16.2 串、并联电路中电压的规律 同步知识点对点讲义 2026-2027学年人教版 物理九年级全一册
2026-09-06
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摘要:
本讲义聚焦“串、并联电路中电压的规律”核心知识点,承接电压基本概念,通过实验探究串联电路总电压等于各部分电压之和、并联电路各支路电压等于电源电压的规律,搭建从生活现象到科学结论的学习支架。
资料以节日小彩灯串联并联现象导入,实验设计注重科学探究,通过不同规格灯泡多次测量、改变电源电压等方法获取证据,培养科学思维与严谨态度。例题及中考真题覆盖故障分析、规律应用等考点,课中辅助教师实验教学,课后助力学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
第十六章 电压 电阻
第2节 串、并联电路中电压的规律
· 导入
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?
图16.2-1 节日小彩灯
· 知识点对点
知识1 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
提出问题
我们知道,在只有一个小灯泡的电路中,灯泡两端的电压与电源两端电压是相等的。那么,两个或两个以上用电器组成的串联电路中,各用电器两端的电压与电源两端电压有什么关系?试做出猜想。
如图,两个灯泡串联后接在电源两端,灯L1两端的电压UAB、灯L2两端的电压UBC与电源两端电压UAC之间有什么关系?
图16.2-2 探究串联电路的电压电路图
猜想与假设
猜想1:串联电路中各部分电路两端的电压之和等于电源两端的电压;
猜想2:串联电路中各部分电路两端的电压与电源两端的电压相等;
猜想3:……
设计并进行实验
(1)按图连接电路。
(2)选用不同规格的小灯L1、L2串联接入电路中。
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C之间的电压,UAB、UBC、UAC。并记录在表格中。
(4)换上另外两组不同规格的小灯泡,重复上述实验。
L2
L1
图16.2-3 探究串联电路的电压实物图
数据记录
测量次数
AB间的电压U1/V
BC间的电压U2/V
AC间的电压U/V
1
1.5
1.5
3.0
2
1.8
1.2
3.0
3
1.0
2.0
3.0
分析
UAC=UAB+UBC
结论
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。表达式为U=U1+U2
评估与交流
(1)当电路中有多个用电器并联时,此结论仍然成立,表达式为:U=U1+U2+…+Un。
(2)采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有普遍性,防止偶然性。
(3)换用不同规格的小灯泡前,先断开开关,更换后,各小灯泡两端的电压可能会发生改变,但电源两端的电压(总电压)是不变的。
(4)采用改变电源电压的方法也能达到多次测量的目的。
实验探究串联电池组的电压(拓展)
实验操作
(1)把一节干电池的负极和另一节干电池的正极连在一起(串联)可组成电池组。
(2)用电压表分别测量每节干电池两端的电压,然后测量这个2节电池组成的电池组的电压,3节电池组成的电池组电压,它们之间有什么关系?
图示
图16.2-4 测电池电压
实验现象
1节干电池,两端电压为U=1.5V
2节干电池串联,电池组电压为U=3V
3节干电池串联,电池组电压为U=4.5V
实验结论
串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。即:U=U1+U2+U3+……
U=1.5V×n(每节电池的电压为1.5V,n为电池节数)
· 例题
考点:电流表、电压表在判断电路故障中的应用
1.(2026•兴宁市校级一模)·【较易】如图电路,电源电压不变,闭合开关S,观察到电压表无示数,已知电路中仅有的一处故障发生在电阻R1或R2上,现将一个完好的电流表串联入电路中,则( )
A.若电流表无示数,故障可能是R1断路
B.若电流表有示数,故障一定是R1断路
C.若电流表无示数,故障一定是R2断路
D.若电流表有示数,故障可能是R2短路
【答案】C
【解答】解:
由电路图可知,闭合开关,两电阻串联,电压表V测电阻R1两端的电压,电路中仅有的一处故障发生在电阻R1或R2上;
闭合开关S,电压表无示数,再串联一个电流表;
AC、若电流表无示数,说明电路为断路,而电压表无示数,说明电压表右侧接线柱未与电源负极相连,因此电路故障是R2断路,故C正确,A错误;
BD、若电流表有示数,说明电路为通路,而电压表无示数,且电压表测R1两端的电压,因此电路故障是R1短路,故BD错误;
故选:C。
考点:探究串联电路中的电压规律
2.(2025秋•深圳期中)·【较易】小岭同学探究“串联电路的电压特点”,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池。
UAB(V)
UCD(V)
UAD(V)
0.5
2.5
3
(1)小岭在闭合开关时,灯泡L1不发光、L2发光,且电压表的示数为0,此时电路中的故障可能是灯泡L1短路;
(2)小岭排除故障并纠正错误后重新实验,在测量完L1两端的电压后,小岭想移动一根导线来测量L2两端的总电压,他把电压表左侧导线的A端取下换接到D点,会出现的现象为: 电压表指针反向偏转 ,导致该现象的原因是: 电压表正负接线柱接反了 。
(3)完成实验后,小岭记录的数据如表所示:由此初步得出结论: 串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端电压之和 ;(文字表述)此实验在设计方案上存在的不足之处是: 实验次数太少,结论不具有普遍性 ,改进方法是: 应换用不同规格的灯泡多次实验,然后分析实验数据得出结论 。
【答案】(1)灯泡L1短路;
(2)电压表指针反向偏转;电压表正负接线柱接反了;
(3)串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端电压之和;实验次数太少,结论不具有普遍性;应换用不同规格的灯泡多次实验,然后分析实验数据得出结论。
【解答】解:(1)由图可知,两灯泡串联,电压表测量L1两端的电压。闭合开关时,L2发光,说明电路没有断路;灯泡L1不发光,且电压表的示数为0,说明灯泡L1短路。
(2)如果将电压表左侧导线的A端取下换接到D点,来测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,这一做法会导致:电压表的正负接线柱接反了,出现电压表指针反向偏转现象。
(3)分析实验数据可知,串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端电压之和,由于实验次数太少,结论不具有普遍性,应换用不同规格的灯泡多次实验,然后分析实验数据得出结论。
故答案为:(1)灯泡L1短路;
(2)电压表指针反向偏转;电压表正负接线柱接反了;
(3)串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端电压之和;实验次数太少,结论不具有普遍性;应换用不同规格的灯泡多次实验,然后分析实验数据得出结论。
考点:串联电路中的电压规律
3.(2025秋•茂南区校级期末)·【较易】两节新干电池串联的总电压为 3 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,如电源插头处的电流为0.2A,通过第50只灯泡的电流为 0.2 A;每只灯泡两端电压是 2.2 V。
【答案】3;0.2;2.2
【解答】解:一节新干电池的电压是1.5V,两节新干电池串联的总电压等于各电池的电压之和,即为3V。
由于串联电路中,电路中处处电流相等,生活中的小彩灯是串联的,若电源插头处的电流是0.2A,那么,通过每只灯泡的电流是0.2A,通过第50只灯泡的电流也是0.2A。
照明电路中的电压是220V,因为串联电路中电路两端的总电压等于各部分用电器两端的电压之和,所以将100只小灯泡接到照明电路中,每只灯泡的电压为:
2.2V。
故答案为:3;0.2;2.2。
考点:运用串联电路中的电压规律计算
4.(2025秋•惠阳区校级期中)·【中档】如图(a)所示电路中,电路连接及元件完好,闭合开关后,两电压表的示数均如图(b)所示,则灯泡L1和L2两端的电压分别是( )
A.12V,2.4V B.9.6V,2.4V C.2.4V,12V D.2.4V,9.6V
【答案】B
【解答】解:由电路(a)图可知,电灯泡L1与L2串联,电压表V1测电源电压即两灯泡串联电压,电压表V2测电灯L2两端电压,电压表V1示数应大于电压表V2示数,而两电压表指针位置相同,则电压表V1量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数UV1=12V;电压表V2量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数UV2=2.4V;
灯泡L2两端的电压U2=UV2=2.4V,根据串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,灯泡L1两端的电压U1=UV1﹣U2=12V﹣2.4V=9.6V。
故选:B。
知识2 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
提出问题
如图,两个灯泡并联后接在电源两端,并联电路中各支路用电器两端的电压与电源电压有什么关系?
图16.2-4 探究并联电路的电压电路图
猜想与假设
猜想1:并联电路各支路两端的电压之和等于电源两端的总电压,U=U1+U2;
猜想2:并联电路各支路两端的电压相等,并等于电源两端的总电压,U=U1=U2;
猜想3:……
设计并进行实验
(1)按图连接电路。
(2)选用不同规格的小灯泡L1、L2,使两灯泡并联,电源为两节干电池串联。
(3)分别将电压表接在AB两点间、CD两点间和EF两点间,测量电压U1、U2、U,闭合开关,将三次示数记录在表格中。
(4)换上另外两只不同规格的灯泡,重复上面的步骤。
(5)换用三节干电池串联作电源,重复上面的步骤
图16.2-5 探究并联电路的电压实物图
数据记录
测量次数
AB间的电压U1/V
CD间的电压U2/V
EF间的电压U/V
1
3.0
3.0
3.0
2
3.0
3.0
3.0
3
4.5
4.5
4.5
分析
UEF=UAB=UCD
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。U=U1=U2
评估与交流
(1)当电路中有多个用电器并联时,此结论仍然成立,表达式为:U=U1=U2=U3=…=Un。
(2)当把几节相同的新干电池并联时,并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压,即U=U1=1.5V。
(3)改变两个小灯泡的规格多次进行实验,目的是得出普遍规律,防止结论的偶然性。
· 例题
考点:探究并联电路中的电压规律
5.(2025秋•南山区期末)·【较易】科学小组对“并联电路中电流和电压的规律”进行了探究。
【任务一】探究并联电路中的电流规律
(1)连接图甲中的电路时,开关应处于 断开 状态;
(2)小明发现并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。实验时A1电流表的示数如图乙所示,已知A2电流表的示数为0.6A,则通过灯L2的电流为 0.32 A;
(3)小明还想探究并联电路中用电器的工作特点。于是他拆下灯泡L1,发现灯泡L2依然发光,证明了在并联电路中,各支路用电器 能 (选填“能”或“不能”)独立工作;
【任务二】探究并联电路中的电压规律
小明同学设计了如图丙所示的电路,将测得的所有实验数据填入表中。
Uab/V
Ucd/V
Uef/V
2
2
2
3
3
3
4
4
4
(4)由实验数据可得结论:在并联电路中, Uab=Ucd=Uef (用“Uab”“Ucd”“Uef”写出表达式);
(5)小明发现家里客厅的灯L甲比卧室的灯L乙亮,两灯对应的电压U甲和U乙的大小关系是U甲 = U乙(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)断开;(2)0.32;(3)能;(4)Uab=Ucd=Uef;(5)=。
【解答】解:(1)连接图甲中的电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;
(2)小明发现并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。实验时A1电流表的示数如图乙所示,分度值为0.02A,电流为0.28A,已知A2电流表的示数为0.6A,由并联电路电流的规律,则通过灯L2的电流为
I2=0.6A﹣0.28A=0.32A;
(3)他拆下灯泡L1,发现灯泡L2依然发光,证明了在并联电路中,各支路用电器能独立工作;
(4)由实验数据可得结论:在并联电路中,各支路电压都等于电源电压,即Uab=Ucd=Uef;
(5)并联电路各支路电压都相等,小明发现家里客厅的灯L甲比卧室的灯L乙亮,两灯对应的电压U甲和U乙的大小关系是U甲=U乙。
故答案为:(1)断开;(2)0.32;(3)能;(4)Uab=Ucd=Uef;(5)=。
考点:并联电路中的电压规律
6.(2025秋•佛山月考)·【较易】如图所示的电路中,开关闭合后,灯L1和L2均发光,下列说法中正确的是( )
A.灯L1和L2串联
B.灯L1和L2两端的电压一定相等
C.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
D.若灯L1的灯丝烧断,灯L2也不发光
【答案】B
【解答】解:A.结合实物图可知,灯L1和L2是并联的关系。故A错误;
B.在并联电路中,各支路两端的电压都相等,所以灯L1和L2两端的电压一定相等,故B正确;
C.根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和,而各支路电流的大小取决于支路用电器的规格,由于不知道灯L1和L2的规格,所以通过它们的电流不一定相等,故C错误;
D.在并联电路中,各支路用电器之间互不影响。所以若灯L1的灯丝烧断,灯L2所在支路仍然是通路,灯L2会继续发光,故D错误。
故选:B。
考点:运用并联电路中的电压规律计算
7.(2025秋•雷州市校级月考)·【较易】甲、乙两灯并联在同一电路中,甲灯比乙灯亮,则甲灯两端的电压 等于 (填“大于”、“等于”、“小于”)乙灯两端的电压,这是因为 并联各支路两端的电压相等 。若甲灯允许加的最大电压为6V,乙灯允许加的最大电压为7V,则电源电压不得超过 6 V。
【答案】等于;并联各支路两端的电压相等;6
【解答】解:甲、乙两灯并联在同一电路中,都能正常发光,且甲灯比乙灯亮,说明甲的实际功率大;为了不损坏电阻,选其中较小的电压;因此若甲灯允许加的最大电压为6V,乙灯允许加的最大电压为7V,则电源电压不得超过6V
故答案为:等于;并联各支路两端的电压相等;6。
· 小结
· 16.2 串、并联电路中电压的规律
· 一、串联电路中电压的规律
· 1.电压规律: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。
· 2.数学表达式:U=U1+U2+…+Un
· 3.图示
· 二、并联电路中电压的规律
· 1.电压规律:并联电路中,各支路上小灯泡两端的电压与电源两端的电压相等。
· 2.数学表达式:U=U1=U2=U3=…=Un。
· 3.图示
· 中考真题
考点:电流表、电压表在判断电路故障中的应用
1.(2026•连云港)·【中档】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,两个电表的示数突然变大。出现这种故障的可能原因是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
【答案】C
【解答】解:由图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路电流,
电流表示数变大,说明电路中电阻变小,可能发生了短路故障,即R1或R2短路,
若R1短路,则电压表也被短路,电压表示数为0,与题意描述的现象不符,
若R2短路,电压表示数变大,与题意的现象符合,故电路故障可能为R2短路;
故选:C。
考点:探究串联电路中的电压规律
2.(2026•成都)·【较易】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 断路 。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 用电器 ,并进行多次实验。(写出一条即可)
【答案】断路;用电器。
【解答】解:闭合开关S后,小丽发现两灯都不发光,电路可能断路,电压表示数接近电源电压,电压表与电源连通,原因可能是L1发生了断路。排除故障后,小丽继续探究。为使实验结论具有普遍性,由归纳法的要求,应更换不同规格的用电器,并进行多次实验。
故答案为:断路;用电器。
考点:串联电路中的电压规律
3.(2025•东营)·【中档】如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L1、L2规格相同。闭合开关,两个小灯泡均发光,电压表示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.AD两接线柱间电压约为10V
B.若测量L1的电压,只需将导线n从D点拆下,再接到A点
C.若将小灯泡L2从灯座上拧下来,通电后电压表仍有示数
D.若CD间的电压表换成电流表,通电后电流表示数为零
【答案】C
【解答】解:由题图甲可知,小灯泡L1与L2串联,电压表测量小灯泡L2两端电压,电压表的电流由正接线柱流入负接线柱流出;
A.由题图乙可知,电压表选用的量程为0~3V,示数为1V,即UL2=1V,因为小灯泡L1与L2的规格相同,故AD两接线柱间电压约为2V,A错误;
B.若将导线n从D点拆下接到A点,电压表正、负接线柱接反,无法正确测量小灯泡L1的电压,B错误;
C.将小灯泡L2从灯座拧下后,电路断路,此时电压表串联在电路中,电压表测量电源电压,因此仍有示数,C正确;
D.若CD间的电压表换为电流表,小灯泡L2被短路,电流表测量通过小灯泡L1的电流,电流表有示数,D错误。
故选:C。
考点:探究并联电路中的电压规律
4.(2024•河北)·【难】在“探究串联电路电压的特点”实验中,小明设计了图1所示的电路。其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。
(1)根据图1所示的电路图用笔画线代替导线,将图2所示的实物图补充完整。
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入如表。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图3所示,示数为 1.8 V。
数据序号
电流/A
Uab/V
Ubc/V
Ucd/V
Uac/V
Ubd/V
Uad/V
1
0.20
1.0
2.5
1.0
3.5
3.5
4.5
2
0.24
①
1.5
1.2
②
2.7
4.5
3
0.30
2.5
0.5
③
3.0
2.0
4.5
…
(3)根据数据可知R0的阻值为 5 Ω。
(4)根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是 寻找普遍规律 。
(5)读取数据 ② (选填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线。
(6)根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律: 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比 。
【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等,额定电流分别为0.2A和0.3A,小明利用图1中的灯泡L,对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成图4所示的电路,只闭合S1,调节电源电压至某一值时,通过电压表判断出L1正常发光;断开S1,闭合S2,发现不用改变电源电压,L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为 22.5 Ω。
【答案】(1);(2)1.8;(3)5;(4)寻找普遍规律;(5)②;
(6)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;【拓展】22.5。
【解答】解:(1)按电路图连接实物,如图所示:
;
(2)由图3可知,电压表用的小量程,分度值0.1V,故示数为1.8V;
(3)根据数据可知R0的阻值为R05Ω;
(4)探究串联电路电压的特点实验,多次实验目的寻找普遍规律;
(5)分析表格中的数据,数据②的大小为Uac2=Uad2﹣Ucd2=4.5V﹣1.2V=3.3V,此时电压表用的大量程,分度值为0.5V,则读取3.3V电压值时电压表的指针没有对准刻度线;
(6)分析表格中的数据,观察R0两端电压与电流可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;
【拓展】设电源电压为U,只闭合S1,L与L1串联,灯L1的额定电流分别为0.2A,由表格中数据可知,此时灯L两端电压为1V,
则灯L1的额定电压为U﹣1V,所以灯L1的额定功率为P1=(U﹣1V)×0.2A……①;
断开S1,闭合S2,L与L2串联,灯L2的额定电流分别为0.3A,由表格中数据可知,此时灯L两端电压为2.5V,
则灯L2的额定电压为U﹣2.5V,所以灯L2的额定功率为P2=(U﹣2.5V)×0.3A……②;
灯泡L1和L2的额定功率相等,所以①=②;即(U﹣1V)×0.2A=(U﹣2.5V)×0.3A,解得U=5.5V;
则灯L1的额定电压为U﹣1V=5.5V﹣1V=4.5V,
所以L1正常发光时的电阻为R122.5Ω。
故答案为:(1);(2)1.8;(3)5;(4)寻找普遍规律;(5)②;
(6)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;【拓展】22.5。
考点:并联电路中的电压规律
5.(2025•陕西)·【中档】小明对一个电学暗箱进行了实验探究。如图所示,A、B是小灯泡L1的接线柱,C、D是小灯泡L2的接线柱,E、F是小灯泡L3的接线柱。实验操作及对应的现象如表所示。下列分析正确的是( )
实验操作
实验现象
闭合开关S
三个小灯泡均发光
观察亮度
L1最亮
取下其中任意一个小灯泡
剩余两个小灯泡仍能发光
A.暗箱中的三个小灯泡串联
B.暗箱中的三个小灯泡规格相同
C.取下其中任意一个小灯泡,电流表示数变小
D.若用电压表分别测量三个小灯泡两端的电压,L1两端电压最大
【答案】C
【解答】解:A、取下其中任意一个小灯泡,剩余两个小灯泡仍能发光,说明三个小灯泡之间互不影响,是并联关系,故A错误;
B、三个灯泡发光时,L1最亮,说明暗箱中的三个小灯泡规格不相同,故B错误;
C、并联电路中干路电流等于各支路电流之和,取下其中任意一个小灯泡,电流表示数变小,故C正确;
D、并联电路各支路两端电压相等,若用电压表分别测量三个小灯泡两端的电压,电压相等,故D错误。
故选:C。
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第十六章 电压 电阻
第2节 串、并联电路中电压的规律
· 导入
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?
图16.2-1 节日小彩灯
· 知识点对点
知识1 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
提出问题
我们知道,在只有一个小灯泡的电路中,灯泡两端的电压与电源两端电压是相等的。那么,两个或两个以上用电器组成的串联电路中,各用电器两端的电压与电源两端电压有什么关系?试做出猜想。
如图,两个灯泡串联后接在电源两端,灯L1两端的电压UAB、灯L2两端的电压UBC与电源两端电压UAC之间有什么关系?
图16.2-2 探究串联电路的电压电路图
猜想与假设
猜想1:串联电路中各部分电路两端的电压之和等于电源两端的电压;
猜想2:串联电路中各部分电路两端的电压与电源两端的电压相等;
猜想3:……
设计并进行实验
(1)按图连接电路。
(2)选用不同规格的小灯L1、L2串联接入电路中。
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C之间的电压,UAB、UBC、UAC。并记录在表格中。
(4)换上另外两组不同规格的小灯泡,重复上述实验。
L2
L1
图16.2-3 探究串联电路的电压实物图
数据记录
测量次数
AB间的电压U1/V
BC间的电压U2/V
AC间的电压U/V
1
1.5
1.5
3.0
2
1.8
1.2
3.0
3
1.0
2.0
3.0
分析
UAC=UAB+UBC
结论
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。表达式为U=U1+U2
评估与交流
(1)当电路中有多个用电器并联时,此结论仍然成立,表达式为:U=U1+U2+…+Un。
(2)采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有普遍性,防止偶然性。
(3)换用不同规格的小灯泡前,先断开开关,更换后,各小灯泡两端的电压可能会发生改变,但电源两端的电压(总电压)是不变的。
(4)采用改变电源电压的方法也能达到多次测量的目的。
实验探究串联电池组的电压(拓展)
实验操作
(1)把一节干电池的负极和另一节干电池的正极连在一起(串联)可组成电池组。
(2)用电压表分别测量每节干电池两端的电压,然后测量这个2节电池组成的电池组的电压,3节电池组成的电池组电压,它们之间有什么关系?
图示
图16.2-4 测电池电压
实验现象
1节干电池,两端电压为U=1.5V
2节干电池串联,电池组电压为U=3V
3节干电池串联,电池组电压为U=4.5V
实验结论
串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。即:U=U1+U2+U3+……
U=1.5V×n(每节电池的电压为1.5V,n为电池节数)
· 例题
考点:电流表、电压表在判断电路故障中的应用
1.(2026•兴宁市校级一模)·【较易】如图电路,电源电压不变,闭合开关S,观察到电压表无示数,已知电路中仅有的一处故障发生在电阻R1或R2上,现将一个完好的电流表串联入电路中,则( )
A.若电流表无示数,故障可能是R1断路
B.若电流表有示数,故障一定是R1断路
C.若电流表无示数,故障一定是R2断路
D.若电流表有示数,故障可能是R2短路
考点:探究串联电路中的电压规律
2.(2025秋•深圳期中)·【较易】小岭同学探究“串联电路的电压特点”,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池。
UAB(V)
UCD(V)
UAD(V)
0.5
2.5
3
(1)小岭在闭合开关时,灯泡L1不发光、L2发光,且电压表的示数为0,此时电路中的故障可能是 ;
(2)小岭排除故障并纠正错误后重新实验,在测量完L1两端的电压后,小岭想移动一根导线来测量L2两端的总电压,他把电压表左侧导线的A端取下换接到D点,会出现的现象为: ,导致该现象的原因是: 。
(3)完成实验后,小岭记录的数据如表所示:由此初步得出结论: ;(文字表述)此实验在设计方案上存在的不足之处是: ,改进方法是: 。
考点:串联电路中的电压规律
3.(2025秋•茂南区校级期末)·【较易】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,如电源插头处的电流为0.2A,通过第50只灯泡的电流为 A;每只灯泡两端电压是 V。
考点:运用串联电路中的电压规律计算
4.(2025秋•惠阳区校级期中)·【中档】如图(a)所示电路中,电路连接及元件完好,闭合开关后,两电压表的示数均如图(b)所示,则灯泡L1和L2两端的电压分别是( )
A.12V,2.4V B.9.6V,2.4V C.2.4V,12V D.2.4V,9.6V
知识2 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
提出问题
如图,两个灯泡并联后接在电源两端,并联电路中各支路用电器两端的电压与电源电压有什么关系?
图16.2-4 探究并联电路的电压电路图
猜想与假设
猜想1:并联电路各支路两端的电压之和等于电源两端的总电压,U=U1+U2;
猜想2:并联电路各支路两端的电压相等,并等于电源两端的总电压,U=U1=U2;
猜想3:……
设计并进行实验
(1)按图连接电路。
(2)选用不同规格的小灯泡L1、L2,使两灯泡并联,电源为两节干电池串联。
(3)分别将电压表接在AB两点间、CD两点间和EF两点间,测量电压U1、U2、U,闭合开关,将三次示数记录在表格中。
(4)换上另外两只不同规格的灯泡,重复上面的步骤。
(5)换用三节干电池串联作电源,重复上面的步骤
图16.2-5 探究并联电路的电压实物图
数据记录
测量次数
AB间的电压U1/V
CD间的电压U2/V
EF间的电压U/V
1
3.0
3.0
3.0
2
3.0
3.0
3.0
3
4.5
4.5
4.5
分析
UEF=UAB=UCD
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。U=U1=U2
评估与交流
(1)当电路中有多个用电器并联时,此结论仍然成立,表达式为:U=U1=U2=U3=…=Un。
(2)当把几节相同的新干电池并联时,并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压,即U=U1=1.5V。
(3)改变两个小灯泡的规格多次进行实验,目的是得出普遍规律,防止结论的偶然性。
· 例题
考点:探究并联电路中的电压规律
5.(2025秋•南山区期末)·【较易】科学小组对“并联电路中电流和电压的规律”进行了探究。
【任务一】探究并联电路中的电流规律
(1)连接图甲中的电路时,开关应处于 状态;
(2)小明发现并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。实验时A1电流表的示数如图乙所示,已知A2电流表的示数为0.6A,则通过灯L2的电流为 A;
(3)小明还想探究并联电路中用电器的工作特点。于是他拆下灯泡L1,发现灯泡L2依然发光,证明了在并联电路中,各支路用电器 (选填“能”或“不能”)独立工作;
【任务二】探究并联电路中的电压规律
小明同学设计了如图丙所示的电路,将测得的所有实验数据填入表中。
Uab/V
Ucd/V
Uef/V
2
2
2
3
3
3
4
4
4
(4)由实验数据可得结论:在并联电路中, (用“Uab”“Ucd”“Uef”写出表达式);
(5)小明发现家里客厅的灯L甲比卧室的灯L乙亮,两灯对应的电压U甲和U乙的大小关系是U甲 U乙(选填“>”“=”或“<”)。
考点:并联电路中的电压规律
6.(2025秋•佛山月考)·【较易】如图所示的电路中,开关闭合后,灯L1和L2均发光,下列说法中正确的是( )
A.灯L1和L2串联
B.灯L1和L2两端的电压一定相等
C.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
D.若灯L1的灯丝烧断,灯L2也不发光
考点:运用并联电路中的电压规律计算
7.(2025秋•雷州市校级月考)·【较易】甲、乙两灯并联在同一电路中,甲灯比乙灯亮,则甲灯两端的电压 (填“大于”、“等于”、“小于”)乙灯两端的电压,这是因为 。若甲灯允许加的最大电压为6V,乙灯允许加的最大电压为7V,则电源电压不得超过 V。
· 小结
· 16.2 串、并联电路中电压的规律
· 一、串联电路中电压的规律
· 1.电压规律: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。
· 2.数学表达式:U=U1+U2+…+Un
· 3.图示
· 二、并联电路中电压的规律
· 1.电压规律:并联电路中,各支路上小灯泡两端的电压与电源两端的电压相等。
· 2.数学表达式:U=U1=U2=U3=…=Un。
· 3.图示
· 中考真题
考点:电流表、电压表在判断电路故障中的应用
1.(2026•连云港)·【中档】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,两个电表的示数突然变大。出现这种故障的可能原因是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
考点:探究串联电路中的电压规律
2.(2026•成都)·【较易】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)
考点:串联电路中的电压规律
3.(2025•东营)·【中档】如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L1、L2规格相同。闭合开关,两个小灯泡均发光,电压表示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.AD两接线柱间电压约为10V
B.若测量L1的电压,只需将导线n从D点拆下,再接到A点
C.若将小灯泡L2从灯座上拧下来,通电后电压表仍有示数
D.若CD间的电压表换成电流表,通电后电流表示数为零
考点:探究并联电路中的电压规律
4.(2024•河北)·【难】在“探究串联电路电压的特点”实验中,小明设计了图1所示的电路。其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。
(1)根据图1所示的电路图用笔画线代替导线,将图2所示的实物图补充完整。
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入如表。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图3所示,示数为 V。
数据序号
电流/A
Uab/V
Ubc/V
Ucd/V
Uac/V
Ubd/V
Uad/V
1
0.20
1.0
2.5
1.0
3.5
3.5
4.5
2
0.24
①
1.5
1.2
②
2.7
4.5
3
0.30
2.5
0.5
③
3.0
2.0
4.5
…
(3)根据数据可知R0的阻值为 Ω。
(4)根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是 。
(5)读取数据 (选填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线。
(6)根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律: 。
【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等,额定电流分别为0.2A和0.3A,小明利用图1中的灯泡L,对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成图4所示的电路,只闭合S1,调节电源电压至某一值时,通过电压表判断出L1正常发光;断开S1,闭合S2,发现不用改变电源电压,L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为 Ω。
考点:并联电路中的电压规律
5.(2025•陕西)·【中档】小明对一个电学暗箱进行了实验探究。如图所示,A、B是小灯泡L1的接线柱,C、D是小灯泡L2的接线柱,E、F是小灯泡L3的接线柱。实验操作及对应的现象如表所示。下列分析正确的是( )
实验操作
实验现象
闭合开关S
三个小灯泡均发光
观察亮度
L1最亮
取下其中任意一个小灯泡
剩余两个小灯泡仍能发光
A.暗箱中的三个小灯泡串联
B.暗箱中的三个小灯泡规格相同
C.取下其中任意一个小灯泡,电流表示数变小
D.若用电压表分别测量三个小灯泡两端的电压,L1两端电压最大
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