16.2 串、并联电路中电压的规律 2025-2026学年物理人教版(2024)九年级全一册
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普通
摘要:
该初中物理课件聚焦串、并联电路中电压规律的探究,以实验为主线构建知识脉络,从串联电路电源电压等于各用电器电压之和到并联电路各支路电压与电源电压相等,层层递进,通过问题驱动和数据验证形成清晰的学习支架。
其亮点在于深度融合科学探究与物理观念,突出模型建构与科学推理能力培养,如在串联实验中引导学生分析U<sub>AC</sub> = U<sub>AB</sub> + U<sub>BC</sub>的数据规律,强化能量守恒思想;在并联实验中强调多组数据对比得出U=U₁=U₂的普遍结论,体现科学论证素养。同时设置典型中考题型训练,提升学生迁移应用能力,既助力学生建立系统认知,又为教师提供可直接使用的教学范式。
内容正文:
第2节 串、并联电路中电压的规律
目 录
课前•自主预习
课堂•互动理解
课前•自主预习
一、串联电路的电压规律
阅读教材,完成下列问题。
1.要想探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系,应该怎样设计实验?
将两个灯泡L1、L2连接成串联电路,用电压表分别测L1、L2以及电源两端的电压,分析这些电压之间的关系。换上另外两个规格不同的灯泡,重复以上操作,找出串联电路中电压的规律。
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2.在由两个小灯泡组成的串联电路中,电源两端的电压等于___________。
这个结论也适用于由多个小灯泡组成的串联电路。
3.串联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压____________。
各小灯泡两端的电压之和
之和
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二、并联电路的电压规律
阅读教材,完成下列问题。
1.要想探究并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系,应该怎样设计实验?
2.并联电路中两个支路上小灯泡两端的电压与电源两端的电压________。这一结论也适用于由多个小灯泡组成的并联电路。
将两个灯泡L1、L2连接成并联电路,用电压表分别测出L1、L2以及电源两端的电压。换上另外两个规格不同的灯泡,重复以上操作,分析数据得出并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系。
相等
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课堂•互动理解
一、串联电路的电压规律
实验:探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系。
【实验思路】
如图所示,用电压表分别测出小灯泡L1、L2,以及电源两端的电压UAB、UBC、UAC,分析这些电压之间的关系,找出串联电路中电压的规律。
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【实验过程】
(1)设计实验电路,如图所示。
(2)选用不同规格的小灯泡L1、L2连接成串联电路。
(3)将电压表的两端分别连接A与B、B与C、A与C,测量电压UAB、UBC、UAC,并将实验数据记录在表格中。
(4)换用不同规格的两个小灯泡,重做上述实验。
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(5)实验数据如下表所示。
小灯泡规格 A、B两端的电压UAB/V B、C两端的电压UBC/V A、C两端的电压UAC/V
小灯泡L1、L2
小灯泡L3、L4
小灯泡L5、L6
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【实验结论】在由两个小灯泡组成的串联电路中,电源两端的电压等于各小灯泡两端的电压之和。这个结论也适用于由多个小灯泡组成的串联电路。表达式为U=U1+U2+…+Un。
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跟踪训练1(2024·广东中考)探究串联电路中电压的规律。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线表示导线将图乙所示电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应处于____________状态。正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端____________(选填“有”或“无”)电压。
断开
无
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(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为____________ V。接着更换不同规格的小灯泡并多次实验,数据记录见表。
实验序号 电压UAB/V 电压UBC/V 电压UAC/V
1 1.7 2.9
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路电源两端的电压等于各部分电路两端电压____________。
②为使结论更具普遍性,小明将小灯泡换成其他规格的小灯泡并多次实验。此外,还可以________________________。
1.2
之和
改变电源电压并多次实验
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解析:(1)由题图甲知,两小灯泡串联,电压表测L1两端的电压,故将小灯泡L2的右端接线柱与L1的左端接线柱相连。(2)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。正确连接电路后,闭合开关,若小灯泡L2断路,则L1两端无电压。(3)如题图乙所示,电压表选用的测量范围是0~3 V,分度值为0.1 V,其示数为1.2 V。①分析表中数据可知,AC两端电压UAC等于AB两端电压UAB与BC两端电压UBC之和,由此可得出结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。②为使结论更具普遍性,需要进行多次实验,一是更换不同规格的小灯泡进行多次实验,二是改变电源电压进行多次实验。
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【反思总结】 探究串联电路的电压规律实验常考的四个问题
(1)小灯泡的选择:为了得到普遍性规律,应该选用不同规格的小灯泡进行实验。
(2)电压表的使用规则:注意测量范围的选择及接线是否正确。
(3)电路故障问题:用电压表判断电路故障时,若电压表的示数为0,则与电压表并联部分被短路或电路其他部分断路;若电压表的示数很大,接近电源电压,则与电压表并联部分为断路。
(4)实验改进:用一个电压表分别测量三处电压时,需要拆、装线,实验改用三个相同的电压表可以直接测出三处的电压值,既节约时间,又便于观察实验现象。
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二、并联电路的电压规律
实验:探究并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系。
【实验思路】
如图所示,分别测出小灯泡L1、L2以及电源两端的电压,分析实验数据,找出并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系。
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【实验过程】
(1)设计实验电路,如图甲所示。
(2)选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。
(3)将电压表的两端分别连接A与B、C与D、E与F,测量电压UAB、UCD、UEF,把测量数据记录在表格中。
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(4)换用不同规格的小灯泡,重做上述实验。
小灯泡规格 A、B两端的电压UAB/V C、D两端的电压UCD/V E、F两端的电压UEF/V
小灯泡L1、L2
小灯泡L3、L4
小灯泡L5、L6
【实验结论】并联电路中两个支路上小灯泡两端的电压与电源两端的电压相等。这一结论也适用于由多个小灯泡组成的并联电路。表达式为U=U1=U2=…=Un。
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跟踪训练2某小组做探究并联电路中电压特点的实验。
(1)如图甲所示,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来。
(2)连接电路时,开关应处于____________状态。
(3)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为________ V。
断开
2.8
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(4)测得小灯泡L1两端电压后,再测得小灯泡L2两端电压和A、B两端电压,记录数据。改变两个小灯泡的规格,重复以上操作,其目的是______________________________。
(5)评估交流环节中,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是____________________________________。
多次测量,以得到普遍的规律
电压表正、负接线柱接反了
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解析:(1)由题图甲中的电路图可知,L1、L2并联,电压表测L1两端电压,根据电流路径法连接实物电路,电流从电源正极出发,先分为两条路径,分别经过L1、L2,之后汇合,再经过开关,回到电源负极;最后将电压表并联在L1两端,因为电源为2节干电池,电源电压为3 V,所以电压表选择的测量范围是0~3 V,注意电流从“3”接线柱流入,从“-”接线柱流出。(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。(3)由题图乙可知,电压表的测量范围是0~3 V,分度值为0.1 V,示数为2.8 V。(4)探究并联电路中电压的特点,多次实验的目的是多次测量,以得到普遍的规律。(5)闭合开关,电压表指针反向偏转,说明电流从“-”接线柱流入,从“+”接线柱流出,即电压表正、负接线柱接反了。
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本课结束
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