16.2 串、并联电路中电压的规律 学习任务单 2026-2027学年物理人教版九年级全一册

16.2 串、并联电路中电压的规律 学习任务单 班级：________　姓名：________　小组：________ 【学习目标】 1. 能结合电路说出串联电路中电压的规律和并联电路中电压的规律，会用公式表达串联电池组、并联电池组两端电压的特点，形成正确的物理观念。 2. 经历"提出问题—猜想与假设—设计实验—收集数据—分析论证"探究串、并联电路电压规律的完整过程，会正确将电压表并联接入电路测量用电器两端的电压，知道多次实验的目的是寻找普遍规律。 3. 能运用串、并联电路电压的规律解释小彩灯串联发光、水果电池供电等生活现象，养成规范操作、实事求是的科学态度与责任。 【课前任务】 1. 复习电压表的使用：测量用电器两端的电压时，电压表必须与被测用电器______联，并使电流从电压表的______接线柱流入，从______接线柱流出。 2. 情境思考：老师上课时拿来一种节日小彩灯，是由多个小灯泡组成的。若每个小彩灯上标注的正常工作电压是 10 V，家庭电路中的电压为 220 V，则应将____个小彩灯____联接在家庭电路中。 【课堂任务】 任务一　探究串联电路的电压规律 ◆ 活动：实验探究 探究问题：串联电路中各部分电路两端的电压与电源两端电压之间有什么关系？ 我的猜想：____________________________________________________ 实验设计： 1. 选用________（选填"相同"或"不同"）规格的小灯泡、连接电路，根据________电压选择电压表的测量范围。 2. 将电压表的两端分别连接A与B、B与C、A与C，测量三处的电压（三次测量电压表的连接位置如图所示）。 电压表并联在灯L1两端（A、B间） 电压表并联在灯L2两端（B、C间） 电压表并联在两灯总电路两端（A、C间） 3. 改变两个小灯泡的________，重做上述实验。 4. 将实验数据记录在下表中。 实验次序 L两端电压/V L两端电压/V 电源两端电压/V 1 2 3 ◆ 问题链 1. 例1（广东中考）探究串联电路中电压的规律。 (1) 根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整。 例1图甲　串联电路（电压表并联在灯L1两端） 例1图乙　待连接完整的实物图 例1图丙　测量L1两端电压时电压表的示数 (2) 连接电路时，开关应处于________状态。正确连接电路后，闭合开关，若灯断路，则两端____（选填"有"或"无"）电压。 (3) 用电压表分别测出电压、和。其中测时，电压表的示数如图丙所示，示数为_______V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验，数据记录如下表所示。 实验次序 电压/V 电压/V 电压/V 1 1.7 2.9 2 1.3 1.6 2.9 3 1.1 1.8 2.9 ① 分析表中数据，得到初步结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压________。 ② 为使结论更具普遍性，小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外，还可以________________________。 2. 换用不同规格的小灯泡时，需要先__________，再拆接电路。 3. 电压表与待测用电器______联，使电流从电压表的______接线柱流入，从______接线柱流出。 4. 串联电池组两端的电压与每节电池两端的电压之间有什么关系？________________________________ ◆ 我的结论 串联电路中电源两端电压____________________________________；用公式表示为________________________。 任务二　探究并联电路的电压规律 ◆ 活动：实验探究 探究问题：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端电压之间有什么关系？ 我的猜想：____________________________________________________ 实验设计： 1. 选用________（选填"相同"或"不同"）规格的小灯泡、连接电路，根据________电压选择电压表的测量范围。 2. 将电压表的两端分别连到两端、两端和电源两端，测量三处的电压，测量两端电压时电压表的连接如图所示。 电压表并联在灯L1两端（C、D间） 3. 换用两个________的小灯泡，重做上述实验。 4. 将实验数据记录在下表中。 实验次序 L两端电压/V L两端电压/V 电源两端电压/V 1 2 3 ◆ 问题链 1. 例2 某实验小组在探究并联电路中电压的特点。 (1) 实验电路图如图甲，根据电路图，用笔画线表示导线，将图乙实物图连接起来。 例2图甲　并联电路（电压表并联在灯L1两端） 例2图乙　待连接完整的实物图 例2图丙　闭合开关后电压表的示数 (2) 连接电路时，开关处于________状态。 (3) 正确连接好电路后，闭合开关，电压表的示数如图丙所示，为_______V。 (4) 测得灯泡两端电压后，再测灯泡两端电压和电源两端电压，记录数据。换用两个不同规格的小灯泡，重复以上操作，其目的是________________。 (5) 评估交流环节，有同学提出，实验中连接完电路，闭合开关，发现电压表指针反向偏转，原因是________________________。 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______________________________________。 ◆ 我的结论 并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压________；用公式表示为________________________。 任务三　串联电路电压规律的应用 1. 如图所示，在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的实验中，用电压表测得，，，在表格中记录数据后，下一步应该做的是(　　) 探究串联电路电压规律的电路（A、B、C为测点） A. 整理器材，分析数据，得出结论 B. 改变电源电压，再测出几组电压 C. 对换和的位置，再测出一组电压 D. 换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压 2. 在如图所示的电路中，电源电压是 6 V，电压表示数是 2 V，电压表测的是灯____两端的电压，灯两端的电压为______V。 两灯串联，电压表并联在灯L2两端 3. 如图甲所示，闭合开关后两个电压表和的指针偏转角度相同，位置如图乙所示，下列说法不正确的是(　　) 两灯串联，两只电压表分别并联在不同电路两端（图甲） 两只电压表指针的偏转位置（图乙） A. 灯泡两端电压为 9.6 V B. 灯泡两端电压为 2.4 V C. 若灯泡灯丝烧断，则电压表示数变小 D. 若灯泡发生短路，则灯泡两端电压为 12 V 4. 如图所示的电路，当闭合、断开时，电压表的示数为 2.5 V；当断开、闭合时，电压表示数为 6 V，则灯两端的电压为_______V，电源电压为______V；、均闭合时，电压表示数为______V。 两灯串联，开关与电压表位置可改变测量对象 5. 图甲所示电路中，闭合开关S后，电压表的示数如图乙所示，则电压表的示数为______V，电源电压是______V。 两灯并联，电压表V1与V2分别并联在两灯两端（图甲） 电压表V1的示数（图乙） 6. 小梦探究串联电路的电压规律的实验电路图如图所示。 两灯串联，A、B、C为电压表三个接点 (1) 连接电路时，开关应______。 (2) 闭合开关后，小梦发现两灯都不发光，把电压表接在图中，测得，。检查发现灯和灯中只有一盏出现故障，则故障可能是________。 7. 在探究串联电路电压的特点实验中： 电压表接入电路前的指针位置（图甲） 待连接完整的实验实物图（图乙） (1) 将电压表接入电路前，观察到指针位置如图甲所示，为保证测量结果准确，接下来应进行的操作是__________________。 (2) 实验电路如图乙所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整，使电压表测量小灯泡两端的电压。 (3) 用电压表分别测出小灯泡两端的电压、两端的电压、和两端的总电压。换用不同规格的小灯泡多次实验，记录实验数据，如表所示。 实验次序 /V /V /V 1 1.6 1.0 2.6 2 1.3 1.3 2.6 3 1.4 1.2 2.6 分析数据可知，串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为____________（用题中给出的字母表示）。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是______________。 任务四　并联电路电压规律的应用 1. 如图所示的电路中，若闭合开关S，电压表的示数为 3 V，电流表的示数为 0.5 A，电流表的示数为 0.2 A，则灯两端的电压为______V，通过灯的电流为____A。 两灯并联，电压表与两只电流表接入电路 2. 关于如图所示的电路图，下列说法正确的是(　　) 两灯串联，电压表并联在A、B两点间 A. 电流表分别接在A、B、C点时，测量结果不同 B. 电压表正确连接在A、B两点间，可以测量两端的电压 C. 电流表串联在电路中，是因为它的电阻很大，可以保护电路 D. 将电压表接A点的接线柱直接改接到C点，可以测量两端的电压 3. （淮安中考）如图所示，取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，制成一个水果电池。 用电压表测量水果电池两极间的电压 (1) 用电压表测量电压，该水果电池的电压为_______V，水果电池将______能转化为电能。 (2) 该水果电池的正极是______（选填"铁片"或"铜片"）。 (3) 为获得更高的电压，可以将多个水果电池____联。 4. 在探究并联电路电压规律的实验中，小明使用了两个规格相同的灯泡。 图甲　已部分连接的实物图（电压表串联在电路中） 图乙　并联电路（a、b为L1两端，c、d为L2两端，e、f为干路上两点） 图丙　电压表接a、b两点时电压表的示数 (1) 如图甲，小明已完成部分电路连接，闭合开关，灯泡、的发光情况是______________，电压表____（选填"有"或"无"）示数。请用笔画线在图中增加一条导线，使电路连接正确（导线不能交叉）。 (2) 如图乙所示电路，将电压表正确接在a、b两点，闭合开关后，电压表的示数如图丙所示，则电压表示数为_______V。 (3) 依次将电压表改接到c、d两点和e、f两点，发现电压表示数与(2)中电压表示数相同，由此他得出结论：在并联电路中，各支路两端的电压相等且等于电源电压。此实验结论________（选填"科学"或"不科学"），接下来应该进行的操作是_____________________________。 5. 如图所示，电源电压为 6 V，闭合开关，电压表的示数为 4 V，下列说法正确的是(　　) 两灯串联，电压表并联在其中一盏灯两端 A. 灯两端的电压为 4 V B. 灯两端的电压为 2 V C. 电源电压与灯两端的电压之和为 6 V D. 灯两端的电压为 2 V 6. 如图甲所示，有一串小彩灯接在 220 V 的家庭电路中，若每个小彩灯都标有"5 V 0.2 A"，若每个小彩灯两端电压均为 5 V，则小彩灯的个数是____个。小文发现中间有一个小彩灯不亮，而其他彩灯还能发光，这是怎么回事呢？她查阅资料：在正常情况下，彩灯内细金属丝由于表面有氧化铜而与灯丝支架不导通，如图乙所示，若加上 200 V 以上电压，则氧化铜被击穿，细金属丝与灯丝导电支架导通。在其中一个小彩灯灯丝烧断的瞬间，细金属丝两端电压达到________V，故细金属丝与灯丝支架导通，保证其他灯泡继续发光。 小彩灯串联接在家庭电路中（图甲） 小彩灯内部灯丝与细金属丝结构（图乙） 【课后任务】 1. 一种节日小彩灯由多个相同的小灯泡串联组成，若每个小彩灯正常工作时的电压为 10 V，家庭电路的电压为 220 V，则至少需要多少个小彩灯串联起来接在家庭电路中才能正常工作？请写出计算过程。 2. 实践活动：找两节相同的新干电池，先用电压表测出每节电池两端的电压，再把两节电池串联组成电池组，测出电池组两端的电压，将数据记录下来，并与同学交流：串联电池组两端的电压与每节电池两端的电压之和有什么关系？ 【参考答案】 【课前任务】 1. 并；正；负 2. 22；串 【课堂任务】 任务一： 实验设计：1. 不同；电源　3. 规格 我的猜想（示例）：串联电路中各部分电路两端的电压之和等于电源两端电压 活动数据记录表（参考数据）：1.8、1.2、3.0；1.1、1.9、3.0；1.4、1.6、3.0 例1：(1) 连接方式如图所示（电压表并联在灯两端，电流从电压表正接线柱流入）。 例1(1)参考连接图 (2) 断开；无 (3) 示数为 1.2 V，表中实验次序1的空格填 1.2；① 之和　② 改变电源电压并多次实验 2. 断开开关 3. 并；正；负 4. 串联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压之和 我的结论：等于各用电器两端电压之和；（若电路中有多个用电器串联，则 。) 任务二： 实验设计：1. 不同；电源　3. 不同规格 我的猜想（示例）：并联电路中各支路两端的电压相等，且等于电源两端电压 活动数据记录表（参考数据）：2.9、2.9、2.9；2.8、2.8、2.8；2.8、2.8、2.8 例2：(1) 连接方式如图所示（电压表并联在灯两端）。 例2(1)参考连接图 (2) 断开　(3) 2.8　(4) 得到普遍的规律（寻找普遍规律，防止结论的偶然性） (5) 电压表正、负接线柱接反 2. 一节干电池两端的电压，即 我的结论：相等；（若电路中有多个用电器并联，则 。) 任务三： 1. D 解析：只测得一组数据且两灯规格相同，得出的结论具有偶然性，应换用不同规格的小灯泡再测出几组电压，使结论具有普遍性，D正确；仅改变电源电压，两灯规格仍相同，仍会得出"各部分电压相等"的片面结论。 2. 灯；4　解析：由图可知电压表与灯并联，示数 2 V 即灯两端的电压；串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和，所以 3. C 解析：灯与串联，与灯并联（0～3 V 量程），测电源两端电压（0～15 V 量程）。两表指针偏转角度相同，的示数是示数的 5 倍，即示数为 12 V、示数为 2.4 V，故灯两端电压为 2.4 V，电源电压为 12 V，灯两端电压为 A、B正确；灯短路时灯两端电压等于电源电压 12 V，D正确；灯灯丝烧断后电路断路，电压表通过灯与电源相通，示数变大（约 12 V），C错误。故选C。 4. 3.5；6；6　解析：闭合、断开时，电压表通过并联在灯两端，测得灯两端电压为 2.5 V；断开、闭合时，电压表接在电源两端，示数 6 V 即电源电压为 6 V；所以灯两端的电压为 、均闭合时，电压表仍接在电源两端，示数为 6 V。 5. 2.6；2.6　解析：由图甲可知两灯并联，电压表测灯两端的电压（电压表测灯两端的电压），并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源两端电压；由图乙可知电压表使用 0～3 V 量程，分度值为 0.1 V，示数为 2.6 V，所以电源电压也是 2.6 V。 6. (1) 断开 (2) 灯断路　解析：两灯都不发光，说明电路中有断路故障；电压表接A、B两端（灯两端）时示数为 3 V，接近电源电压，说明A、B之间断路，即灯断路，此时；若灯断路，则应为 0，与测量结果不符。 7. (1) 对电压表进行调零 (2) 连接方式如图所示（电压表并联在灯两端）。 7(2)参考连接图 (3) ；寻找普遍规律（使结论具有普遍性，防止偶然性） 任务四： 1. 3；0.3　解析：并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源两端电压，电压表示数 3 V，则灯两端的电压为 3 V；电流表测干路电流 0.5 A，电流表测灯支路的电流 0.2 A，所以通过灯的电流为 2. B 解析：串联电路中电流处处相等，电流表接在A、B、C三点测量结果相同，A错误；电压表并联在A、B两点间，即灯两端，可以测量两端的电压，B正确；电流表的电阻很小，串联在电路中是为了测量电流，C错误；将电压表接A点的接线柱直接改接到C点，电压表正、负接线柱将接反，指针反向偏转，不能测量两端的电压，D错误。故选B。 3. (1) 0.6；化学　(2) 铜片　(3) 串 解析：电压表使用 0～3 V 量程，分度值为 0.1 V，示数为 0.6 V；水果电池工作时将化学能转化为电能；铜片与电压表正接线柱相连且指针正常偏转，说明铜片是正极；串联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压之和，所以将多个水果电池串联可以获得更高的电压。 4. (1) 两灯都不发光；有　解析：电压表被串联接入电路，由于电压表的电阻很大，电路中电流很小，两灯都不发光；电压表有示数（接近电源两端电压）。增加一条导线后的连接如图所示。 4(1)增加一条导线后的参考连接图 (2) 2.8　(3) 不科学；更换不同规格的灯泡多次实验（以免结论具有偶然性） 5. B 解析：由图可知灯与串联，电压表测灯两端的电压 4 V，灯两端的电压为 B正确、A错误；电源电压与灯两端电压之和为 8 V，C错误；灯两端电压为 4 V，D错误。故选B。 6. 44；220　解析：串联电路中电源两端电压等于各部分电路两端电压之和，小彩灯的个数 ；一个小彩灯灯丝烧断的瞬间，电路断路，电路中几乎无电流，其余小彩灯分得的电压几乎为 0，电源电压 220 V 几乎全部加在烧断处，细金属丝两端电压达到 220 V，氧化铜被击穿，细金属丝与灯丝支架导通，其他灯泡继续发光。 【课后任务】 1. 解：串联电路中电源两端电压等于各部分电路两端电压之和，至少需要的小彩灯个数为 答：至少需要 22 个小彩灯串联接在家庭电路中。 2. 实践示例：每节新干电池两端的电压约为 1.5 V，两节串联组成电池组后两端的电压约为 3 V，等于每节电池两端电压之和，与"串联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压之和"一致。 学科网（北京）股份有限公司 $