表没有调零。
(3)[3]本实验是探究规律的,换用不同规格的灯泡进行多次实验,这样操作的目的是排除偶然性,得到普遍规律。
【变式5-3】(23-24九年级上·湖北武汉·月考)如图是小明探究“并联电路的电压规律”时连接的电路。
(1)按照上面的实物图连接好最后一根导线,小明发现灯泡 (选填“L1”、“L2”或“L1和L2”)立即发光,闭合开关后,灯泡L2 (填“熄灭”、“亮度不变”或“更亮”);
(2)为了使两灯泡并联,开关控制整个电路,电压表测量电源两端电压,请在图中将接错的那一根导线打上“×”,再画线把它改到正确的位置上 ;
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.9
2.8
3.0
2
1.5
1.5
7.5
3
4.4
4.4
4.5
(3)分别测出图中小灯泡L1、L2两端的电压U1、U2,电源两端的电压U,改变串联电池节数,重做上述实验,小明发现第2次有个数据极为异常,经观察发现是因为 。改正后分析实验数据,可得到并联电路的电压规律是: (用文字表述)。
【答案】(1) L1和L2 更亮 (2)见解析
(3)用的小量程,按照大量程读数 并联各支路的电压相等,等于电源电压
【解析】(1)[1][2]由图可知,开关闭合前,两灯串联,故连接好最后一根导线,小明发现灯泡L1和L2都发光;电压表测量灯泡L2的电压;开关闭合后,灯泡L1被短路,电路中只有灯泡L2工作,电压表测量电源电压,所以闭合开关后,灯泡L1熄灭,灯泡L2更亮;电压表示数变大。
(2)原电路中,开关闭合后,灯泡L1被短路,应该为开关控制整个电路,两灯泡并联,如下图:
(3)[1][2]第2次有个数据极为异常,是7.5V,是1.5V的5倍,原因是用的小量程,按照大量程读数;分析实验数据,考虑到误差的存在,可得到并联电路的电压规律是U=U1=U2,即并联各支路两端的电压相等,等于电源电压。
【变式5-4】(2024·四川成都·二模)在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图所示。
(1)闭合开关,观察到小灯泡闪亮后瞬间熄灭,正常发光,发生故障的原因可能是 ;
(2)排除故障后,小乐用电压表测量ab间的电压,闭合开关,电压表示数如图所示,为了使实验结果更精确,接下来应该:断开开关 ;
A.换一个量程更大的电压表 B.减小电源电压
C.换用电压表的小量程 D.将电压表指针调零
(3)用电压表测量ab间和cd间的电压, 。
【答案】(1)L1断路 (2)C (3) =
【解析】(1)[1]图中两个灯泡并联,闭合开关,观察到小灯泡L1闪亮后瞬间熄灭,L2正常发光,说明电源没有短路,因而L1发生故障的原因可能是断路。
(2)[2]闭合开关,电压表示数如图丙所示,电压表的量程较大,电压表的指针偏转角度较小,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,选用小量程,即选用0~3V的量程,故选C。
(3)[3]并联各支路两端的电压相等,用电压表测量ab间和cd间的电压相等,即
Uab=Ucd
题型6 串、并联电路电流、电压规律的综合应用
【例6】(23-24九年级上·河北秦皇岛·期末)如图所示,电压表的示数分别为U1、U2、U3,电流表的示数分别为I1、I2,则下列关系中正确的是( )
A.U1=U2=U3,I1=I2 B.U1=U2=U3,I1>I2
C.U1+U2=U3,I1=I2 D.U1=U2=U3,I1<I2
【答案】C
【解析】分析电路为L1和L2串联,电压表V1测L1两端电压,V2测L2两端电压,电压表V3测电源电压,根据串联电路中电流规律可知电流处处相等,即;串联电路电压规律为各用电器两端电压之和等于电源电压,即,故C正确,ABD错误。
故选C。
【变式6-1】(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6-2】(23-24九年级下·河南周口·开学考试)在如图所示的电路中,电源电压恒为6V,闭合开关S,电流表的示数为0.6A,电流表的示数为0.4A,则通过小灯泡的电流是
A;灯泡两端的电压为 V。
【答案】 0.2 6
【解析】[1]由电路图可知,与并联,电流表测干路电流,电流表测支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过小灯泡的电流
[2]由电路图可知,与并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以小灯泡两端的电压
小灯泡两端的电压
【变式6-3】(2024·天津和平·二模)小明做实验时,连接了如图所示电路,闭合开关S时,三个电表的示数分别为0.3A、3V、5V,但当时没有记录清楚每个数据对应哪一个电表。请你根据电路图和记录的数据,分别计算:通过灯的电流为 ,灯两端的电压 。
【答案】 0.3A 2V
【解析】[1]由图可知,闭合开关,电路为串联电路,电流表示数为0.3A,根据串联电路电流规律可知通过灯的电流为0.3A。
[2]根据题图可知电压表V1测电源电压,电压表V2测两端电压,根据串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和可知电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为3V,则灯两端的电压为
【变式6-4】(23-24九年级上·江苏无锡·月考)如图所示的电路中,电压表示数为4.5V。A1、A2两表示数分别为1.2A、0.9A,通过L2的电流为 ,L1两端电压为 V。
【答案】0.3 4.5
【解析】[1][2]如图L1和L2并联,根据并联电路电压的规律知,电压表示数等于4.5V;电流表A1测量干路电流,A2测量通过L1的电流,根据并联电路电流的规律知,通过L2的电流为
I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A
【变式6-5】(23-24九年级上·江苏南京·月考)如图甲所示,仅闭合开关,电压表示数如图乙所示;再闭合,两电流表的指针的如图丙所示。当、均闭合时,通过的电流为 A,灯两端电压为 ;当仅闭合时,电流表的示数为 A。
【答案】0.28 6 1.12
【解析】[1]由图甲知,只闭合开关S1,电路中只有灯L2工作,电流表A1测电路中的电流,A2断路,电压表测电源电压。由图乙知,电压表选用大量程,分度值为0.5V,示数为6V。电源电压为6V。两个开关均闭合,电压表测电源电压,电流表A2测通过L1的电流,A1测干路的电流。此时两个电流表指针相同如图丙所示,据并联电路的电流特点知,A1选用大量程,分度值为0.1A,示数为1.4A;A2选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.28A。所以通过L1的电流为0.28A。
[2]据并联电路的电压特点知,两灯并联时,灯L2两端的电压为6V。
[3]仅闭合S1时,通过灯L2的电流
I2=I-I1=1.4A-0.28A=1.12A
【变式6-6】(23-24九年级上·辽宁阜新·月考)如图所示的电路中,灯泡L1和L2是 (选填“串联”或“并联”)连接的;若闭合开关,电压表的示数为3V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,则灯L2两端的电压为 V,通过灯L1的电流为 A。
【答案】并联 3 0.3
【解析】[1][2][3]如图所示的电路中,灯泡L1和L2是并联连接的,电流表A2测测量通过灯L2的电流,电流表A1测量干路上的电流,电压表测量电源电压,根据并联电路电压规律可知,L2两端的电压为
根据并联电路电流规律可知,通过灯L1的电流为
【变式6-7】(23-24八年级上·福建宁德·期中)如图甲所示的电路中,电源电压恒定为3V,闭合开关S后,
(1)先闭合开关S1,再闭合开关S2,此时R2两端电压为多少?
(2)先闭合开关S2,测得电流表A2的读数为I2为0.2A,再闭合开关S1,电流表A1的读数I1如图乙所示,此时电流表A的读数I应该为多少?
【答案】(1)3V;(2)0.5A
【解析】解:(1)由电路图可知,当开关S闭合后,先闭合开关S1,再闭合开关S2,R1与R2并联,由于并联电路的电压与各支路的电压相等,此时R2两端电压
(2)先闭合开关S2,再闭合开关S1,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测通过R2的电流,由图乙可知,通过R1的电流
电流表A的读数I
答:(1)此时R2两端电压为3V;
(2)此时电流表A的读数I应该为0.5A。
【变式6-8】(23-24九年级上·重庆·月考)如图所示(a)电路,V1、V2是两个相同的电压表。当闭合开关后,灯泡L1和灯泡L2都发光,这时两个电压表的指针偏转角度相同,均为图(b),指针刚好对准刻度线位置。则:
(1)求灯泡L1和灯泡L2两端的电压;
(2)若将灯泡L1和灯泡L2改接为图(c)所示的电路,电源电压保持不变,灯泡L1和灯泡L2都发光,电流表A2示数为0.8A,流过灯泡L2的电流为0.5A,求此时通过灯泡L1的电流。
【答案】(1)1.5V,4.8V (2)0.3A
【解析】解:(1)由图(a)知,两灯串联1测电源电压,V2测L2两端电压,串联电路中电源电压等于各部分电路两端之和,而两电压表的指针偏转角度相同,由图(b)知,电压表V1使用大量程,示数为6V,电压表V2使用小量程,示数为1.2,V2两端的电压U1=1.2V,所以L2两端的电压
(2)由图(c)知,两灯并联测干路电流,A1测通过灯泡L1的电流,电流表A2示数为0.8A,流过灯泡L2的电流为0.5A,即I=0.8A,L2的电流0.5A,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和的电流
【变式6-9】(22-23九年级上·山东菏泽·期中)如图所示,若电源电压为6V.
(1)当只闭合S2和S4时,电压表的示数为3.8V。求L1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0.28A和0.6A,求L1和L2通过的电流分别为多少?
【答案】(1)3.8V;2.2V;(2)0.28A;0.32A
【解析】(1)由电路图可知,当只闭合S2和S4时,L1和L2串联,电压表测L1两端电压,电压表的示数为3.8V,即L1两端的电压U1=3.8V。由串联电路的电压特点可得,L2两端的电压
U2=UU1=6V3.8V=2.2V
(2)由电路图可知,当只闭合S1和S3时,L1和L2并联,电流表A1测L1的电流,A2测干路电流,电流表A1的示数为0.28A,即通过L1的电流I1=0.28A,电流表A2的示数为0.6A,即干路电流I=0.6A。由并联电路的电流特点可得,通过L2的电流
I2=II1=0.6A0.28A=0.32A
答:(1)当只闭合S2和S4时, L1两端的电压为3.8V,L2两端的电压为2.2V;
(2)当只闭合S1和S3时, L1通过的电流为0.28A,L2通过的电流为0.32A。
【变式6-10】(23-24九年级上·河南焦作·月考)如图甲所示的电路中,电压表示数为3V,当开关S闭合时,灯泡L1、L2正常发光,电流表A1示数为1.2A,A2的示数如图乙所示。求:
(1)电源电压为多少?
(2)通过L1、L2的电流分别是多少?
(3)若灯泡L2的灯丝烧断,电流表A1、A2的示数分别是多少?电压表的示数为多少?
【答案】(1)3V;(2)0.92A,0.28A;(3)0.92A,0,3V
【解析】解:(1)由图知,电压表测两端的电压为,灯泡与是并联,电压均相等,所以电源电压
(2)电流表测量干路电流,示数为,电流表测量的电流,示数比示数小,所以电流表接0~0.6A的量程,分度值为0.02A,因此示数为,流过灯泡L1的电流为
(3)当灯泡L2的灯丝烧断时,并不影响L1,只是L2所在支路几乎没有电流,测量L1的电流,所以A1的示数为0.92A,A2的示数为0,电压表的示数为3V。
答:(1)电源电压为3V;
(2)通过L1的电流是0.92A,通过L2的电流是0.28A;
(3)若灯泡L2的灯丝烧断,电流表A1的示数为0.92A,A2的示数是0,电压表测量电源电压,示数为3V。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。