第6节 串联、并联电路中电压的特点(举一反三讲义)物理沪粤版2024九年级上册
2025-11-20
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 13.6 串联、并联电路中电压的特点 |
| 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 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.44 MB |
| 发布时间 | 2025-11-20 |
| 更新时间 | 2025-11-20 |
| 作者 | quintinchen |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-11-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55000249.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第6节 串联、并联电路中电压的特点
目录
【学科素养】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:探究串联、并联电路的电压规律 2
知识点2:串联和并联电路的电压规律 3
【方法技巧】 4
方法技巧1 串联分压 4
方法技巧2 电压相等与串并联关系 4
【巩固训练】 4
【学科素养】
1.科学观念:形成串、并联电路电压规律的观念,构建电路知识体系,区分二者电压特性差异;
2.科学思维:经实验探究过程,提升科学探究思维,培养分析、归纳等能力,能逻辑推理电路电压关系;
3.科学探究:学会设计实验、正确用电压表,掌握实验技能,体会科学方法,提升探究严谨性;
4.科学态度与责任:养成严谨务实态度,感受物理实用性,增强用知识解决实际问题的责任意识。
重点:
1.经实验探究,理解并掌握串、并联电路电压规律(U = U1 + U2);(U = U1 = U2);
2.掌握串、并联电路电压特点的实验探究方法,含电路图设计、电压表使用、数据处理及结论推导。
难点:
1.准确设计实验方案,规范进行电路连接与故障排查,保障实验开展;
2.理解串、并联电路电压特点的物理本质,灵活运用规律分析复杂电路、解释生活实际问题。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:探究串联、并联电路的电压规律
1. 探究串联电路的电压规律
实验设计:如图1所示,组成串联电路,用电压表分别测量串联电路的总电压U和两个灯泡两端的电压U1和U2。换用不同规格的灯泡和改变电源电压重复实验。
实验数据:
实验次数
U/V
U1/V
U2/V
1
4.4
2.2
2.2
2
4.4
1.9
2.5
3
2.9
1.5
1.4
实验结论:串联电路中,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
2. 探究并联电路的电压规律
实验设计:组成并联电路,把电压表分别接在如图2所示的位置,测量并联电路的总电压U和两个支路两端的电压U1和U2。更换小灯泡的规格再次实验。
实验数据:
实验次数
U/V
U1/V
U2/V
1
1.5
1.5
1.5
2
2.9
2.9
2.9
3
4.4
4.4
4.4
实验结论:并联电路中,电路两端的总电压与各个支路两端的电压相等。
【典例1】(24-25九年级上·广东阳江·期中)小明在“探究并联电路中电压的规律”实验中,连接的实验电路如题图甲所示。为了提高测量的精确度,在连接电路时,他应把导线a接到电压表标有 (选填“3”“15”或“-”)的接线柱上。闭合开关后,他观察到电压表有示数,灯发光,灯不发光,则出现的故障可能是 。排除故障后,闭合开关,电压表指针偏转如题图乙所示,则此时灯两端的电压为 V。
【答案】 3 灯L2断路 2.9
【难度】0.65
【知识点】探究串联电路和并联电路中电压的特点
【详解】[1]电源为两节干电池,电压约为3V,为了提高测量的准确度,在连接电路时,他应把导线a接到电压表标有3的接线柱上。
[2]灯L1发光,电压表有示数,说明灯L1所在支路是通路,故障在灯L2所在支路上,若灯L2短路,由于灯L1和L2并联,灯L1也不会发光,故出现的故障可能是灯L2断路。
[3]排除故障后,电压表指针偏转如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,此时灯L1两端电压为2.9V。
【变式1】小峰同学在做“探究串、并联电路电压规律”的实验。
(1)小峰正确测出了L1两端的电压,在测L2两端的电压时,小峰打算采用以下方法:电压表接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此操作是 的(选填“正确”或“错误”)。
(2)小峰按照正确的方法测量出AC两点之间的电压如图乙所示,UAC= V。
(3)在“探究并联电路的电压规律”的实验中,小峰同学设计了如图丙所示的电路,闭合开关前发现电压表的指针偏转如图丁所示,我们可以 (填操作)来解决这个问题。
(4)解决上述问题后,小峰将测得的所有实验数据填入下表中,由实验数据可得:在并联电路中, (用“Uab”“Ucd”“Uef”表述)。由表中数据 (选填“能”或“不能”)判断出实验中选择的小灯泡的规格是否相同。
Uab/V
Ucd/V
Uef/V
2
2
2
3
3
3
4
4
4
【答案】(1)错误
(2)4
(3)将电压表指针调零
(4) Uab=Ucd=Uef 不能
【难度】0.85
【知识点】电压表的结构与使用方法、探究串联电路和并联电路中电压的特点
【详解】(1)小峰正确测出了两端的电压,与B相连的为电压表正接线柱,与A相连的为电压表的负接线柱,在测两端的电压时,小峰打算采用以下方法: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,此操作会造成电压表正负接线柱接反,故此操作是错误的。
(2)如图乙所示,电压表选用大量程,分度值为,。
(3)闭合开关前发现电压表的指针偏转如图丁所示,电压表指针没有在零刻度线处,造成这一现象的原因是电压表指针未调零,我们可以将电压表指针调零来解决这个问题。
(4)[1][2]分析实验数据可得:并联电路中,各支路两端的电压与电源电压相等,即。无论灯泡的规格是否相同,各支路电压都相等,故由表中数据不能判断出实验中选择的小灯泡的规格是否相同。
【变式2】(25-26九年级上·天津滨海新·期中)小薛和小程同学做“探究串联电路电压规律”的实验,实验电路如图所示。请你帮他们完成下列内容:
(1)小程按照要求连接好电路中的最后一根导线后,灯立即就亮了,他连接时存在的问题是 ;
(2)小程按照要求正确连接好电路,闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 或 ;(填“短路”或“断路”)
(3)为了测量cd两点间的电压,小薛将电压表接a点的导线改接到d点,闭合开关后,发现________;(填写字母序号)
A.电压表无示数 B.电压表指针反向偏转 C.示数超过电压表量程
(4)小薛正确连接后完成了实验,并把数据记录在下表中。分析实验数据得出结论:串联电路两端的总电压 各部分电路两端电压之和;此实验依然存在着一定的缺陷,你的改进方法是: 。
2.4
1.4
3.8
【答案】(1)连接电路前开关未断开
(2) 短路 断路
(3)B
(4) 等于 换用不同规格的灯泡多次试验
【难度】0.65
【知识点】用电压表检测电路故障、探究串联电路和并联电路中电压的特点
【详解】(1)连接电路时,为防止出现错误损坏电路元件,开关必须断开,如连接最后一根导线灯泡马上亮了,则是连接电路前开关未断开。
(2)[1][2]观察电路可知,电压表测的是L1两端的电压,如电压表示数为0,说明 L1两端没有电压,则电路中出现的故障可能是L1发生了短路;或电压表与电源两极可能存在断路,即可能是L2出现断路,电流无法到达电压表。
(3)将电压表接a点的导线改接到d点,闭合开关后,电流从电压表的“-”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,电压表的正负接线柱接反了,则会出现电压表指针反向偏转,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)[1]本实验是探究串联电路的电压规律,分析实验数据可知串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
[2]小薛同学得出的结论不可靠,因为实验次数太少,得出的结论具有偶然性,他应该换用不同规格的灯泡进行多次实验。
【变式3】(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)小明和小华同学在“探究串、并联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,则他接下来应该进行的操作是 ;
(2)小明按照如图甲所示的电路将实物电路连接完整,闭合开关,发现两灯不亮,电压表有示数,则出现这种情况的原因可能是 ;
(3)排除故障后,小明继续用电压表测出灯L1两端电压U1,L2两端电压U2及总电压U,经过多次实验,将得到的数据记录在下表中,表中未填写的数据如图丙所示,应该为 V;分析数据可得到串联电路电压特点是 (用公式写出);
实验次数
1
2
3
4
U1/V
1
1.5
2
2.5
U2/V
2
1
0.5
U/V
3
3
3
3
(4)小华按照丁图连接电路,闭合开关后V1的示数为2.5V,V2的示数应为 V,小华的实验结论是 ;
(5)为使实验结论更具有普遍性,接下来小华应该采取的操作是______(填序号),再进行实验。
A.改变开关位置
B.更换规格不同的灯泡
C.将灯泡L1、L2的位置互换
【答案】(1)将电压表调零
(2)灯泡L1断路
(3) 1.5 U=U1+U2
(4) 2.5 并联电路中,各支路两端电压相等,且等于电源电压
(5)B
【难度】0.65
【知识点】电压表的结构与使用方法、电压表的量程及读数、用电压表检测电路故障、探究串联电路和并联电路中电压的特点
【详解】(1)连接电路前发现电压表指针反偏,需用调零旋钮调整指针对准零刻度线。
(2)两灯都不亮,说明电路中存在断路,若L2断路,则电压表无示数,说明是L1断路,此时电压表示数接近电源电压。
(3)[1]根据图丙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,此时的示数为1.5V。
[2]根据实验次数1、2、3、4的数据可以总结出,即串联电路的电压特点为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
(4)[1][2]由于两灯和电压表V1、电压表V2、电压表V都是并联的,电压表V也并联在电源两侧,V1两端的电压应等于V2两端的电压,故电压表V2的示数应为2.5V,也等于电源电压;故可得出并联电路中各支路两端的电压相等,且等于电源电压,即。
(5)为了使实验结论具有普遍性,应换用不同规格的灯泡多次实验,记录多组数据,避免实验结论的偶然性,改变开关的位置对于测量数据没有影响,将灯泡L1、L2的位置互换,记录数据没改变,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
知识点2:串联和并联电路的电压规律
电路
电路图
电流规律
文字表述
公式
串联
总电压等于各部分电路电压之和
U=U1+U2
并联
总电压和各个支路的电压相等
U=U1=U2
【典例1】(多选)(25-26九年级上·吉林·期中)如图,电源电压不变,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.6V。那么下列说法中正确的是( )
A.电源电压为6V
B.L1两端电压为3.6V
C.将电压表都换成电流表,闭合开关则L1与L2并联
D.将电压表V2换成电流表,闭合开关则L1亮,L2不亮
【答案】AD
【难度】0.65
【知识点】短路的电路连接情况及短路的危害、判断电压表的测量对象、串联电路的电压规律及应用
【详解】A.由图可知,L1和L2串联,电压表V1测量的是灯泡L1和L2两端的总电压(电源电压),电压表V1的示数为6V,即电源电压为6V,故A正确;
B.电压表V2测量的是灯泡L2两端的电压,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.6V,由串联电路的电压特点可知,L1两端电压为
故B错误;
C.电流表相当于导线,若将电压表都换成电流表,会造成电源短路,并非 L1与 L2并联,故C错误;
D.将电压表V2换成电流表,闭合开关时灯泡L2被短路,此时只有 L1接入电路,因此灯泡L1亮,L2不亮,故D正确。
故选AD。
【典例2】(25-26九年级上·广西钦州·期中)如图,闭合开关,、均不亮,电压表有示数、电流表无示数,故障可能是( )
A.灯断路 B.灯短路
C.灯断路 D.灯短路
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】电压表有示数而电流表无示数时的故障
【详解】“电压表有示数”表明电路中有电流通过电压表,“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表,则故障原因可能是和电压表并联的用电器断路,即灯断路。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选 C。
【变式1】(多选)(25-26九年级上·天津滨海新·期中)在如图的电路中,闭合开关,电压表的示数为6V,电压表的示数为4V。那么下列说法中正确的是( )
A.开关断开时,电压表指针发生偏转
B.可知两端电压为2V
C.将电压表换成电流表,开关闭合后将会发现亮,不亮
D.将电压表换成电流表,开关闭合后与并联,电流表测干路上的电流
【答案】ABC
【难度】0.4
【知识点】辨析电路的串并联、串联电路的电压规律及应用、电压表有示数而电流表无示数时的故障
【详解】A.开关断开时,电压表的两个接线柱能够连接到电源两端,故电压表此时有示数,指针会发生偏转,故A正确;
B.由电路图可判断L1和L2串联,测总电压,测L2两端电压,根据串联电路电压规律,则L1两端电压为
故B正确;
CD.将电压表换成电流表,电流表内阻很小,可以当成导线,此时L2被短路,故亮,不亮,电流表测的是的电流,故C正确,D错误。
故选ABC。
【变式2】(多选)(25-26九年级上·广西南宁·期中)如图所示是小明探究电路活动时连接的实物图,则下列说法中正确的是( )
A.只闭合S1时,灯泡L1、L2都能发光
B.闭合S1、S2后,灯泡L1、L2并联
C.先闭合S1,再闭合S2时,电压表的示数不变
D.若两表位置对调,闭合S1、S2后,电流表会被烧坏
【答案】BC
【难度】0.65
【知识点】短路的电路连接情况及短路的危害、辨析电路的串并联、开关在串并联电路中的作用、并联电路的电压规律及应用
【详解】由图可知,开关都闭合时,灯与并联,电流表在干路上,电压表并联在灯两端,开关在干路上,与串联。
A.由分析可知,只闭合开关时,只有灯能发光,故A错误;
B.由分析可知,开关都闭合时,灯与并联,故B正确;
C.由分析可知,开关都闭合时,灯与并联,电压表并联在灯两端,根据并联电路电压规律可知,支路电压相等且等于电源电压,只闭合开关时,只有灯能发光,其两端电压等于电源电压,所以电压表示数不变,故C正确;
D.由分析可知,若两表位置对调,即电压表串联在干路上,电流表并联在灯两端,由于电压表内阻极大,相当于断路,所以电路中没有电流通过,电流表没有示数,不会被烧坏,故D错误。
故选 BC。
【变式3】(24-25九年级上·河南安阳·期中)如图所示的电路图,闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,该电路中只存在一处故障,则该故障可能是( )
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.电流表短路 D.电压表断路
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】电流表正常而电压表无示数时的故障
【详解】根据电路图可知,灯泡与定值电阻串联,电压表测量灯泡两端电压,电流表测量电路中的电流; 当闭合开关后,灯泡不亮,并且电流表有示数,说明电路发生了局部短路故障,而电压表无示数,说明与电压表并联的支路短路,所以故障是灯泡短路。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【方法技巧】
方法技巧1 串联分压
串联电路有分压的作用:串联电路的总电压等于各部分电路电压之和,也就是串联电路的各用电器分得总电压的一部分。因此,串联电路有分压的作用。
方法技巧2 电压相等与串并联关系
串联电路中,两个用电器两端的电压可能相等,即仅凭两个用电器两端的电压相等不能推断就是并联电路。
并联电路中,各个支路两端电压相等,如果电压不相等,则这两个用电器肯定不是并联,只能是串联。
【巩固训练】
1.(25-26九年级上·辽宁营口·期中)物理小组的同学在学习串、并联电路的相关知识后,对“串并联电路电流、电压的特点”相关实验进行复习:
在探究“并联电路电压特点”的实验中:
(1)某同学根据图甲连接好电路,并将电压表连入电路中,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使读数更准确,接下来他应该怎样操作: ;
(2)该同学完成第一次实验,并把数据记录在表中后,接下来他的操作是: ;在纠正了上面实验中的问题后,该同学连续探究“并联电路中的电流特点”的实验;
U电源/V
2.8
2.8
2.8
(3)在A处安装电流表并闭合开关后,电流表示数为0.1A,该同学猜想:电流经过用电器后,大小应该有所变化,为了验证这条猜想,他下一步应该将电流表安装在图甲中 处,看到现象 ,即证明他的猜想是错的;
(4)当他把电流表接到C处时,刚读完数,灯L1突然熄灭,此时电流表的读数会 。(选填“增大”减小“或“不变”)另一同学利用相关器材同时进行实验探究;
(5)如图丙所示,是另一同学所用的L1,L2两个灯泡的I-U图像,请根据图像所给信息进行计算,若两灯泡串联在电路中(如图丁所示),此时电流表的示数为0.3A。保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图戊所示),求此时电流表的示数 。
【答案】(1)断开开关,将电压表接0~3V的量程,闭合开关,重新进行测量
(2)更换规格不同的灯泡,多次测量并记录实验数据
(3) D D处电流表示数为0.1A
(4)减小
(5)0.85A
【难度】0.65
【知识点】探究串联电路和并联电路中电流的特点、探究串联电路和并联电路中电压的特点
【详解】(1)根据图乙,电压表指针偏转角度太小,说明电压表的量程选择过大,应该断开开关,将电压表接0~3V的量程,闭合开关,重新进行测量。
(2)为了探究普遍规律,完成第一次实验,接下来更换规格不同的灯泡,多次测量并记录实验数据
(3)[1][2]为了验证电流通过用电器后,电流的大小是否发生变化,可以把电流表接到D处,会看到电流表的示数不变,D处电流表示数为0.1A,证明他的猜想是错的。
(4)用电流表在C处测量的是干路的电流,是L1与L2的电流之和,当L1熄灭后,C处的电流表测量的是L2的电流,而通过L2的电流是不变的,所以,C处的电流表示数会减小。
(5)由图像可知,L1与L2串联,电流为0.3A时,L1两端电压
L2两端电压
根据串联电路电压规律,电源电压为
当把L1和L2并联在这个电源上时,再根据并联电路电压规律,L1和L2两端的电压
由图像可知,此时通过L1的电流为
通过L2的电流
根据并联电路电流规律,此时干路电流
2.(25-26九年级上·吉林长春·期中)实验课上,小轩小组的同学进行“探究串联电路的电压规律”的实验,电源由两节干电池串联。
(1)连接电路时开关应处于 状态,实验中电压表应选用的测量范围应为 V。
(2)如图是小轩连接的测量L1两端电压的电路,她有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(3)连接正确后,小轩测得L1两端的电压U1如下图所示,则U1= V,若电源由两节新的干电池串联而成,则电源电压U为 V,小轩又测得L2两端的电压U2为0.5V,由此得出初步结论:(用公式表示) 。
【答案】(1) 断开 0~3
(2)
(3) 2.5 3 U=U1+U2
【难度】0.65
【知识点】探究串联电路和并联电路中电压的特点
【详解】(1)[1]为了保护电路,在连接电路时开关应处于断开状态。
[2]电源为2节干电池,电压不大于3V,所以电压表应选用的测量范围应为0~3V。
(2)在“探究串联电路的电压规律”的实验中,两灯应串联,要测L1两端的电压,电压表并联在L1两端,改正如下:
(3)[1]电压表接的是小量程,分度值为0.1V,由图可知,电压表示数为2.5V,即L1两端的电压U1=2.5V。
[2]一节新干电池的电压为1.5V,若电源由两节新的干电池串联而成,则电源电压为U=2×1.5V=3V
[3]L1两端的电压U1=2.5V,L2两端的电压U2=0.5V,电源电压为U=3V,由此得出初步结论:U=U1+U2
3.(25-26九年级上·四川绵阳·期中)小明在进行“探究串联电路的电压规律”的实验。
次数
/V
/V
/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(1)小明在连接电路时发现,刚接好最后一根导线时小灯泡亮了并且电压表的指针发生了偏转。由此可知他在连接电路时,没有 ;
(2)在实验中,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.流经两灯泡的电流大小不同 B.两灯泡的规格不同
(3)小明把电压表接在A、B之间重新测量,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关, ;
(4)小明分析表中多组数据得出结论:串联电路中电源两端的电压等于 ;
【答案】(1)断开开关
(2)B
(3)电压表换接小量程
(4)各用电器两端电压之和
【难度】0.65
【知识点】用电器的串联、串联电路的电流规律、电压表的结构与使用方法、探究串联电路和并联电路中电压的特点、串联电路的电压规律及应用
【详解】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态,刚接好最后一根导线,电压表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘记断开开关了。
(2)在串联电路中,电流处处相等,在实验中,发现两个串联的小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,流过两个灯的电流是相同的,亮度不同是两灯泡的规格不同导致的,故A不符合题意,B符合题意。故选B。
(3)由图乙可知,电压表所选量程是0~15V,分度值为0.5V,图示读数为2V,量程过大;为了使测量更准确,应换用0∼3V的小量程,该量程分度值0.1V,测量更精确,操作时需断开开关,电压表换接小量程。
(4)分析实验数据得0.8V+2.2V=3.0V
1.0V+2.0V=3.0V
1.2V+1.8V=3.0V
即UAC=UAB+UBC,因此串联电路的电压特点是: 串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和。
4.(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)小雅和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用器材:电压恒为的电源,一个开关,两只灯泡(和),两只相同电压表和(量程均为和),导线若干。
(1)同学们根据甲、乙画出电路图,连接实物图,用电压表分别测出各部分电压,多次实验,得出结论。
(2)具有创新精神的小雅决定改进实验。她按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,两灯均发光,小雅发现电压表和的指针偏转角度相同,则可能的原因是 ,此时电压表的示数为 。
(3)解决问题后,小雅同学测出了间和间的电压,为了测量间的电压,断开开关,接下来可以 (填字母)。
A.保持接线不动,将电压表连线由改接到
B.保持接线不动,将电压表连线由改接到
【答案】 电压表V1用小量程,电压表V2用大量程 0.6 B
【难度】0.65
【知识点】探究串联电路和并联电路中电压的特点
【详解】(2)[1]由图丙得,灯泡L1、L2串联,电压表V 1测量灯泡L1的电压,电压表V 2测量电源电压,串联电路中电源电压大于用电器的电压,小雅发现电压表和的指针偏转角度相同,则可能得原因是电压表V1用小量程,电压表V2用大量程。
[2]电源电压为3V,则电压表V2的示数为3V。电压表和的指针偏转角度相同,电压表V1用小量程,电压表V2用大量程,则电压表V2的示数为电压表V1的5倍,此时电压表的示数为
(3)[3] A.电压表V1连接在AB间,能测出灯泡L1的电压,则电压表V1连接A点的接线柱为其正极;若保持接线不动,将电压表连线由改接到,会使电压表V1的正、负接线柱接反,无法测量间的电压,故A不符合题意;
B.保持接线不动,将电压表连线由改接到,电流从电压表V2的正接线柱流入,负接线柱流出,可以测量间的电压,故B符合题意。
故选B。
5.某小组在“探究并联电路中电压的特点”实验中。
(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)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。
(3)测得灯泡两端电压后,再测得灯泡两端电压和A、B之间的电压,记录数据。接下来的操作应该是 ,其目的是 。
【答案】(1)
(2)2.8
(3) 换用不同规格灯泡多次实验 多次测量,以得到普遍的规律
【难度】0.85
【知识点】对照电路图连接实物、电压表的结构与使用方法、电压表的量程及读数、探究串联电路和并联电路中电压的特点、并联电路的电压规律及应用
【详解】(1)根据电路图,先将电源、开关、灯泡、并联起来;再将电压表并联在两端,注意电压表正负接线柱的连接,电流从正接线柱流入、负接线柱流出。如图所示:
(2)图乙中电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向2.8V位置,因此读数为2.8V。
(3)[1][2]因为仅用一组规格的灯泡实验,结论可能具有局限性,所以接下来的操作应该是换用不同规格灯泡多次实验,目的是通过多次测量,以得到普遍的规律,避免实验偶然性,使实验结论更具普遍性。
6.(25-26九年级上·吉林长春·期中)“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
0.5
1.6
2.1
(1)闭合开关前观察到电压表的指针如图乙所示,接下来应
(2)小刚测出了一组AC 间的电压,示数如图丙所示,可读出UAC= V;
(3)老师提出AC 间电压的测量结果可以更精确,请给出你的办法 ;
(4)小刚听取你的意见后,再次实验分别测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中,只根据 这一组实验数据分析后得出结论: (用给出的符号表示)
(5)老师认为该结论不可靠,存在的问题是
【答案】(1)对电压表进行调零
(2)2
(3)换用小量程进行重新测量
(4)
(5)实验次数太少,结论具有偶然性
【难度】0.65
【知识点】电压表的结构与使用方法、探究串联电路和并联电路中电压的特点、串联电路的电压规律及应用
【详解】(1)由图乙可知,电压表指针没有指在零刻度,所以使用前应该调零。
(2)如图丙,电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,读数为2V。
(3)电压表读数时,除了注意量程和分度值,还可以通过换用更小量程来提高精度,因为小量程的分度值更小,由(2)可知,AC间的电压没有超过0~3V的最大测量值,所以可以换更小的量程来提升精确度。
(4)由表可知,
所以可得出结论是,即串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。
(5)只做了一组实验,可能存在偶然性,应该更换不同规格的灯泡(或改变电源电压)进行多次实验,寻找普遍规律。
7.(25-26九年级上·广东深圳·期中)小麒想用不同规格的灯泡来探究“串联电路的特点”。先连接了如图a所示的电路图。
(1)在连接电路时应断开开关,目的是防止电路连接时电路因发生 (填“短路”或“断路”)引起电流过大烧坏电路元件;
(2)闭合开关后发现:灯的亮度比灯大。下列说法中正确的是_____;
A.灯中的电流较大,所以更亮
B.电流从电源正极出来先通过灯,所以更亮
C.两灯中的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同所致
(3)小麒又接入电压表探究串联电路的电压规律,下面电路图中只通过断开或闭合开关便可分别得到两个灯泡、两端电压的是 (选填序号,电源电压未知);
(4)后来,小麒按照图连接电路,闭合开关后两个灯泡都不发光,只有一个电压表有示数且接近电源电压,若只有一处故障且是两个灯泡中的其中一个,则故障原因可能是 。
【答案】(1)短路
(2)C
(3)②④
(4)灯断路
【难度】0.65
【知识点】短路的电路连接情况及短路的危害、串联电路的电流规律、用电压表检测电路故障、探究串联电路和并联电路中电压的特点、串联电路的电压规律及应用
【详解】(1)在连接电路时,如果开关处于闭合状态,而接线错误如导线直接连接电源两极,就会造成短路。短路时电阻极小,电流极大,可能烧坏电源或导线。
(2)由于两个灯泡是串联关系,在串联电路中电流处处相等,灯泡亮度由其实际的功率决定,灯泡规格不同导致分担的电压不同,所以亮度不同,故AB错误,C正确。
故选C。
(3)图①中,电压表在两灯泡中间,若闭合开关,电压表能测量出灯电压,再闭合后,虽然电压表并联在了都灯两端,但是此时电流会从电压表负极流入,无法测量,所以①不符合题意;
②中,若闭合开关,电压表能测量出灯电压,然后断开开关,再闭合后电压表并联在两个灯泡两端,可测出总电压,根据串联电压规律,可得灯的电压,所以②符合题意;
图③中,电压表在两灯泡中间,若开关在位置1时,电压表能测量出灯电压,再置于2时,虽然电压表并联在了都灯两端,但是此时电流会从电压表负极流入,无法测量,所以③不符合题意;
图④中,若闭合开关S、,灯泡短路,电压表可测灯电压,即电源电压,当闭合开关S、断开开关时,两灯泡串联,电压表测灯的电压,根据串联电压规律,可得灯的电压,所以④符合题意。
故选②④。
(4)由图可知,电压表并联在电源两端,测电源电压,并联在灯两端,测灯电压,闭合开关后,两灯都不亮说明电路中有断路;只有一个电压表有示数,且接近电源电压则说明只有电压表有示数,所以很可能是灯断路,若灯断路,两个电压表都有示数。
8.(25-26九年级上·广西南宁·期中)在探究“串、并联电路电压规律”实验中:
/V
2.5
/V
/V
4.5
(1)小明根据图甲连接实物电路,当他连接好最后一根导线时,两个灯泡立即发光,则其原因可能是连接电路时没有 ;
(2)测量出两端的电压后,还需测量两端的电压,为节省时间,小明准备把电压表接在A点的导线改接到C点,让电压表与并联,这种做法不可行,原因是 ;
(3)纠正错误后,正确测得AB、BC和AC间的电压,BC间电压如图乙所示,其示数为 V,分析表中数据后可初步得出串联电路的电压规律: (用、、表示);
(4)接着小明按图丙电路探究并联电路电压规律,表中所示是实验中的一组数据,明显错误的数据是 ,错误的原因可能是 ;
/V
3
/V
3
/V
15
(5)为了使实验结论具有普遍性,接下来你的操作是: 。
【答案】(1)断开开关
(2)电压表正负接线柱接反
(3) 2/2.0
(4) 15 见解析
(5)见解析
【难度】0.65
【知识点】电压表的结构与使用方法、探究串联电路和并联电路中电压的特点、串联电路的电压规律及应用、并联电路的电压规律及应用
【详解】(1)在连接电路时,开关应处于断开状态,以防止电流过大或短路损坏电路元件。如果连接好最后一根导线时灯泡立即发光,说明电路连接过程中开关未断开。
(2)原来测L1两端电压时,电压表正接线柱接A,负接线柱接B。测量L2两端电压时,若直接将A点的导线改接到C点,而B点不动,会导致电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,电压表指针会反偏,无法测量电压值。
(3)[1]由图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,读数为2V。
[2]分析表格中各组数据可得。即串联电路中,总电压等于各部分电压之和。
(4)[1][2]在并联电路中,各支路电压相等,等于电源电压,所以三次电压应该满足,表中15V数据与两次均为3V的数据不同,可能是电压表接的是0~3V量程,但读数时却按0~15V的量程读数,导致示数是原来的五倍,因此15V的数据是错误的。
(5)一组实验数据不能得出普遍规律,需要多次实验。为了使结论具有普遍性,应更换不同规格的灯泡进行多次测量。
9.(25-26九年级上·广西柳州·期中)小明用如图所示的电路“探究串联电路中各处电流的关系”。图甲为电路图,图乙为实物图,用同一个电流表分别接在A、B、C三处去测量电流。
(1)连接实物电路时,开关应处于 状态;
(2)第1次实验时,小明依次测量A、B和C三处的电流,并记录在表中,C点的电流表示数如图丙所示,为 A;
(3)小华记录数据如下表所示,分析数据可得结论:串联电路中电流 ;
实验次数
A处的电流I1/A
B处的电流I2/A
C处的电流I3/A
1
0.2
0.2
0.2
2
0.3
0.3
0.3
3
0.4
0.4
0.4
(4)实验后,小明猜想灯泡靠近电源正极的远近可能会影响灯泡亮度。为了利用乙图验证这个猜想,以下方案最可行的是______(填字母序号);
A.乙图中的开关与电流表位置互换即可
B.乙图中应选择规格相同的两个灯泡先观察亮度,再互换位置观察
C.乙图中应选择规格不同的两个灯泡先观察亮度,再互换位置观察
(5)小明在“探究并联电路电压的规律”实验中,都设计了如图丁所示的电路:
①接电路前,小明发现电压表指针如图戊所示,则他接下来应该进行的操作是 ;
②小明按照如图丁所示的电路将实物电路连接完整,闭合开关,发现L1灯不亮,L2灯亮,电压表有示数,则出现这种情况的原因可能是L1 (选填“短路”或“断路”);
③小华按照丁图连接电路,闭合开关后V1的示数为2.5V,V2的示数应为 V,小华的实验结论是并联电路各支路两端电压 ;
④小明发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯对应的电压分别为U1、U2,则U1 U2(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)断开
(2)0.32
(3)相等
(4)B
(5) 将电压表调零 断路 2.5 相等 =
【难度】0.65
【知识点】探究串联电路和并联电路中电流的特点、探究串联电路和并联电路中电压的特点
【详解】(1)为了电路安全,在连接电路时要将开关断开。
(2)如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流为0.32A。
(3)分析表中数据可得,每次试验得到的A、B、C三处的电流都相等,所以有串联电路中各处的电流都相等。
(4)A.开关与电流表位置互换并没有改变灯泡与电源正极的距离,故A不符合题意;
BC.不同规格灯泡本身亮度不同,互换位置后无法判断亮度变化是由位置还是灯泡规格导致,所以应选择规格相同的两个灯泡先观察亮度,再互换位置观察,故B符合题意,C不符合题意。
故选B。
(5)[1]电压表指针没有指示在零刻度线的位置,则应将电压表调零再进行实验。
[2]L1灯不亮,L2发光,说明L1支路中存在断路,电压表有示数无故障,则故障是灯泡L1断路。
[3][4]图丁为并联电路,闭合开关后V1的示数为2.5V,则V2的示数也应为2.5V,所以小华的实验结论是并联电路中,各支路两端电压相等。
[5]家庭电路各电器并联,而并联电路各支路电压相等,所以两灯对应的电压U1=U2。
10.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)闭合图中的两个开关,两灯均发光,以下现象不能确定两灯的连接方式的是( )
A.A和B两电压表的示数相等 B.A和C两电压表的示数相等
C.取下一个灯泡另一个也熄灭 D.断开一个开关只有一个灯熄灭
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】辨析电路的串并联、开关在串并联电路中的作用、串联电路的电压规律及应用、并联电路的电压规律及应用
【详解】A.由图可知,A和B两电压表分别测量两个灯泡两端的电压,根据并联电路电压的特点可知,各支路两端电压相等,因此两灯可能是并联;根据串联分压,如两灯的规格相同,则A和B两电压表的示数也会相等,因此不能确定两灯的连接方式,故A符合题意;
B.由图可知,A电压表测量其中一个灯泡两端的电压,C电压表测量电源电压,根据并联电路电压的特点和串联电路电压的特点可知,只有两灯并联时,A和C两电压表的示数相等,故B不符合题意;
C.根据串联电路和并联电路的特点,取下一个灯泡另一个也熄灭,说明两灯相互影响,因此是串联,故C不符合题意;
D.根据串联电路和并联电路的特点,串联电路中任意开关可以控制整个电路,而断开一个开关只有一个灯熄灭,说明此电路是并联,故D不符合题意。
故选A。
11.(25-26九年级上·甘肃兰州·期中)如图所示电路中,电源电压保持不变,合上电键后,电路各元件都正常工作。过了一会,发现有两个电表示数明显减小,还有一个电表示数基本不变,则下列判断正确的是( )
A.L2断路 B.L1断路 C.L2短路 D.L1短路
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】电流表正常而电压表无示数时的故障、电压表有示数而电流表无示数时的故障
【详解】由电路图可知,灯泡L1、L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过灯泡L2支路的电流,电压表测电源两端的电压。
A.若灯L2断路,则灯L2熄灭,电流表A2示数为零,即电流表A2示数变小;电流表A1只测通过灯泡L1的电流,因为并联电路各支路互不影响,通过灯泡L1的电流不变,所以A1示数变小;电压表示数不变,故A正确;
B.若灯L1断路,则灯L1熄灭,电流表A1只测通过灯泡L2的电流,示数变小;电流表A2测通过灯泡L2的电流,示数不变;电压表示数不变,故B错误;
C.若L2短路,则电源发生短路,电流表A1、A2示数变大,电压表示数为零,故C错误;
D.若L1短路,则电源发生短路,电流表A1示数变大,电流表A2、电压表示数为零,即电流表A2、电压表示数都变小,故D错误。
故选A。
12.(25-26九年级上·新疆阿克苏·期中)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只有一处且发生在某个元件上,其他元件及连线均完好。下列对电路故障的分析中,正确的是( )
A.可能是电阻R断路
B.可能是灯泡L被短路
C.可能是电压表被短路
D.可能是灯泡L断路
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】电压表有示数而电流表无示数时的故障
【详解】A.若电阻R断路,电路中无电流,电流表指针无偏转;电压表的两个接线柱通过灯泡、开关与电源两极相连,电压表测电源电压,指针偏转。符合 “只有一个电表指针发生偏转” 的条件,故A正确;
B.若灯泡L被短路,电路为电阻R的简单电路,电流表指针有偏转;电压表测R两端电压(即电源电压),指针也会偏转。不符合 “只有一个电表指针发生偏转” 的条件,故B错误;
C.若电压表被短路,电压表指针无偏转;电阻R和电流表也被短路,电流表指针无偏转。不符合 “只有一个电表指针发生偏转” 的条件,故C错误;
D.若灯泡L断路,整个电路断路,电流表和电压表指针都无偏转。不符合 “只有一个电表指针发生偏转” 的条件,故D错误。
故选A。
13.(24-25九年级上·吉林长春·期末)如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,两灯均发光,电压表示数为,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是( )
A.灯短路 B.灯短路
C.灯断路 D.灯断路
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】电压表有示数而电流表无示数时的故障
【详解】由图可知,闭合开关S后,两灯串联,电压表测L2两端的电压,电流表测串联电路的电流。一段时间后,两灯均熄灭,说明电路发生断路,已知两灯中仅有一个出现了故障,若灯泡L1断路,电压表未接入电路,电压表无示数,电流表无示数,不符合题意;若灯泡L2断路,电流表无示数,电压表串联接入电路,测电源电压,电压表示数变大,符合有一个电表的示数变大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
14.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)如图所示,S闭合后,、都发光,两个电表都有示数,一段时间后,一盏灯发光,一盏灯不发光,且电表示数都变为零,则该电路中可能故障是( )
A.电流表断路 B.电压表短路 C.短路 D.断路
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】断路的电路连接情况及电路特点、短路的电路连接情况及短路的危害、电流表电压表均无示数时的电路故障
【详解】A.由电路图可知,灯L1、L2并联,电流表和灯L2串联,测通过L2的电流,电压表与L2并联,测L2两端的电压(电源电压);若电流表断路,则灯L2所在的支路断路,电流表示数为零,电压表示数为零,灯L2不发光,灯L1所在支路正常,灯L1发光,故A符合题意;
B.若电压表短路,因为电压表、灯L1、L2并联,一个短路就全部短路,所以一盏灯都不会亮,电压表与导线并联测导线两端电压,导线两端电压为零,电压表示数为零;此时整个电路短路,电流非常大,电流表有示数,并且非常大,故B不符合题意;
C.如果灯L1短路,因为整个电路是并联电路,所以整个电路短路,此时一盏灯都不会亮,电压表与导线并联测导线两端电压,导线两端电压为零,电压表示数为零;此时整个电路短路,电流非常大,电流表有示数,并且非常大,故C不符合题意;
D.如果灯L2断路,则灯L2所在支路断路,灯L2不发光,电流表和灯L2串联,测通过L2的电流,电流表示数为零;灯L1所在支路正常,灯L1发光,电压表测电源电压,电压表有示数,故D不符合题意。
故选A。
15.(24-25九年级上·江西宜春·期中)某同学采用如图所示电路做电学实验,闭合开关后,出现一处电路故障,以下分析中正确的是( )
A.若电流表无示数,电压表有示数,则L1可能断路
B.若电流表无示数,电压表无示数,则L2可能短路
C.若电流表有示数,电压表无示数,则L2可能断路
D.若电流表有示数,电压表无示数,则L1可能断路
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】电流表正常而电压表无示数时的故障、电压表有示数而电流表无示数时的故障、电流表电压表均无示数时的电路故障
【详解】根据选项分析,只考虑灯泡的故障,不考虑电表等的故障;
A.若电流表无示数,说明电路故障是断路,电压表有示数,则可能是与之并联的用电器,即L1断路,故A正确;
B.若电流表无示数,说明电路故障是断路,电压表无示数,则可能是与之并联之外的用电器,即L2断路,故B错误;
CD.若电流表有示数,说明电路故障是短路,电压表无示数,则可能是与之并联的用电器,即L1短路,故CD错误;
故选A。
16.(24-25九年级上·山东淄博·期中)如图所示,当开关闭合时,灯泡不亮,下列分析中正确的是( )
①若电压表没有示数,而电流表有示数,这可能是灯泡短路造成的
②若电压表有示数,而电流表没有示数,这可能是灯泡断路造成的
③若电压表和电流表都没有示数,这可能是滑动变阻器断路造成的
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】电流表正常而电压表无示数时的故障、电压表有示数而电流表无示数时的故障、电流表电压表均无示数时的电路故障
【详解】由图得,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。
①若电压表没有示数,而电流表有示数,说明电路中有电流,说明电路处于通路状态,这可能是灯泡短路或电压表短路造成的,故①正确;
②若电压表有示数,而电流表没有示数,说明电路中没有电流,处于断路状态,电压表与电源相连接,这可能是灯泡断路造成的,故②正确;
③若电压表和电流表都没有示数,说明电路中没有电流,处于断路状态,电压表与电源的连接断开,这可能是滑动变阻器断路造成的,故③正确,故ABC错误,D正确。
故选D。
17.如图所示,闭合开关,两灯都正常发光,电流表和电压表都有示数。若灯L2断路,则电流表和电压表的读数将( )
A.变大;变大 B.不变;变大
C.变小;不变 D.都变为零
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】用电压表检测电路故障、用电流表检测电路故障、电流表电压表均无示数时的电路故障
【详解】如图所示,闭合开关,两灯串联,电压表测L1两端的电压,电流表测串联电路中的电流;当L2断路时,电路中电流为0,则电流表示数为0,此时电压表未接入电路,示数也为0,所以电流表和电压表示数均变小且为0。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
18.(多选)(25-26九年级上·天津·期中)小明用如图所示的电路模拟电路故障,闭合开关,电路各元件都正常。下列说法正确的是( )
A.拆下b接线柱上的导线,模拟的是电压表断路
B.将一根导线两端接在ab接线柱,模拟的是灯泡短路
C.模拟灯泡断路时,看到电流表无示数,电压表有示数
D.模拟灯泡短路时,看到电流表和电压表都有示数
【答案】CD
【难度】0.4
【知识点】断路的电路连接情况及电路特点、电压表的结构与使用方法、用电压表检测电路故障、电压表有示数而电流表无示数时的故障
【详解】由图可知,电源、开关S、两个灯泡和串联,电流表A串联在电路中(测总电流),电压表V并联在两端。
A.由分析可知,拆下b接线柱上的导线后,整个电路没有电流通过,处于断路,电压表串联在电路中,测电源电压,模拟的应该是导线断路,而不是电压表,故A错误;
B.由分析可知,将一根导线两端接在ab接线柱后,电流表被短路,无法测量电流,模拟的是电流表被短路,故B错误;
C.由分析可知,模拟灯泡断路时,电路处于断路状态,没有电流通过,灯泡都不亮,电流表无示数,电压表会串联接入电路,测量电源电压,所以有示数,且接近电源电压,故C正确;
D.由分析可知,模拟灯泡短路时,电路变为只有灯泡的电路,仍然为通路,电路有电流,电流表有示数,电压表也有示数,故D正确。
故选CD。
19.(25-26九年级上·山东淄博·期中)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电灯和两端的电压分别为 V、 V。
【答案】 1.8 7.2
【难度】0.65
【知识点】串联电路的电压规律及应用
【详解】电路中,L1与L2串联,两个电压表一个测电源电压,另一个测L1的电压。两个电压表指针偏转均为图乙所示,测电源电压的应接大量程,读数为9V,测L1电压的接小量程,读数为1.8V,所以L1两端电压为
L2两端电压为
20.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)图甲所示电路电源电压恒定,仅闭合开关,此时电流表的示数如图乙所示为 A;再闭合,电流表的示数变为图丙,此时通过的电流为 A,电压表的示数 (变大/变小/不变)。
【答案】 0.3 0.2 不变
【难度】0.65
【知识点】并联电路的电流规律、并联电路的电压规律及应用
【详解】[1]仅闭合开关S1时,电路中只有L1工作,电流表A1测L1的电流,由图乙可知,电流表选用的是量程,分度值为,示数为。
[2]再闭合S2后,L1与L2并联,电流表A1测干路电流,由图丙可知,电流表量程仍为,示数为。根据并联电路的电流特点,通过L2的电流
[3]电压表V2测电源电压,电源电压恒定,所以其示数不变。
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第6节 串联、并联电路中电压的特点
目录
【学科素养】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:探究串联、并联电路的电压规律 2
知识点2:串联和并联电路的电压规律 3
【方法技巧】 4
方法技巧1 串联分压 4
方法技巧2 电压相等与串并联关系 4
【巩固训练】 4
【学科素养】
1.科学观念:形成串、并联电路电压规律的观念,构建电路知识体系,区分二者电压特性差异;
2.科学思维:经实验探究过程,提升科学探究思维,培养分析、归纳等能力,能逻辑推理电路电压关系;
3.科学探究:学会设计实验、正确用电压表,掌握实验技能,体会科学方法,提升探究严谨性;
4.科学态度与责任:养成严谨务实态度,感受物理实用性,增强用知识解决实际问题的责任意识。
重点:
1.经实验探究,理解并掌握串、并联电路电压规律(U = U1 + U2);(U = U1 = U2);
2.掌握串、并联电路电压特点的实验探究方法,含电路图设计、电压表使用、数据处理及结论推导。
难点:
1.准确设计实验方案,规范进行电路连接与故障排查,保障实验开展;
2.理解串、并联电路电压特点的物理本质,灵活运用规律分析复杂电路、解释生活实际问题。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:探究串联、并联电路的电压规律
1. 探究串联电路的电压规律
实验设计:如图1所示,组成串联电路,用电压表分别测量串联电路的总电压U和两个灯泡两端的电压U1和U2。换用不同规格的灯泡和改变电源电压重复实验。
实验数据:
实验次数
U/V
U1/V
U2/V
1
4.4
2.2
2.2
2
4.4
1.9
2.5
3
2.9
1.5
1.4
实验结论:串联电路中,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
2. 探究并联电路的电压规律
实验设计:组成并联电路,把电压表分别接在如图2所示的位置,测量并联电路的总电压U和两个支路两端的电压U1和U2。更换小灯泡的规格再次实验。
实验数据:
实验次数
U/V
U1/V
U2/V
1
1.5
1.5
1.5
2
2.9
2.9
2.9
3
4.4
4.4
4.4
实验结论:并联电路中,电路两端的总电压与各个支路两端的电压相等。
【典例1】(24-25九年级上·广东阳江·期中)小明在“探究并联电路中电压的规律”实验中,连接的实验电路如题图甲所示。为了提高测量的精确度,在连接电路时,他应把导线a接到电压表标有 (选填“3”“15”或“-”)的接线柱上。闭合开关后,他观察到电压表有示数,灯发光,灯不发光,则出现的故障可能是 。排除故障后,闭合开关,电压表指针偏转如题图乙所示,则此时灯两端的电压为 V。
【变式1】小峰同学在做“探究串、并联电路电压规律”的实验。
(1)小峰正确测出了L1两端的电压,在测L2两端的电压时,小峰打算采用以下方法:电压表接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此操作是 的(选填“正确”或“错误”)。
(2)小峰按照正确的方法测量出AC两点之间的电压如图乙所示,UAC= V。
(3)在“探究并联电路的电压规律”的实验中,小峰同学设计了如图丙所示的电路,闭合开关前发现电压表的指针偏转如图丁所示,我们可以 (填操作)来解决这个问题。
(4)解决上述问题后,小峰将测得的所有实验数据填入下表中,由实验数据可得:在并联电路中, (用“Uab”“Ucd”“Uef”表述)。由表中数据 (选填“能”或“不能”)判断出实验中选择的小灯泡的规格是否相同。
Uab/V
Ucd/V
Uef/V
2
2
2
3
3
3
4
4
4
【变式2】(25-26九年级上·天津滨海新·期中)小薛和小程同学做“探究串联电路电压规律”的实验,实验电路如图所示。请你帮他们完成下列内容:
(1)小程按照要求连接好电路中的最后一根导线后,灯立即就亮了,他连接时存在的问题是 ;
(2)小程按照要求正确连接好电路,闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 或 ;(填“短路”或“断路”)
(3)为了测量cd两点间的电压,小薛将电压表接a点的导线改接到d点,闭合开关后,发现________;(填写字母序号)
A.电压表无示数 B.电压表指针反向偏转 C.示数超过电压表量程
(4)小薛正确连接后完成了实验,并把数据记录在下表中。分析实验数据得出结论:串联电路两端的总电压 各部分电路两端电压之和;此实验依然存在着一定的缺陷,你的改进方法是: 。
2.4
1.4
3.8
【变式3】(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)小明和小华同学在“探究串、并联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,则他接下来应该进行的操作是 ;
(2)小明按照如图甲所示的电路将实物电路连接完整,闭合开关,发现两灯不亮,电压表有示数,则出现这种情况的原因可能是 ;
(3)排除故障后,小明继续用电压表测出灯L1两端电压U1,L2两端电压U2及总电压U,经过多次实验,将得到的数据记录在下表中,表中未填写的数据如图丙所示,应该为 V;分析数据可得到串联电路电压特点是 (用公式写出);
实验次数
1
2
3
4
U1/V
1
1.5
2
2.5
U2/V
2
1
0.5
U/V
3
3
3
3
(4)小华按照丁图连接电路,闭合开关后V1的示数为2.5V,V2的示数应为 V,小华的实验结论是 ;
(5)为使实验结论更具有普遍性,接下来小华应该采取的操作是______(填序号),再进行实验。
A.改变开关位置
B.更换规格不同的灯泡
C.将灯泡L1、L2的位置互换
知识点2:串联和并联电路的电压规律
电路
电路图
电流规律
文字表述
公式
串联
总电压等于各部分电路电压之和
U=U1+U2
并联
总电压和各个支路的电压相等
U=U1=U2
【典例1】(多选)(25-26九年级上·吉林·期中)如图,电源电压不变,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.6V。那么下列说法中正确的是( )
A.电源电压为6V
B.L1两端电压为3.6V
C.将电压表都换成电流表,闭合开关则L1与L2并联
D.将电压表V2换成电流表,闭合开关则L1亮,L2不亮
【典例2】(25-26九年级上·广西钦州·期中)如图,闭合开关,、均不亮,电压表有示数、电流表无示数,故障可能是( )
A.灯断路 B.灯短路
C.灯断路 D.灯短路
【变式1】(多选)(25-26九年级上·天津滨海新·期中)在如图的电路中,闭合开关,电压表的示数为6V,电压表的示数为4V。那么下列说法中正确的是( )
A.开关断开时,电压表指针发生偏转
B.可知两端电压为2V
C.将电压表换成电流表,开关闭合后将会发现亮,不亮
D.将电压表换成电流表,开关闭合后与并联,电流表测干路上的电流
【变式2】(多选)(25-26九年级上·广西南宁·期中)如图所示是小明探究电路活动时连接的实物图,则下列说法中正确的是( )
A.只闭合S1时,灯泡L1、L2都能发光
B.闭合S1、S2后,灯泡L1、L2并联
C.先闭合S1,再闭合S2时,电压表的示数不变
D.若两表位置对调,闭合S1、S2后,电流表会被烧坏
【变式3】(24-25九年级上·河南安阳·期中)如图所示的电路图,闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,该电路中只存在一处故障,则该故障可能是( )
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.电流表短路 D.电压表断路
【方法技巧】
方法技巧1 串联分压
串联电路有分压的作用:串联电路的总电压等于各部分电路电压之和,也就是串联电路的各用电器分得总电压的一部分。因此,串联电路有分压的作用。
方法技巧2 电压相等与串并联关系
串联电路中,两个用电器两端的电压可能相等,即仅凭两个用电器两端的电压相等不能推断就是并联电路。
并联电路中,各个支路两端电压相等,如果电压不相等,则这两个用电器肯定不是并联,只能是串联。
【巩固训练】
1.(25-26九年级上·辽宁营口·期中)物理小组的同学在学习串、并联电路的相关知识后,对“串并联电路电流、电压的特点”相关实验进行复习:
在探究“并联电路电压特点”的实验中:
(1)某同学根据图甲连接好电路,并将电压表连入电路中,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使读数更准确,接下来他应该怎样操作: ;
(2)该同学完成第一次实验,并把数据记录在表中后,接下来他的操作是: ;在纠正了上面实验中的问题后,该同学连续探究“并联电路中的电流特点”的实验;
U电源/V
2.8
2.8
2.8
(3)在A处安装电流表并闭合开关后,电流表示数为0.1A,该同学猜想:电流经过用电器后,大小应该有所变化,为了验证这条猜想,他下一步应该将电流表安装在图甲中 处,看到现象 ,即证明他的猜想是错的;
(4)当他把电流表接到C处时,刚读完数,灯L1突然熄灭,此时电流表的读数会 。(选填“增大”减小“或“不变”)另一同学利用相关器材同时进行实验探究;
(5)如图丙所示,是另一同学所用的L1,L2两个灯泡的I-U图像,请根据图像所给信息进行计算,若两灯泡串联在电路中(如图丁所示),此时电流表的示数为0.3A。保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图戊所示),求此时电流表的示数 。
2.(25-26九年级上·吉林长春·期中)实验课上,小轩小组的同学进行“探究串联电路的电压规律”的实验,电源由两节干电池串联。
(1)连接电路时开关应处于 状态,实验中电压表应选用的测量范围应为 V。
(2)如图是小轩连接的测量L1两端电压的电路,她有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(3)连接正确后,小轩测得L1两端的电压U1如下图所示,则U1= V,若电源由两节新的干电池串联而成,则电源电压U为 V,小轩又测得L2两端的电压U2为0.5V,由此得出初步结论:(用公式表示) 。
3.(25-26九年级上·四川绵阳·期中)小明在进行“探究串联电路的电压规律”的实验。
次数
/V
/V
/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(1)小明在连接电路时发现,刚接好最后一根导线时小灯泡亮了并且电压表的指针发生了偏转。由此可知他在连接电路时,没有 ;
(2)在实验中,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.流经两灯泡的电流大小不同 B.两灯泡的规格不同
(3)小明把电压表接在A、B之间重新测量,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关, ;
(4)小明分析表中多组数据得出结论:串联电路中电源两端的电压等于 ;
4.(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)小雅和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用器材:电压恒为的电源,一个开关,两只灯泡(和),两只相同电压表和(量程均为和),导线若干。
(1)同学们根据甲、乙画出电路图,连接实物图,用电压表分别测出各部分电压,多次实验,得出结论。
(2)具有创新精神的小雅决定改进实验。她按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,两灯均发光,小雅发现电压表和的指针偏转角度相同,则可能的原因是 ,此时电压表的示数为 。
(3)解决问题后,小雅同学测出了间和间的电压,为了测量间的电压,断开开关,接下来可以 (填字母)。
A.保持接线不动,将电压表连线由改接到
B.保持接线不动,将电压表连线由改接到
5.某小组在“探究并联电路中电压的特点”实验中。
(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)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。
(3)测得灯泡两端电压后,再测得灯泡两端电压和A、B之间的电压,记录数据。接下来的操作应该是 ,其目的是 。
6.(25-26九年级上·吉林长春·期中)“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
0.5
1.6
2.1
(1)闭合开关前观察到电压表的指针如图乙所示,接下来应
(2)小刚测出了一组AC 间的电压,示数如图丙所示,可读出UAC= V;
(3)老师提出AC 间电压的测量结果可以更精确,请给出你的办法 ;
(4)小刚听取你的意见后,再次实验分别测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中,只根据 这一组实验数据分析后得出结论: (用给出的符号表示)
(5)老师认为该结论不可靠,存在的问题是
7.(25-26九年级上·广东深圳·期中)小麒想用不同规格的灯泡来探究“串联电路的特点”。先连接了如图a所示的电路图。
(1)在连接电路时应断开开关,目的是防止电路连接时电路因发生 (填“短路”或“断路”)引起电流过大烧坏电路元件;
(2)闭合开关后发现:灯的亮度比灯大。下列说法中正确的是_____;
A.灯中的电流较大,所以更亮
B.电流从电源正极出来先通过灯,所以更亮
C.两灯中的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同所致
(3)小麒又接入电压表探究串联电路的电压规律,下面电路图中只通过断开或闭合开关便可分别得到两个灯泡、两端电压的是 (选填序号,电源电压未知);
(4)后来,小麒按照图连接电路,闭合开关后两个灯泡都不发光,只有一个电压表有示数且接近电源电压,若只有一处故障且是两个灯泡中的其中一个,则故障原因可能是 。
8.(25-26九年级上·广西南宁·期中)在探究“串、并联电路电压规律”实验中:
/V
2.5
/V
/V
4.5
(1)小明根据图甲连接实物电路,当他连接好最后一根导线时,两个灯泡立即发光,则其原因可能是连接电路时没有 ;
(2)测量出两端的电压后,还需测量两端的电压,为节省时间,小明准备把电压表接在A点的导线改接到C点,让电压表与并联,这种做法不可行,原因是 ;
(3)纠正错误后,正确测得AB、BC和AC间的电压,BC间电压如图乙所示,其示数为 V,分析表中数据后可初步得出串联电路的电压规律: (用、、表示);
(4)接着小明按图丙电路探究并联电路电压规律,表中所示是实验中的一组数据,明显错误的数据是 ,错误的原因可能是 ;
/V
3
/V
3
/V
15
(5)为了使实验结论具有普遍性,接下来你的操作是: 。
9.(25-26九年级上·广西柳州·期中)小明用如图所示的电路“探究串联电路中各处电流的关系”。图甲为电路图,图乙为实物图,用同一个电流表分别接在A、B、C三处去测量电流。
(1)连接实物电路时,开关应处于 状态;
(2)第1次实验时,小明依次测量A、B和C三处的电流,并记录在表中,C点的电流表示数如图丙所示,为 A;
(3)小华记录数据如下表所示,分析数据可得结论:串联电路中电流 ;
实验次数
A处的电流I1/A
B处的电流I2/A
C处的电流I3/A
1
0.2
0.2
0.2
2
0.3
0.3
0.3
3
0.4
0.4
0.4
(4)实验后,小明猜想灯泡靠近电源正极的远近可能会影响灯泡亮度。为了利用乙图验证这个猜想,以下方案最可行的是______(填字母序号);
A.乙图中的开关与电流表位置互换即可
B.乙图中应选择规格相同的两个灯泡先观察亮度,再互换位置观察
C.乙图中应选择规格不同的两个灯泡先观察亮度,再互换位置观察
(5)小明在“探究并联电路电压的规律”实验中,都设计了如图丁所示的电路:
①接电路前,小明发现电压表指针如图戊所示,则他接下来应该进行的操作是 ;
②小明按照如图丁所示的电路将实物电路连接完整,闭合开关,发现L1灯不亮,L2灯亮,电压表有示数,则出现这种情况的原因可能是L1 (选填“短路”或“断路”);
③小华按照丁图连接电路,闭合开关后V1的示数为2.5V,V2的示数应为 V,小华的实验结论是并联电路各支路两端电压 ;
④小明发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯对应的电压分别为U1、U2,则U1 U2(选填“>”、“=”或“<”)。
10.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)闭合图中的两个开关,两灯均发光,以下现象不能确定两灯的连接方式的是( )
A.A和B两电压表的示数相等 B.A和C两电压表的示数相等
C.取下一个灯泡另一个也熄灭 D.断开一个开关只有一个灯熄灭
11.(25-26九年级上·甘肃兰州·期中)如图所示电路中,电源电压保持不变,合上电键后,电路各元件都正常工作。过了一会,发现有两个电表示数明显减小,还有一个电表示数基本不变,则下列判断正确的是( )
A.L2断路 B.L1断路 C.L2短路 D.L1短路
12.(25-26九年级上·新疆阿克苏·期中)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只有一处且发生在某个元件上,其他元件及连线均完好。下列对电路故障的分析中,正确的是( )
A.可能是电阻R断路
B.可能是灯泡L被短路
C.可能是电压表被短路
D.可能是灯泡L断路
13.(24-25九年级上·吉林长春·期末)如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,两灯均发光,电压表示数为,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是( )
A.灯短路 B.灯短路
C.灯断路 D.灯断路
14.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)如图所示,S闭合后,、都发光,两个电表都有示数,一段时间后,一盏灯发光,一盏灯不发光,且电表示数都变为零,则该电路中可能故障是( )
A.电流表断路 B.电压表短路 C.短路 D.断路
15.(24-25九年级上·江西宜春·期中)某同学采用如图所示电路做电学实验,闭合开关后,出现一处电路故障,以下分析中正确的是( )
A.若电流表无示数,电压表有示数,则L1可能断路
B.若电流表无示数,电压表无示数,则L2可能短路
C.若电流表有示数,电压表无示数,则L2可能断路
D.若电流表有示数,电压表无示数,则L1可能断路
16.(24-25九年级上·山东淄博·期中)如图所示,当开关闭合时,灯泡不亮,下列分析中正确的是( )
①若电压表没有示数,而电流表有示数,这可能是灯泡短路造成的
②若电压表有示数,而电流表没有示数,这可能是灯泡断路造成的
③若电压表和电流表都没有示数,这可能是滑动变阻器断路造成的
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
17.如图所示,闭合开关,两灯都正常发光,电流表和电压表都有示数。若灯L2断路,则电流表和电压表的读数将( )
A.变大;变大 B.不变;变大
C.变小;不变 D.都变为零
18.(多选)(25-26九年级上·天津·期中)小明用如图所示的电路模拟电路故障,闭合开关,电路各元件都正常。下列说法正确的是( )
A.拆下b接线柱上的导线,模拟的是电压表断路
B.将一根导线两端接在ab接线柱,模拟的是灯泡短路
C.模拟灯泡断路时,看到电流表无示数,电压表有示数
D.模拟灯泡短路时,看到电流表和电压表都有示数
19.(25-26九年级上·山东淄博·期中)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电灯和两端的电压分别为 V、 V。
20.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)图甲所示电路电源电压恒定,仅闭合开关,此时电流表的示数如图乙所示为 A;再闭合,电流表的示数变为图丙,此时通过的电流为 A,电压表的示数 (变大/变小/不变)。
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