第16.2节 串、并联电路中电压的规律(高效培优·讲义)物理新教材人教版九年级全一册
2026-07-26
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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 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.31 MB |
| 发布时间 | 2026-07-26 |
| 更新时间 | 2026-07-26 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58951930.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦串、并联电路中电压的规律这一核心知识点,系统梳理串联电路总电压等于各用电器电压之和(U=U₁+U₂)、并联电路各支路电压相等且等于电源电压(U=U₁=U₂)的规律,通过实验探究、规律应用、故障分析构建完整知识脉络,提供实验操作要点、数据记录方法、故障判断技巧等学习支架。
该资料以科学探究为核心,设计完整实验流程培养学生问题提出、证据收集、结论总结能力,通过故障分析(如电压表无示数判断)渗透科学推理思维,结合家庭电路实例强化物理观念。课中辅助教师实验教学,课后通过分层练习、真题演练帮助学生巩固知识,查漏补缺。
内容正文:
第16.2节 串、并联电路中电压的规律
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 串联电路中的电压规律
考点02 并联电路中的电压规律
03 避坑指南·解题通法
角度01 探究串联电路和并联电路中电流的特点
角度02 串联电路的电压规律及应用
角度03 并联电路的电压规律及应用
角度04 电流表正常而电压表无示数时的故障
角度05 电压表有示数而电流表无示数时的故障
角度06 电流表电压表均无示数时的电路故障
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.实验得出串联电压规律:总电压等于各用电器两端电压之和(U=U1+U2)。
2.实验得出并联电压规律:各支路两端电压相等,等于电源电压(U=U1=U2)。
3.能结合电流、电压规律综合计算串并联电路。
4.会设计实验、记录数据,分析实验故障。
1.梳理实验操作要点,总结电压表测部分 / 总电压的接线方法。
2.串联分压、并联等压规律对比记忆,配套综合计算题训练。
3.分析电压表无示数、示数等于电源电压等常见故障。
知识导图
考点01 串联电路中的电压规律
探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的规律
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
【深化点拨】
1.实验注意事项
(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。
2.串联电路中的电压规律的解题方法点拨
(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。
1.如图所示,在探究串联电路中的电压关系时。小明同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为,,,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
B.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
C.整理器材,结束实验
D.分析数据,得出结论
【答案】A
【详解】用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为,,,说明两个小灯泡是同一规格的,但一组数据具有很大的偶然性,因此为了得到普遍规律,接下来的操作应是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性。
故选A。
2.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。
考点02 并联电路中的电压规律
探究并联电路的电压规律
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。
【深化点拨】
1.实验注意事项
(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。
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。
1.如下图所示的电路中,开关S闭合后,两个灯泡的连接方式和电压关系是( )
A.串联,L1两端电压大于L2两端电压 B.串联,L1两端电压等于L2两端电压
C.并联,L1两端电压等于L2两端电压 D.并联,L1两端电压大于L2两端电压
【答案】C
【详解】由题图可知,两个灯泡的两端分别连接在一起,然后接到电路中,这种连接方式是并联。并联电路中各支路两端的电压相等,所以L1两端电压等于L2两端电压。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.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
【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。
串、并联电路中电压的规律的综合应用及解题步骤
1.串联电路电压规律:必须“分清”总压与分压
(1)公式: U总=U1+U2+…
理解:在串联电路中,电源两端的总电压等于各用电器两端电压之和。这就好比一段路程被分成了几段,总长度等于各段长度之和。
特例注意:只有当串联的两个灯泡规格完全相同时,它们分得的电压才相等( U1=U2)。如果规格不同,电阻大的灯泡分得的电压更大。
(2)易错示范:
错误观点:“串联电路中,每个灯泡两端的电压都等于电源电压。”
正确理解:这是并联电路的特点。串联电路中,电压是“分配”的,单个灯泡电压通常小于电源电压。
2.并联电路电压规律:必须“记住”处处相等
(1)公式:U总=U1=U2=…
理解:在并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压。这就好比所有支路都直接“接”在电源的正负极上,大家享受的“水压”是一样的。
应用:家庭电路中,所有电器(灯、电视、冰箱)都是并联的,所以它们两端的电压都是220V。
(2)解题技巧:看到并联电路,无论支路上的灯泡亮暗如何、电阻大小如何,只要它们是并联的,它们两端的电压就一定相等。
3.故障分析进阶:利用电压表“定位”断路点
(1)当电路出现故障(通常是断路)时,电压表的示数情况是判断故障点的关键:
电压表有示数(接近电源电压):说明电压表两接线柱到电源两极之间的电路是连通的,断路点就在电压表并联的那部分电路(例如灯泡L1断路)。此时电压表串联在电路中测电源电压。
电压表无示数:说明电压表两接线柱到电源两极之间存在断路,或者电压表被短路。如果电流表也无示数,通常是电压表并联部分之外的地方断路了(例如L2断路,导致电压表无法连通电源)。
(2)易错示范
错误判断:电压表有示数,就认为电路一定是通路。
正确理解:电压表有示数只能说明它自己与电源构成了通路,但主电路可能是断开的(即电压表串联在电路中)。
角度01 探究串联电路和并联电路中电流的特点
1.某同学连接好电路,如图所示,闭合开关后把电压表依次接在a、b,b、c,c、d,d、e,e、a两端,测得的电压分别为0、3V、0、0、3V。以下判断正确的是( )
A.此时a、c两端的电压为0
B.此时b、d,b、e,c、e两端的电压均为3V
C.电压表共有5种连接方式测量小灯泡两端的电压
D.在只有一个用电器的电路中,用电器两端的电压与电源两端的电压相等
【答案】D
【详解】A.由题意可知,、,根据串联电路电压规律,,故A错误;
B.由题意可知,、、、、,则,,,故B错误;
C.测量小灯泡两端电压的连接方式为:b、c,b、d,b、e,a、c,a、d,a、e共6种,故C错误;
D.在只有一个用电器的电路中,导线电阻可忽略不计,用电器两端的电压与电源两端的电压相等,故D正确。
故选D。
2.在“探究串联电路中的电压特点”的实验中:
次序
1
1.8
1.2
3.0
2
1.4
1.6
3.0
3
2.0
1.0
3.0
(1)请根据图甲电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整,使电压表测量灯泡两端的电压;
(2)闭合开关后,灯泡均不发光,电压表的示数为3V,则故障可能是____________;
(3)排除故障后,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,分析数据可知,串联电路中的电压特点是____________(用表中字母表示)。
【答案】(1)
(2)灯泡断路
(3)
【详解】(1)把灯泡、串联,电源由两节干电池串联组成,电压为3V,所以电压表选择0 - 3V量程。将电压表并联在两端,且电流从电压表正接线柱流入,负接线柱流出。如图所示:
(2)闭合开关后,灯泡均不发光,说明电路可能存在断路。而电压表的示数为3V,接近电源电压,这表明电压表与电源正负极连通,那么故障很可能是与电压表并联的灯泡断路,电压表串联在电路中,测量的就是电源电压。
(3)分析表格中的数据,第一次:
第二次:
第三次:
由此可以得出串联电路中的电压特点是
即串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。
3.小华在做“探究串联电路电压的特点”实验时,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关应该______________,这是为了防止连接电路时因连接错误而损坏元件,请根据图甲所示的电路图,帮助他在图乙中用笔画线替代导线,将未连接好的实物电路补充完整______;
(2)小华根据图甲所示的电路图连接了电路后,闭合开关S后,发现两灯均不亮,他拿来电压表进行检测:将电压表并联在两端时,电压表有示数;将电压表并联在两端时,电压表无示数,已知电路中只有一处故障,且发生在灯泡上,则故障是_________________ ;
(3)排除故障后用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压、和,其中第3次实验测时,电压表的示数如图丙所示,读数为____________V。多次实验并记录数据如下表,分析表中数据,可得到结论:______________(用表格中的物理量符号表示);
实验次序
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.0
2.0
3.0
2
1.3
1.7
3.0
3
1.8
3.0
(4)有同学分析实验数据后得出“顺着电流方向各用电器两端的电压越来越小”的结论,为了验证这一结论是否正确,应该进行的操作是_______________,若发现 ________________,则该同学的观点是错误的;
(5)如图丁所示,小华利用原有的器材,又进行了“探究并联电路的电压的特点”实验,小华使用了两个相同的灯泡;依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间,闭合开关发现电压表示数相等,由此他得到结论:并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等。此结论___________(选填“可靠”或“不可靠”),接下来应该进行的操作是断开开关,_____________(选填标号);
A.更换两个不同规格的灯泡,多次实验
B.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
(6)小华发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯两端的电压分别为和,则__________________(选填“>”“<”或“=”);
(7)评估交流环节,有同学得出了“串联电路各部分电压相等”的结论,你认为他得出该错误结论的原因是 _____________ 。
【答案】(1) 断开
(2)灯断路
(3) 1.2
(4) 将灯、的位置交换,再次实验 顺着电流方向各用电器两端的电压不一定越来越小
(5) 不可靠 A
(6)=
(7)灯、的规格相同
【详解】(1)[1]为保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]如图甲所示,电压表与灯泡并联,测量灯泡两端电压;如图乙所示,电压表上标“3”的正接线柱连接在左端接线柱上,即其与灯泡右端连接,故电压表的负接线柱需与灯泡的左端接线柱相连。
(2)两灯都不亮,电路断路;电压表接有示数,说明两端到电源通路;接无示数,证明断路。
(3)[1]电压表量程,分度值,指针读数。
[2]由表中数据可得串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,即
(4)这是探究串联电路电压规律时的多次实验操作。交换灯泡位置后重复实验,可以检验电压大小与电流方向的关系。若发现顺着电流方向各用电器两端的电压不一定越来越小,则该同学的观点是错误的。
(5)只用两个相同灯泡实验结论具有偶然性,要换不同规格灯泡多次实验。
(6)家庭电路所有用电器并联,并联各支路电压都等于电源电压。
(7)实验选用了规格相同的灯泡,实验样本特殊,结论不具有普遍性。
4.小林在进行“探究串联电路电压特点”的实验,用到的器材有:两只灯泡、两节新干电池(串联)、电压表、开关、导线等。设计电路图如图甲所示,请你回答下列问题:
次数
1
1.0
1.0
2.0
2
1.5
1.5
3.0
3
2.0
2.0
4.0
(1)小林按电路图连接好实物电路后闭合开关,发现两只灯泡都不发光,随即轻轻敲击灯泡,发现两灯泡依然不发光;再敲击灯泡,两灯均闪亮后又熄灭。根据这一现象请你说出电路中出现故障的原因:__________。
(2)排除故障后继续实验。测出图甲中、间电压为,、间电压如图乙所示,为__________V。根据实验数据得出的结论是:串联电路中,总电压大于各导体两端电压之和。你认为出现实验中情况的原因是__________。
(3)更换电源、灯泡和更粗的导线后,重新进行实验,实验数据记录如上表所示,小林得出结论:串联电路中,各部分电路两端的电压相等。这个结论是否可信?_________,接下来应该进行的操作是:_________。
(4)实验结束整理器材,拆除电路时首先需要__________。
【答案】(1)断路(或接触不良)
(2) 1.3 导线和接触点有电阻,分走一部分电压,实验中没有测量这部分电压
(3) 不可信 换不同规格的灯泡进行多次实验
(4)断开开关
【详解】(1)闭合开关后两灯都不发光,说明电路为断路故障;敲击L1 无变化,敲击L2后两灯短暂发光后又熄灭,说明故障出在L2,即L2断路(接触不良),符合现象描述。
(2)电源是两节新干电池,总电压为3V,因此电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,根据指针位置读数为1.3V;
实验中得到总电压大于两个灯泡电压之和,是因为除灯泡外,导线和接触点有电阻,都会分担一部分电压,实验中没有测量这部分电压,因此灯泡的电压之和小于电路总电压。
(3)由表格数据可知,小林每次实验都选用了规格相同的灯泡,得到“各部分电压相等”是特殊情况的偶然结论,不具有普遍性,因此不可信;要得到普遍规律,接下来应换用不同规格的灯泡,多次实验验证。
(4)拆除电路整理器材时,为保证用电安全,首先需要断开开关。
角度02 串联电路的电压规律及应用
5.如图所示,电源电压是6V,电压表的示数是3.6V,则( )
A.R1两端的电压是3.6V B.R2两端的电压是2.4V
C.R2两端的电压是3.6V D.R1和电源电压的总和是3.6V
【答案】C
【详解】由电路图可知,和串联在电路中,电压表测两端电压,所以两端的电压是3.6伏,由串联电路的电压特点可得两端的电压
故选C。
6.如图a所示电路中,当闭合开关和后,两个电压表的指针均为图b所示,则灯泡两端的电压为______;若断开开关,电压表的示数将______(“变大”“变小”“不变”)。
【答案】 6 变大
【详解】 当和都闭合时,与串联,电压表测电源总电压,测两端电压。 串联电路总电压大于单个用电器的电压,两个电压表指针偏转位置相同,说明二者量程不同: 测总电压,使用0~15V量程,分度值0.5V,读数为总电压; 测两端电压,使用0~3V量程,分度值0.1V,读数为,因此两端电压为
断开后,串联接入电路,由于电压表内阻极大,几乎分得全部电源电压,因此电压表的示数变大。
7.如图甲所示的电路中,闭合开关S,电流表的示数如图乙所示,两个相同的电压表的指针都指在电压表表盘的同一位置,如图丙所示。求:
(1)通过L1灯泡的电流;
(2)灯泡L1两端的电压。
【详解】(1)闭合开关S,与串联,电流表测电路中的电流。
电流表选用量程,示数为
因串联电路电流处处相等,故通过灯泡L1的电流为。
(2)闭合开关S,与串联,测电源总电压,测两端电压。
因串联电路总电压大于部分电路电压,且两电压表指针位置相同,故选用量程,选用量程。
的示数为 ,的示数为 ,由串联电路电压规律得
角度03 并联电路的电压规律及应用
8.如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S、S1,小灯泡和均发光,且比亮,两电流表均有示数。下列分析正确的是( )
A.小灯泡和串联
B.电流表测量通过小灯泡的电流
C.只断开开关,电流表示数变小
D.小灯泡比亮,是因为两端的电压大于两端的电压
【答案】C
【详解】A.由电路分析可知,小灯泡L1和L2有两条独立电流路径,属于并联,不是串联,故A错误;
B.电流表A乙与小灯泡L2串联,测量的是通过L2的电流,不是L1的电流,故B错误;
C.闭合S、S1时,干路电流满足,其中I1是L1的电流,I2是L2的电流;只断开S1后,L2支路断路,只有L1工作,此时干路电流,可得,因此电流表A甲的示数变小,故C正确;
D.L1和L2并联,根据并联电路的电压特点,L1两端电压等于L2两端电压,都等于电源电压;灯泡亮度由实际功率决定,L1更亮是因为它的实际功率更大,不是电压更大,故D错误。
故选C。
9.如图所示的电路,闭合开关后电压表V1示数为2.4 V,V2的示数为2.4 V,V的示数应为__________V;电源在电路中的作用是给用电器提供__________(选填”电荷”或“电压”),从而形成电流。
【答案】 2.4 电压
【详解】[1]由图像可知,两灯泡并联,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,电压表V测电源的电压,因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以三电压表的示数相等,均为2.4V。
[2]电源的作用是提供电压,电压是形成电流的原因。
10.如图所示电路,电源电压恒为3V保持不变,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.3 A,求:
(1)灯泡L1两端电压多少?
(2)通过灯泡L1电流多少?
【详解】(1)由电路图可知,灯泡和并联,电流表测量干路总电流,电流表测量通过灯泡的电流。
根据并联电路的电压特点,各支路两端的电压相等且等于电源电压,则灯泡两端的电压
(2)根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和。则通过灯泡的电流为
角度04 电流表正常而电压表无示数时的故障
11.如图所示电路,当开关S闭合后,L1,L2均能发光,电流表、电压表均有示数。过一会儿,有一灯不发光。电流表的示数变大,电压表的示数为零,可能发生的故障是( )
A.L1灯丝断了 B.L1短路 C.L2灯丝断了 D.L2短路
【答案】D
【详解】电流表有示数,说明电路没有断路,即电路出现短路;而电压表的示数为零,说明灯泡L2短路,故选D。
12.如图所示的电路中,用电器是三个定值电阻R1、R2、R3。闭合开关,电路正常工作,电压表示数为1V,电流表示数为0.2A。过了一会儿,电压表示数突然变为零,电流表仍然有示数。已知电路中仅有一处故障,且只发生在定值电阻上,故障可能是______。
【答案】R1短路
【详解】三个电阻串联,电流表测电路的总电流,电压表测两端电压。故障后电流表仍有示数,说明电路是通路,因此故障不是断路,只能是短路故障;电压表示数变为0,说明电压表所测的两端电压为0;若短路时,电压表同时被短路,示数为0,且电路仍然保持通路,电流表有示数,完全符合题意; 若或短路,总电阻减小,电流变大,两端电压(电压表示数)会变大,不符合题意;若任何电阻断路,电路断开,电流表都会无示数,不符合题意;因此故障为短路。
角度05 电压表有示数而电流表无示数时的故障
13.如图所示的电路,闭合开关后,两灯均发光,一段时间后,两盏灯突然都熄灭,且电流表的示数为零,电压表的示数增大,则该电路故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
【答案】A
【详解】CD.由图可知,灯L1与L2串联,电流表测电路电流,电压表测L1两端电压。若L1或L2短路,则另一盏灯泡仍会发光,故CD不符合题意;
A.若L1断路,整个电路断开,电流表示数为零,此时电压表串联在电路中,直接测量电源电压,因此电压表示数增大,故A符合题意;
B.若L2断路,两灯都熄灭,电流表示数为零,电压表无法连接到电源两极,电压表示数为0,故B不符合题意。
故选A。
14.(2026·江西·中考真题)如图所示的电路,闭合开关S,电流表示数为零,两个小灯泡不发光。如果是电路中某一处发生了故障,可将电压表逐一_____联在各电路元件两端进行故障排查。当电压表接在小灯泡两端时,其指针发生偏转,则说明小灯泡发生了_____(选填“断路”或“短路”)故障。
【答案】 并 断路
【详解】使用电压表检测电路故障时,需要将电压表并联在被测元件两端。
该电路为串联电路,闭合开关后电流表无示数、两灯都不发光,说明电路是断路故障,当电压表接在两端时指针偏转,说明电压表的两端可以连通到电源正负极,即以外的电路是完好通路,故障为断路。
角度06 电流表电压表均无示数时的电路故障
15.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
【答案】C
【详解】A.如果灯L1短路,将发生电源短路,两个灯泡都不发光,故A不符合题意;
B.如果灯泡L2短路,将发生电源短路,两灯都不亮,故B不符合题意;
C.如果灯L1断路,此时电路为L2的简单电路,而电源电压保持不变,因此电压表示数不变;由于并联电路中,各支路互不影响,因此通过L2的电流不变,即电流表的示数不变,故C符合题意;
D.如果灯泡L2断路,将没有电流通过L2,电流表示数为零,故D不符合题意。
故选C。
16.如图所示电路,开关S闭合后,两灯正常发光,一段时间后,L1熄灭,电压表无示数,小灯泡亮度变亮______,若两灯均熄灭,电压表和电流表均无示数,则故障可能是______(选填“L1短路”、“L1断路”或“L2断路”)。
【答案】 L1短路 L2断路
【详解】[1]由图可知,当闭合开关时,电流表测量电路中L1所在支路的电流,电压表测量L1两端的电压;串联只有一条电流路径,电流表示数变大,说明L1短路。
[2]若两灯均熄灭,电压表和电流表均无示数,说明电路出现了断路故障,说明电压表与电源不相通,可能是L2断路。
【例1】(2026·湖南·中考真题)在“探究串联电路中电压的特点”的实验中:
(1)连接电路时,开关应处于__________状态;
(2)图甲电路工作时,电压表示数如图乙所示,则UAB=__________V;
(3)要测L1和L2两端的总电压,只需在图甲中更改一根导线的连接位置即可。请在这根导线上画“×”,再画出正确接法的导线,注意导线不交叉;
(4)在测得一组UAB、UCD、UAD的数据并记录后,为得到普遍的规律,接下来的操作是__________。
【答案】(1)断开
(2)1.5
(3)
(4)换用不同规格的灯泡,进行多次实验
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关必须断开,防止接线短路烧坏元件。
(2)电压表接的是0~3V量程,分度值0.1V;指针指在1.5V 刻度处,故。
(3)原图中电压表左侧导线接在灯泡的B接线柱,测的是两端电压,在这根导线上画“×”;将这根导线改接到灯泡右侧的D接线柱;此时电压表并联在、两端,测量总电压。据此作图。
(4)只测一组数据存在偶然性,更换不同规格灯泡重复实验,才能得出串联电路电压普遍规律。
【深化点拨】
(1)电路连接安全规范:连接实物电路时,开关必须断开,防止接线过程出现短路,保护电路元件。
(2)电压表读数方法:读数先确认接入量程,看清对应分度值,视线垂直表盘读数;接线柱决定量程选择。
(3)电压表接线规则:电压表并联在被测电路两端,满足电流 “正进负出”,改动导线时不能造成正负接线柱接反。
(4)实验结论普遍性要求:仅一组实验数据具有偶然性,需要更换不同规格灯泡多次实验,归纳得出串联电路电压普遍规律。
【变式1-1】(2025·四川·中考真题)小苏和同学们对如图所示的家庭电路进行探讨,形成了以下观点,其中不正确的是( )
A.电路中各用电器是串联连接的 B.断开开关S用电器都不能工作
C.同时工作时各用电器电压相同 D.各用电器的工作电流可能不同
【答案】A
【详解】A.由图可知,闭合开关后,各用电器为并联连接,故A错误,符合题意;
B.开关S在干路中,断开后所有用电器均无法工作,故B正确,不符合题意;
C.并联电路中各支路两端电压相等,同时工作时各用电器电压相同,故C正确,不符合题意;
D.各用电器规格不一定相同,根据并联电路电流规律可知,工作时通过的电流可能不同,故D正确,不符合题意。
故选A。
【变式1-2】(2026·四川成都·中考真题)在探究“串联电路中电压的特点”实验中,电路如图所示。闭合开关S后,小丽发现两灯都不发光,电压表示数接近电源电压,原因可能是L1发生了________。排除故障后,小丽继续探究。为使实验结论具有普遍性,应更换不同规格的________,并进行多次实验。(写出一条即可)
【答案】 开路/断路 小灯泡(其他合理答案也可)
【详解】由图可知,L1与L2串联,电压表测量L1两端电压,两灯都不发光,说明电路为断路故障(若为短路,至少有一灯发光);电压表示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱可以连通到电源两极,因此故障是L1断路;
一次实验得出的结论具有偶然性,为了使实验结论具有普遍性,应更换不同规格的小灯泡,多次实验总结规律。
【变式1-3】(2025·四川·中考真题)如图所示的电路中,两个小灯泡L1和L2串联。闭合开关S,通过A、B、C三点的电流___________(选填“相等”或“不相等”);小灯泡L1两端的电压与L2两端的电压之和___________(选填“等于”或“不等于”)电源电压。
【答案】 相等 等于
【详解】[1]如图所示的电路中,两个小灯泡L1和L2串联。由于在串联电路中,电流处处相等,所以通过A、B、C三点的电流相等。
[2]根据串联电路的电压规律可知,总电压等于各用电器两端的电压之和,即电源电压等于两个小灯泡两端的电压之和。
【变式1-4】(2025·四川资阳·中考真题)为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0-3V,0-15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确两端的电压大小,故电压表的量程应选______(选填“0-3V”或“0-15V”),待完成电压值的初步测量后,最终选定的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法_______;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现不亮,几乎不偏转,过亮,超量程,造成这一现象的原因可能是发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表
电压表
V
电压U/V
2.6
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想______(选填“可靠”或“不可靠”),理由是______。
【答案】(1)0-15V
(2)
(3)短路
(4)2.7
(5) 不可靠 仅仅做了一次实验,实验次数太少。而且实验中使用了规格相同的灯泡进行实验,结论具有偶然性,不具有普遍性。
【详解】(1)实验前未明确两端的电压大小,故确定电压表的量程,应采用大量程试触法决定量程,故选用0-15V。
(2)如图乙所示,电压表并联在小灯泡两端,电压表V测量两个灯泡两端的总电压,故电压表V需要并联在两个小灯泡的两端,故如图所示:
(3)两个灯泡串联,闭合开关S,发现L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超量程,若灯泡L1断路,则两个灯泡都不亮,与题意不符,若灯泡L1短路,L2过亮,V2超量程,L1不亮,V1几乎不偏转,与题意相符。
(4)的读数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.1V,读数为2.7V。
(5)[1][2]结合上述测量结果,结论是不可靠的,仅仅做了一次实验,实验次数太少。而且实验中使用了规格相同的灯泡进行实验,结论具有偶然性,不具有普遍性。
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1.如图所示电路,当开关由闭合到断开时,电压表的示数将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
【答案】A
【详解】由图可知,开关闭合后,两个灯泡串联,电压表测量L1两端电压,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表的示数小于电源电压;开关断开时,电压表和灯泡L2串联,故电压表示数等于电源电压;因此开关由闭合到断开时,电压表的示数变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.如图所示,电源电压为4.5V保持不变。闭合开关后,电流表的示数为0.4A,电压表的示数为3V,则两端的电压和通过的电流分别是( )
A.1.5V、0.8A B.3V、0.4A C.1.5V、0.4A D.4.5V、0.2A
【答案】C
【详解】由图可知,闭合开关后,两灯串联,电流表测量电路中电流,电压表测两端的电压,则两端电压,由串联电路电压特点可得两端电压
根据串联电路的电流处处相等的特点可知通过的电流,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.关于串、并联电路,下列说法正确的是( )
A.串联电路中,各用电器的电流相等,电压也相等
B.并联电路中,各用电器的电压相等,电流也相等
C.串联电路中,一个用电器断路,其他用电器仍能工作
D.并联电路中,一个用电器断路,其他用电器仍能工作
【答案】D
【详解】A.串联电路电流处处相等,但电压按电阻大小分配,只有电阻相等的用电器电压才相等,故A错误;
B.并联电路各支路用电器电压相等,但电流按电阻大小分配,只有电阻相等的用电器电流才相等,故B错误;
C.串联电路只有一条电流路径,一处断路整个电路断开,所有用电器都无法工作,故C错误;
D.并联电路有多条独立的电流路径,各支路用电器工作互不影响,因此一个用电器断路,其他用电器仍能正常工作,故D正确。
故选D。
4.小利同学将铜片和锌片插入橙子中,制成了一个水果电池。他用电压表测它两端的电压时,接线和指针偏转情况如图所示。要使“2.5 V”的小灯泡正常发光,需要5个这样的电池______(选填“串”或“并”)联。
【答案】串
【详解】由图可知,电压表选用量程,分度值为,可得一个水果电池的电压为。串联电池组的总电压等于各电池电压之和,并联电池组总电压等于单个电池电压。要使额定电压的小灯泡正常发光,需要总电压为,将5个的水果电池串联后,总电压为,符合要求。
5.如图所示是正在充电的两部手机,他们组成_______(选填“串联”或“并联”)电路。此时拔掉一部手机,剩下那一部正在充电的手机两端电压会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 并联 不变
【详解】正在充电的两部手机独立工作、互不影响 ,拔掉其中一部不影响另一部的正常充电,因此它们组成并联电路。
在并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压,所以此时拔掉一部手机后,剩下那一部正在充电的手机两端电压保持不变。
6.如图所示,电源电压为4.5V,开关S闭合后,电压表的示数为1.5V,则L2两端电压为______V,灯和的电流之比是______。
【答案】 3
【详解】由电路图可知两灯泡串联,且电压表实际并联在灯两端测量其电压,根据串联电路总电压等于各分电压之和的规律,可计算出灯两端电压为
在串联电路中,由于各处电流始终相等,因此通过灯和的电流相等,因此比例为1:1。
7.小明在“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。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是______。
(2)小明根据图甲连接好电路,正确测量了两端的电压,并把数据记录在下表中,然后分析数据得出两个实验结论:①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和;②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
1.4
1.4
2.8
你认为小明的结论______(选填“①”或“②”)是错误的,造成上面错误结论的原因是______。
【答案】(1)调零
(2) ② 没有采用不同规格的灯泡多做几次实验
【详解】(1)连接电路前,发现电压表指针如图乙所示,指针指在0刻度线左侧,说明电压表没有调零,所以他要对电压表进行调零。
(2)[1][2]结论②错误的,原因是选用了相同规格的灯泡做实验,这样会导致各部分电路两端电压相等,不能得出普遍结论。应选用不同灯泡进行多次实验,以便得出普遍结论。
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8.如图所示,两个电压表指针偏转幅度完全相同,则电阻、两端的电压比( )
A.1∶5 B.4∶1 C.1∶4 D.5∶1
【答案】B
【详解】由图可知,与串联,测电源总电压(即和的总电压),测两端电压。根据串联电路电压规律
因此总电压。电压表有和两个测量范围,指针偏转幅度相同时,大量程的读数是小量程读数的5倍。因为,所以使用大量程,使用小量程,可得
两端电压
因此与两端电压比,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.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。
10.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电流表A1、A2的示数分别为1.5A和0.4A,小灯泡L2比L1更亮,下列对电路分析正确的是( )
A.闭合S1、S2时,L2两端的电压大于L1两端的电压
B.闭合S1、S2时,通过L1、L2的电流分别为0.4 A和1.1 A
C.闭合S1、S2时,若L2断路,则L1不发光
D.只闭合S1时,电流表A1、A2的示数均为1.1 A
【答案】B
【详解】A.由电路图可知,闭合开关、时,与并联,电流表测干路电流,其示数,电流表测支路的电流,其示数,根据并联电路的电压特点,并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压所以闭合、时,两端的电压等于两端的电压,故A错误;
B.已知电流表测支路的电流,其示数,即通过的电流为,根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和,则通过的电流,故B正确;
C.因为并联电路中各支路互不影响,所以闭合、时,若断路,所在支路不受影响,仍能发光,故C错误;
D.只闭合,断开,支路断路,此时电路中只有接入电路,电流表、都测量通过的电流,其示数都为,故D错误。
故选B。
11.甲、乙两盏灯并联在同一电路中,甲灯比乙灯亮,则甲灯两端的电压____________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙灯两端的电压;若甲灯两端允许加的最大电压为6V,乙灯两端允许加的最大电压为8V,则电源电压不能超过____________V。
【答案】 等于 6
【详解】并联电路的电压规律为各支路两端的电压相等,因此甲灯两端的电压等于乙灯两端的电压。
并联电路中电源电压与各支路两端的电压相等,即
为保证用电器安全工作,电源电压不能超过两灯允许加的最大电压中的较小值,由于甲灯允许的最大电压为6V,小于乙灯的8V,所以电源电压不能超过6V。
12.额定电压均为6V的小灯泡L1和L2的关系如图所示,只将灯泡L1和L2串联时,电路两端允许加的最大电压为_______V;只将灯泡L1和L2并联时,干路中允许通过的最大电流为_______A。
【答案】 7 0.45
【详解】从图像可得,两个灯泡额定电压均为,当时,额定电流,额定电流。 串联电路电流处处相等,为保证灯泡安全,电路最大电流取较小的额定电流,即。 从图像读出:电流为时,两端电压,正常发光,。 根据串联总电压规律,
并联电路各支路电压相等,为保证灯泡安全,电路最大电压等于灯泡额定电压,即。 此时电流,电流。 根据并联干路电流规律,
13.如图(甲),是小芳在做“探究串联电路电压特点”的实验的实物连接图,电源是两节新干电池。
(1)如图(乙),电压表的示数为______V;
(2)排除故障后,小芳在测量了灯两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯两端的电压,这一做法是否可行:______;理由是____________。
(3)若电源电压为U,两端电压为,两端电压为,经过多次实验得到的结论是:____________。(用字母表示)
(4)通过分析可以发现本实验设计还存在一个不足之处是:________________________。
【答案】(1)1.5
(2) 不可行 电压表正负接线柱接反,无法正确测量电压
(3)
(4)没有换用不同规格的小灯泡多次实验,结论不具有普遍性
【详解】(1)电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,根据指针位置读数为1.5V。
(2)原电路测量电压时,电压表满足“正进负出”;修改接线后,电流会从电压表负接线柱流入、正接线柱流出,违反电压表使用规则,因此做法不可行。
(3)串联电路的电压规律为:总电压等于各用电器两端电压之和,表达式为
(4)探究普遍规律时,需要换用不同规格的灯泡多次实验,避免偶然性;本实验没有换不同规格灯泡进行多次测量,得出的结论不具有普遍性,是设计的不足之处。
14.在“探究串联电路的电压关系”实验中,小明利用两节新的干电池作为电源设计了如图甲所示的实验电路。
(1)连接电路时,开关应________;为测量AB之间的电压,请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整__________。
(2)正确连接电路后,闭合开关,两灯均发光,电压表的示数如图丙所示,则AB之间的电压为________V。过了一会突然两灯都不亮了,电压表示数为3V,此时电路中发生的故障是________。
(3)排除故障后,要得到串联电路的电压关系,应该选用规格________(选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行多次实验。
(4)小明记录的实验数据如下表所示,分析实验数据可得结论:_______________(用表格中的物理量符号表示)。
次数
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.3
1.7
3.0
2
1.4
1.6
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(5)本实验进行多次测量的目的是___________________________________。
【答案】(1) 断开
(2) 2.0 断路
(3)不相同
(4)
(5)寻找普遍规律
【详解】(1)连接电路时,为防止电路连接过程中出现短路而损坏电源或用电器,开关应处于断开状态。
测量AB之间的电压,需将电压表与灯泡 并联,且正接线柱接B点,负接线柱接A点。电源电压为 (两节新的干电池),故电压表选用 量程。
(2)电压表选用 量程,其分度值为 。指针指向 刻度线,所以电压表示数为 。
两灯都不亮,说明电路发生断路。电压表示数为 ,等于电源电压,说明电压表串联在电路中,测量的是电源电压。因此,与电压表并联的灯泡 发生了断路。
(3)为了使实验结论具有普遍性,避免因器材特殊(如规格相同)而得出片面结论,应选用规格不相同的灯泡进行多次实验。
(4)分析表格中的三组实验数据可以发现,每次实验中 与 的和都等于 。可得串联电路的总电压与各部分电压的关系为:
(5)本实验是探究性实验,进行多次测量的目的是为了从不同情况中寻找普遍规律,使实验结论更具有普遍性,避免偶然性。
15.如图所示,已知电源电压为12V,电压表的规格相同,闭合开关S,电压表的示数为5V,电流表的示数为0.5A。
(1)求通过灯泡的电流;
(2)求灯泡两端的电压;
(3)若灯泡短路,求电压表和电压表的示数。
【详解】(1)串联电路电流处处相等,已知电流表示数为0.5A,因此通过的电流
(2)串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,已知两端电压,因此两端电压
(3)若短路,相当于电阻为0的导线,导线两端电压为0,因此电压表示数为; 此时电路只有接在电源两端,两端电压等于电源电压,因此测电压的示数等于电源电压,为12V。
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16.如图所示,开关S断开时电压表示数为3V,闭合开关S,电压表的示数为2V,电路始终安全,下列说法正确的是( )
A.灯泡两端的电压是2V B.灯泡两端的电压是3V
C.电源电压是5V D.灯泡两端的电压是2V
【答案】D
【详解】由电路图,开关断开时,电压表串联在电路中,由于电压表内阻极大,示数近似等于电源电压,因此可得电源电压;开关闭合后,与串联,电压表并联在两端,测量的电压,电压表示数为2V,因此两端电压为,根据串联电路总电压等于各部分电压之和,可得两端电压,故D正确,ABC错误。
故选D。
17.如图所示电路,电源电压3V恒定不变,两个小灯泡规格完全相同(在使用过程中不会损坏),a、b为电流表或电压表,下列有关说法中正确的是( )
A.当开关S断开时,a、b均为电流表时,两个小灯泡串联
B.当开关S闭合时,a为电压表时,b为电流表时,两个小灯泡并联
C.两个小灯泡串联时,a处电表的示数为3V
D.两个小灯泡并联时,若a处电表的示数为0.2A,则b处电表的示数为0.4A
【答案】C
【详解】A.当开关S断开时,a、b均为电流表时,电源被短路,故A错误;
B.当开关S闭合时,a为电压表,b为电流表时,L2被短路,只有L1接入电路,故B错误;
C.当开关S断开,a为电压表,b为电流表时,两个小灯泡串联,此时电压表测电源电压,所以a处电表的示数为3V,故C正确;
D.当两个小灯泡并联时,S闭合,a为电流表,b为电压表,电压表b测的是电源电压,示数为3V,故D错误。
故选C。
18.小明连接了如图甲所示的电路,当开关S闭合后,电压表(实验室常用电压表)V1和V2的指针位置均如图乙所示。则电源电压及L1和L2两端的电压分别是_______V_______V和_______V。
【答案】 6.5 1.3 5.2
【详解】[1][2][3]由图甲可知,与串联,电压表测电源电压,测两端电压。根据串联电路电压规律,可知示数大于示数,两表指针位置相同,说明两表量程不同。使用量程,分度值,读数为,即电源电压为;使用量程,分度值,读数为,即两端电压为。根据串联电压规律,两端电压
19.如图是两灯电流随电压变化的图像,两个小灯泡正常发光时的电压均为5V,在保证电路安全的情况下,若将两灯并联后接入电路,则干路电流最大为______A;若将两灯串联后接入电路,电源电压最大为______V。
【答案】 1.4 7
【详解】[1]并联电路中各支路电压相等,两个小灯泡额定电压均为5V,为保证电路安全,电路最大电压为5V。 从图像可得:电压为5V时,甲灯电流,乙灯电流;干路电流
[2]串联电路中电流处处相等,为保证电路安全,电路最大电流不能超过两灯额定电流的最小值。两灯额定电流分别为、,因此电路最大电流。 从图像可得:电流为0.5A时,甲灯两端电压,乙灯两端电压。串联电路总电压等于各部分电压之和,因此电源最大电压
20.某实验小组在进行“探究串联电路中的电压规律”实验。
(1)小组同学将两只小灯泡、串联接入电路,在选择小灯泡规格时,应选用______(填“相同”或“不同”)规格的小灯泡。连接电路时,开关应处于______状态,电路连接好后,试触时发现电压表指针如图甲所示,原因是__________________。
(2)小明计划使用一个单刀双掷开关和两个电压表来完成这个实验,他计划用表测量两端的电压,用表分别测量两端的电压和总电压,请你根据小明的需求用笔画线代替导线将如图乙电路连接完整。
(3)当小明正确连接电路后,闭合开关,拨到某位置后,、都有示数,突然的示数变大,示数变为零,此时发生的故障可能是______。(任写一种情况即可)
(4)故障排除后,小明通过实验测得的数据如下表:
开关闭合情况
的示数
的示数
S闭合,拨到左侧
2
3
S闭合,拨到右侧
2
1
小明分析数据得出实验结论:____________。老师指出小明的实验存在不足,要想得出相关结论,他需在此基础上进行改进,具体操作是:______________________________。
【拓展】
(5)小张同学也利用与小明相同的电路进行实验,但他更换了一个电压更大的电源、更换了小灯泡、更换了电表量程,他将分别拨到左、右两侧时电压表的指针偏转角度相同,而的指针的偏转角度为满偏刻度的,则此时的电源电压为______V。
【答案】(1) 不同 断开 电压表的正负接线柱接反了
(2)
(3)短路/断路
(4) 串联电路中总电压等于各部分电压之和 更换不同规格的小灯泡多做几次实验
(5)7.5
【详解】(1)探究串联电路电压规律时,为了使结论具有普遍性,避免偶然性,需要选用不同规格的小灯泡;
连接电路时,为了保护电路,开关必须处于断开状态;
电路连接好后,试触时发现电压表指针如图甲所示,指针偏到0刻度左侧,说明电压表正负接线柱接反了。
(2)需要分别测量两端电压和总电压,通过单刀双掷开关切换即可,满足电压表“正进负出”的连接规则。
(3)原电路正常工作,测电压,若短路,则测短路的,示数变为0,总电压全部加在两端,所以示数变大,符合故障现象;若断路,串联在电路中测电源电压,示数变大,两端无电压,示数也为0,也符合。
(4)由表格数据:,,总电压,满足,所以结论为串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和;
小明只进行了一次实验,实验结论具有偶然性,因此需要更换不同规格小灯泡多次实验,得到普遍规律。
(5)两次测量分别测电压和总电压,偏转角度相同,说明测总电压时用大量程,测用小量程,大量程读数是小量程的5倍,因此;又因为串联电路,可得,即;偏转角度为满偏的,电源电压更大,因此用大量程,满偏15V,,因此电源电压
21.在如图所示的电路中,当开关S3闭合,Sl和S2断开时,电压表的示数为9V。求:
(1)当闭合S2,断开S1、S3时,电压表的示数为6V,求L1和灯L2两端的电压Ul和U2;
(2)当闭合S1、S3,断开S2时,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.2A,求通过灯L1和灯L2的电流I1和I2。
【详解】(1)当开关S3闭合,S1和S2断开时,电压表测电源电压,当闭合S2,断开S1、S3时,L1和灯L2串联,电压表测灯L2两端的电压,根据串联电路电压特点得L1两端的电压
(2)当闭合S1、S3,断开S2时,灯L1和灯L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2的电流,根据并联电路电流特点可得通过灯L1的电流
22.晓风按如图所示电路图连接电路。
(1)当开关断开时,此时电路的状态为________(选填“通路”“开路”或“短路”);闭合开关,流经小灯泡L1的电流方向为________(选填“由A到B”或“由B到A”)。
(2)晓风将电压表V1、V2并联接在图所示电路的A、B、C某两点之间,闭合开关,观察到电压表V1、V2示数分别如图(a)、(b)所示,已知小灯泡L1两端电压为1.5V,由于实验不规范,晓风未记录两个电压表的位置,请你画出所有可能情况对应的电路图,并计算出该情况下小灯泡L2两端电压和电源电压。
【答案】(1) 开路 由A到B
(2)见解析
【详解】(1)[1]从图中可以看出,电路为串联电路,当开关是断开时,电路此时处于开路状态。
[2]在电源外部,电流总是从电源的正极流出,经过用电器,流回电源的负极,因此闭合开关,流经小灯泡L1的电流方向为由A到B。
(2)由图(a)可知,电压表V1接的是大量程,分度值为0.5V,则电压表的示数为6V;由图(b)可知,电压表V2接的量程未知,因此讨论分析,若电压表V2接的是小量程,分度值为0.1V,则电压表V2的示数为1.5V,若电压表V2接的是大量程,分度值为0.5V,则电压表V2的示数为7.5V。
由题可知,小灯泡L1两端电压为1.5V,因此图(a)中电压表V1不会接在小灯泡L1两端,则图(a)中电压表V1要么接在AC两点,测电源电压,要么接BC两点,测小灯泡L2两端的电压,再结合图(b)中的电压表V2量程问题进行分情况讨论:
①图(a)中电压表V1接在AC两点,测电源电压,电源电压为6V,根据串联电路电压的特点可知,图(b)中的电压表V2应为1.5V,接在AB两点,为小灯泡L1两端的电压,则小灯泡L2两端的电压为,电路图如下图所示:
②图(a)中电压表V1接在BC两点,测小灯泡L2两端的电压,为6V,根据串联电路电压的特点可知,若图(b)中的电压表V2为1.5V,接在AB两点,为小灯泡L1两端的电压,则电源电压为,电路图如下图所示:
③图(a)中电压表V1接在BC两点,测小灯泡L2两端的电压,为6V,根据串联电路电压的特点可知,若图(b)中的电压表V2为7.5V,接在AC两点,测电源电压,电源电压为7.5V,小灯泡L1两端的电压为,符合题意,电路图如下图所示:
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第16.2节 串、并联电路中电压的规律
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 串联电路中的电压规律
考点02 并联电路中的电压规律
03 避坑指南·解题通法
角度01 探究串联电路和并联电路中电流的特点
角度02 串联电路的电压规律及应用
角度03 并联电路的电压规律及应用
角度04 电流表正常而电压表无示数时的故障
角度05 电压表有示数而电流表无示数时的故障
角度06 电流表电压表均无示数时的电路故障
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.实验得出串联电压规律:总电压等于各用电器两端电压之和(U=U1+U2)。
2.实验得出并联电压规律:各支路两端电压相等,等于电源电压(U=U1=U2)。
3.能结合电流、电压规律综合计算串并联电路。
4.会设计实验、记录数据,分析实验故障。
1.梳理实验操作要点,总结电压表测部分 / 总电压的接线方法。
2.串联分压、并联等压规律对比记忆,配套综合计算题训练。
3.分析电压表无示数、示数等于电源电压等常见故障。
知识导图
考点01 串联电路中的电压规律
探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的规律
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 ,即U=U1+U2
【深化点拨】
1.实验注意事项
(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。
2.串联电路中的电压规律的解题方法点拨
(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。
1.如图所示,在探究串联电路中的电压关系时。小明同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为,,,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值 B.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
C.整理器材,结束实验 D.分析数据,得出结论
2.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。
考点02 并联电路中的电压规律
探究并联电路的电压规律
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: 。
【深化点拨】
1.实验注意事项
(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。
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。
1.如下图所示的电路中,开关S闭合后,两个灯泡的连接方式和电压关系是( )
A.串联,L1两端电压大于L2两端电压 B.串联,L1两端电压等于L2两端电压
C.并联,L1两端电压等于L2两端电压 D.并联,L1两端电压大于L2两端电压
2.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_______。
串、并联电路中电压的规律的综合应用及解题步骤
1.串联电路电压规律:必须“分清”总压与分压
(1)公式: U总=U1+U2+…
理解:在串联电路中,电源两端的总电压等于各用电器两端电压之和。这就好比一段路程被分成了几段,总长度等于各段长度之和。
特例注意:只有当串联的两个灯泡规格完全相同时,它们分得的电压才相等( U1=U2)。如果规格不同,电阻大的灯泡分得的电压更大。
(2)易错示范:
错误观点:“串联电路中,每个灯泡两端的电压都等于电源电压。”
正确理解:这是并联电路的特点。串联电路中,电压是“分配”的,单个灯泡电压通常小于电源电压。
2.并联电路电压规律:必须“记住”处处相等
(1)公式:U总=U1=U2=…
理解:在并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压。这就好比所有支路都直接“接”在电源的正负极上,大家享受的“水压”是一样的。
应用:家庭电路中,所有电器(灯、电视、冰箱)都是并联的,所以它们两端的电压都是220V。
(2)解题技巧:看到并联电路,无论支路上的灯泡亮暗如何、电阻大小如何,只要它们是并联的,它们两端的电压就一定相等。
3.故障分析进阶:利用电压表“定位”断路点
(1)当电路出现故障(通常是断路)时,电压表的示数情况是判断故障点的关键:
电压表有示数(接近电源电压):说明电压表两接线柱到电源两极之间的电路是连通的,断路点就在电压表并联的那部分电路(例如灯泡L1断路)。此时电压表串联在电路中测电源电压。
电压表无示数:说明电压表两接线柱到电源两极之间存在断路,或者电压表被短路。如果电流表也无示数,通常是电压表并联部分之外的地方断路了(例如L2断路,导致电压表无法连通电源)。
(2)易错示范
错误判断:电压表有示数,就认为电路一定是通路。
正确理解:电压表有示数只能说明它自己与电源构成了通路,但主电路可能是断开的(即电压表串联在电路中)。
角度01 探究串联电路和并联电路中电流的特点
1.某同学连接好电路,如图所示,闭合开关后把电压表依次接在a、b,b、c,c、d,d、e,e、a两端,测得的电压分别为0、3V、0、0、3V。以下判断正确的是( )
A.此时a、c两端的电压为0
B.此时b、d,b、e,c、e两端的电压均为3V
C.电压表共有5种连接方式测量小灯泡两端的电压
D.在只有一个用电器的电路中,用电器两端的电压与电源两端的电压相等
2.在“探究串联电路中的电压特点”的实验中:
次序
1
1.8
1.2
3.0
2
1.4
1.6
3.0
3
2.0
1.0
3.0
(1)请根据图甲电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整,使电压表测量灯泡两端的电压;
(2)闭合开关后,灯泡均不发光,电压表的示数为3V,则故障可能是____________;
(3)排除故障后,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,分析数据可知,串联电路中的电压特点是____________(用表中字母表示)。
3.小华在做“探究串联电路电压的特点”实验时,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关应该______________,这是为了防止连接电路时因连接错误而损坏元件,请根据图甲所示的电路图,帮助他在图乙中用笔画线替代导线,将未连接好的实物电路补充完整______;
(2)小华根据图甲所示的电路图连接了电路后,闭合开关S后,发现两灯均不亮,他拿来电压表进行检测:将电压表并联在两端时,电压表有示数;将电压表并联在两端时,电压表无示数,已知电路中只有一处故障,且发生在灯泡上,则故障是_________________ ;
(3)排除故障后用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压、和,其中第3次实验测时,电压表的示数如图丙所示,读数为____________V。多次实验并记录数据如下表,分析表中数据,可得到结论:______________(用表格中的物理量符号表示);
实验次序
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.0
2.0
3.0
2
1.3
1.7
3.0
3
1.8
3.0
(4)有同学分析实验数据后得出“顺着电流方向各用电器两端的电压越来越小”的结论,为了验证这一结论是否正确,应该进行的操作是_______________,若发现 ________________,则该同学的观点是错误的;
(5)如图丁所示,小华利用原有的器材,又进行了“探究并联电路的电压的特点”实验,小华使用了两个相同的灯泡;依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间,闭合开关发现电压表示数相等,由此他得到结论:并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等。此结论___________(选填“可靠”或“不可靠”),接下来应该进行的操作是断开开关,_____________(选填标号);
A.更换两个不同规格的灯泡,多次实验
B.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
(6)小华发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯两端的电压分别为和,则__________________(选填“>”“<”或“=”);
(7)评估交流环节,有同学得出了“串联电路各部分电压相等”的结论,你认为他得出该错误结论的原因是 _____________ 。
4.小林在进行“探究串联电路电压特点”的实验,用到的器材有:两只灯泡、两节新干电池(串联)、电压表、开关、导线等。设计电路图如图甲所示,请你回答下列问题:
次数
1
1.0
1.0
2.0
2
1.5
1.5
3.0
3
2.0
2.0
4.0
(1)小林按电路图连接好实物电路后闭合开关,发现两只灯泡都不发光,随即轻轻敲击灯泡,发现两灯泡依然不发光;再敲击灯泡,两灯均闪亮后又熄灭。根据这一现象请你说出电路中出现故障的原因:__________。
(2)排除故障后继续实验。测出图甲中、间电压为,、间电压如图乙所示,为__________V。根据实验数据得出的结论是:串联电路中,总电压大于各导体两端电压之和。你认为出现实验中情况的原因是__________。
(3)更换电源、灯泡和更粗的导线后,重新进行实验,实验数据记录如上表所示,小林得出结论:串联电路中,各部分电路两端的电压相等。这个结论是否可信?_________,接下来应该进行的操作是:_________。
(4)实验结束整理器材,拆除电路时首先需要__________。
角度02 串联电路的电压规律及应用
5.如图所示,电源电压是6V,电压表的示数是3.6V,则( )
A.R1两端的电压是3.6V B.R2两端的电压是2.4V
C.R2两端的电压是3.6V D.R1和电源电压的总和是3.6V
6.如图a所示电路中,当闭合开关和后,两个电压表的指针均为图b所示,则灯泡两端的电压为______;若断开开关,电压表的示数将______(“变大”“变小”“不变”)。
7.如图甲所示的电路中,闭合开关S,电流表的示数如图乙所示,两个相同的电压表的指针都指在电压表表盘的同一位置,如图丙所示。求:
(1)通过L1灯泡的电流;
(2)灯泡L1两端的电压。
角度03 并联电路的电压规律及应用
8.如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S、S1,小灯泡和均发光,且比亮,两电流表均有示数。下列分析正确的是( )
A.小灯泡和串联
B.电流表测量通过小灯泡的电流
C.只断开开关,电流表示数变小
D.小灯泡比亮,是因为两端的电压大于两端的电压
9.如图所示的电路,闭合开关后电压表V1示数为2.4 V,V2的示数为2.4 V,V的示数应为__________V;电源在电路中的作用是给用电器提供__________(选填”电荷”或“电压”),从而形成电流。
10.如图所示电路,电源电压恒为3V保持不变,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.3 A,求:
(1)灯泡L1两端电压多少?
(2)通过灯泡L1电流多少?
角度04 电流表正常而电压表无示数时的故障
11.如图所示电路,当开关S闭合后,L1,L2均能发光,电流表、电压表均有示数。过一会儿,有一灯不发光。电流表的示数变大,电压表的示数为零,可能发生的故障是( )
A.L1灯丝断了 B.L1短路 C.L2灯丝断了 D.L2短路
12.如图所示的电路中,用电器是三个定值电阻R1、R2、R3。闭合开关,电路正常工作,电压表示数为1V,电流表示数为0.2A。过了一会儿,电压表示数突然变为零,电流表仍然有示数。已知电路中仅有一处故障,且只发生在定值电阻上,故障可能是______。
角度05 电压表有示数而电流表无示数时的故障
13.如图所示的电路,闭合开关后,两灯均发光,一段时间后,两盏灯突然都熄灭,且电流表的示数为零,电压表的示数增大,则该电路故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
14.(2026·江西·中考真题)如图所示的电路,闭合开关S,电流表示数为零,两个小灯泡不发光。如果是电路中某一处发生了故障,可将电压表逐一_____联在各电路元件两端进行故障排查。当电压表接在小灯泡两端时,其指针发生偏转,则说明小灯泡发生了_____(选填“断路”或“短路”)故障。
角度06 电流表电压表均无示数时的电路故障
15.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
16.如图所示电路,开关S闭合后,两灯正常发光,一段时间后,L1熄灭,电压表无示数,小灯泡亮度变亮______,若两灯均熄灭,电压表和电流表均无示数,则故障可能是______(选填“L1短路”、“L1断路”或“L2断路”)。
【例1】(2026·湖南·中考真题)在“探究串联电路中电压的特点”的实验中:
(1)连接电路时,开关应处于__________状态;
(2)图甲电路工作时,电压表示数如图乙所示,则UAB=__________V;
(3)要测L1和L2两端的总电压,只需在图甲中更改一根导线的连接位置即可。请在这根导线上画“×”,再画出正确接法的导线,注意导线不交叉;
(4)在测得一组UAB、UCD、UAD的数据并记录后,为得到普遍的规律,接下来的操作是__________。
【深化点拨】
(1)电路连接安全规范:连接实物电路时,开关必须断开,防止接线过程出现短路,保护电路元件。
(2)电压表读数方法:读数先确认接入量程,看清对应分度值,视线垂直表盘读数;接线柱决定量程选择。
(3)电压表接线规则:电压表并联在被测电路两端,满足电流 “正进负出”,改动导线时不能造成正负接线柱接反。
(4)实验结论普遍性要求:仅一组实验数据具有偶然性,需要更换不同规格灯泡多次实验,归纳得出串联电路电压普遍规律。
【变式1-1】(2025·四川·中考真题)小苏和同学们对如图所示的家庭电路进行探讨,形成了以下观点,其中不正确的是( )
A.电路中各用电器是串联连接的 B.断开开关S用电器都不能工作
C.同时工作时各用电器电压相同 D.各用电器的工作电流可能不同
【变式1-2】(2026·四川成都·中考真题)在探究“串联电路中电压的特点”实验中,电路如图所示。闭合开关S后,小丽发现两灯都不发光,电压表示数接近电源电压,原因可能是L1发生了________。排除故障后,小丽继续探究。为使实验结论具有普遍性,应更换不同规格的________,并进行多次实验。(写出一条即可)
【变式1-3】(2025·四川·中考真题)如图所示的电路中,两个小灯泡L1和L2串联。闭合开关S,通过A、B、C三点的电流___________(选填“相等”或“不相等”);小灯泡L1两端的电压与L2两端的电压之和___________(选填“等于”或“不等于”)电源电压。
【变式1-4】(2025·四川资阳·中考真题)为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0-3V,0-15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确两端的电压大小,故电压表的量程应选______(选填“0-3V”或“0-15V”),待完成电压值的初步测量后,最终选定的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法_______;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现不亮,几乎不偏转,过亮,超量程,造成这一现象的原因可能是发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表
电压表
V
电压U/V
2.6
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想______(选填“可靠”或“不可靠”),理由是______。
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1.如图所示电路,当开关由闭合到断开时,电压表的示数将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
2.如图所示,电源电压为4.5V保持不变。闭合开关后,电流表的示数为0.4A,电压表的示数为3V,则两端的电压和通过的电流分别是( )
A.1.5V、0.8A B.3V、0.4A C.1.5V、0.4A D.4.5V、0.2A
3.关于串、并联电路,下列说法正确的是( )
A.串联电路中,各用电器的电流相等,电压也相等
B.并联电路中,各用电器的电压相等,电流也相等
C.串联电路中,一个用电器断路,其他用电器仍能工作
D.并联电路中,一个用电器断路,其他用电器仍能工作
4.小利同学将铜片和锌片插入橙子中,制成了一个水果电池。他用电压表测它两端的电压时,接线和指针偏转情况如图所示。要使“2.5 V”的小灯泡正常发光,需要5个这样的电池______(选填“串”或“并”)联。
5.如图所示是正在充电的两部手机,他们组成_______(选填“串联”或“并联”)电路。此时拔掉一部手机,剩下那一部正在充电的手机两端电压会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
6.如图所示,电源电压为4.5V,开关S闭合后,电压表的示数为1.5V,则L2两端电压为______V,灯和的电流之比是______。
7.小明在“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。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是______。
(2)小明根据图甲连接好电路,正确测量了两端的电压,并把数据记录在下表中,然后分析数据得出两个实验结论:①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和;②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
1.4
1.4
2.8
你认为小明的结论______(选填“①”或“②”)是错误的,造成上面错误结论的原因是______。
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8.如图所示,两个电压表指针偏转幅度完全相同,则电阻、两端的电压比( )
A.1∶5 B.4∶1 C.1∶4 D.5∶1
9.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
10.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电流表A1、A2的示数分别为1.5A和0.4A,小灯泡L2比L1更亮,下列对电路分析正确的是( )
A.闭合S1、S2时,L2两端的电压大于L1两端的电压
B.闭合S1、S2时,通过L1、L2的电流分别为0.4 A和1.1 A
C.闭合S1、S2时,若L2断路,则L1不发光
D.只闭合S1时,电流表A1、A2的示数均为1.1 A
11.甲、乙两盏灯并联在同一电路中,甲灯比乙灯亮,则甲灯两端的电压____________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙灯两端的电压;若甲灯两端允许加的最大电压为6V,乙灯两端允许加的最大电压为8V,则电源电压不能超过____________V。
12.额定电压均为6V的小灯泡L1和L2的关系如图所示,只将灯泡L1和L2串联时,电路两端允许加的最大电压为_______V;只将灯泡L1和L2并联时,干路中允许通过的最大电流为_______A。
13.如图(甲),是小芳在做“探究串联电路电压特点”的实验的实物连接图,电源是两节新干电池。
(1)如图(乙),电压表的示数为______V;
(2)排除故障后,小芳在测量了灯两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯两端的电压,这一做法是否可行:______;理由是____________。
(3)若电源电压为U,两端电压为,两端电压为,经过多次实验得到的结论是:____________。(用字母表示)
(4)通过分析可以发现本实验设计还存在一个不足之处是:________________________。
14.在“探究串联电路的电压关系”实验中,小明利用两节新的干电池作为电源设计了如图甲所示的实验电路。
(1)连接电路时,开关应________;为测量AB之间的电压,请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整__________。
(2)正确连接电路后,闭合开关,两灯均发光,电压表的示数如图丙所示,则AB之间的电压为________V。过了一会突然两灯都不亮了,电压表示数为3V,此时电路中发生的故障是________。
(3)排除故障后,要得到串联电路的电压关系,应该选用规格________(选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行多次实验。
(4)小明记录的实验数据如下表所示,分析实验数据可得结论:_______________(用表格中的物理量符号表示)。
次数
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.3
1.7
3.0
2
1.4
1.6
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(5)本实验进行多次测量的目的是___________________________________。
15.如图所示,已知电源电压为12V,电压表的规格相同,闭合开关S,电压表的示数为5V,电流表的示数为0.5A。
(1)求通过灯泡的电流;
(2)求灯泡两端的电压;
(3)若灯泡短路,求电压表和电压表的示数。
🌟思维挑战
16.如图所示,开关S断开时电压表示数为3V,闭合开关S,电压表的示数为2V,电路始终安全,下列说法正确的是( )
A.灯泡两端的电压是2V B.灯泡两端的电压是3V
C.电源电压是5V D.灯泡两端的电压是2V
17.如图所示电路,电源电压3V恒定不变,两个小灯泡规格完全相同(在使用过程中不会损坏),a、b为电流表或电压表,下列有关说法中正确的是( )
A.当开关S断开时,a、b均为电流表时,两个小灯泡串联
B.当开关S闭合时,a为电压表时,b为电流表时,两个小灯泡并联
C.两个小灯泡串联时,a处电表的示数为3V
D.两个小灯泡并联时,若a处电表的示数为0.2A,则b处电表的示数为0.4A
18.小明连接了如图甲所示的电路,当开关S闭合后,电压表(实验室常用电压表)V1和V2的指针位置均如图乙所示。则电源电压及L1和L2两端的电压分别是_______V_______V和_______V。
19.如图是两灯电流随电压变化的图像,两个小灯泡正常发光时的电压均为5V,在保证电路安全的情况下,若将两灯并联后接入电路,则干路电流最大为______A;若将两灯串联后接入电路,电源电压最大为______V。
20.某实验小组在进行“探究串联电路中的电压规律”实验。
(1)小组同学将两只小灯泡、串联接入电路,在选择小灯泡规格时,应选用______(填“相同”或“不同”)规格的小灯泡。连接电路时,开关应处于______状态,电路连接好后,试触时发现电压表指针如图甲所示,原因是__________________。
(2)小明计划使用一个单刀双掷开关和两个电压表来完成这个实验,他计划用表测量两端的电压,用表分别测量两端的电压和总电压,请你根据小明的需求用笔画线代替导线将如图乙电路连接完整。
(3)当小明正确连接电路后,闭合开关,拨到某位置后,、都有示数,突然的示数变大,示数变为零,此时发生的故障可能是______。(任写一种情况即可)
(4)故障排除后,小明通过实验测得的数据如下表:
开关闭合情况
的示数
的示数
S闭合,拨到左侧
2
3
S闭合,拨到右侧
2
1
小明分析数据得出实验结论:____________。老师指出小明的实验存在不足,要想得出相关结论,他需在此基础上进行改进,具体操作是:______________________________。
【拓展】
(5)小张同学也利用与小明相同的电路进行实验,但他更换了一个电压更大的电源、更换了小灯泡、更换了电表量程,他将分别拨到左、右两侧时电压表的指针偏转角度相同,而的指针的偏转角度为满偏刻度的,则此时的电源电压为______V。
21.在如图所示的电路中,当开关S3闭合,Sl和S2断开时,电压表的示数为9V。求:
(1)当闭合S2,断开S1、S3时,电压表的示数为6V,求L1和灯L2两端的电压Ul和U2;
(2)当闭合S1、S3,断开S2时,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.2A,求通过灯L1和灯L2的电流I1和I2。
22.晓风按如图所示电路图连接电路。
(1)当开关断开时,此时电路的状态为________(选填“通路”“开路”或“短路”);闭合开关,流经小灯泡L1的电流方向为________(选填“由A到B”或“由B到A”)。
(2)晓风将电压表V1、V2并联接在图所示电路的A、B、C某两点之间,闭合开关,观察到电压表V1、V2示数分别如图(a)、(b)所示,已知小灯泡L1两端电压为1.5V,由于实验不规范,晓风未记录两个电压表的位置,请你画出所有可能情况对应的电路图,并计算出该情况下小灯泡L2两端电压和电源电压。
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