内容正文:
第2节 串、并联电路中电压的规律
1.学会正确将电压表接入串、并联电路,并能画出相应的电路图。
2.学会正确使用电压表测量串、并联电路的电压。
3.会分析实验数据,归纳总结出串、并联电路各自电压的规律。
重点
探究串、并联电路中电压的规律。
难点
学生自主设计实验、如何观察,如何分析,得出结论。
一、创设情境,导入新课
播放家庭电路中的电灯、电视、冰箱等用电器和节日里的小彩灯的视频。
提问:同样接在家庭电路中,为什么电灯、电视并联而小彩灯串联呢?
要想了解其中的原因,我们就需要来研究串、并联电路中电压的规律。
二、新课教学
(一)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
观察与思考:(1)在只有一个灯泡的电路中,灯泡两端的电压与电源两端电压有什么关系?
(相等)
(2)不同规格的两灯泡串联。闭合开关,两灯都能发光吗?发光亮度一样吗?
(都能发光,发光亮度不一样)
提出问题: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?
猜想或假设: 猜想1:串联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和。
猜想2:串联电路中的总电压与各用电器两端的电压相等。
设计实验:为了证明自己的观点,如何设计实验方案?(①你认为这个实验如何进行?②你能设计这个实验的电路图吗?请把你设计的电路图画下来。③如何设计实验表格?)
让学生以小组为单位进行讨论,并利用手中的器材设计实验证明自己的观点。
归纳总结:师生讨论后,归纳方案如下:
(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。
(3)将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C,测量电压UAB、UBC、UAC ,将测量的数据填入设计的表格。
(4)改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。
进行实验与收集证据:
为了让大家做好实验,老师给同学们几点提示:①连接电路时开关要断开;②电压表的使用要正确;③小组同学分工明确,各负其责。
L1两端电压UAB/V
L2两端电压UBC/V
电源两端电压UAC/V
第一次测量
第二次测量
分析论证:分析实验数据,总结实验结论,展示实验结果。
总结结论:串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和。U=U1+ U2
想想做做:生活中常把电池串联起来使用。那么串联电池组的电压,与每节干电池的电压之间有什么关系?
学生小组合作做实验:把几节电池串联起来组成电池组,用电压表分别测量每节电池两端的电压,然后测量这个电池组两端的电压。
总结结论:串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。
典例解读 中秋节的晚上,小强在家门口树上挂上一串小彩灯,如图所示,已知家庭电路中的电压为220 V,小彩灯正常发光时的电压为3 V,为了保证小彩灯的安全,应至少用______个小彩灯串联使用。
【解析】串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源电压,当多个相同的用电器串联时,每个用电器两端的电压也是相同的,所以小彩灯的个数:n=≈73.3个,此处不能采用“四舍五入”,因为若串联73个小彩灯,那么每个小彩灯两端的电压大于3 V,可能会烧坏小彩灯,所以应至少用74个小彩灯串联。
【答案】74
答题技巧:物理计算取近似值的常用方法:①四舍五入法;②进一法;③去尾法。
(二)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: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如何?
猜想或假设:猜想1:并联电路各支路两端的电压之和等于电源两端的电压。
猜想2:并联电路各支路两端的电压相等,并等于电源两端的电压。
设计实验:让学生以小组为单位进行讨论,并选择器材设计实验证明自己的观点。
归纳总结:师生讨论后,归纳方案如下:
(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。
(3)用电压表分别测量小灯泡 L1、L2、电源两端的电压U1、U2、U,将测量的数据填入设计的表格。
(4)改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。
进行实验与收集证据:
L1两端电压U 1/V
L2两端电压U 2/V
电源两端电压U/V
第一次测量
第二次测量
分析论证:分析实验数据,总结实验结论,展示实验结果。
总结结论:并联电路中,电源两端的电压与各用电器两端电压都相等。U = U1 = U2
典例解读 如图所示,L1和L2两只灯泡并联在电路中,闭合开关,已知灯泡L1两端的电压为3 V,则灯泡L2两端的电压为______V,两灯泡并联后的总电压为______V。
【解析】由并联电路中电压规律知,灯泡L1、L2两端电压和电源电压都相等。
【答案】3 3
提示方法:利用对比法认识串、并联电路中的电压规律:串联分压不分流