162串并聯(lián)電路電壓的規(guī)律-2023-2024學(xué)年九年級(jí)物理全冊(cè)舉一反三(人教版)_第1頁
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16.2串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律(解析版)本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過實(shí)驗(yàn)探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律;提高連接電路的能力,分析實(shí)驗(yàn),掌握規(guī)律,并能運(yùn)用規(guī)律解決問題。2.通過實(shí)驗(yàn)探究并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律;提高連接電路的能力,分析實(shí)驗(yàn),掌握規(guī)律,并能運(yùn)用規(guī)律解決問題。3.進(jìn)一步提高對(duì)電壓表使用與電壓測(cè)量的理解。要點(diǎn)一串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律1.提出問題:串聯(lián)電路中各部分電路兩端電壓與總電壓有什么關(guān)系呢?2.猜想與假設(shè):①串聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓相等;

②串聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓之和等于總電壓。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):實(shí)驗(yàn)器材:兩節(jié)干電池,六只小燈泡(其中第二次實(shí)驗(yàn)用的兩只相同),1只電壓表,一只開關(guān),導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟:①分別把電壓表并聯(lián)在如圖所示的電路中A、B兩點(diǎn),B、C兩點(diǎn),A、C兩點(diǎn)間測(cè)量電壓,看看它們之間有什么關(guān)系。②換上另外四只燈泡,再測(cè)兩次,看看是否還有同樣的關(guān)系。三次測(cè)量的電路圖分別如圖所示:4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與記錄數(shù)據(jù):按上述要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示。實(shí)驗(yàn)序號(hào)A、B間電壓U1/VB、C間電壓U2/VA、C間電壓U/V11.41.6321.51.5331.81.235.分析與論證:從實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)記錄中可以看出,兩燈泡的規(guī)格相同時(shí),U1=U2;當(dāng)兩燈泡的規(guī)格不相同時(shí),U1≠U2,但都滿足U1+U2=U。6.得出結(jié)論:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,即U=U1+U2。7.評(píng)估與交流:回顧以上操作,看看是否存在不妥的地方:讀數(shù)時(shí)是否實(shí)事求是?更換燈泡時(shí)是否換用了不同規(guī)格的?如果這些因素在實(shí)驗(yàn)中都作了充分的考慮,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)該是可靠的,各小組把實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并在班上進(jìn)行交流和討論。要點(diǎn)詮釋:實(shí)驗(yàn)探究過程中的注意事項(xiàng):(1)連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開;電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)電路中;(2)應(yīng)從電源正極(或負(fù)極)起按電路圖將元件逐個(gè)連接起來;(3)連接好電路后,要先用開關(guān)試觸,觀察電壓表的指針偏轉(zhuǎn)情況,確認(rèn)無誤后,再閉合開關(guān),觀察示數(shù);(4)讀數(shù)時(shí),要客觀、精確,視線與刻度線垂直,讀數(shù)完畢,斷開開關(guān),切斷電源,整理好儀器;(5)電壓表的量程選擇得過小,會(huì)使指針偏轉(zhuǎn)過大,損壞電表;選擇得過大,會(huì)使指針偏轉(zhuǎn)過小,測(cè)量不準(zhǔn)確;一般來說,選擇的量程,應(yīng)使指針偏轉(zhuǎn)到刻度盤的之間?!纠浚?023·南充)某小組同學(xué)利用如圖所示電路探究串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系。(1)下列操作不正確的是______A.連接電路時(shí),開關(guān)S處于斷開狀態(tài)B.連接電壓表時(shí),試觸后再選擇合適量程C.將電壓表A接點(diǎn)連線轉(zhuǎn)接至C接點(diǎn),測(cè)量?jī)啥穗妷海?)測(cè)量燈泡兩端電壓時(shí),兩燈突然熄滅,電壓表示數(shù)變?yōu)?,若故障可能是由某只燈泡“短路”或“開路”引起的,則發(fā)生故障的燈泡及故障類型是______;(3)該小組同學(xué)用電阻箱代替故障燈泡,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)第1次0.82.02.8第2次1.01.82.8第3次1.41.42.7分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在誤差允許范圍內(nèi),可得出的結(jié)論是______。A.串聯(lián)電路中各處電流相等B.燈泡阻值隨燈泡兩端電壓增大而增大C.串聯(lián)電路中電阻值越大的部分兩端電壓越大D.串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和【答案】①.C;②.開路(斷路);③.D?!窘馕觥浚?)[1]A.為了安全,連接電路時(shí),開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài),故A正確,不符合題意;B.根據(jù)電壓表的使用規(guī)則可知,連接電壓表時(shí),試觸后再選擇合適量程,故B正確,不符合題意;C.將電壓表A接點(diǎn)連線轉(zhuǎn)接至C接點(diǎn),電壓表的正負(fù)極接反了,無法測(cè)量?jī)啥穗妷?,故C錯(cuò)誤,符合題意;故選C。(2)[2]由于兩燈都熄滅,可知電路中沒有電流,又電壓表的示數(shù)為零,可知燈泡L2斷路或者L2開路。(3)[3]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,電壓關(guān)系有在誤差范圍內(nèi),串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。故選D?!咀兪?】(2023·綏化)定值電阻R1和R2并聯(lián)在如圖甲所示電路中,電流表的示數(shù)為0.5A,通過R1的電流為0.3A,則通過R2的電流為______A;再將R1和R2串聯(lián)在如圖乙所示電路中,電源電壓為5V,電壓表示數(shù)為3V,則R1兩端的電壓為______V?!敬鸢浮竣?0.2;②.2?!窘馕觥縖1]由圖甲可知,電阻R1、R2并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流。通過R1的電流為0.3A,根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知,通過R2的電流為0.5A0.3A=0.2A[2]由圖乙可知,R1和R2串聯(lián),電壓表測(cè)量R2兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,R1兩端的電壓為5V3V=2V?!咀兪?】(2023·懷化)在圖所示電路中,閉合開關(guān)后電壓表的示數(shù)為2.5V,V的示數(shù)為4.5V,則電路的電源電壓為______V,燈兩端電壓為_______V?!敬鸢浮竣?4.5;②.2。【解析】[1]由電路圖知,兩燈串聯(lián),電壓表V測(cè)電源電壓,V1測(cè)燈L1兩端的電壓,V2測(cè)燈L2兩端的電壓,所以電源電壓為4.5V。[2]據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)得,燈L2兩端電壓U2=UU1=4.5V2.5V=2V?!咀兪?】(2023·貴州?。┬∶骱托〖t用如圖甲所示電路探究“串聯(lián)電路電壓規(guī)律”,用新干電池作為電源。(1)接線時(shí),開關(guān)應(yīng)處于__________(選填“斷開”或“閉合”)狀態(tài);小明檢查電路時(shí)發(fā)現(xiàn)__________(選填“電池”“關(guān)”或“燈座”)安裝錯(cuò)誤;(2)正確安裝后,閉合開關(guān),兩燈均不發(fā)光,小明用電壓表試接A、B接線柱,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示,則可判斷__________發(fā)生了斷(開)路;(3)排除故障后,小明選用兩只小燈泡,只通過增加電池進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn);小紅僅更換小燈泡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。他們將電表接在不同位置進(jìn)行測(cè)量,實(shí)驗(yàn)記錄如下表。小明認(rèn)為:誤差允許范圍內(nèi),串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓相等且電之和等于電源電壓;小紅認(rèn)為:串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓之和等于電源電壓。請(qǐng)判斷誰的觀點(diǎn)更具普遍性并說理由:______________________________。小明實(shí)驗(yàn)記錄:實(shí)驗(yàn)次數(shù)UAB/VUCD/VUAD/V10.70.71.421.41.42.932.12.14.3小紅實(shí)驗(yàn)記錄:實(shí)驗(yàn)次數(shù)UAB/VUCD/VUAD/V41.80.92.751.41.42.86111.72.8(4)對(duì)比兩表,從小明的第__________次實(shí)驗(yàn)記錄發(fā)現(xiàn),兩人使用的電池?cái)?shù)量相同,測(cè)得的電源電壓卻不相等。請(qǐng)你分析:兩人所測(cè)電源電壓的差值對(duì)應(yīng)電路中哪些部分的電壓?__________(用圖中字母表示)?!敬鸢浮竣?斷開;②.電池;③.燈L1;④.見解析;⑤.2;⑥.見解析?!窘馕觥浚?)[1]在連接電路過程中,為保護(hù)電路,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。[2]電池不能正極對(duì)正極,電池安裝錯(cuò)誤。(2)[3]實(shí)驗(yàn)中若發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙,電壓表指針已經(jīng)滿偏為3V,與電源電壓相等,說明電壓表與電源兩極連通,電壓表所測(cè)部分燈L1斷路。(3)[4]小紅的結(jié)論更具有普遍性,小紅選用規(guī)格不同的燈泡進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)。(4)[5]每節(jié)新干電池電壓為1.5V,結(jié)合表格可知,小紅實(shí)驗(yàn)中電源電壓與2節(jié)新干電池電壓接近,小明的第2次實(shí)驗(yàn)中電壓2.9V與2節(jié)新干電池電壓接近。[6]串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓之和等于電源電壓,實(shí)際情況下導(dǎo)線電阻較小但不為0,導(dǎo)線兩端也有一部分電壓,兩人所測(cè)電源電壓差值對(duì)應(yīng)電路中導(dǎo)線BC、DF、EA兩端的電壓。要點(diǎn)二并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律1.提出問題:并聯(lián)電路兩端的總電壓跟各個(gè)支路兩端電壓有什么關(guān)系?2.猜想假設(shè):①并聯(lián)電路各條支路兩端的電壓都相等;②并聯(lián)電路的總電壓等于各條電路兩端的電壓之和。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)器材:兩節(jié)干電池,六只小燈泡(其中第二次實(shí)驗(yàn)用的兩只相同),1只電壓表,一只開關(guān),導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟:別把電壓表并聯(lián)在如圖所示的電路中A、B兩點(diǎn),C、D兩點(diǎn),E、F兩點(diǎn)間測(cè)量電壓,看看它們之間有什么關(guān)系。②換上另外四只燈泡,再測(cè)兩次,看看是否還有同樣的關(guān)系。4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與記錄數(shù)據(jù):按上述要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示。實(shí)驗(yàn)序號(hào)A、B間電壓U1/VC、D間電壓U2/VE、F間電壓U/V12.62.62.622.52.52.532.72.72.75.分析論證:并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等,等于總電壓(電源電壓)與燈泡的規(guī)格沒有關(guān)系。6.得出結(jié)論:并聯(lián)電路中的總電壓,等于各個(gè)支路兩端的電壓,各支路電壓相等即:U=U1=U2。要點(diǎn)詮釋:1.電壓與電流的對(duì)比:2.幾個(gè)常見電路元件的特殊處理我們?cè)诜治鲭娐愤B接情況時(shí),往往是針對(duì)用電器而言的,其它元件如開關(guān)、電壓表、電流表等這些“攔路虎”,對(duì)我們分析比較復(fù)雜的電路來說負(fù)面影響很大,如果既可將有些元件從電路圖中拆掉,又能保證那些元件拆掉后不影響用電器的原連接情況的的話,原電路圖就可以得到簡(jiǎn)化,以便揭開“廬山真面目”。為此,我們完全可以依據(jù)所拆元件的特性進(jìn)行簡(jiǎn)化,其方法是:①開關(guān):若是開關(guān)閉合,就在原開關(guān)處畫一導(dǎo)線連通,若是開關(guān)斷開,就將此路完全去掉不要。②電壓表:由于電壓表的電阻很大,因此可把連電壓表處當(dāng)成開路,只須把電壓表拆掉即可。③電流表:由于電流表的電阻很小,因此可把連電流表處當(dāng)成短路,電流表拆下處要用導(dǎo)線連通。通過上述方法所得的簡(jiǎn)化圖表示出的用電器連接情況即為原電路中用電器連接情況。最好在草稿紙上處理,用鉛筆先畫出原電路圖后,從電源正極開始,逐一依序增刪,直到電源負(fù)極為止?!纠?jī)蓚€(gè)小燈泡連接在電路中,無法觀察到它們是串聯(lián)還是并聯(lián)。閉合開關(guān)時(shí),兩燈都正常發(fā)光。以下判斷正確的是()。A.若燈兩端電壓都相等,則兩燈肯定是并聯(lián);B.若流過燈的電流相等,則兩燈肯定是串聯(lián);C.若取下一根導(dǎo)線兩燈都不亮,則原來兩燈肯定是串聯(lián);D.若取下一燈,另一燈不亮,則原來兩燈肯定是串聯(lián)【答案】D。【解析】A.當(dāng)兩燈并聯(lián)時(shí),各個(gè)燈泡兩端電壓都相等且等于電源電壓,但是當(dāng)兩個(gè)完全一樣的小燈泡串聯(lián)時(shí),各個(gè)燈泡兩端電壓也會(huì)相等且等于電源電壓的一半,所以若燈兩端電壓都相等,兩燈也可能是串聯(lián),故A錯(cuò)誤;B.若兩個(gè)完全一樣的小燈泡并聯(lián)時(shí),由于燈泡的電阻相等,兩端電壓相等,流過燈的電流也相等,所以若流過燈的電流相等,兩燈也可能是并聯(lián),故B錯(cuò)誤;C.在并聯(lián)電路中,若在干路取下一根導(dǎo)線,兩燈都不會(huì)亮,所以取下一根導(dǎo)線兩燈都不亮,原來兩燈也可能是并聯(lián),故C錯(cuò)誤;D.串聯(lián)電路是各用電器順次連接,只有一條閉合回路,若取下一燈,就造成電路斷路,另一燈就會(huì)不亮,所以若取下一燈,另一燈不亮,則原來兩燈肯定是串聯(lián),故D正確。故選D?!咀兪?】(2023·常德)如圖所示的電路,閉合開關(guān)后兩燈均不發(fā)光且電流表、電壓表示數(shù)均為零?,F(xiàn)將兩燈泡位置互換后再次閉合開關(guān),電流表示數(shù)仍為零,電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)。根據(jù)以上信息判斷該電路故障可能為()。A.L1斷路、L2斷路 B.L1斷路、L2通路C.L1通路、L2斷路 D.L1短路、L2斷路【答案】B?!窘馕觥坑蓤D可知兩只燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量L2兩端的電壓;閉合開關(guān),兩只燈泡都不亮,電流表無示數(shù),說明電路中有斷路故障;電壓表無示數(shù),說明電壓表兩接線柱到電源的正負(fù)極之間有開路,即可能是燈L1斷路,也可能是L1、L2同時(shí)斷路;將電燈L1、L2的位置對(duì)調(diào),閉合開關(guān),電流表無示數(shù),說明電路中仍然有斷路故障;電壓表有示數(shù),說明此時(shí)電壓表兩接線柱到電源的正負(fù)極之間是通路,所以燈L2、電流表、開關(guān)都是完好的,則故障是燈L1斷路。故ACD不符合題意,B符合題意。故選B?!咀兪?】關(guān)于如圖所示的電路,忽略導(dǎo)線的電阻,在S1,S2都閉合后,下列說法正確的是()。A.L1與L2的亮度一定不同 B.L1與L2兩端的電壓一定不相等C.若L1被短路,則L2一定不亮 D.通過L1與L2的電流一定相等【答案】C?!窘馕觥緼D.如圖可知,在S1、S2都閉合后,兩燈泡并聯(lián);由于燈泡的規(guī)格不知道,其電阻值也是未知,根據(jù)和P=UI可知,通過兩個(gè)燈泡的電流和亮度無法判定,可能相等,也可能不相等,故AD錯(cuò)誤;B.并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,所以L1與L2兩端的電壓一定相等,故B錯(cuò)誤;C.若L1被短路,那么出現(xiàn)電源短路情況,所有用電器都不能夠工作,所以L2一定不亮,故C正確。故選C?!咀兪?】小明和小亮探究“并聯(lián)電路電壓的關(guān)系”,小明先按圖甲所示電路圖連成圖乙的實(shí)物圖(電壓表尚未連接)。(1)小亮一眼就看出了小明連接的錯(cuò)誤,并指出如果直接閉合開關(guān)將出現(xiàn)(選填“開路”或“短路”)現(xiàn)象,小燈泡L1、L2都不會(huì)亮,還可能造成損壞。(2)小亮只更改跟L1、L2的四個(gè)接線柱A、B、C、D相連的某根導(dǎo)線的一端,就使電路連接正確了.請(qǐng)?jiān)谛枰膭?dòng)的導(dǎo)線上打×并改正(指出一種即可)。(3)接下來,他們按圖丙所示電路圖連接了三個(gè)電壓表.實(shí)驗(yàn)過程中,電壓表V2的示數(shù)如圖丁所示,則電壓表V的示數(shù)是V?!敬鸢浮浚?)短路;電源;(2)圖見;解析;(3)2.5?!窘?/p>

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