2019年秋九年级物理全册 第十六章 电压 电阻 第2节 串、并联电路中电压的规律同步课件 （新版）

知识点一串联电路的电压规律1.测量电池的电压(1)依据如图16-2-1所示电路,用电压表分别测出1节5号干电池的电压、1节7号干电池的电压,并记录;(2)用电压表测出2节电池串联的电压并记录。 图16-2-1一节5号干电池电压/V一节7号干电池电压/V2节电池串联电压/V1.51.532.实验:探究串联电路中电压的规律【提出问题】如图16-2-2所示,在两个小灯泡组成的串联电路中,各小灯泡两端的电压与电源两端电压(即A、B之间的电压,B、C之间的电压与A、C之间的电压)有什么关系? 图16-2-2【猜想与假设】(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;(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。【设计及进行实验】(1)按图16-2-2连接电路,使两灯泡串联在电路中。(2)用电压表分别测量A与B、B与C、A与C之间的电压(如图16-2-3所示),并记录在表格中。 图16-2-3(3)换用不同规格的灯泡,重复上述操作,并将每次实验的数据记录在表格中。实验次数A、B间的电压U1/VB、C间的电压U2/VA、C间的电压U/V11.51.5321.21.8331.61.43(4)分析实验数据,总结串联电路中电压的规律。【分析和结论】串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压的总和,表达式为U=U1+U2。【注意事项】(1)连接电路时,要按照一定的顺序连接。连接电路时开关要保持断开,防止电路中有短接的地方而损坏用电器及电源。(2)电压表一定要与待测电路并联,必须注意电压表的量程、正负接线柱的接法及读数的方法。(3)本实验是归纳性实验,换用不同规格的灯泡的目的是避免实验结论的偶然性,找到普遍规律。(4)读数时要客观、精确,视线与刻度盘垂直,读数完毕,断开开关,切断电源,整理好仪器。例1(2018山东东营期末)小文为了“探究串联电路中电压的规律”,设计了电路,将两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上,如图16-2-4所示。 图16-2-4(1)连接或改接电路时,开关必须。(2)检查电路无误后,闭合开关,发现电压表的指针偏转角度过小,为使实验结果更准确,他应该。(3)小文分别把电压表连在图中A和B两点、B和C两点及A和C两点,闭合开关后,测得的数据是:UAB=0V,UBC=3V,UAC=3V,则故障可能是(答一条)。(4)故障排除后,实验正常进行。分别测出UAB=1.4V、UBC=1.4V、UAC=2.8V,分析这组数据,小文发现串联电路中电压的规律是:。(5)分析实验数据“UAB=1.4V、UBC=1.4V”,小文还认为:串联电路中各部分电路两端的电压始终是相等的。你认为这个结论(选填“正确”“错误”);这对你进行此实验的启发是。解析(1)为了安全,在连接或改接电路时,开关必须断开。(2)电压表的指针偏转角度过小,说明电压表选择的量程太大,为使实验结果更准确,他应该断开电路并把电压表改接小量程重新测量。(3)灯泡L1短路,有UAB=0,UBC=3V,UAC=3V;灯泡L1正常,灯泡L2断路,有UAB=0,UBC=3V,UAC=3V;灯泡L1短路,同时灯泡L2断路,有UAB=0,UBC=3V,UAC=3V。综上所述可知故障可能是灯泡L1短路或L2断路,或L1短路同时L2断路。(4)由实验数据可得UAB+UBC=UAC,所以可得结论是串联电路中,总电压等于各部分电路两端的电压之和。(5)由测量的数据发现,电路中两盏灯两端的电压相同,这是实验中选用了相同规格的灯泡导致的,这只是个特殊情况,不能作为普遍规律,因此小文的结论是错误的。由此实验得到的启发是应选取不同规格的灯泡,进行多次实验再得结论。答案(1)断开(2)断开电路并把电压表改接小量程重新测量(3)L1短路(或L2断路;或L1短路同时L2断路)(4)串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和(5)错误应选取不同规格的灯泡,进行多次实验再得结论知识点二并联电路的电压规律实验:探究并联电路中电压的规律【提出问题】并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端电压有什么关系?【猜想与假设】在并联电路中,各支路用电器两端的电压可能都相等,且等于电源电压。【设计并进行实验】(1)如图16-2-5所示,选用两个规格相同的灯泡并联起来接到电源上,分别将电压表并联在A和B、C和D、E和F之间,测出相应的电压值(所用电源为两节串联的干电池),填入数据表中。 图16-2-5(2)换上两个规格不同的小灯泡,所用电源仍为两节串联的干电池,重复上面实验。(3)选用两个规格不同的灯泡,所用电源为三节串联的干电池,重复上述步骤。实验次数A、B间的电压U1/VC、D间的电压U2/VE、F间的电压U/V1333233334.54.54.5【分析与结论】分析实验数据可知,并联电路中各并联支路用电器两端的电压相等,且等于电源电压,用符号表示可以写为U=U1=U2。例2(2019山东临沂四中期中)小明和小亮探究“并联电路电压的关系”,小明先按图16-2-6甲所示电路图连成图乙的实物图(电压表尚未连接)。甲乙丙图16-2-6(1)小亮一眼就看出了小明连接的错误,并指出如果直接闭合开关将出现(选填“断路”或“短路”)现象,小灯泡L1、L2都不会亮,还可能造成变阻器或损坏。(2)小亮只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,就使电路连接正确了。他的做法可能是(指出一种即可)。(3)接下来,他们按图丙所示电路图连接了三个电压表。实验过程中调节滑动变阻器的作用是。解析(1)由图知,A、C间导线把两个小灯泡都短路了,会造成电路中电流过大,产生的电热过多,烧坏变阻器或电源。(2)只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,将导线②的上端从A改接到B或D,也可以将导线①的右端从C改接到B或D,就使电路连接正确了。(3)实验过程中调节滑动变阻器的作用是改变灯泡两端电压,进行多次实验,得出普遍性的规律。答案(1)短路电源(2)将导线②从A改到B或D上(或将导线①从C改到B或D上)(3)改变灯泡两端电压题型“串、并联电路中电压的规律”的实验探究例(2019吉林月考)实验课中,小明用如图16-2-7所示的电路对“串联电路电压的规律”进行了探究。 图16-2-7(1)在连接电路时,开关应处于状态。(2)小明先将电压表接在灯L1两端,闭合开关后,他观察到两灯都不发光,而电压表的示数接近电源电压,该电路可能存在的故障是灯L1(选填“短路”或“断路”)。(3)排除故障后,他正确测出了灯L1两端电压。在测灯L2两端的电压时,小明认为保持电压表的B接点不动,只要将连接A点的导线改连在C点即可。小明此操作将会导致电压表出现的现象是。(4)他排除故障后继续实验,得出一组实验数据如下表。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他还应。L1两端电压U1(V)L2两端电压U2(V)电路两端总电压U总(V)1.52.84.3解析(1)连接电路时,为了保护电路,开关必须处于断开状态;(2)由电路图可知,两灯泡串联,电压表与灯L1并联;闭合开关S后,灯L1、L2均不亮,说明电路存在断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路,故电路故障可能是L1断路;(3)当电压表的B接点不动,只将连接A点的导线改接到C点上时,虽然电压表此时与L2并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压;(4)为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他还应换用不同规格的灯泡进行多次测量。答案(1)断开(2)断路(3)指针会反向偏转(4)换用不同规格的灯泡进行多次测量变式训练(2019山东临沂八中月考)小明同学对串联电路电压规律进行了探究。【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。【设计与进行实验】(1)按图16-2-8所示的电路图连接电路。 图16-2-8(2)闭合开关,排除故障,用电压表测出L1两端的电压。(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。(4)测出A、C间的电压,得出结论。【交流与评估】(1)在连接电路时是否一定从电源正极开始。(选填“是”或“否”)(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则故障可能是或。(3)小华认为小明用上面步骤(3)的方法会出现的现象。为排除故障他建议小明下一步首先应该:。(4)方法改进后,测B、C间电压使用的是0~3V的量程,但粗心的小明按照另一量程读出电压为8V,则正确示数为V。(5)测出A和B、B和C、A和C间的电压记录在表格中,下一步首先要做的是:。A.整理器材,结束实验B.换不同规格的小灯泡,再测几组数据C.分析数据得出结论D.换用电压表的另一个量程再测一组数据解析(1)在连接电路时可以从电源正极开始,也可以从电源负极开始,即在连接电路时不一定从电源正极开始。(2)闭合开关,电压表示数为零,说明电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连或者电压表所测灯泡被短路,因此故障可能是L1短路或者L2断路。(3)在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样会造成电压表正负接线柱接反,会出现电压表指针反偏现象,所以不能测出L2两端的电压;为排除故障小华建议小明下一步首先应该断开开关,再重新连接电压表。(4)由题知,测B、C间电压使用的是0~3V的量程,但粗心的小明按照另一量程读出电压为8V,因为电压表有两个量程,并且指针在同一位置时大量程示数为小量程示数的5倍,所以B、C间的真实电压U= =1.6V。(5)测出A和B、B和C、A和C间的电压记录在表格后,8V5接下来需换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据寻找普遍规律,故B正确。答案(1)否(2)L1短路L2断路(3)电压表指针反偏断开开关(4)1.6(5)B知识点一串联电路的电压规律1.(2017安徽黄山期中)如图16-2-1所示,已知电源电压为10V,电压表V1、V2测得的电压是8V和6V,则电阻R2两端的电压是 () 图16-2-1A.4VB.6VC.8VD.不能确定答案A三个电阻串联,电源电压等于各个电阻两端电压之和,即U=10V,又知V1测R1、R2两端的电压,V2测R2、R3两端的电压,电压表V1、V2的示数和为U'=8V+6V=14V,则电阻R2两端的电压U2=U'-U=14V-10V=4V,故选A。2.(2019山东临沂临沭期中)如图16-2-2甲所示电路,小灯泡L1、L2联,电压表测的是两端的电压。若电源电压为3V,使用适当的量程后,电压表的示数如图乙所示,则L1两端的电压是V,L2两端的电压是V。 甲乙图16-2-2答案串L10.52.5解析由图甲可知,小灯泡L1、L2串联,电压表V与灯泡L1并联,测量的是L1两端的电压;由于电源电压为3V,故电压表使用的是0~3V的量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,示数是0.5V,则L1两端的电压是0.5V,L2两端的电压是3V-0.5V=2.5V。知识点二并联电路的电压规律3.(2019广东肇庆封开期中)如图16-2-3所示,开关闭合时,灯泡L1比L2亮,电压表V2示数为6V,下列说法正确的是() 图16-2-3A.V1示数为6VB.V1示数大于6VC.V示数小于6VD.V示数大于6V答案A根据电路可知,两灯泡并联,电压表V测量电源电压,电压表V1测量L1两端电压,电压表V2测量L2两端电压,而并联电路各支路两端电压相等且等于电源电压,因此电压表V、电压表V1、电压表V2的示数相等,都等于6V,选A。4.(2017湖南益阳模拟)如图16-2-4所示,电源电压为6V,当开关闭合时,电压表的示数是4V,则 () 图16-2-4A.灯L1两端的电压是4VB.灯L2两端的电压是2VC.灯L1两端的电压是2VD.灯L2两端的电压是6V答案C由于电压表测灯泡L2两端电压,开关闭合时电压表示数是4V,则灯泡L2两端的电压是4V;由于灯泡L1、L2串联,根据串联