16.2 串、并联电路中电压的规律 课件-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

第十六章 电压 电阻 第2节 串、并联电路中电压的规律 新课导入——复习回顾 电压表的使用规则： 1. 使用前要检查指针是否调零； 2. 电压表必须与被测用电器并联； 3. 电流必须从“＋”接线柱流入，从“−”接线柱流出； 4. 被测电压不能超过电压表的最大测量值，不能估计时先用量程试触。 新课导入——想一想 家用电器通常要并联在电路中；节日里的小彩灯，有的串联，有的并联。 小彩灯串联时，各小彩灯两端的电压之间有什么关系？ 并联时，各支路两端的电压之间又有什么关系？ 让我们通过实验，一起来探究串、并联电路中电压的规律！ 1. 会正确将电压表接入串、并联电路，能画出相应的电路图；通过实验探究，知道串、并联电路中电压的规律。（重点） 2. 经历“提出问题—猜想与假设—设计实验—分析论证—交流与评估”的完整探究过程，进一步练习电路的连接和电压表的使用。 3. 能运用串、并联电路中电压的规律，分析、解决简单的电路问题。 一、串联电路的电压规律 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 【提出问题】 在串联电路中，各用电器两端的电压与电源两端的电压有什么关系？ 【猜想与假设】 猜想1：总电压等于各用电器两端的电压之和； 猜想2：总电压与各用电器两端的电压相等。 实验：探究串联电路中电压的规律 【设计实验】 ① 设计实验电路并画出电路图； ② 选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路，根据电源电压选择电压表的量程； ③ 闭合开关，将电压表两端分别连到A与B、B与C、A与C，测量电压UAB、UBC、UAC； ④ 改变两个小灯泡的规格，重做上述实验。 实验：探究串联电路中电压的规律 【注意事项】 ① 连接电路时，开关应处于断开状态； ② 电压表要与被测部分并联，电流“＋”进“−”出； ③ 不能估计被测电压大小时，应先用量程试触； ④ 检查电路连接无误后，再闭合开关进行测量。 实验：探究串联电路中电压的规律 【实验数据】 实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V 1 1.2 1.8 3.0 2 1.5 1.5 3.0 3 2.4 0.6 3.0 【分析与论证】 分析数据可知：UAC＝UAB＋UBC 结论：串联电路中，电源两端的电压等于各用电器两端的电压之和。 表达式：U＝U1＋U2＋…＋Un 交流与评估 ① 为什么要换用不同规格的小灯泡进行多次实验？ ——避免实验结论的偶然性，使结论具有普遍性。 ② 换用不同规格的灯泡后，各灯两端的电压会改变吗？ ——会改变，但电源两端的总电压不变。 ③ 两灯规格相同时，两灯两端电压相等，能否得出“串联电路中各用电器两端的电压都相等”的结论？ ——不能。该情况不具有普遍性，应换用不同规格的灯泡（或改变电源电压）多次实验。 做一做：电池组的电压 把一节干电池的负极与另一节干电池的正极连在一起，组成串联电池组，分别测量每节电池和电池组两端的电压。 结论：串联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压之和，即U＝1.5V×n；干电池并联，并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压。 例题：串联电路电压规律的应用 【例题】在探究串联电路电压的关系时，闭合开关S，电压表V1的示数为2.5V，V2的示数为3.8V，则电压表V3的示数是多少？ 【分析】V1、V2分别测L1、L2两端的电压，V3测电源两端的电压。 【解答】U＝U1＋U2＝2.5V＋3.8V＝6.3V 二、并联电路的电压规律 探究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 【提出问题】 在并联电路中，各支路两端的电压与电源两端的电压有什么关系？ 【猜想与假设】 猜想1：各支路两端的电压之和等于电源电压； 猜想2：各支路两端的电压相等，且等于电源电压。 实验：探究并联电路中电压的规律 【设计实验】 ① 设计实验电路并画出电路图； ② 选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路，根据电源电压选择电压表的量程； ③ 将电压表分别连到L1两端、L2两端和电源两端，测量电压U1、U2、U； ④ 改变两个小灯泡的规格，重做上述实验。 实验：探究并联电路中电压的规律 【实验数据】 U1/V U2/V U/V 2.8 2.8 2.8 2.6 2.6 2.6 结论：并联电路中，电源两端的电压与各支路两端的电压相等。 表达式：U＝U1＝U2＝…＝Un 交流与评估 ① 只测一组数据就得出结论，科学吗？ ——不科学。一次实验具有偶然性，应换用不同规格的小灯泡多次实验。 ② 当电路中有多个用电器并联时，结论还成立吗？ ——成立。此时U1＝U2＝U3＝…＝Un＝U。 ③ 特别提醒：两个用电器两端的电压相等，它们一定是并联的吗？ ——不一定。规格相同的两个用电器串联时，它们两端的电压也相等。 讨论交流：小鸟会触电吗？ 两只小鸟落在裸露的电线上，闭合开关时，它们会触电吗？ 【分析】甲鸟的两脚在同一根导线上，两脚之间几乎没有电压，没有电流通过它的身体，不会触电； 乙鸟的两脚分别接在电灯的两端（与灯并联），两脚之间有一定的电压，有电流通过它的身体，会触电。 课堂小结 串、并联电路中电压的规律 串联电路 并联电路 实验探究：分别测量各用电器两端 和电源两端的电压 规律：U＝U1＋U2＋…＋Un （总电压等于各部分电压之和） 实验探究：分别测量各支路两端 和电源两端的电压 规律：U＝U1＝U2＝…＝Un （各支路电压等于电源电压） 实验要点：换用不同规格的灯泡多次实验，避免偶然性，使结论具有普遍性 书后练习与应用 1. 某同学在按图测量出小灯泡L1两端的电压后，还需要测量小灯泡L2两端的电压。为节约时间，他准备把电压表接在A接线柱的导线改接到B接线柱，让电压表跟L2并联。这种做法是否可行?为什么? 【解析】 把接在A接线柱的导线改接到B接线柱时，电压表的正负接线柱会接反，指针反向偏转，可能打弯指针损坏电压表，故这种做法是不行的。 书后练习与应用 2. 一个用电器工作时，要求电源电压是6V。如果用全新的干电池作为电源，需要把几节串联起来？如果用铅蓄电池作为电源，需要把几块串联起来？ 【解析】 n1=U/U1=6V/1.5V=4； n2=U/U2=6V/2V=3； 提示：一节新干电池的电压是1.5V，相同干电池串联时，串联电池的总电压等于各节干电池的电压之和； 一块蓄电池的电压是2V，相同蓄电池串联时，串联电池的总电压等于各个蓄电池的电压之和。 书后练习与应用 3. 在如图甲所示的电路图中，电源电压为6V，请用笔画线表示导线在图乙中按电路图连线。如果电压表V2的示数为2.4V，灯泡L1两端的电压是多少? 【解析】灯泡L1两端的电压是U1=U-U2=6V-2.4V=3.6V 书后练习与应用 4. 如图所示，在探究并联电路电压的关系时，某同学想把两个灯泡并联起来，用电压表测量并联电路的总电压，请你用笔帮他画出连接的电路。 书后练习与应用 【解析】 图甲是并联电路，各支路两端的电压相等，都等于电源电压，所以电压表V1、V2、V的示数都应为2.5V。图乙所示电路V的示数应为6.3V。 在乙图中，由于两盏电灯是串联的，串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和，所以总电压是6.3V。 5. 在图甲所示的电路中，闭合开关后电压表V1的示数为2.5V，V2的示数应为______V，V的示数应为_____V。在图乙所示的电路中，闭合开关后电压表V1的示数为2.5V，V2的示数为3.8V，V的示数应为______。 2.5 2.5 6.3 书后练习与应用 6. 请你设计一个表格，对比电流表和电压表在使用方面的相同之处和不同之处。 电表 电压表 电流表 连接方式 与电源相连 相同点 ①使用前要调零，弄清分度值、量程。 ②使用时要使电流从正接线柱流入，负接线柱流出； ③都要选择合适的量程，使指针稳定后再读数. 绝对不允许不经用电器 直接接在电源两极上 能够直接并联 在电源两极上 串联在被测电路中 并联在被测电路两端 书后练习与应用 7. 某同学按图连接好电路，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。 （1）此时a、c两端的电压是多少? （2）此时b、d，b、e， a、e两端的电压分别是多少? （3）若要测量图中小灯泡两端的电压，电压表有哪几种连接方式? （4）你能否对第（3）问中的各种方式形成一个概括性的结论? 书后练习与应用 【解析】（1）a、c两端电压 Uac=Uab+Ubc=0+3V=3V （2）此时b、d，b、e， a、e两端的电压分别是 Ubd=Ubc+Ucd=3V+0=3V Ube=Ubc+Ucd+Ude=3V+0+0=3V Uae=3V （3）若要测量图中小灯泡两端的电压，电压表有6种连接方式：分别并联在bc、bd、be（或ac、ad、ae ）两端。 （4）导线与开关（闭合）上的电压都为0，可不考虑。灯泡两端的电压就是电源电压。 1. 关于串联电路的电压，下列说法正确的是（　　） A. 串联电路中各用电器两端的电压一定相等 B. 串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和 C. 串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之差 D. 电压表应串联在被测电路中 B 2. 如图所示的电路中，电源电压恒为6V，闭合开关后，两灯泡都发光，电压表的示数为2.4V。则灯L2两端的电压为____V，灯L1两端的电压为____V。 2.4 3.6 3. 在探究“串联电路中电压的规律”时，某同学测出AB、BC、AC两端的电压分别为3V、3V、6V，在表格中记录数据后，接下来的操作应该是（　　） A. 整理器材，分析数据，得出结论 B. 换用电压表，再测一次 C. 改变电压表的位置，重复测量 D. 换用不同规格的小灯泡，多次实验 D 4. 如图所示的电路中，电源电压恒为3V。闭合开关S时，电压表示数为2V，则灯泡L2两端的电压为____V；当开关S、S1均闭合时，电压表示数为____V，灯泡L2会______。 1 3 短路 5. 酸甜多汁的水果不仅能为身体提供能量，还可以发电。如图所示，几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管。关于这个电路的说法错误的是（　　） A. 水果电池工作时将化学能转化为电能 B. 多个水果串联是为了增加电路的电压 C. 二极管同时发光说明它们一定是串联的 D. 水果在该电路中扮演“电源”的角色 C 6. 教室里的两盏日光灯都在正常工作，其中一盏L1很亮，另一盏L2很暗，则两灯两端的电压U1、U2的关系为（　　） A. U1＞U2　　　B. U1＝U2 C. U1＜U2　　　D. 无法确定 B 7. 某同学按图测量出小灯泡L1两端的电压后，为节约时间，他准备把电压表接A接线柱的导线改接到B接线柱，让电压表跟L2并联。这种做法是否可行？为什么？ 答案：不可行。 改接后电压表的正、负接线柱接反，指针会反向偏转，可能损坏电压表。应断开开关，将电压表的接线柱正确改接后再测量。 8. 某同学按图连接好电路，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。 （1）a、c两端的电压是多少？ （2）你能得出什么结论？ 答案：（1）Uac＝Uab＋Ubc＝0＋3V＝3V； （2）导线和闭合开关两端的电压都为0，灯泡两端的电压等于电源两端的电压。 $