第十六章 第二节 串并联电路的电压规律.docx
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第十六章第二节串并联电路的电压规律
第二节串、并联电路中电压的规律
教学目标:
（1）能正确将电压表接入电路，并能画出相应的电路图。
（2）能正确使用电压表测量串、并联电路中用电器两段的电压，进一步练习连接电路和使用电压表的技能。
（3）能通过实验探究，归纳出串、并联电路中电压的规律。
教学难点：
通过实验探究总结出串、并联电路中电压的规律。
知识点一:
探究串联电路的电压与总电压的关系
（1）实验电路图
（2）实验设计表格
实验次数
AB间的电压U1/V
BC间的电压U2/V
AC间的电压U/V
1
2
3
（3）串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。
即：
U＝U1＋U2.
（4）实验室要换用规格不同的灯泡，多次实验的目的是为了使实验结论具有普遍性。
当两个灯泡规格相等时U1＝U2.，当两个灯泡的规格不相等时U1≠U2.
例题讲解：
例1、如图所示，当S闭合后，V1的示数为7V，V2的示数为10V，若电源电压为12V，则L2两端的电压为（ ）
A、4VB、3VC、5VD、8V
解析：
串联电路中各部分电压之和等于串联电路两端的电压，用各部分电压表示电源电压和电压表示数。
U1+U2+U3=12VU1+U2=7VU2+U3=10V解之：
U2=5V
答案：
C．
例2、如图所示，电源电压为6V．闭合开关后，若灯L1被短路了，则电压表示数
为V；若灯Ll断路了，则电压表示数为V．若灯L2被短路了，则
电压表示数为V；若灯L2断路了，则电压表示数为V．
解析：
电压表在电路中相当于开路，电流表在电路中相当于导线．因为电压
表测量L1两端的电压，当灯L1被短路，电压表测量导线两端的电压，而导线两端
的电压为0，所以电压表的示数为0；当灯L1被断路时，电压表测量电源电压，所以电压表示数为6V；当L2短路，电压表测量电源电压，所以电压表示数为：
6V；当L2断路，电压表的两个接线柱都有电源的正极相连，所以电压表的示数为0．
答案：
0，6，6，0
跟踪练习：
1、瑞瑞同学在探究串联电路中电压规律的实验中，提出了猜想：
串联电路中各用电器两端电压相等，总电压等于各部分电压之和．瑞瑞同学准备了两个相同的灯泡L1、L2和其他一些实验
器材．进行实验：
（1）按如图所示的电路图连接电路；
（2）闭合开关，用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压，并记录在表格中．
AB间的电压
BC间的电压
AC间的电压
1.4V
1.4V
2.8V
分析论证：
（1）在物理学中，串联电路中电压的规律是：
（2）分析瑞瑞的实验数据：
得出的结论与他的猜想（相符/不相符）．
评估：
请写出这个实验中的不足之处：
2、小刚和小丽用图所示的器材探究串联电路的电压关系，用三节干
电池串联做电源，两只小灯泡的规格不同．
（1）请用笔画线代替导线，连接实验电路．要求：
L1和L2：
串联，
电压表测量两灯串联后的总电压．
（2）小刚用电压表测量Ll两端的电压时，直接选用0～3V的量程，
小丽说这样不行，规范的操作方法应该是
（3）他们在测量L2两端的电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0．小刚用电压表检测L1两端的电压，示数为电源电压，由此判断出L1处的故障是；L2是短路还是正常的？
小丽在原电路中又添加了一个电学器材，就检验出了结果，她的方法可能是
（4）他们排除故障后继续实验，得出了下表所示的一组数据．为了得出串联电路电压关系的普遍规律池们还应当
L1两端的电压∕V
L2两端的电压∕V
串联后的总电压∕V
1.4
3.1
4.5
3、（2013•湘西州）在探究串联电路电压关系实验中，物理实验小组按如图所示的电路测得V的示数是3.8V，V1的示数是2.3V，V2的示数应为（ ）
A、1.5VB、3.8VC、2.3VD、6.1V
答案：
1、
（1）串联电路的总电压等于各部分电压之和；
（2）相符；①选择的相同的小灯泡做实验，不具有一般性，应该换用不同的小灯泡再次进行实验；②只做了一次实验就得出了结论．
2、
（1）如图所示；
（2）先选用0～15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量（3）断路用小灯泡与L1并联（或替换L1）如果L2发光，则L2正常；若L2不发光，则L2短路（4）换用不同规格的器材（灯泡、电源）或加滑动变阻器，多次测量
3、A
知识点二：
探究并联电路的电压与总电压的关系
（1）实验电路图
（2）实验设计表格
实验次数
AB间的电压U1/V
CD间的电压U2/V
EF间的电压U/V
1
2
3
（3）并联电路各支路两端的电压都相等，且等于电源电压。
即：
U＝U1＝U2.
（4）实验室要换用规格不同的灯泡和改变电源电压，多次实验的目的是为了使实验结论具有普遍性。
在使用实验归纳法探究物理问题时要采用不同的器材、电源、电压做实验，这样才能得出具有普遍性的结论，仅一次实验得出的结论可能是特列，不具有普遍性。
例题讲解
例1、在探究串、并联电路规律的实验里，王大海进行了如下操作：
（1）①把两个标有“2.5V 0.3A”的小灯泡L1和L2串联起来接到电源上，
使灯泡发光（如图甲所示）．
②分三次接入电压表，分别测量AB之间、BC之间、AC之间的电压并记
入表一．
（2）①把上述两个灯泡改接成并联后，接到另一电源上，使灯泡发光
（如图乙所示）．
②分三次接入电流表，分别测量A、B、C三点的电流并记入表二．
请你评估：
（1）表一的测量结果有一个是错误的，错误的是，判断的依据是
（2）表二的测量结果是否可能？
谈谈你的观点．
解析：
（1）串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和．此题中：
两个灯泡是相同的，灯泡两端的电压应该是相同的，如果实验准确，UAC跟UAB与UbC之和相等，实验中是存在误差的，但是不会相差很悬殊．错误的是UAC，判断依据是因为UAC跟UAB与UbC之和相差太大
（2）并联电路中干路电流等于各支路的电流之和．两个灯泡是相同的，两个灯泡中的电流应该是相同的．如果实验准确，IC=IA+IB．实验中是存在误差的，因为A点和B点电流之和接近C点的电流，在误差范围内，符合并联电路干路电流等于各支路电流之和的规律．后想：
掌握串联和并联电路的电流、电压、的特点．能从实验数据中搜寻信息．
答案：
（1）UACUAC跟UAB与UbC之和相差太大，不符合串联电路电流的规律（2可能实验中是存在误差
例2、在下图所示的电路中，电源是由3节干电池串联组成的。
S闭合后则电压表V的示数为V，电压表V1的示数为V，电压表V2的示数为V，
解析：
三节干电池串联的电压为4.5V，并联电路各支路两端的电压都相等，且等于电源电压，都是4.5V。
答案：
4.5V4.5V4.5V
跟踪练习：
1、如图所示是利用电压表测量并联电路电压的三种接法，下列说法正确的是（）
A、a和b的测量结果之和等于c才测量结果B、三种接法的测量结果是一样的
C、只有a和b两种接法结果相同D、三种接法的测量结果都不相同
2、并联电路中电压的规律是（ ）
A、并联电路两端的电压等于各支路两端的电压之和
B、并联电路中，各支路两端的电压相等
C、并联电路中的电压之间没有任何关系
D、并联电路中，电阻大的用电器两端电压小
3、
小明家有一台彩电、一台冰箱、一台洗衣机和两盏灯泡，工作时它们两端的电压分别是、、、。
220V
（家庭电路中，家用电器并联在电路中，它们两端的电压都是220V．）
4、如图所示的方框是一个不透明的盒子，方框内连接有两节1.5V的干电池，将一电压表的“+”、“一”接线柱分别接B，C两端时，电压表示数为3V；将“+”、“一”接线柱分别接A，C两端时，电压表示数为1.5V，将“+”、“一”接线柱分别接B，A两端时，电压表示数为1.5V．在方框内画出电池的连接图．
答案：
1、B2、B3、22V22V220V220V4、图略
知识点三:
串、并联电路电压规律的应用
1、根据串并联电路电压规律，若几个用电器两端的电压相等，则这几个用电器可能是串联也可能是并联；若几个用电器两端的电压不相等，则这几个用电器一定是串联。
2、实验时应注意：
①连接实物时，要对照电路图，按顺序连接。
②连接实物过程中，开关一定要处于断开状态。
每次连接完电路，一定要检查无误后，再闭合开关。
这样做的目的是为了保护电路，防止电路短路而造成烧坏电源或电路的危害。
③电压表按规则连入电路和读数。
④实验中，每次读数后，应及时断开开关。
。
3、判断电压测量的对象：
判断电压表测哪一个电路元件的电压，要看电压表
与哪一部分电路并联，且并联部分必须是同一性质的电学元件（是提供电
能的，还是消耗电能的）。
如图所示电压表测量的是L2两端的电压。
例1、如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电路各元件工作正常．一段时间后，若其中一只电压表示数变大，则（ ）
A、另一个电压表示数变小B、其中有一盏灯亮度不变
C、灯L2可能断路D、灯L2可能短路
解析：
分析电路图，两灯串联，电压表V1测量的是串联电路两端的总电压
（电源电压），电压表V2测量的是灯L2两端的电压．电压表V1测量的是
串联电路两端的总电压（电源电压），无论两灯发生什么故障，其示数
不变；若：
电灯L1短路，电源电压都加在L2两端，电压表V2的示数会变大；电灯L1断路，电压表V2无示数；电灯L2断路，电压表通过灯丝、导线直接接在电源的两极上，测电源电压，示数变大；电灯L2短路，电压表测一导线两端的电压，示数变小为0，此时灯两端的电压变大、灯L1变亮．
规律小结：
电源电压不改变，与电压表并联的用电器若发生断路，那么电压表就相当于直接接入电路，它的示数接近于电源电压，即变大了。
答案：
C
例2、如图甲所示的电池盒，盒外有三个接线柱A、B、C；盒内有三个5号电池插槽，六个接线柱a、b、c、d、e、f；部分连接好的导线已画出，如图乙中虚线所示．选接盒外不同接线柱，可从该电池盒获得1.5V、3V、4.5V三种输出电压．请你在图乙的虚线框内，用笔画线代替导线将三节干电池（用元件符号表示）连接起来，组成一个符合实际的电源，并满足下列要求：
（1）AB间电压1.5V （A为负极，B为正极）；
（2）BC间电压3V （B为负极，C为正极）；
（3）AC间电压4.5V （A为负极，C为正极）．
解析：
（1）AB间电压1.5V（A为负极，B为正极）；将一节干电池固定在a、d之间，a与干电池的负极相连，d与干电池的正极相连；
（2）BC间电压3V（B为负极，C为正极）；将一节干电池固定在b、e之间，b与干电池的正极相连，e与干电池的负极相连，并连接de；再将一节干电池固定在c、f之间，c与干电池负极相连，f与干电池正极相连，并连接bc；
（3）AC间电压4.5V（A为负极，C为正极）；将已经连接完的干电池，根据干电池串联后的总电压等于干电池电压之和进行验证．
答案：
如图丙
跟踪练习：
1、如图,开关S从闭合到断开时,电源电压保持不变，则电压表（）
A.示数为0B.有示数，测的是电源电压
C.示数增大D.有示数，测的是灯两端的电压
2、如图所示电路是两只灯泡组成的串联电路，电路连接正确，当开关S闭合后，以下判断正确的是（）
A．若L1断路，则电压表的示数为零，两灯不亮
B．若L1短路，则电压表的示数为零，只有L2亮
C．若L2断路，则电压表的示数为零，L1不亮
D．若L2短路，则电压表的示数不为零，两灯均不亮
答案：
1、B2、BC
帮你记忆：
串联电压和，并联电压等
帮你整理：
用电流表和电压表判断电路故障：
有示数：
表与电源是通路，与表并联的部分是断路。
无示数：
表与电源是断路或与表并联的部分是短路。
课后作业：
1、电压用符号______表示，电压单位是______，单位符号是______
2、220V=mV30V=KV
3、常见的电压值：
1节干电池______伏；1节蓄电池______伏；我国照明电路______伏；工厂电动机工作电压______伏；对人体安全电压不高于______伏。
4、测量电压的仪表是______，符号是______。
使用时必须将它______联在被测电路的______。
电压表的“+”接线柱必须连在被测电路靠近电源______极的一端。
所测电压值不能超过电压表的______。
5、关于电压的说法中不正确的是（ ）
A电压是电路中形成电流的原因 B只要电路两端有电压，电路中就一定有电流
C电路中有电流时，电路两端就一定有电压D电源是提供电压的装置
6、关于电压的说法正确的是（）
A任何导体两端都会有电压B只有电源两端才有电压
C电压的作用是使电路中形成电流D以上说法都不正确
7、如图甲所示的电路中，开关闭合后，
V1、V2的示数分别如图乙所示，则V1的示数为V，
L2两端的电压为V.
8、如图所示，电压表连接正确的是（）
9、填表，在图中的圆圈内，标出电流表或电压表，并标出各表两个接线柱的正、负。
要求：
用电器、仪表均能正常工作（要点：
电流相当于短路，电压表相当于断路；填表后电路不断路，不短路
10、在用电压表测某灯泡两端的电压时，若选用0—3V的量程，测得的电压值为2.2V；若使用0—15V的量程，测得的电压值为2.0V，那么该灯泡两端电压的大小应是（）
A.2.2VB.2.0VC.2.1VD.无法判断
11、如图所示，将电压表先后并接在AB处，BC处，AC处，当开关闭合后，电压表读数最大时，是接在（ ）
A、AC处B、AB处C、BC处D、无法判断
12、如图所示，设电源电压保持不变，S1断开S2闭合时，电压表读数为4.5V，S1闭合S2断开时，电压表读数变为3V，灯泡Ll和L2两端电压分别是（ ）
A、3V和4.5VB、3V和1.5VC、3V和3VD、1.5V和4.5V
13、小宁在探究练习使用电压表时，把电压表接成了如图所示的电路．当闭合开关时所发生的现象是（ ）
A、灯泡亮、电压表有示数B、灯泡亮、电压表无示数
C、灯泡不亮、电压表有示数D、灯泡不亮、电压表无示数
14、如图所示的电路中三盏灯是___________联的，电压表V1测的是__________两端的电压，电压表V2测的是___________两端的电压。
如果电压表V1的示数是1.2伏，电压表V2的示数为1.4伏，又已知L2和L3两端的电压相等，则灯泡L1两端的电压值为_______伏。
15、瑞瑞同学在中考物理实验加试时，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）按图所示的电路图连接电路；
（2）闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；
（3）在测L2两端的电压时，瑞瑞同学为了节省实验时间，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AC间的电压．
交流与评估：
（1）在拆接电路时，开关必须__________
（2）瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压？
为什么？
____________________
（3）方法改进后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中．分析瑞瑞同学的实验数
据可以得出的结论是：
串联电路总电压__________各用电器两端的电压之和（填“等
于”或“不等于”）．
AB间的电压∕V
BC间的电压∕V
AC间的电压∕V
1.4
2.4
3.75
（4）这个实验在设计方案上还存在的不足之处是：
____________________________________.
16、如图所示是某实验中的三个电路图，请仔细观察后回答．
（1）该实验探究的问题是：
________________________________________
（2）你的结论是：
________________________________________
（3）夏荷同学探究出的结论是：
串联电路中的总电压大于任何一个用电器两端的电压．秋宁同学的结论是：
串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和．对他们的结论，你如何评估？
17、给你一个电池组，两个开关，一个电压表，要求只连接一次电路就能测出两只灯泡组成的
串联电路两端的电压和各部分电路两端的电压．试画出你设计的电路图．
18、小汉观察到某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1．U2．U3；三个电流表的示数分别为I1．I2．I3。
打开外壳，看到它的内部电路结构如图所示，小汉很快猜出了U1．U2．U3和I1．I2．I3之间的关系。
U1．U2．U3和I1．I2．I3之间的关系是怎样的呢？
19、如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，这时电流表和电压表均有读数。
则故障原因可能是（）
A.L1断路B.L1短路C.L2短路D.L2断路
20、在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时，有多个灯泡可供选择，小明把两只灯泡
L1、L2串联起来接到电源上，如下图所示：
（1）当分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点时，闭合开关后测得的数据是：
UAB=0，UBC=12V，UAC=12V，则故障可能是____________________
（2）故障排除后，实验正常进行，通过测量得到了两组实验数据如下表：
实验次数
AB间电压U1/V
BC间电压U2/V
AC间电压U3/V
1
4
8
12
2
6
6
12
分析两组实验数据，可得出：
____________________
21、在电池组、电压表和电流表中任选两种填入电路中的空缺处，
要求开关S闭合后，灯L1、L2串联，且正常发光。
22、（2014梅州），我市新增了不少新能源公交车，在公交车后门的两侧扶手上，各装有一个按钮（相当于一个开关），想要下车的乘客只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的指示灯都会发光．提醒司机有乘客需要下车．请设计一个符合要求的电路图．（已画出指示灯和电源，如图所示）
课后作业答案：
1.U伏特V2.2.2×1050.033.1.5V2V220V380V36V4.电压表并联两端正量程5.B6.C7.32.58.C9.如图（9）10.A11、A12.、B13.、C
14.串联L2L3L1L20.8
15.断开不能，电压表正负接线柱接反了不等于他只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭
组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律
16.
（1）第一图是测串联电路的总电压，第二、三图是分别测了用电器两端的电压，可探究串联电路的总压和和各用电器两端电压间的关系；
（2）通过实验得到结论：
串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和；（3）秋宁同学的结论较为完整，能定量的说出了串联电路电压的关系．夏荷同学的结论不够完整，只是简单的说出了总电压与分电压大小的关系．17.如图（17）18.、I1=I2=I3。
U1+U2=U3。
19、C20、L1短路，或L2断路，或串联电路中，总电压等于各部分电路两端的电压之和21、图略22、图略
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