16.2 串、并联电路中电压的规律 课件 2026-2027学年人教版九年级物理全一册

第二节 串、并联电路中电压的规律 人教版初三物理 第十六章 电压 电阻 02 导入 问题 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，电压之间有什么规律？并联时，电压之间又有什么规律？ 节日小彩灯 学习内容 串联电路电压的规律 01 03 02 并联电路电压的规律 课堂小结 重难点内容 1、串联电路电压规律 2、并联电路电压规律 3、熟练掌握电压表的使用和读数 教学重点 1、画相应的电路图 2、串联电路的实物电路连接 3、利用电压规律进行简单的分析、计算 教学难点 串联电路电压规律 01 探究—串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系 1.实验探究 【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？请做出猜想。 【实验思路】 S L1 C B A L2 如图所示，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？ 探究 【实验过程】 （1）设计如图所示的电路图，选择实验器材连接实验电路。将一只电压表并接在AB处，闭合开关，读取电压表的示数，并将数据填入下表。 探究 （2）断开开关，再将此电压表分别并接在 BC处和 AC处，并分别读取电压表的示数。再将数据记录在下表中。 2 1 探究 （3）换上另外两个规格不同的小灯泡，重做上述实验，看看是否还有同样的关系。 实验次数 L1两端电压 UAB/V L2两端电压UBC/V 电源两端电压UAC/V 1 1.3 1.7 3.0 2 1.2 1.8 3.0 3 1.4 1.6 3.0 【实验结论】 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。 探究 （4）交流与评估 ①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。 ②换用不同规格的小灯泡时，各小灯泡两端的电压会发生改变，但电源两端的电压（总电压）是不变的。 ③采用改变电源电压的方法也能达到多次测量的目的。 探究 2.串联电路电压规律 研究表明： 在由两个小灯泡组成的串联电路中，电源两端的电压等于各小灯泡两端的电压之和。 即 U=U1+U2 探究—串联电池组的电压 〖实验分析〗： 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）组成电池组。用这样的办法可以把两节、三节或更多节电池串联起来使用。分别测量每节干电池两端的电压，然后测量这个电池组的电压。它们之间有什么关系？ 探究 〖实验现象〗： 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的电压之和。 即：U=U1+U2+U3+…… 练习 例1.小蓉和小华在“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)实验时，小华刚连完最后一条导线，就发现小灯泡发光了，原因是_连接电路时开关没有断开__；同时小蓉又发现了电压表指针如图乙所示，其原因是__电压表正负接线柱接反。 (2)小蓉根据图甲连接好电路，闭合开关后，发现电压表的示数为零，若只有灯L1或L2中的一处发生故障，则故障可能是L1短路/L2断路_（写出一种即可）。 练习 (3)排除故障后，小方更换电源完成了多组实验，并把实验数据记录在下表中。 1.4 1.2 2.6 分析实验数据得出实验结论：串联电路两端的电压__等于__各部分电路两端电压之和； (4)实验结束后小蓉和小华互相交流，小蓉指出实验次数太少，导致实验结论不具有普遍性，应该进行多次实验；小华指出实验表格的设计也存在不足，不足之处是___物理量没有标注单位___； 练习 【解析】（1）实验操作要求，连接电路时，开关必须断开，防止短路烧坏元件，小华刚连完最后一条导线，就发现小灯泡发光了，说明连接电路时，开关未断开； 电路接通，由图乙可知，电压表指针偏转在零刻度线的左侧，说明电压表正负接线柱接反了。 （2）图甲中电压表测L1的电压，示数为零的故障分两种情况：若L1短路，电压表同时被短路，示数为0；若L2断路，电压表两端无法接到电源两极，示数也为0。 练习 （3）由表格数据 可初步得到串联电路的电压规律： 串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和。 （4）物理量的记录必须附带单位，表格中 、 、 对应的数值都没有标注电压单位，是明显的设计缺陷。 练习 例2.如图所示，小明在“探究串联电路电压特点”的实验中： (1)某次测量时，电压表的示数如图乙所示，则此时灯L1两端的电压为___1.9___V； (2)闭合开关后，小明发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近3V，则电路中出现的故障可能是L1发生了___断路___（选填“短路”或“断路”）； 练习 (3)排除故障后，小明在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D接线柱上，闭合开关测量灯L2两端的电压。小明的做法是___错误___（选填“正确”或“错误”）； (4)小明进行多次实验的主要目的是_____寻求普遍规律______； (5)请写出串联电路电压特点 串联电路的电源电压等于各用电器两端电压之和。 练习 【解析】 （1）由图甲可知，电压表选用的是小量程，其分度值是0.1V，此时电压表的示数是1.9V。 （2）闭合开关后，灯L1、L2均不发光，而电压表的示数大小接近电源电压，说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连，则灯L1发生了断路。 （3）如图甲，如果将导线A端松开，接到D接线柱上来测量灯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，电压表的正负接线柱接反了，则小明的做法是错误的。 练习 （4）本实验是探究串联电路的电压特点，多次实验的主要目的是为了寻找普遍规律。 （5）串联电路的电压特点是串联电路的电源电压等于各用电器两端电压之和。 并联电路电压规律 02 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 【实验思路】 怎样得到并联电路中电压的关系呢？根据并联电路的特点，可以通过实验，在并联电路中接入电压表，分别测量支路和电源的电压大小，即测量图中ab、cd、ef三处的电压大小来判定它们之间的关系。 探究 【实验步骤】 （1）设计如图所示的电路图，选择实验器材连接实验电路。将一只电压表并联在ab处，闭合开关，读取电压表的示数，并将数据填入下表。 探究 （2）断开开关，再将此电压表分别并联在cd处和ef处，并分别读取电压表的示数。再将数据记录在下表中。 探究 （3）换上另外两个规格不同的小灯泡，重做上述实验，看看是否还有同样的关系。 实验次数 L1两端电压UAB/V L2两端电压UCD/V 电源两端电压U/V 1 2.5 2.5 2.5 2 3.0 3.0 3.0 3 2.8 2.8 2.8 实验结论： 并联电路中，电源电压等于各支路两端电压。 探究 （4）【交流讨论】 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 U1=U2=U3=…=Un=U。 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。 探究 2.并联电路中电压规律 研究表明： 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。 即：U=U1=U2 练习 例3.如图所示，下列判断中正确的是（     ） A．灯L1与灯L2并联 B．电流表测通过L1的电流 C．电压表测电源电压 D．电压表测L2两端的电压 练习 【解析】 ACD．由实物图可知，电流从电源正极出发，依次经过开关、电流表、灯泡 、 回负极，电压表并联在 两端，所以该电路中，灯 与灯 串联，电压表测灯 两端的电压，故ACD错误； B．电流表串联在电路中，由串联电路电流规律 可知，电流表测量的是串联电路中的电流，也是通过 的电流，故B正确。 故选B。 练习 例4.如图甲所示，电源电压恒定，当开关 断开， 闭合时，电压表的示数如图乙中实箭头所示；当开关 闭合， 断开时，电压表的示数如图乙中虚箭头所示，则灯泡L1、L2两端的电压分别为（     ）。 A．3.5V  8.5V B．8.5V  3.5V C．3.5V  5.0V D．5.0V  3.5V 练习 【解析】 由电路图可知，当开关 断开， 闭合时，灯泡 与 串联，电压表并联在电源两端，测量电源电压，示数较大，对应图乙中实箭头，电压表选用 量程，分度值为 ，示数为8.5V，即电源电压为8.5V。 当开关 闭合、 断开时，灯泡 与 串联，电压表并联在 两端，测量 两端的电压 ，示数较小，对应图乙中虚箭头，示数为3.5V，即两端的电压3.5V。 根据串联电路电压规律，两端的电压 故选D。 课堂小结 03 课后习题 1．如下图，电源电压不变。闭合开关S1和S2，小灯泡L1和L2均正常发光，电流表有示数。下列分析正确的是（  B  ） A．闭合开关S1和S2，小灯泡L1和L2串联 B．在电路中，若S1闭合，断开S2，电流表示数会变小 C．若小灯泡L1比L2亮，原因是小灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大 D．若只闭合开关S2，电路中只有小灯泡L2发光 课后习题 2．如图所示，电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合后，两个电表中只有一个电表的示数发生了变化，且电路中只有电阻R1或R2发生了故障。则该电路的故障可能是（  D  ） A．R1开路 B．R1短路 C．R2开路 D．R2短路 课后习题 3．如图所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L1和L2都不发光，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，故障可能是（　C　） A．L1短路 B．L2短路 C．L1断路 D．L2断路 课后习题 4.如图所示，两个相同的电灯在闭合开关后都能发光，过一会，两个电灯突然同时都不亮了，且电压表和电流表的示数均变为零，如果电路中只有一处故障，则故障可能是（ A  ） A．电灯L1断路 B．电灯L2断路 C．电灯L1短路 D．电灯L2短路 课后习题 5．如图甲所示，电源电压为12V，闭合开关后灯泡L1和L2都能正常发光，此时两只电流表的指针在如图乙所示相同的位置。求： (1)分析电灯L1和L2的连接方式，说明电路中电流表A1、A2的示数分别是多少？ (2)灯泡L2的电流是多少？ (3)灯泡L1两端的电压是多少？ (1) 与 并联；0.2A，1A (2)0.8A (3)12V 感谢观看 Thank you $