16.2 串、并联电路中电压的规律 暑期预习讲义-2025-2026学年九年级全一册物理人教版

16.2 串、并联电路中电压的规律 暑期预习讲义-2025-2026学年九年级全一册物理人教版 知识梳理 一、核心规律 1. 串联电路电压规律 • 规律:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 • 公式:U=U1+U2+UN • 理解要点: 总电压等于各用电器两端电压的代数和 各用电器两端电压不一定相等,与电阻大小成正比 适用范围:两个或多个用电器串联的电路 2. 并联电路电压规律 • 规律:并联电路各支路两端的电压相等,且等于电源电压 • 公式:U=U1=U2=UN • 理解要点: 各支路两端电压相等,与支路电阻大小无关 各支路电压等于电源两端总电压 适用范围:两个或多个用电器并联的电路 二、实验探究 1. 探究串联电路电压规律 实验目的 • 练习使用电压表 • 探究串联电路中总电压与各部分电路电压的关系 实验器材 • 电源(干电池组或学生电源) • 电压表(0~3V、0~15V量程) • 小灯泡2~3个(规格不同) • 开关、导线若干 实验步骤 1. 按照电路图连接电路,开关处于断开状态 2. 将电压表并联在L₁两端,测量其电压U₁并记录 3. 将电压表并联在L₂两端,测量其电压U₂并记录 4. 将电压表并联在电源两端,测量总电压U并记录 5. 更换不同规格的小灯泡,重复上述步骤 6. 分析数据,得出结论 实验表格 实验次数 L₁两端电压U₁/V L₂两端电压U₂/V 总电压U/V 1 2 3 2. 探究并联电路电压规律 实验目的 • 练习使用电压表 • 探究并联电路中各支路电压与总电压的关系 实验器材 • 电源(干电池组或学生电源) • 电压表(0~3V、0~15V量程) • 小灯泡2~3个(规格不同) • 开关、导线若干 实验步骤 1. 按照电路图连接电路,开关处于断开状态 2. 将电压表并联在L₁两端,测量其电压U₁并记录 3. 将电压表并联在L₂两端,测量其电压U₂并记录 4. 将电压表并联在电源两端,测量总电压U并记录 5. 更换不同规格的小灯泡,重复上述步骤 6. 分析数据,得出结论 实验表格 实验次数 L₁两端电压U₁/V L₂两端电压U₂/V 总电压U/V 1 2 3 三、电压表使用规范 1. 电压表连接规则 • 必须与被测用电器并联 • 电流从正接线柱流入,从负接线柱流出 • 被测电压不能超过电压表的量程 • 允许直接接在电源两极测量电源电压 2. 电压表量程选择 • 0~3V量程:分度值0.1V,适用于测量较小电压 • 0~15V量程:分度值0.5V,适用于测量较大电压 • 不确定电压大小时,先用大量程试触 四、重要实验结论 1. 串联电路:总电压等于各部分电路电压之和 2. 并联电路:各支路两端电压相等且等于总电压 3. 电池组电压特点: 串联电池组:总电压等于各节电池电压之和 并联电池组:总电压等于单节电池电压 五、易错点分析 1. 电压表连接错误 错误:与用电器串联 后果:电路中电流很小,用电器不工作,电压表显示电源电压 2. 正负极接反 错误:电流从负接线柱流入 后果:指针反向偏转,可能损坏电压表 3. 量程选择不当 错误:量程过小导致指针超过最大刻度 后果:损坏电压表 4. 实验结论片面 错误:仅用相同规格灯泡做实验 后果:得出"串联电路各部分电压相等"的错误结论 六、典型例题解析 例题1:串联电路电压计算 如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表V₁示数为2.5V,V₂示数为3.5V。求: (1) L₁两端电压U₁ (2) L₂两端电压U₂ (3) 验证串联电路电压规律 解析: (1) U₁ = V₁示数 = 2.5V (2) U₂ = V₂示数 = 3.5V (3) U₁ + U₂ = 2.5V + 3.5V = 6V = 电源电压,符合串联电路电压规律 例题2:并联电路电压判断 如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,下列说法正确的是: A. L₁两端电压大于L₂两端电压 B. L₁两端电压小于L₂两端电压 C. L₁两端电压等于L₂两端电压且等于3V D. 无法判断 解析: 并联电路各支路电压相等且等于电源电压,因此正确答案为C。 同步练习 一、单项选择题 1.如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为( ) A.短路 B.短路 C.开路 D.开路 2.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为8V,则灯L1与L2两端的电压之比为( ) A.3∶8 B.5∶8 C.3∶5 D.5∶3 3.如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( ) A.4.8V,1.2V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.1.2V,4.8V 4.如图所示电路,灯泡和的规格相同,电压表和电流表分别测量小灯泡的电压和电流,开关闭合,两个小灯泡都能发光,则( ) A.示数小于 B.V示数等于 C.A示数大于 D.示数大于 5.如图,电源电压保持不变,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数是3V;当S1断开,S2闭合时,电压表的示数是4.5V伏,则灯泡L1和L2两端的电压分别是( ) A.3V和4.5V B.1.5V和4.5V C.3V和1.5V D.1.5V和3V 6.图所示的电路中,将开关S闭合,灯和灯均发光,下列说法中正确的是 A.灯和灯串联 B.灯和灯两端的电压一定相等 C.通过灯的电流与通过灯的电流一定相等 D.通过灯的电流与通过电源的电流一定相等 7.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.如图所示电路,开关S闭合,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小超在读数时只在纸上记录了如图示数字,下列说法中正确的是( ) A.L1和L2串联时,甲、乙、丙示数可能分别为0.8A、1.6V、0.4V B.L1和L2并联时,甲、乙、丙示数可能分别为0.4V、1.6A、0.8A C.L1和L2串联时,电路中的电流可能为0.4A,L1和L2两端的电压可能均为1.6V D.L1和L2并联时,电源电压可能为0.4V,通过L1和L2的电流可能为0.8A和1.6A 二、填空题 9.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。 10.在如图所示的电路中,闭合开关后将出现 (选填“通路”“断路”或“短路”)。要使电路中两灯串联,只要拆除导线 ;要使电路中两灯并联,可以将导线1接B接线柱的一端改接到 接线柱。 11.如图所示,使L1和L2两个灯泡并联,a、b、c三个电流表或电压表的示数依次为1.5,1.2,2.5,则电灯L1两端的电压为 V,L1中的电流为 A,C表为 表。 12.如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,电压表V2测的是 两端的电压,电压表V1测的是 两端的电压,则小灯泡L2两端的电压是 。 13.如图所示的电路,电源电压为12V,当S闭合时电压表的读数为5V,则则L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V. 三、实验探究题 14.在探究串联电路中电压规律的实验中,小捷同学将小灯泡、串联后接到电源上,如图甲所示。 (1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电压表的指针就发生了偏转,经检查电路连接正确,因此小捷在连接电路时出现的问题是 ; (2)若闭合开关S前,发现电压表的指针偏转如图乙所示,原因可能是 ;若闭合开关S后,发现电压表的指针偏转如图乙所示,原因可能是 ; (3)在测量两端电压时,保持电压表B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。闭合开关后,会出现电压表_; A.超过电压表量程 B.指针反偏 C.正确测出灯泡两端的电压 (4)实验中发现两个串联的小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因可能是_; A.通过两个灯泡的电流大小不同 B.发光微弱的灯泡的灯丝断了 C.灯泡的规格不同 D.发光微弱的灯泡被短路 (5)小捷改变电源电压和小灯泡进行三次实验,测量的数据分别如表: 次数 AC间的电压/V AB间的电压/V BC间的电压/V 1 1.4 0.7 0.7 2 2.7 0.8 2.0 3 4.0 1.5 2.5 在分析数据时小婕发现,第二组的实验数据结论和其他两组不一样,小捷 (选填“能”或“不能”)通过这三次实验得到并联电路的电压规律,下列实验中多次测量的目的与本实验不相同的是 (填字母); A.测量物体的长度 B.探究串联电路中电流的规律 C.探究浮力大小的影响因素 (6)实验结束后,小捷应先断开开关,拆除 (选填“电源”或“灯泡”)两端的导线后,再拆除其他导线并整理器材。 四、综合题 15. 某同学连接的电路图如图所示, 电源由两节新的干电池串联而成, 当开关闭合时, 电流表的示数为0.2A, 电压表的示数为1.2V。求: (1)通过L₁的电流I₁; (2)灯泡L₁两端的电压U₁和灯泡L₂两端的电压U₂。 16.小明同学按图甲所示的电路进行实验,已知电源由四节新干电池组成。闭合开关后,电流表和的指针均指在图乙所示的位置。则: (1)电源电压及两电压表、示数是多少? (2)通过、的电流各是多少? 答案解析部分 1.【答案】A 【解析】【解答】图中,两灯串联,电压表测L2两端电压,电流表测串联电路电流; 因一盏灯熄灭,则还有灯亮,则电路中无电路,有短路发生,而两电压表示数都变大,则电压表示数变大,则L2分压变大,L1分压减小,L1短路,A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 【分析】在串联电路中,电压表以外的位置短路,则电压表、电流表示数都 变大。 2.【答案】C 【解析】【解答】解:由电路图可知,L1与L2串联,电流相等, 电压表V1测L1两端电压U1=3V,电压表V2测电源电压U=8V, 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2, 则L2两端电压U2=U-U1=5V,则灯L1与L2的电压之比为U1:U2=3:5。 故选:C。 【分析】由电路图可知,L1与L2串联,电压表V1测L1两端电压,电压表V2测电源电压,根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,可得L1两端电压,进而得到电压比。 3.【答案】D 【解析】【解答】由图可知,两灯串联,电压表V1和电源并联,测电源电压,电压表V2和L1并联,测L1两端的电压,根据串联电路电压规律可知,电源电压最大,所以V1示数大,为6V,V2示数小,为1.2V,L2两端的电压为U2=U-U1=6V-1.2V=4.8V,故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路; 2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。 4.【答案】C 【解析】【解答】AB.灯泡和的规格相同,即电阻相同,所以根据串联分压特点可知,V1的示数等于V2的示数,电压表V测总电压,V的示数大于用电器电压示数,故AB错误,不符合题意; CD.灯泡并联,根据并联电路中支路电流小于干路电流,所以A的示数最大,灯泡和的规格相同,所以A2的示数等于A1的示数,故C正确,符合题意,D错误,不符合题意。 故选C。 【分析】1、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,电阻规律; 2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。 5.【答案】C 【解析】【解答】由电路图可知,当开关S1闭合、S2断开时,L1、L2串联,当S1断开,S2闭合时,L1、L2仍串联,两种情况都是串联,第种情况电压表测两端电压,第种情况电压表测L1和L2两端的电压即电源电压,由题意可知,L1和L2两端的电压即电源电压为4.5V,L1两端的电压为3V,根据串联电压电压特点可知,L2两端的电压为:U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V 故L1两端的电压为3V,L2的两端电压为1.5V,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 【分析】1、根据电流的流向分析出两种情况两灯都是串联。 2、分析电压表所测电压,与灯并联则测两端电压,与电源正负极连接则测电源电压。 3、已知电源电压和其中一个用电器两端电压,根据串联电压特点可求另外一个用电器两端电压。 6.【答案】B 【解析】【解答】AB.两灯泡首首相连,尾尾相接属于并连,各支路两端的电压一定相等,故B正确、A错误; C.若两灯泡的规格不同,电压相同,电阻不同,所以通过两灯光的电流不相等,故错误; D.电源的电流是两条支路的电流之和,通过灯的电流比通过电源的电流小,故错误. 综上选B。 【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路; 2、并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。 7.【答案】C 【解析】【解答】根据实物图可知,两灯泡首尾依次相连,属于串联,电压表测量L1的两端电压。 AC.若L2灯丝断了,电路发生断路,两灯都不亮,电压表示数为0,故A错误,C正确; B.灯泡L1断路,电压表与电源两极相连,因此电压表示数为电源电压,故B错误; D.开关闭合后,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。 【分析】1、串联电路,用电器发生断路,整个电路均处于断路; 2、电路的故障分析: 和电压表并联的灯泡断路,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,电压表接入电路;和电压表并联的灯泡短路,电压表示数为0。 8.【答案】B 【解析】【解答】AC.由电路图知,两灯串联时,甲为电流表,乙、丙为电压表,乙测L2两端的电压,丙测两灯的总电压,因为两灯规格相同,则丙的示数是乙的两倍,所以甲、乙、丙三个电表的示数可能分别为0.4A、0.8V和1.6V,故AC错误; BD.两灯并联时,乙、丙为电流表,乙测干路电流,丙测L2的电流,据并联电路的特点及两灯规格相同知,乙的示数为丙的两倍,甲为电压表,测电源电压,所以甲、乙、丙三个电表的示数可能分别为0.4V、1.6A和0.8A,故B正确,D错误。 故选B。 【分析】电压表相当于断路,电流表相当于短路,据此简化电路,然后结合串并联电路的电压和电流特点,对各个选项分析判断即可。 9.【答案】3;1.5;4.5 【解析】【解答】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 【分析】电压表与测量部分并联;串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和。 10.【答案】短路;3;A(C) 【解析】【解答】(1)分析电路可知,电流从正极流出可以不经过任何灯泡就可以流向负极,闭合开关后将出现短路; (2)要使两灯串联,电流应依次从B流入灯泡从A流出,从C流入另一个灯泡,从D流出,流向负极,故不需经过BD之间的导线,只要拆除导线3即可构成串联电路; (3)要使两灯并联,电流应在流入灯泡之前分开分别流入两盏灯泡,故将导线1接B接线柱的一端改接到A或C接线柱。 【分析】(1)电源短路指导线将电源两极直接连接起来的电路,根据电路进行分析判断; (2)串联电路各个用电器顺次连接,从正极到负极只有一条路径; (3)并联电路各个用电器并列连接在电路中,有两条以上的路径。 11.【答案】2.5;0.3;电压 【解析】【解答】分析电路的连接关系时,电压表所在支路可视为断路,电流表可视为一根导线。两个灯泡的两端分别连接在一起,然后接入电路中,这两个灯泡是并联的。已知L1的右端和L2的左端已连接在一起,故再把L1的左端和L2的右端连接在一起,两灯即为并联,B为电流表;c为电压表(所在支路相当于断路)。电流表与待测电路串联,a串联在电路中,A为电流表,a电流表测干路电流,b电流表测L2的电流,c电压表测电源电压,已知a、b、c三个电流表或电压表的示数依次为1.5,1.2,2.5,故电灯L1两端的电压为2.5V,L2的电流为1.2A;干路的电流为1.5A,由并联电路电流的规律,L1中的电流为I1=I-I2=1.5A-1.2A=0.3A 【分析】电流表和所测量的位置串联;电压表和所测量的位置并联;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,各支路的电压等于电源电压。 12.【答案】L1;电源;6.8V 【解析】【解答】由电路图可知,两灯泡串联,V2表测量L1两端的电压,V1表测量两个灯两端的总电压,即电源电压。因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以V2的示数小于V1的示数,由于两表指针位置相同,所以V1选择的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数U=8.5V,V2选择的量程是0~3V量程,分度值为0.1V,示数U1=1.7V,则灯L2两端的电压U2=U﹣U1=8.5V﹣1.7V=6.8V 【分析】电压表与测量部分并联;串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和;看清电压表的分度值,结合对应刻度读数。 13.【答案】7;5 【解析】【解答】如图所示的电路,电压表测量L2两端的电压,所以L2两端的电压为5V; 根据串联电压的分压特征,电源电压为12V,所以L1两端的电压为: . 【分析】电压表与测量部分并联,串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和。 14.【答案】(1)开关没有断开 (2)电压表没有调零;电压表的正负接线柱接反了 (3)B (4)C (5)能;A (6)电源 【解析】【解答】(1)根据题意可知,在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电压表的指针就发生了偏转,则说明开关在接线时处于闭合状态,即连接电路时出现的问题是开关没有断开。 (2)①若闭合开关S前,发现电压表的指针向左偏转,则原因可能是电压表没有调零。 ②若闭合开关S后,发现电压表的指针向左偏转,是因为电压表正负接线柱接反。 (3)如图甲所示,测L1两端电压时,电压表与A点连接的接线柱为正接线柱,与B点连接的接线柱为负接线柱。在测量L2两端电压时,将A接点改接到C接点上,则电压表正负接线柱接反,会造成指针反偏,故AC不符合题意,B符合题意。 故选B。 (4)A.两灯串联,通过两个灯泡的电流大小相同,故A不符合题意; B.两灯串联时,若发光微弱的灯泡的灯丝断了,另一灯也不会亮,故B不符合题意; C.灯泡的规格不同,电阻值不同,在电流相同时,实际功率不同,故C符合题意; D.若灯被短路,则不会发光,故D不符合题意。 故选C。 (5)①第二组实验数据有误差,根据第一组和第三组实验数据可以得出实验结论:串联电路中,各用电器两端电压之和等于总电压。 ②本实验多次测量是为了寻找普遍规律; A.测量物体的长度实验中多次测量是为取平均值来减小误差,故A符合题意; B.探究串联电路中电流的规律多次测量是为了寻找普遍规律,故B不符合题意; C.探究浮力大小的影响因素多次测量是为了寻找普遍规律,故C不符合题意。 故选A。 (6)实验结束后,应断开开关后,先拆除电源两端导线,防止在拆除其他用电器时出来电源短路。 【分析】 (1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态; (2)电压表在使用前需要调零; (3)电压表接入电路时,应正进负出; (4)为得出普遍结论,应使用不同规格的实验器材进行多次实验,测出多组实验数据。 (5)在物理实验过程中,多次测量的目的有两个:将测量数据取平均值,减小误差;总结规律,避免结论的片面性,本实验多次测量的目的是找到普遍规律,逐一分析每个选项,找出与本实验目的不同的实验。 (6)为了电路安全,拆除电路时应先拆除电源。 (1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电压表的指针就发生了偏转,则说明开关在接线时处于闭合状态,没有断开。 (2)[1] 若闭合开关S前,发现电压表的指针偏转如图乙所示,原因可能是电压表没有调零。 [2]若闭合开关S后,发现电压表的指针偏转如图乙所示,电压表指针反偏,是因为电压表正负接线柱接反。 (3)如图甲所示,测L1两端电压时,电压表与A点连接的接线柱为正接线柱,与B点连接的接线柱为负接线柱,在测量L2两端电压时,保持电压表B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,则电压表正负接线柱接反,会造成指针反偏,故AC不符合题意,B符合题意。 故选B。 (4)A.两灯串联,通过两个灯泡的电流大小相同,故A不符合题意; B.两灯串联,相互影响,若发光微弱的灯泡的灯丝断了,另一灯也不会亮,故B不符合题意; C.灯泡的规格不同,电阻值不同,在电流相同时,实际功率不同,故C符合题意; D.若灯被短路,则不会发光,故D不符合题意。 故选C。 (5)[1]第二组实验数据有误差,根据第一组和第三组实验数据可以得出实验结论:串联电路中,各用电器两端电压之和等于总电压。 [2]本实验多次测量是为了寻找普遍规律;A.测量物体的长度实验中多次测量是为取平均值来减小误差,故A符合题意; B.探究串联电路中电流的规律多次测量是为了寻找普遍规律,故B不符合题意; C.探究浮力大小的影响因素多次测量是为了寻找普遍规律,故C不符合题意。 故选A。 (6)实验结束后,应断开开关后,先拆除电源两端导线,防止在拆除其他用电器时出来电源短路。 15.【答案】(1)解:由电路图可知, 当开关闭合时, 与 串联, 电流表 测电路中电流, 已知电流表 的示数为 , 即通过灯 的电流 (2)解:已知电源为两节新的干电池, 一节干电池电压为 , 电源电压为 , 当开关闭合时, 电压表测 两端电压 灯 两端的电压 【解析】【分析】 (1)由图知,开关闭合时,灯泡L1和L2串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电流特点可知通过L1的电流I1。 (2)因电源由两节新干电池串联而成,则可求出电源电压,当开关闭合时,电压表测L1两端的电压U1,由电压表的示数可知U1,根据串联电路的电压规律可求L2两端的电压U2。 16.【答案】(1)解: 由于电源由四节新干电池组成,则, 由于,测量并联电路两端的电压,所以电压表、的示数与电源电压相等,为; 答:电源电压及两电压表,示数都是; (2)解: 因为开关闭合后,两灯泡并联,电流表测量干路电流,电流表测量中的电流, 根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:电流表的示数大于的示数,所以, 电流表的量程为,分度值为,示数为,即干路电流; 电流表的量程为,分度值为,示数为,即通过的电流; 则通过中的电流:; 答:通过,的电流分别是、。 【解析】【分析】(1)根据串联电路的电压规律可知,电源电压等于串联的电池的电压之和。根据甲图确定电路的串并联关系,以及电压表所测的物理量,利用串并联电路的电压规律分析计算。 (2) 开关闭合后,两灯泡并联,电流表测量干路电流,电流表测量中的电流。首先根据并联电路的电流规律比较两个电流表的示数大小,再根据乙图读出它们的示数,并计算通过两个灯泡的电流即可 学科网(北京)股份有限公司 $$