内容正文:
第16章 电压 电阻
16.2 串、并联电路中电压的规律
课标导学
2022版课程标准
探究并了解串联电路和并联电路中电压的特点。
课时学习目标
1. 能正确将电压表接入待测电路,并能画出相应的电路图。
2. 能正确使用电压表测量串联电路和并联电路与中用电器两端的电压。
3. 能通过实验探究,归纳总结出串联电路和并联电路中电压的规律。
4. 会用串、并联电路中电压的规律解决简单问题。
教材实验闯关
实验一:探究串联电路中的电压关系(课标要求必做)
1【提出问题】:如图所示,两个灯泡串联后接在电源两端,两灯泡两端的电压与电源两端电压有什么关系?
2.【猜想与假设】:
(1)串联电路中各部分电路两端的电压之和等于电源两端电压;
(2)串联电路中各部分电路两端的电压与电源两端的电压相等。
3.【设计与进行实验】
(1)实验器材:电源、电压表、小灯泡(若干,规格不同)、开关、导线。
(2)按下图连接实物电路:
(3)实验步骤:
①用电压表分别测出A和B、B和C、A和C之间的电压,并记录在表格中;
②换上梁歪两组不同规格的小灯泡,重复上述实验。
③数据记录表格设计:
实验次数
AB间的电压U1/V
BC间的电压U2/V
AC间的电压U/V
1
2
3
④比较实验数据,总结实验结论。
4.【分析与论证】:通过对实验数据的分析可得出结论:串联电路中各部分电路两端的电压之和等于电源两端的电压。表达式:U=U1+U2。
5.【交流与反思】:
(1)在连接电路的过程中,开关要 断开 。
(2)实验中使用不同规格的小灯泡多次实验的目的是: 使实验结论具有普遍性,防止偶然性 。
一阶 新知练基础
典例1.在如图所示的测量电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,且两个灯泡的规格相同。V2的示数为 2.5 V,V的示数为 5 V
典例1题图 变式1题图 变式2题图
变式1.如图甲所示电路中,电灯的连接方式是 串联 。当闭合开关后,两个电压表的指针均为图乙所示,则灯泡L1和L2两端的电压分别为 4.8 V和 1.2 V。
变式2.如图所示,已知电源电压为6V。闭合开关后,电压表V1示数是4V,电压表V2示数为5V,则L2两端电压为 3 V,若将电路中的电压表换成电流表,闭合开关后,发光的灯泡是 L1、L2、L3 ,L1两端电压为 6 V。
实验二:探究并联电路中的电压关系。
1.【提出问题】:如图所示,两个灯泡并联后接在电源两端,电压表V1、V2、V3示数分别为U1、U2和U3,则U1、U2和U3可能有什么关系?
2.【猜想与假设】:在并联电路中,各支路用电器两端的电压可能都相等,且等于电源两端电压。
3.【设计与进行实验】
(1)实验器材:电源、电压表、小灯泡(若干,规格不同)、开关、导线。
(2)按下图连接实物电路:
(3)实验步骤:
①用电压表分别测出L1、L2和电源两端的电压,并记录在表格中;
②换上两组不同规格的小灯泡,重复上述实验。
③数据记录表格设计:
实验次数
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
④比较实验数据,总结实验结论。
4.【分析与论证】:通过对实验数据的分析可得出结论:并联电路中各部分电路两端的电压 相等 。表达式:U=U1=U2。
5.【交流与反思】:
(1)在连接电路的过程中,开关要 断开 。
(2)实验中使用不同规格的小灯泡多次实验的目的是: 使实验结论具有普遍性,防止偶然性 。
典例2.如图所示的测量电路中,闭合开关后电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为 3 V,电压表V的示数应为 3 V。
变式3.将L1、L2、L3三盏灯并联在电路中,发现L1最暗,L2较亮,L3最亮,则这三盏灯的电压( B )
A.U1>U2>U3 B.U1=U2=U3 C.U1<U2<U3 D.无法判断
变式4.小灯泡L1和L2接到同一电路中,电源电压为U,灯L1两端的电压为U1,L1中的电流为I1,L2两端的电压为U2,L2中的电流为I2,则满足下列哪一条件时可确定灯L1和L2一定为并联( C )
A.U1=U2 B.I1=I2且U=U1+U2 C.U=U1=U2 D.U1=U2且I1=I2
易错易混 不能正确识别电表的测量对象
例.如图所示,电源电压保持不变,当S1、S2都闭合时,电压表示数为4.5V;当S1闭合S2断开时,电压表示数为3V;那么电源电压是 4.5V ,当S1、S2都断开时,L1两端的电压是 3V ,L2两端的电压是 1.5V 。
二阶 巩固练能力
1.下列关于串、并联电路中电压规律的说法,正确的是( C )
A.串联电路中各处电压都相等
B.并联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和
C.并联电路中各支路两端的电压都相等
D.通过两个灯泡的电流相等,则两盏灯一定串联
2.用如图所示的电路探究串联电路的电压规律,下列说法中正确的是( D )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
C.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了减小实验误差
D.若测量L1两端电压,需将电压表并联在A、B两点间,且电压表正接线柱接B点
第2题图 第3题图 第4题图
3.如图所示,电源电压是6V,当开关闭合时,电压表的示数是2V,则灯泡L1两端的电压是 4 V;通过灯L1的电流 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)通过灯L2的电流。若断开开关,电压表的示数将 变大 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
4.如图1所示,若甲、乙均为电流表,断开开关S,R1与R2 并 联;若甲、乙均为电压表,闭合开关S,两电压表的读数均如图2所示,则R1两端的电压为 6 V,R2两端电压为 1.5 V。
5.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示,请完成下列问题。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在连接电路时,开关必须 断开 ,小明根据电路图连接电路,闭合开关前,发现电压表的指针指在零刻度线的左侧,造成这种现象的原因是 电压表没有调零 。
(3)正确连接后闭合开关,发现电压表示数为零,则故障可能是L1 短路 或L2 断路 。
(4)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上。小明用上面的方法能否测出L₂两端的电压? 不能 ,原因是: 电压表的正负接线柱接反了 。
(5)排除故障后进行测量,小明用电压表分别测A与B、A与C之间的电压,电压表的示数分别如图乙和图丙所示,则电压表的示数分别为UAB= 2.8 V,UAC= 5 V。
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