第13讲 串、并联电路中电压的规律(暑假预习讲义)新九年级物理新教材人教版
2026-06-07
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 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 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.86 MB |
| 发布时间 | 2026-06-07 |
| 更新时间 | 2026-06-07 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2026-06-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58248704.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第13讲 串、并联电路中电压的规律
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
概念建构:梳理核心概念,形成知识框架
考点精讲:聚焦常考要点,讲清逻辑
例题精析:典型题目带路,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
关键词
学习目标导航
串联电压规律
并联电压规律
探究串、并联电路中电压的规律
1.熟悉探究串、并联电路电压特点的实验流程,掌握器材选用、接线方法与多次测量的实验目的。
2.熟记串联电路电压规律:总电压等于各用电器两端电压之和U=U1+U2,能结合实例完成相关计算与应用。
3.熟记并联电路电压规律:各支路两端电压都等于电源电压U=U1=U2,会利用规律解决实际题型。
4.掌握三类典型故障:电流表有示数电压表无示数、电压表有示数电流表无示数、两表均无示数的故障成因,能快速定位故障位置。
学习重点:串并联电路电压规律、利用电压规律计算、三种典型电路故障判断。
学习难点:结合电路图分析故障原因、混联电路中电压规律的灵活运用。
情|境|启|思
家用电器通常要并联在电路中,而节日小彩灯有的是串联,有的是并联。小彩灯串联时,电压之间有什么关系?并联时,电压之间又有什么关系?
概|念|构|建
1、串联电压规律:总电压等于各用电器两端电压之和,U=U1+U2。
2、并联电压规律:各支路两端电压相等且等于电源电压,U=U1=U2。
3、实验要点:更换不同规格灯泡多次实验,排除偶然性,总结普遍规律。
深|研|精|炼
知识点01 探究串联电路中的电压规律实验
提出问题
两个或两个以上用电器组成的串联电路中,各用电器两端电压与电源两端电压有什么关系
实验目的
探究串联电路中电压有什么规律
猜想与假设
(1)与串联电路电流关系一样,处处相等。
(2)各用电器两端电压之和可能等于电源两端的电压。
(3)各用电器两端的电压可能与电源两端的电压相等。
设计实验
分别按甲、乙、丙所示电路图连接实物电路,其中两灯泡规格相同,测出A、B间的电压UAB,B、C间的电压UBC,A、C间的电压UAC,并分析三者间有何关系;换用不同规格的小灯泡重复实验,观察上述关系是否仍然成立。
进行实验与收集证据
(1)调节电压表指针归零;
(2)按照电路图连接好实物电路,并检查电路是否连接无误;
(3)分别将电压表接在A和B、B和C、A和C两点,将测得的电压记录在数据表格中;
(4)换用不同规格的小灯泡,重复上述步骤
实验次数
A、B间电压U1/V
B、C间电压U2/V
A、C间电压U/V
1
1.5
1.5
3.0
2
1.8
1.2
3.0
3
2.1
0.9
3.0
……
归纳总结
(1)由实验数据可得:U=U1+U2;当两个灯泡规格相同时,U1=U2;当两个灯泡规格不同时,U1≠U2;
(2)结论:串联电路中,电源两端电压等于各个用电器两端电压之和,即U=U1+U2
特别提醒
(1)连接实物电路图,可对照电路图按一定的顺序(从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极),逐个顺次连接。
(2)在连接实物电路过程中,开关要处于断开状态,防止电路出现短路而烧坏电源。
(3)电压表要并联在被测电路两端,同时要注意让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,并采用试触法选择合适的量程。
(4)闭合开关进行实验之前,要检查电路的正确性,确定没有错误后,方可进行实验。
(5)实验中,每次读数后,应及时断开开关,以节约用电。
(6)记录实验数据时,要如实记录,不能随意改动数据,更不能“凑数”。
(7)实验时多次测量避免偶然性,以验证串联电路电压分配规律。
【例1】小亮在探究“串联电路的电压规律”实验中,连接了如图甲的电路,电源为两节新干电池。
(1)闭合开关,用电压表测量两端的电压时,电压表示数如图乙,为了使本次测量结果更精确,接下来的步骤应该是: (填字母);
A.断开开关,将电压表更换为小测量范围 B.断开开关,将电压表重新调零
(2)闭合开关开始实验后,两灯正常工作,一段时间后突然两灯都熄灭,电压表示数增大为电源电压,若故障只出现在两个灯上,且只有一处故障,故障可能是_____;(选填“断路”“短路”“断路”或“短路”)
(3)用电压表分别测出的和两端电压及电源两端电压的值分别为、、,经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压规律是_____(用公式表示);
实验次序
/V
/V
/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(4)下列实验中进行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.探究摩擦力大小的影响因素。
(5)小亮为了不反复拆接电压表,设计了图丙所示的电路,他的思路是:只闭合开关和,电压表测两端的电压;只闭合开关和,电压表就可以测两端的电压。请你评估一下这种设计存在的问题是:________。
【答案】(1)A
(2)断路
(3)
(4)A
(5)有一次测量时电压表的正负接线柱会接反
【详解】(1)图乙可知,电压表接了0~15V大量程,指针偏转角度很小,说明被测电压小于3V,换用0~3V小量程测量结果更精确,因此选A。
(2)两灯都熄灭说明电路可能存在断路;电压表示数增大为电源电压,说明电压表能连通到电源两极,如果故障只存在灯泡,则故障是L1断路。
(3)分析表格数据,每组数据都满足总电压等于两个灯泡两端电压之和,因此串联电路电压规律为。
(4)本实验多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性。测量物体长度时多次测量的目的是减小误差;探究电流规律、探究摩擦力影响因素,多次测量都是为了寻找普遍规律。
故选A。
(5)若只闭合S和S1时,电压表正负接线柱连接正确;则只闭合S和S2时,电流会从电压表负接线柱流入、正接线柱流出,正负接线柱接反,不能正确测量电压。
【探究归纳】在串联电路中,用电压表分别测量各用电器两端电压及电源总电压,发现串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,实验时需注意电表正确连接、量程选择及多次测量避免偶然性,以验证串联电路电压分配规律。
【即练1】2025年扬州市区实验操作考试某同学抽签试题:“探究串联电路电压特点”,他按如图甲所示连接电路,闭合开关后,用电压表分别测量、、三处电压。关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A.实验中必须用两个规格相同的小灯泡进行实验
B.实验时电压表示数出现,且不为0,可能是A、B之间发生了断路
C.测出间电压后,保持B不动,将电压表连线由A改接到C,即可测出
D.连接好电路,闭合开关后电压表示数出现如图乙所示的情况,必须将电压表校零
【答案】B
【详解】A.为了得出串联电路电压的普遍规律,避免实验结论的偶然性,应选用规格不同的小灯泡进行多次实验,故A错误;
B.实验时电压表示数出现,且示数不为0,可能是A、B之间发生了断路,电压表串联在电路中,电压表的示数等于电源电压,AC两点的电压等于电源电压;也可能B、C间发生了短路,电压表测量电源电压,电压表的示数等于电源电压,AC两点的电压等于电源电压,故B正确;
C.用电压表测出UAB间电压后,保持B不动,将A改接到C,虽然电压表此时与L1并联,但电流从电压表负接线柱流入,闭合开关后,电压表指针会反偏,所以不能测出BC之间的电压,故C错误;
D.连接好电路,闭合开关后若电压表的指针指在了0刻度线的左边时,即指针反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了,需要将电压表的正负极接线柱互换,故D错误。
故选B。
【即练2】下列是某实验中的三个电路图,请仔细观察后回答。
(1)该实验探究的问题是_______;
(2)如图所示是未完成连接的实物电路,请在图中用笔画线代替导线按要求完成电路连接,要求:两灯串联,电压表测量小灯泡两端电压,导线不能交叉;
(3)正确连接好电路后闭合开关,小明发现两灯都不发光,此时电压表无示数。把电压表改接在两端,测得电压表的示数为;然后把电压表改接在电源两端,测得电压表的示数为。已知导线和接线柱全部完好,则故障可能是___________;
(4)小明进行了多次测量,并将实验数据记录在表中:
次数
1
3.0
2.0
1.0
2
3.0
1.8
1.2
3
3.0
1.6
1.5
小明设计的表格不规范,请你指出该表格存在的问题是___________;同学们对第3次实验数据的有效性提出了质疑,以下对数据的处理方法更合理的是___________;(选填字母)
A.尊重实验事实,允许测量误差的存在 B.分析数据时,排除第3次实验的数据
最终可得出结论:_______;(用文字表达)
(5)实验过程中,小明还观察到串联的两灯亮度不同,结合所学知识可知通过两灯的电流_______(选填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1)串联电路电压的规律
(2)
(3)小灯泡L1开路(或断路)
(4) 电压没有单位 A 串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和
(5)相等
【详解】(1)由电路图可以看出,这是两个灯泡串联的电路。第1个图,电压表测两个灯泡的总电压,也可以说电压表测电源电压,第2个图电压表测左边灯泡的电压,第3个图电压表测右边灯泡的电压。所以该实验探究的问题是串联电路电压的规律。
(2)要求两灯串联电压表测L2两端的电压,所以需要在L1的右端和L2的左端之间连线。电压表的负接线柱和L2的右端之间连线。如图所示:
(3)闭合开关,两灯都不发光;电压表接在电源两端,电压表示数为3V,说明电源电压正常。两灯都不发光,应该是有断路性故障。电压表并联在L2两端时无示数,把电压表改接在L1两端,测得电压表示数为3V,说明电压表与L1并联时,电压表两个接线柱到电源之间是连通的,则故障可能是灯泡L1断路。
(4)该表格存在的问题是电压没有单位。
实验中测量误差不可避免,所以在实验过程中应尊重事实,允许测量误差的存在,故选A。
根据表中测得的电压值可以得出结论:串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和。
(5)实验过程中,虽然观察到串联的两灯亮度不同,但通过两灯的电流相等,因为串联电路电流处处相等。
知识点02 探究并联电路中的电压规律实验
基本实验
探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系
提出问题
两个或两个以上用电器并联,那么各支路用电器两端电压与电源电压关系如何
猜想与假设
(1)各支路用电器两端电压可能都相等,且等于电源电压;
(2)各支路用电器两端电压不相等,它们的和等于电源电压
设计并进行实验
(1)如图所示,选用两个规格相同的小灯泡并联在电路中,分别将电压表并联在A和B、C和D、E和F两点,测出相应的电压值(所用电压为两节串联的干电池),将数据填入表中。
(2)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;
(3)分别选用两个规格相同和规格不同的小灯泡,所用电压为三节干电池,重复上述步骤。
实验数据
实验次数
A、B之间的的电压U1/V
C、之间的电压U2/V
E、F之间的电压U/V
1
3
3
3
2
3
3
3
3
4.5
4.5
4.5
4
4.5
4.5
4.5
……
分析论证
分析实验数据可知,灯泡并联在电路中时,各灯泡两端电压相等,且等于电源电压,即U=U1=U2。该结论可表述为:并联电路中,各支路两端电压相等。
特别提醒
(1)只测一组数据得出结论具有偶然性,要想得到普遍规律应多次实验,多次实验时可以更换灯泡规格也可以改变电池节数;
(2)选用相同规格的灯泡具有特殊性,要想得到一般规律应选用不同规格的灯泡再进行多次实验。
【例2】在探究“并联电路的电压特点”实验中,小方使用了两个相同的灯泡;
(1)如图1是小方已经完成的实物图如图2所示的电路中,将电压表并联在a、b两点时,闭合开关,电压表的示数如图2所示,电压表的示数为 ________V;
(2)依次将电压表并联到电路中的a和b、c和d、e和f两点,小方发现电压表示数相等,由此他得出结论:并联电路中,各支路两端的电压相等;此结论 ________(选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是:____________________;
(3)小方改进实验之后,经过多次测量得到了如表实验数据,其中明显错误的数据是 __________;出现这种错误的原因是 ____________________;
实验次数
ab之间的电压Uab/V
cd之间的电压Ucd/V
ef之间的电压Uef/V
1
2.9
2.9
2.9
2
2.9
2.9
2.9
3
2.9
2.9
14.5
(4)排除错误的数据并且改正之后,分析表格可知,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是:________________。(写表达式)
【答案】(1)2.9
(2) 不科学 换用其它不同规格的小灯泡进行多次实验,再得出结论
(3) 14.5V 电压表用的小量程,误用大量程读数
(4)
【详解】(1)由图2可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,根据指针位置可得示数为2.9V。
(2)[1][2]小方仅用两个相同规格的灯泡、只进行一次实验就得出结论,实验结论具有偶然性,不具有普遍适用性,因此结论不科学;接下来需要换用不同规格的小灯泡进行多次实验,再得出结论。
(3)[1][2]电源电压约为3V,因此14.5V明显错误;14.5V正好是正确电压2.9V的5倍,电压表实际接的是0~3V量程,读数时误用0~15V量程读取数值。
(4)改正错误后,三次测量中,各支路电压和电源电压都相等,因此并联电路中,各支路用电器两端的电压与电源两端电压相等,即。
【探究归纳】用电压表分别测并联电路中各支路用电器两端电压及电源电压,发现各支路两端电压相等且等于电源电压,实验时要正确连接电表、选合适量程并多次测量,以验证并联电路各支路电压与电源电压的关系。
【即练3】小双同学在探究“串并联电路中电压的特点”的实验中,她连接的电路如图所示,电源电压不变,各元件均正常,闭合开关时,下列分析正确的是( )
A.小灯泡L1和L2串联 B.电压表测量L1的电压
C.小灯泡L1和L2都亮 D.电压表示数约为电源电压
【答案】D
【详解】电流从电源正极流出,经过开关后分为两条支路:一支路经过灯泡 L2回到电源负极;另一支路经过灯泡L1和电压表回到电源负极,但电压表的内阻远大于 灯泡L₁ 的电阻,可使得灯泡L1断路。
A.图中两灯泡存在非常规连接,它们不属于串联工作状态,故A错误;
BD.灯泡L1和电压表串联,相对电压表来说,L1相当于导线,电压表相当于直接并联在电源两端,测量电源电压,电压表示数约等于电源电压,故B错误,D正确;
C.灯泡L₁因电压表串联而几乎无电流通过,闭合开关后灯泡 L1不亮,灯泡 L2亮,故C错误;
故选D。
【即练4】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)小明用两个相同的小灯泡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)小明完成第一次实验,并把数据记录在表中后,为了使结论更具普遍性,接下来他的操作是:______________________,多次测量并记录实验数据。
2.8
2.8
2.8
在纠正了上面实验中的问题后,小明继续探究“并联电路中的电流特点”的实验:
(3)在A处安装电流表并闭合开关后,电流表示数为0.1A,小明猜想:电流经过用电器后,大小应该有所衰减,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。看到现象是________,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,灯突然熄灭,此时电流表的读数会________。(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】(1)断开开关,将电压表测量范围更换为0~3V
(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
【详解】(1)闭合开关,电压表示数如图乙所示,电压表指针偏转角度较小,原因是电压表测量范围选择过大,为了使读数更准确,应该断开开关,更换0~3V的测量范围。
(2)小明完成第一次实验,并把数据记录在表中后,为避免偶然性,得出普遍性的规律,应更换规格不同的灯泡,多次测量并记录实验数据。
(3)[1][2]A、D两点在同一支路上,将电流表安装在图甲中D处,电流先流过A处经灯泡后再流向D处,看到现象D处电流表示数为0.1A,可知通过A、D两点的电流相等,说明电流经过用电器后,大小不衰减,即证明小明的猜想是错的。
(4)把电流表接到C处时,C处在干路上,电流表测量干路电流。L2熄灭时,其所在支路断开,由于并联电路中各支路互不影响,所以另一条支路电流不变,而此时C处电流就等于另一条支路的电流,所以电流表的示数会减小。
知识点03 串、并联电路的电压规律应用
1、串、并联电路的电压规律
(1)串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;数学表达式:U=U1+U2。
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,等于总电压。数学表达式:U=U1=U2。
2、对比记忆串联电路的电压规律和电流规律
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
特别提醒
(1)首先明确电路的串、并联关系,必要时对电路进行等效处理,并画出电路图。
(2)弄清楚电压表测量哪一部分电路的电压、根据题中的条件判断出电压表的量程。
(3)根据串、并联电路的电压规律进行分析计算。
【例3】如图所示,电源电压是3V且不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯两端的电压为_______V;若断开开关,电压表示数将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。S闭合过一段时间后,只有一盏灯熄灭且两个电表示数都变大,则故障是_______。
【答案】 2 变大 L1短路
【详解】[1]由电路图可知,开关S闭合时,L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,电流表测电路中的电流。已知电源电压,电压表示数,根据串联电路的电压规律,可得
[2]开关S闭合时,电压表测L2两端电压,示数为1V;断开开关S后,电压表通过L1直接接在电源两端,测电源电压,示数为3V,因此电压表示数变大。
[3]已知只有一盏灯熄灭,且电流表、电压表示数都变大。 若L1短路,电路总电阻变小,电流变大,电流表示数变大;L1短路后相当于导线,电压表测电源电压,示数从1V变为3V,变大,且L1熄灭、L2发光,完全符合条件。
【归纳总结】串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和,而并联电路中各支路用电器两端电压相等且等于电源电压,这两种电路的电压规律可通过电压表测量验证,是分析和设计电路的重要依据。
【即练5】如图所示电路,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片P,关于电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2以及灯泡的亮度,描述正确的是( )
A.I1变小,I2不变,灯泡亮度不变 B.I1变大,I2变大,灯泡亮度变暗
C.I1不变,I2变大,灯泡亮度不变 D.I1变大,I2变大,灯泡亮度不变
【答案】D
【详解】如图所示,滑动变阻器与灯泡并联,A2测干路电流,A1测滑动变阻器电流,滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,根据欧姆定律,该支路的电流变大,而并联电路中灯泡所在支路不受影响,故灯泡亮度和该支路电流均不变,干路电流变大,故选D。
【即练6】如图甲所示电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转角度相同。指针位置均如图乙所示,灯泡L₁两端电压为______V,若将开关S断开,将、换成两个不同规格的灯泡,并将两个电压表都换成电流表,电流表指针偏转角度均如图丙所示,则此时通过灯泡、的电流之比为______。
【答案】 1.6 1:4
【详解】[1]根据题图甲可知,电压表V1测量小灯泡L1两端的电压,电压表V2测量电源电压,根据题意可知两个电压表的指针偏转角度相同,说明电压表V1的量程为0至3V,电压表V2的量程为0至15V,故灯泡L1两端的电压为1.6V,电源电压为8V。
[2]断开开关之后,将两个电压表换成电流表,此时两只灯泡并联,下方的电流表测量通过L1的电流,上方的电流表测量干路的电流,两个电流表的指针偏转角度相同,说明下方电流表选择的量程为0至0.6A,上方电流表的量程为0至3A,故通过L1的电流为0.3A,通过干路的电流为1.5A,根据并联电路的电流规律可得,通过L2的电流
故通过灯泡L1、L2的电流之比
【即练7】如图所示。电源电压为12V,V1示数为10V,V2示数为8V,则:
(1)灯泡L1,L2、L3两端电压分别是多大?
(2)若把电压表V1换成电流表A1,电压表V2换成电流表A2,A1表示数为2A,A2表示数为1.5A,干路电流为2.8A,请问通过L1、L2、L3的电流分别为多少?
【详解】(1)由电路图可知,闭合开关后,三个灯泡串联,V1测L2和L3两端总电压,V2测L1和L2两端总电压,电源电压。根据串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。两端电压为
L3两端电压为
L2两端电压为
(2)将电压表更换为电流表后,三个灯泡并联,干路总电流,电流表测L1和L2的支路电流之和,电流表测L2和L3的支路电流之和。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,通过L1的电流
通过L3的电流
通过L2的电流
一、单选题(共8题)
1.如图所示是小明用三合一充电器给三部手机同时充电的情景,下列说法正确的是( )
A.这三部手机的充电电流一定相等
B.若拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流保持不变
C.给手机充电时电池相当于用电器,将化学能转化为电能
D.这三部手机的充电电压一定相等
【答案】D
【详解】小明用三合一充电器给三部手机同时充电时,三部手机之间互不影响,是并联的关系。
A.三部手机的规格不一定相同,根据并联电流规律可知,这三部手机的充电电流不一定相等,故A错误;
B.根据并联电流规律可知,若拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流减小,故B错误;
C.给手机充电时电池消耗电能,相当于用电器,将电能转化为化学能,故C错误;
D.根据并联电压规律可知,这三部手机的充电电压一定相等,故D正确。
故选D。
2.如图所示的电路,闭合开关,电路正常工作,图中电流表A1、A2对应的示数为I1、I2,电压表V1、V2对应的示数为U1、U2下列说法正确的是( )
A.灯泡L1、L2是并联
B.I1<I2,U1=U2
C.电压表V1测灯泡L1的电压
D.电流表A2测的是通过灯L1、L2的电流之和
【答案】C
【详解】由图分析可知,、串联,电流表A1和A2测电路中的电流,根据串联电路电流特点可知,;电压表测两端的电压,电压表测电源电压,即和的总电压,根据串联电路电压特点可知,,故选C。
3.如图,甲、乙、丙是电压表或电流表。闭合开关后,、均发光。甲、乙、丙三个电表的数值依次为1.4、2.8、1.6(单位是或)。下列说法正确的是( )
A.电源电压为
B.甲表的示数为
C.通过的电流为
D.灯泡断路时,乙表示数变小
【答案】C
【详解】闭合开关后,、均发光。假设甲、丙是电压表,则甲测电源两端的电压,丙测两端的电压,所以甲表的示数要大于丙表的示数,不符合题意,所以甲、丙是电流表,乙是电压表,则电源电压为2.8V。由电路图可知,此时电路为并联电路,甲表测通过的电流,丙表测干路电流,所以通过的电流为
由并联电路特点可知,当部分用电器断路时,电压表示数不变,即乙表示数不变,故ABD错误,C正确。
故选C。
4.如图所示电路、闭合开关、、小灯泡和正常发光,下列关于该电路的说法正确的是( )
A.电流表只测通过的电流 B.电压表被短路无示数
C.电子从右向左通过的灯丝 D.只断开,电流表示数变小
【答案】D
【详解】AB.分析电路可知,、并联,开关在干路上,在支路上,电流表在干路上,则电流表测量干路电流,电压表与、并联,测量并联电路的电压,故AB错误;
C.由图可知,电路中电流由右向左通过的灯丝,电子带负电,所以电子从左向右通过的灯丝,故C 错误;
D.并联电路中干路电流等于各支路电流之和,只断开时,灯所在支路断路,则电流表示数变小,故D正确。
故选D。
5.如图所示的电路中,电源电压恒为 4.5V,R1、R2是定值电阻,当开关 S 闭合时,电压表 V2的示数为 1.5V,则正确的是( )
A.R1两端的电压为 3V B.R2两端的电压为 3V
C.电压表 V1测 R1两端的电压 D.电压表 V2测 R1两端的电压
【答案】A
【详解】BD.由图可知,与串联,当开关 S 闭合时,电压表并联在两端,测量两端电压,则两端电压,故BD错误;
A.根据串联电路“总电压等于各用电器两端电压之和”,可得 两端电压
故A正确;
C.电压表并联在电源两端,测量电源电压,故C错误。
故选 A。
6.如图所示的电路,闭合开关后,电压表和的指针偏转角度相同,则下列说法正确的是( )
A.电压表测电源正负极间电压 B.电压表测小灯泡两端电压
C.电压表和的测量值不相同 D.小灯泡和的规格是相同的
【答案】C
【详解】分析实物图,和串联,电压表测两端电压,电压表测电源电压,闭合开关后,电压表和的指针偏转角度相同,所以,因此电压表和的测量值不同,根据串联电路电压的规律,此时两端电压为
根据串联电路分压原理,可得,所以小灯泡和的规格不同。
故C正确,ABD错误。
故选C。
7.如图所示的电路中,L1、L2是两个完全相同的灯泡,当开关闭合后,L1、L2均发光,电压表示数为3V,则下列说法正确的是( )
A.电压表测L1两端电压
B.开关断开后,灯泡L2发光
C.电压表测电源两端电压
D.开关断开后,电压表示数为3V
【答案】A
【详解】AC.电压表并联在L1两端,测两端电压,故A正确,C错误;
B.开关断开后,电路为电压表与串联,电压表相当于断路,电路电流几乎为0,几乎不发光,故B错误;
D.开关闭合时,L1两端电压为3V,又L1、L2是两个完全相同的灯泡,所以L2两端电压也为3V,由串联电路中电压的规律可知,电源电压为
开关断开后,电压表串联在电路中,示数等于电源电压,故D错误。
故选A。
8.如图甲所示,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.3A,则下列说法正确的是( )
A.电流表A1测灯泡L1的电流
B.灯泡L1和L2为串联
C.通过灯L1的电流为1.2A
D.灯泡L1与L2两端的电压之比为4:1
【答案】C
【详解】ABC.由图甲可得与并联,测的电流,测干路电流,故量程为0~3A,分度值为0.1A,读数为1.5A,通过的电流
故AB错误,C正确;
D.在并联电路中,各支路用电器两端的电压相等,都等于电源电压,则灯泡L1与L2两端的电压之比为1:1,故D错误。
故选C。
二、填空题(共6题)
9.两节新干电池串联的总电压为_____V;有一种装饰用的“满天星”彩灯,一组有100只相同的小灯泡串联,将它们接在220V的家庭电路中,每只灯泡两端电压是_____V。
【答案】 3 2.2
【详解】[1] 一节新干电池的电压为1.5V,根据串联电路总电压等于各部分电路电压之和,两节新干电池串联的总电压为
[2] 串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和,100只相同的小灯泡串联在220V电路中,每只灯泡两端的电压为
10.如图所示,电源电压恒为3V。闭合开关S,电压表的示数为0.5V,则灯泡L2两端的电压为____V,通过灯泡L1与L2的电流之比为______。
【答案】 2.5 1∶1
【详解】[1]由电路图可知,两灯泡串联接入电路中,电压表测灯泡两端的电压,根据串联电路的电压规律可知,灯泡两端的电压为
[2]闭合开关S,由电路图可知,两灯泡串联接入电路中,根据串联电路的电流规律可知,灯泡与的电流之比为1∶1。
11.如图所示的电路,两灯泡规格相同,电阻均为10 Ω且保持不变,甲、乙是电压表或电流表,同时闭合开关S1、S2,两灯泡均发光,则两灯泡之间的连接方式是___________,甲、乙两表示数的比值为___________。
【答案】 串联
【详解】同时闭合、,两灯都发光:
若甲、乙均为电流表,会直接将电源正负极连通,造成电源短路,两灯都不发光,排除;
若甲为电流表、乙为电压表:甲会直接连通电源正极,经回到负极,造成电源短路,两灯都不发光,排除;
若甲为电压表、乙为电流表:乙会将右灯短路,只有左灯发光,不符合要求,排除;
因此甲、乙均为电压表,此时两灯串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测右侧灯泡两端电压,两灯泡电阻相同,均为,甲电压表测电源总电压,乙电压表测右侧灯泡两端电压,根据串联分压规律
因此
12.如图,电源电压不变,已知,闭合开关后,电流表的示数0.2A,则电源电压为______V,通过的电流为______A,电流表的示数为______A。
【答案】 3 0.3 0.5
【详解】由电路图可知与并联,并联电路两端电压等于各支路两端电压,应用欧姆定律公式可计算得到电源电压
支路电流
因干路电流表的示数等于各并联支路电流之和,所以电流表的示数为
13.如图甲所示的电路,闭合开关S1、S2,电压表V1、V2的示数如图乙所示。则L1两端的电压是______V;断开开关S2,电压表V1将会______(选填“变为0”、“等于电源电压”或“超量程”)
【答案】 3 超量程
【详解】[1]如图所示,闭合开关S1、S2, 两灯泡串联,电压表V1并联在L2两端,测L2两端电压,V2并联在电源两端,测电源电压,由于在串联电路中各用电器两端电压之和等于总电压,所以电压表V2的示数大于V1的示数,故电压表V2选择大量程,分度值是0.5V,示数为5.5V,电压表V1选择小量程,分度值是0.1V,示数为2.5V,即电源电压为5.5V,灯泡L2两端的电压为2.5V,则灯泡L1两端的电压为
[2]断开开关S2,电压表V1串联在干路上,其示数应为电源电压,而电压表V1使用的量程小于电源电压5.5V,所以会超量程。
14.在如图所示的电路中,电源电压为保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电压表的示数为,已知故障只发生在电阻、中一个。用完好的电阻替换电阻,闭合开关S,若电压表示数变小,故障是______,若电压表示数不变,故障是______;若在M处串联一个电流表,______(选填“能”或“不能”)通过电表的示数或示数变化情况判断出故障。(新接入的元件均完好)
【答案】 R1断路 R2短路 能
【分析】当电路断路时:电压表测断路处的电压等于电源电压;测没断路的用电器的电压为零;电流表在任何位置都是零。当电路短路时:电压表测短路处的电压等于零;测没短路的用电器的电压比原来增大;电流表示数变大。
本题通过分析电路连接方式、故障现象以及元件替换和添加后的现象来判断故障,关键是要理解串联电路的特点和故障时电表的示数变化。
【详解】如果电压表示数大于0小于,则说明断路,因为此时电路中只有和串联,电压表测量的是两端的电压。如果电压表示数等于,则说明短路,因为此时电路中只有和串联,电压表测量的是电源电压。在M处串联一个电流表,可以测量电路中的电流,通过电流的变化判断电路中是否存在断路或短路,因此能判断故障。
三、实验题(共2题)
15.同学们为了“探究串联电路的电压关系”,设计的实验电路如图甲所示。
(1)小明根据图甲正确连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,换用________重新实验;
(2)改正错误后,闭合开关,发现灯泡L1亮,灯泡L2不亮,电压表有示数,电路中的故障是_____;
(3)排除故障继续实验,第1次实验发现两灯泡两端的电压相等,是由于他们使用了规格_____(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(4)根据表格得出的结论是:在串联电路中电路两端总电压等于各用电器两端的电压_____;
实验次数
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联总电压/V
1
1.5
1.5
3.0
2
1.5
3.0
4.5
3
1.5
4.5
6.0
(5)接下来同学们想“探究串联电路的电流关系”,应将电流表_____(选填“串联”或“并联”)接入电路。
【答案】(1)的量程
(2)灯泡短路
(3)相同
(4)之和
(5)串联
【详解】(1)图乙中电压表指针偏转过小,说明量程选大了,为了更准确,应换用小量程重新实验,因为小量程测量更精确。
(2)电路是串联的,灯泡亮,说明电路是通路,灯泡不亮,电压表有示数,则可能是灯泡L2发生短路。
(3)串联时,若灯泡规格相同,则两灯泡两端的电压才会相等,所以这里用了规格相同的小灯泡。
(4)表格里每次总电压都是两个灯泡两端的电压相加,所以结论是:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。
(5)电流表要测量电路中的电流大小,应与之串联接在电路中,所以探究串联电路电流关系时电流表要串联接入电路中。
16.小明实验小组在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
实验次数
1
2.6
1.9
4.5
2
2.2
2.2
4.5
3
2.9
1.6
4.5
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他应对电压表进行的正确操作是______。
(2)检查电路无误后闭合开关,用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压分别为、、,得到的数据记录在表格中,分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是______(用字母表示)
(3)小组成员小杨根据某一次实验数据即得出了实验结论,同学们对小杨获得实验结论的方法进行了评价,并提出了改进措施,你认为正确的是( )
A.获得结论的方法正确,无需再进行改进
B.获得结论的方法不科学,应换规格不同的灯泡多次实验
【答案】(1)对电压表进行调零
(2)
(3)B
【详解】(1)连接电路前电压表指针未指向零刻度线,正确操作是对电压表进行调零。
(2)根据表中数据,第1次
第2次
,在实验误差允许范围内;第3次
可发现
这表明在串联电路中,总电压等于各部分两端电压之和。
(3)为了得到普遍性的结论,应该换用不同规格的小灯泡,多进行几组实验,这样得到的实验结论才更科学,故B符合题意,A不符合题意。故选B。
四、计算题(共2题)
17.如图甲所示的电路,电源电压为3V,当闭合开关S,灯泡正常发光,电流表的示数分别如图乙、丙所示,问:
(1)灯泡的两端电压分别是多少?
(2)通过灯泡的电流分别是多少?
【详解】(1)由图甲可知,灯泡与并联,已知电源电压,根据并联电路电压规律:并联电路各支路两端电压等于电源电压,因此
(2)由电路结构可知,电流表测干路总电流,电流表测支路的电流,电流表选用量程,分度值为,读数得干路总电流,电流表选用量程,分度值为,读数得通过的电流,根据并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和,因此通过的电流
18.如图所示,电压表V1、V2的规格相同,闭合开关S,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V,电流表的示数如图乙所示。求:
(1)此时灯L1和L2的连接方式以及通过灯泡L1的电流;
(2)电源电压;
(3)若灯泡L2短路了,此时电压表V1和电压表V2的示数。
【详解】(1)由电路图可知,由于电压表相当于断路,该电路中电流只有一条路径,因此L1与L2串联;电流表接量程,分度值为0.02A,读数为0.26A;由于串联电路中电流处处相等,因此通过L1的电流为0.26A。
(2)电压表V1测L1两端电压,即,电压表V2测L2两端电压,即,串联电路总电压等于各部分电压之和,因此电源电压
(3)L2短路后,L2相当于导线,电路中只有L1接在电源两端,V1测L1两端电压,等于电源电压,因此V1示数为12V;V2并联在L2和电流表两端,电流表也可看作导线,电压表V2被短路,因此V2示数为0V。
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第13讲 串、并联电路中电压的规律
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
概念建构:梳理核心概念,形成知识框架
考点精讲:聚焦常考要点,讲清逻辑
例题精析:典型题目带路,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
关键词
学习目标导航
串联电压规律
并联电压规律
探究串、并联电路中电压的规律
1.熟悉探究串、并联电路电压特点的实验流程,掌握器材选用、接线方法与多次测量的实验目的。
2.熟记串联电路电压规律:总电压等于各用电器两端电压之和U=U1+U2,能结合实例完成相关计算与应用。
3.熟记并联电路电压规律:各支路两端电压都等于电源电压U=U1=U2,会利用规律解决实际题型。
4.掌握三类典型故障:电流表有示数电压表无示数、电压表有示数电流表无示数、两表均无示数的故障成因,能快速定位故障位置。
学习重点:串并联电路电压规律、利用电压规律计算、三种典型电路故障判断。
学习难点:结合电路图分析故障原因、混联电路中电压规律的灵活运用。
情|境|启|思
家用电器通常要并联在电路中,而节日小彩灯有的是串联,有的是并联。小彩灯串联时,电压之间有什么关系?并联时,电压之间又有什么关系?
概|念|构|建
1、串联电压规律:总电压等于各用电器两端电压 ,U=U1+U2。
2、并联电压规律:各支路两端电压 电源电压,U=U1=U2。
3、实验要点:更换不同规格灯泡多次实验,排除偶然性,总结 。
深|研|精|炼
知识点01 探究串联电路中的电压规律实验
提出问题
两个或两个以上用电器组成的串联电路中,各用电器两端电压与电源两端电压有什么关系
实验目的
探究串联电路中电压有什么规律
猜想与假设
(1)与串联电路电流关系一样,处处相等。
(2)各用电器两端电压之和可能等于电源两端的电压。
(3)各用电器两端的电压可能与电源两端的电压相等。
设计实验
分别按甲、乙、丙所示电路图连接实物电路,其中两灯泡规格相同,测出A、B间的电压UAB,B、C间的电压UBC,A、C间的电压UAC,并分析三者间有何关系;换用不同规格的小灯泡重复实验,观察上述关系是否仍然成立。
进行实验与收集证据
(1)调节电压表指针归零;
(2)按照电路图连接好实物电路,并检查电路是否连接无误;
(3)分别将电压表接在A和B、B和C、A和C两点,将测得的电压记录在数据表格中;
(4)换用不同规格的小灯泡,重复上述步骤
实验次数
A、B间电压U1/V
B、C间电压U2/V
A、C间电压U/V
1
1.5
1.5
3.0
2
1.8
1.2
3.0
3
2.1
0.9
3.0
……
归纳总结
(1)由实验数据可得:U=U1+U2;当两个灯泡规格相同时,U1=U2;当两个灯泡规格不同时,U1≠U2;
(2)结论:串联电路中,电源两端电压等于各个用电器两端电压之和,即U=U1+U2
特别提醒
(1)连接实物电路图,可对照电路图按一定的顺序(从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极),逐个顺次连接。
(2)在连接实物电路过程中,开关要处于断开状态,防止电路出现短路而烧坏电源。
(3)电压表要并联在被测电路两端,同时要注意让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,并采用试触法选择合适的量程。
(4)闭合开关进行实验之前,要检查电路的正确性,确定没有错误后,方可进行实验。
(5)实验中,每次读数后,应及时断开开关,以节约用电。
(6)记录实验数据时,要如实记录,不能随意改动数据,更不能“凑数”。
(7)实验时多次测量避免偶然性,以验证串联电路电压分配规律。
【例1】小亮在探究“串联电路的电压规律”实验中,连接了如图甲的电路,电源为两节新干电池。
(1)闭合开关,用电压表测量两端的电压时,电压表示数如图乙,为了使本次测量结果更精确,接下来的步骤应该是: (填字母);
A.断开开关,将电压表更换为小测量范围 B.断开开关,将电压表重新调零
(2)闭合开关开始实验后,两灯正常工作,一段时间后突然两灯都熄灭,电压表示数增大为电源电压,若故障只出现在两个灯上,且只有一处故障,故障可能是_____;(选填“断路”“短路”“断路”或“短路”)
(3)用电压表分别测出的和两端电压及电源两端电压的值分别为、、,经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压规律是_____(用公式表示);
实验次序
/V
/V
/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(4)下列实验中进行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.探究摩擦力大小的影响因素。
(5)小亮为了不反复拆接电压表,设计了图丙所示的电路,他的思路是:只闭合开关和,电压表测两端的电压;只闭合开关和,电压表就可以测两端的电压。请你评估一下这种设计存在的问题是:________。
【探究归纳】在串联电路中,用电压表分别测量各用电器两端电压及电源总电压,发现串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,实验时需注意电表正确连接、量程选择及多次测量避免偶然性,以验证串联电路电压分配规律。
【即练1】2025年扬州市区实验操作考试某同学抽签试题:“探究串联电路电压特点”,他按如图甲所示连接电路,闭合开关后,用电压表分别测量、、三处电压。关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A.实验中必须用两个规格相同的小灯泡进行实验
B.实验时电压表示数出现,且不为0,可能是A、B之间发生了断路
C.测出间电压后,保持B不动,将电压表连线由A改接到C,即可测出
D.连接好电路,闭合开关后电压表示数出现如图乙所示的情况,必须将电压表校零
【即练2】下列是某实验中的三个电路图,请仔细观察后回答。
(1)该实验探究的问题是_______;
(2)如图所示是未完成连接的实物电路,请在图中用笔画线代替导线按要求完成电路连接,要求:两灯串联,电压表测量小灯泡两端电压,导线不能交叉;
(3)正确连接好电路后闭合开关,小明发现两灯都不发光,此时电压表无示数。把电压表改接在两端,测得电压表的示数为;然后把电压表改接在电源两端,测得电压表的示数为。已知导线和接线柱全部完好,则故障可能是___________;
(4)小明进行了多次测量,并将实验数据记录在表中:
次数
1
3.0
2.0
1.0
2
3.0
1.8
1.2
3
3.0
1.6
1.5
小明设计的表格不规范,请你指出该表格存在的问题是___________;同学们对第3次实验数据的有效性提出了质疑,以下对数据的处理方法更合理的是___________;(选填字母)
A.尊重实验事实,允许测量误差的存在 B.分析数据时,排除第3次实验的数据
最终可得出结论:_______;(用文字表达)
(5)实验过程中,小明还观察到串联的两灯亮度不同,结合所学知识可知通过两灯的电流_______(选填“相等”或“不相等”)。
知识点02 探究并联电路中的电压规律实验
基本实验
探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系
提出问题
两个或两个以上用电器并联,那么各支路用电器两端电压与电源电压关系如何
猜想与假设
(1)各支路用电器两端电压可能都相等,且等于电源电压;
(2)各支路用电器两端电压不相等,它们的和等于电源电压
设计并进行实验
(1)如图所示,选用两个规格相同的小灯泡并联在电路中,分别将电压表并联在A和B、C和D、E和F两点,测出相应的电压值(所用电压为两节串联的干电池),将数据填入表中。
(2)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;
(3)分别选用两个规格相同和规格不同的小灯泡,所用电压为三节干电池,重复上述步骤。
实验数据
实验次数
A、B之间的的电压U1/V
C、之间的电压U2/V
E、F之间的电压U/V
1
3
3
3
2
3
3
3
3
4.5
4.5
4.5
4
4.5
4.5
4.5
……
分析论证
分析实验数据可知,灯泡并联在电路中时,各灯泡两端电压相等,且等于电源电压,即U=U1=U2。该结论可表述为:并联电路中,各支路两端电压相等。
特别提醒
(1)只测一组数据得出结论具有偶然性,要想得到普遍规律应多次实验,多次实验时可以更换灯泡规格也可以改变电池节数;
(2)选用相同规格的灯泡具有特殊性,要想得到一般规律应选用不同规格的灯泡再进行多次实验。
【例2】在探究“并联电路的电压特点”实验中,小方使用了两个相同的灯泡;
(1)如图1是小方已经完成的实物图如图2所示的电路中,将电压表并联在a、b两点时,闭合开关,电压表的示数如图2所示,电压表的示数为 ________V;
(2)依次将电压表并联到电路中的a和b、c和d、e和f两点,小方发现电压表示数相等,由此他得出结论:并联电路中,各支路两端的电压相等;此结论 ________(选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是:____________________;
(3)小方改进实验之后,经过多次测量得到了如表实验数据,其中明显错误的数据是 __________;出现这种错误的原因是 ____________________;
实验次数
ab之间的电压Uab/V
cd之间的电压Ucd/V
ef之间的电压Uef/V
1
2.9
2.9
2.9
2
2.9
2.9
2.9
3
2.9
2.9
14.5
(4)排除错误的数据并且改正之后,分析表格可知,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是:________________。(写表达式)
【探究归纳】用电压表分别测并联电路中各支路用电器两端电压及电源电压,发现各支路两端电压相等且等于电源电压,实验时要正确连接电表、选合适量程并多次测量,以验证并联电路各支路电压与电源电压的关系。
【即练3】小双同学在探究“串并联电路中电压的特点”的实验中,她连接的电路如图所示,电源电压不变,各元件均正常,闭合开关时,下列分析正确的是( )
A.小灯泡L1和L2串联 B.电压表测量L1的电压
C.小灯泡L1和L2都亮 D.电压表示数约为电源电压
【即练4】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)小明用两个相同的小灯泡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)小明完成第一次实验,并把数据记录在表中后,为了使结论更具普遍性,接下来他的操作是:______________________,多次测量并记录实验数据。
2.8
2.8
2.8
在纠正了上面实验中的问题后,小明继续探究“并联电路中的电流特点”的实验:
(3)在A处安装电流表并闭合开关后,电流表示数为0.1A,小明猜想:电流经过用电器后,大小应该有所衰减,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。看到现象是________,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,灯突然熄灭,此时电流表的读数会________。(选填“增大”“减小”或“不变”)
知识点03 串、并联电路的电压规律应用
1、串、并联电路的电压规律
(1)串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;数学表达式: 。
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,等于总电压。数学表达式: 。
2、对比记忆串联电路的电压规律和电流规律
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
特别提醒
(1)首先明确电路的串、并联关系,必要时对电路进行等效处理,并画出电路图。
(2)弄清楚电压表测量哪一部分电路的电压、根据题中的条件判断出电压表的量程。
(3)根据串、并联电路的电压规律进行分析计算。
【例3】如图所示,电源电压是3V且不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯两端的电压为_______V;若断开开关,电压表示数将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。S闭合过一段时间后,只有一盏灯熄灭且两个电表示数都变大,则故障是_______。
【归纳总结】串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和,而并联电路中各支路用电器两端电压相等且等于电源电压,这两种电路的电压规律可通过电压表测量验证,是分析和设计电路的重要依据。
【即练5】如图所示电路,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片P,关于电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2以及灯泡的亮度,描述正确的是( )
A.I1变小,I2不变,灯泡亮度不变 B.I1变大,I2变大,灯泡亮度变暗
C.I1不变,I2变大,灯泡亮度不变 D.I1变大,I2变大,灯泡亮度不变
【即练6】如图甲所示电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转角度相同。指针位置均如图乙所示,灯泡L₁两端电压为______V,若将开关S断开,将、换成两个不同规格的灯泡,并将两个电压表都换成电流表,电流表指针偏转角度均如图丙所示,则此时通过灯泡、的电流之比为______。
【即练7】如图所示。电源电压为12V,V1示数为10V,V2示数为8V,则:
(1)灯泡L1,L2、L3两端电压分别是多大?
(2)若把电压表V1换成电流表A1,电压表V2换成电流表A2,A1表示数为2A,A2表示数为1.5A,干路电流为2.8A,请问通过L1、L2、L3的电流分别为多少?
一、单选题(共8题)
1.如图所示是小明用三合一充电器给三部手机同时充电的情景,下列说法正确的是( )
A.这三部手机的充电电流一定相等
B.若拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流保持不变
C.给手机充电时电池相当于用电器,将化学能转化为电能
D.这三部手机的充电电压一定相等
2.如图所示的电路,闭合开关,电路正常工作,图中电流表A1、A2对应的示数为I1、I2,电压表V1、V2对应的示数为U1、U2下列说法正确的是( )
A.灯泡L1、L2是并联
B.I1<I2,U1=U2
C.电压表V1测灯泡L1的电压
D.电流表A2测的是通过灯L1、L2的电流之和
3.如图,甲、乙、丙是电压表或电流表。闭合开关后,、均发光。甲、乙、丙三个电表的数值依次为1.4、2.8、1.6(单位是或)。下列说法正确的是( )
A.电源电压为
B.甲表的示数为
C.通过的电流为
D.灯泡断路时,乙表示数变小
4.如图所示电路、闭合开关、、小灯泡和正常发光,下列关于该电路的说法正确的是( )
A.电流表只测通过的电流 B.电压表被短路无示数
C.电子从右向左通过的灯丝 D.只断开,电流表示数变小
5.如图所示的电路中,电源电压恒为 4.5V,R1、R2是定值电阻,当开关 S 闭合时,电压表 V2的示数为 1.5V,则正确的是( )
A.R1两端的电压为 3V B.R2两端的电压为 3V
C.电压表 V1测 R1两端的电压 D.电压表 V2测 R1两端的电压
6.如图所示的电路,闭合开关后,电压表和的指针偏转角度相同,则下列说法正确的是( )
A.电压表测电源正负极间电压 B.电压表测小灯泡两端电压
C.电压表和的测量值不相同 D.小灯泡和的规格是相同的
7.如图所示的电路中,L1、L2是两个完全相同的灯泡,当开关闭合后,L1、L2均发光,电压表示数为3V,则下列说法正确的是( )
A.电压表测L1两端电压
B.开关断开后,灯泡L2发光
C.电压表测电源两端电压
D.开关断开后,电压表示数为3V
8.如图甲所示,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.3A,则下列说法正确的是( )
A.电流表A1测灯泡L1的电流
B.灯泡L1和L2为串联
C.通过灯L1的电流为1.2A
D.灯泡L1与L2两端的电压之比为4:1
二、填空题(共6题)
9.两节新干电池串联的总电压为_____V;有一种装饰用的“满天星”彩灯,一组有100只相同的小灯泡串联,将它们接在220V的家庭电路中,每只灯泡两端电压是_____V。
10.如图所示,电源电压恒为3V。闭合开关S,电压表的示数为0.5V,则灯泡L2两端的电压为____V,通过灯泡L1与L2的电流之比为______。
11.如图所示的电路,两灯泡规格相同,电阻均为10 Ω且保持不变,甲、乙是电压表或电流表,同时闭合开关S1、S2,两灯泡均发光,则两灯泡之间的连接方式是___________,甲、乙两表示数的比值为___________。
12.如图,电源电压不变,已知,闭合开关后,电流表的示数0.2A,则电源电压为______V,通过的电流为______A,电流表的示数为______A。
13.如图甲所示的电路,闭合开关S1、S2,电压表V1、V2的示数如图乙所示。则L1两端的电压是______V;断开开关S2,电压表V1将会______(选填“变为0”、“等于电源电压”或“超量程”)
14.在如图所示的电路中,电源电压为保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电压表的示数为,已知故障只发生在电阻、中一个。用完好的电阻替换电阻,闭合开关S,若电压表示数变小,故障是______,若电压表示数不变,故障是______;若在M处串联一个电流表,______(选填“能”或“不能”)通过电表的示数或示数变化情况判断出故障。(新接入的元件均完好)
三、实验题(共2题)
15.同学们为了“探究串联电路的电压关系”,设计的实验电路如图甲所示。
(1)小明根据图甲正确连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,换用________重新实验;
(2)改正错误后,闭合开关,发现灯泡L1亮,灯泡L2不亮,电压表有示数,电路中的故障是_____;
(3)排除故障继续实验,第1次实验发现两灯泡两端的电压相等,是由于他们使用了规格_____(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(4)根据表格得出的结论是:在串联电路中电路两端总电压等于各用电器两端的电压_____;
实验次数
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联总电压/V
1
1.5
1.5
3.0
2
1.5
3.0
4.5
3
1.5
4.5
6.0
(5)接下来同学们想“探究串联电路的电流关系”,应将电流表_____(选填“串联”或“并联”)接入电路。
16.小明实验小组在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
实验次数
1
2.6
1.9
4.5
2
2.2
2.2
4.5
3
2.9
1.6
4.5
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他应对电压表进行的正确操作是______。
(2)检查电路无误后闭合开关,用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压分别为、、,得到的数据记录在表格中,分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是______(用字母表示)
(3)小组成员小杨根据某一次实验数据即得出了实验结论,同学们对小杨获得实验结论的方法进行了评价,并提出了改进措施,你认为正确的是( )
A.获得结论的方法正确,无需再进行改进
B.获得结论的方法不科学,应换规格不同的灯泡多次实验
四、计算题(共2题)
17.如图甲所示的电路,电源电压为3V,当闭合开关S,灯泡正常发光,电流表的示数分别如图乙、丙所示,问:
(1)灯泡的两端电压分别是多少?
(2)通过灯泡的电流分别是多少?
18.如图所示,电压表V1、V2的规格相同,闭合开关S,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V,电流表的示数如图乙所示。求:
(1)此时灯L1和L2的连接方式以及通过灯泡L1的电流;
(2)电源电压;
(3)若灯泡L2短路了,此时电压表V1和电压表V2的示数。
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