人教物理 九年级同步学案（附答案）16.2串并联电路中电压的规律

　串、并联电路中电压规律
【自主预习探新知】
【新知初探】
一、串联电路的电压规律
1．如图16－2－1所示，将电压表分别并联在串联电路中的AB、BC与AC之间，测得电压分别为UAB＝1.2
V、UBC＝1.8
V、UAC＝3
V，则可得出的结论是________________________________。
图16－2－1
2．手电筒中用的是干电池，三节干电池为手电筒提供的电压为________；汽车用的电池是铅蓄电池，6节铅蓄电池串联起来的总电压为________。
二、并联电路的电压规律
1．如图16－2－2所示，将电压表分别并联在电路中的AB、CD与EF之间，测得电压分别为UAB＝3
V、UCD＝3
V、
UEF＝3
V，则可得出的结论是_________________________________。
图16－2－2
【预习自测】
1．小翔观察到小手电筒的电源由两节干电池串联组成，可知该手电筒的工作电压是
(　　)
A．0.3
V
B．1.5
V
C．3
V
D．4
V
2．如图16－2－3甲所示的电路中，电压表所用的量程不同，当电路闭合后电压表V1和V2的示数分别如图乙所示，则V1用的量程是________，电源电压为________V，小灯泡L1两端的电压是________V。
甲
　
乙
图16－2－3
【合作探究破疑难】
【要点突破】
知识点1　
探究串联电路的电压规律
1．根据实验探究，设计出实验电路图如图16－2－4所示。
图16－2－4
2．实验数据分析
测量对象
UAB/V
UBC/V
UAC/V
测量结果
第一次
1.2
1.8
3
第二次
1.5
1.5
3
第三次
0.8
2.2
3
(1)从实验数据得出的实验结论是________。
(2)实验中换用不同型号的灯泡的目的是让实验结论具有________，不具有________。
3．做上述实验时，若AB间的电压为0，BC、AC间有一定的电压且相等，分析电路中可能会存在什么故障？
【归纳总结】
(1)串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源两端的电压。
表达式为U＝U1＋U2＋
U3＋…＋
Un。
(2)在串联电路中，完全相同的用电器两端的电压相等，不同的用电器两端的电压一般不同。
(3)串联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压之和。
【典例1】
小红在探究串联电路中电压规律的实验中，为了验证猜想，她准备用两只相同的灯泡L1、L2和其他实验器材进行实验。按照图16－2－5所示的电路图连接好电路。闭合开关，用电压表分别测出AB、BC、AC之间的电压，并记录在表格中。
图16－2－5
AB间电压
BC间电压
AC间电压
1.4
V
1.4
V
2.8
V
(1)分析表中数据可知，串联电路中电压的规律是________________________________。
(2)说出小红实验的不足之处：
①__________________________________；
②__________________________________。
【针对训练】
1．如图16－2－6所示的电路中，电源电压为6.3
V，闭合开关后，电压表示数为2.8
V，电压表测量小灯泡________两端的电压，灯泡L2两端的电压为________V。
图16－2－6
知识点2　
并联电路的电压规律
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实验时：
1．你设计的实验步骤是什么？
2．你将设计怎样的实验记录表格？
3．你得到的实验结论是什么？
4．如果再并联一个或多个用电器是否还满足上面的结论？写出表达式。
【归纳总结】
(1)在并联电路中，无论各支路上的用电器是否相同，各支路用电器两端的电压总是等于电源两端电压。表达式为U1＝
U2＝
U3＝…＝U。
(2)用电器并联，其两端电压相等，但同一电路中两端电压相等的两个用电器不一定并联。
【典例2】灯泡L1比L2亮，电压表V2示数为6
V，下列说法正确的是
(　　)
图16－2－7
V1示数为6
V　　　　
B．V1示数大于6
V
C．V示数小于6
V
D．V示数大于6
V
想一想：两用电器两端的电压相等，则这两个用电器一定是并联吗？
【针对训练】
2．如图16－2－8所示的电路中，电源电压为6
V，闭合开关，两灯电压均为6
V，则a是________表，b是________表。
图16－2－8
【达标检测】
(10分钟)
1．下列说法正确的是
(　　)
A．串联电路中各处的电压相等
B．并联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和
C．并联电路中各支路两端的电压都相等
D．在同一电路中，两端电压相等的两只灯泡一定是并联
2．图16－2－9所示是用电压表测同一并联电路两端电压的三种接法，当开关闭合时，下列说法正确的是
(　　)
图16－2－9
A．甲测法的读数最大
B．乙测法的读数最大
C．丙测法的读数最大
D．三种测法的读数一样大
3．几位同学到大峡谷探险，随身带着能发出求救信号的手电筒，手电筒的工作电压是6
V，他们需要将________节干电池________联起来使用。
4．如图16－2－10所示，用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U，请根据表盘读数完成下列问题。
　
图16－2－10
(1)L1两端的电压U1＝________V；
(2)L2两端的电压U2＝________V；
(3)L1、L2串联的总电压U＝________V。
5．小明和小亮在做“探究并联电路电压的关系”的实验时，小明先按图16－2－11所示甲电路图连成图乙的实物图(电压表尚未连接)。
甲　　　　　　　　乙
丙　　　　　　　　丁
图16－2－11
(1)小亮一眼就看出了小明连接的错误之处，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________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。请在需要改动的导线上打“×”并改正。(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，电压表V2的示数如图丁所示，则电压表V的示数是________V。
第2节　串、并联电路中电压规律
【自主预习·探新知】
[新知初探]
一、1.串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源两端的电压
2．4.5
V　12
V
二、1.并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等
[预习自测]
1．C　2.0～15
V　6　3.6
【合作探究·破疑难】
[要点突破]
知识点1
2．(1)UAC＝UAB＋UBC　(2)普遍性　偶然性
3．可能是AB间短接，也可能是BC间断路，还可能是AB间短接且BC间断路。
[典例1](1)串联电路的总电压等于各部分电压之和
(2)①选择了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
解析：(1)由实验数据可以看出，在串联电路中串联电路的总电压等于各部分电压之和。(2)在探究串联电路电压的规律时，为了使数据具有一般性，应该选用不同的灯泡进行实验；为了使实验结论更具有说服力，应该多测量几组数据进行总结、概括，由此展开分析，得出答案。
[针对训练]
1．L1　3.5
解析：由题图可知，电压表并联在L1两端，故电压表测L1两端的电压，即L1两端的电压U1＝2.8
V，又因为L1、L2串联，L2两端的电压为U2＝U－U1＝6.3
V－2.8
V＝3.5
V。
知识点2
1．(1)如图所示，分别把电压表并联在A、B两点之间，C、D两点之间，E、F两点之间，测量电压，将实验数据记录在表格中。
(2)换上另外两只规格不同的小灯泡再次测量，将实验数据记录在表格中。
(3)在实验(2)的基础上，将电源换为由三节干电池组成的电池组，再次进行实验，将实验数据记录在表格中。
2．实验记录表
实验
序号
AB间的
电压
U1/V
CD间的
电压
U2/V
EF间的
电压
U/V
1
3
3
3
2
3
3
3
3
4.5
4.5
4.5
3.实验结论：UAB＝UCD＝UEF。
4．满足，U1＝U2＝U3＝…＝U。
[典例2]A　解析：根据电路图可知，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，而并联电路中各支路两端电压相等且等于电源两端的电压，因此电压表V、电压表V1、电压表V2的示数相等，都等于6
V。
[想一想]
　在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分两端的电压之和，如果是型号相同的用电器串联，则每一个用电器两端的电压相等；在并联电路中，电路两端的总电压等于各支路电压。所以两个用电器两端的电压相等时，这两个用电器可能是串联，也可能是并联。
[针对训练]
2．电流　电压
解析：电源电压为6
V，闭合开关，两灯电压均为6
V，则说明两灯并联；a与L2串联，则a是电流表；b与两灯并联，则b是电压表。
[达标检测]
1．C　解析：串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和，A、B选项说法错误；并联电路中各支路两端的电压相等，C选项说法正确；同样的两只灯泡串联在同一电路中，两只灯泡两端的电压也相等，D选项说法错误。
2．D　解析：题图中L1与L2并联，无论电压表并联在电源两端还是L1两端、L2两端，其实测量的都是电源电压，电压表的读数都相等。
3．4　串　解析：串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和，每节干电池的电压是1.5
V，所以需要4节干电池串联起来。
4．(1)1.7　(2)1.3　(3)3
解析：左边的电压表所选的是0～15
V，分度值是0.5
V，所以示数是3
V，则总电压是3
V；右边的电压表所选的是0～3
V，分度值是0.1
V，所以示数是1.7
V，则L1两端的电压是1.7
V。根据U＝U1＋U2得：U2＝U－U1＝3
V－1.7
V＝1.3
V。
5．(1)短路　电源　(2)如图所示。
或
(3)2.5
解析：(1)由实物图可知AC导线把两个小灯泡都短接了，会造成电路中电流过大，烧坏电源。(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的接A的一端改接到B或D，也可以将导线①的接C的一端改接到B或D，就使电路连接正确了。如图所示。
(3)该电压表选择的是小量程，分度值是0.1
V，所以电压表的示数为2.5
V；由于该电路是并联，所以电压表V1、V2和V的示数相等，所以电压表V的示数是2.5
V。