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第十六章 电压 电阻
第2节 串、并联电路中电压的规律
目录
知识梳理
01
课堂演练
02
课堂检测
03
课程要求 1. 了解串联电路的电压规律
2. 了解并联电路的电压规律
探究实验 1. 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
2. 探究并联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系
课时重点 理解串、并联电路中电压的规律
课时难点 探究实验的设计与根据数据得出规律
知识点1 串联电路的电压规律
之和
知识梳理
U=U1+U2+…+Un
1. 在串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压_____________,可用公式表示为_________________。
相等
U=U1=U2=…=Un
知识点2 并联电路的电压规律
2. 在并联电路中,电源两端电压与各支路用电器两端电压_____________,可用公式表示为_________________。
【典例1】 小芳在“探究串联电路的电压特点”的实验中,连接好了的实物电路图如图16-2-1甲所示,请你协助完成。
(1)在虚框内画出与图甲对应的电
路图,并在电路图中标上L1、L2。
(2)在某次测量时,电压表的示数如图16-2-1乙所示,此时灯L1两端的电压为_____________V。
知识点1 串联电路的电压规律
如答图16-2-1所示。
课堂演练
1.9
图16-2-1
(3)闭合开关后,小芳发现L1 、 L2均不发光,电压表有示数且大小接近3 V,则电路中出现的故障可能是L1发生了__________(填“短路”或“断路”)。
断路
电压表的正负接线柱接反
(4)排除故障后,小芳在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法会造成____________________________ 。
【变式拓展1】 (2020扬州)如图16-2-2所示,在“探究串联电路电压的特点”实验中:
图16-2-2
某实验小组分别测量了串联电路两端的总电压U和灯泡L1 、 L2两端的电压U1、U2数据如下表:
U/V U1/V U2/V
2.6 1.3 1.3
(1)该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是_____________(用题中物理量符号表示)。(2)实验过程中,若L1灯丝断了,观察到电压表V1示数为_____________,电压表V2示数为_____________。 (3)该实验还有待改进,请写出其中一点:______________________________________ 。
U1 + U2 =U
2.6 V
0 V
换不同规格的小灯泡再进行多次实验
思路点拨:串联电路中各用电器两端电压之和等于电源两端电压。
【典例2】物理课上,小明探究了串联电路中电压的规律,他还想知道并联电路中的电压有什么规律,于是在课后进行了以下探究:
(1)提出问题:并联电路中,各支路两端的电压有什么关系?
(2)你的猜想是________________________________ ;理由是___________________________________ 。
知识点2 并联电路的电压规律
并联电路中各灯泡两端的电压相等
各个电灯并联在相同的两点间
(3)设计实验:图16-2-3为两个灯泡并联的电路图,用电压表分别测量两个灯泡L1 、 L2以及电源两端的电压。 所需的实验器材有_______________________________ 。
图16-2-3
电源、开关、导线、灯泡、电压表
(4)进行实验:按照电路图连接电路,进行实验测量,记录实验数据。
(5)分析论证:(只要求粗略地写出分析和论证的思路,即怎样得出结论的)
________________________________________________ ________________________________________________。
用电压表分别测量出两个灯泡两端的电压U1和U2 ,
并进行比较,若两者相等,即可得出猜想是正确的
(6)实验结论:两个灯泡L1 、 L2的电压和电源电压相等。
(7)实验评估:上述实验中,小明只进行了一次测量,得出的结论偶然性的机会很大。 为了使实验结论具有普遍性,你将建议小明怎样做: ________________________________________________。
采用不同规格的小灯泡或不同的电源,进行多次实验
【变式拓展2】为探究并联电路中电压的规律,实验室提供的器材有:干电池组(电压为3 V)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
图16-2-4
(1)请用笔画线代替导线,在图16-2-4甲中把电路连接完整,要求电压表测灯L1两端的电压。
如答图16-2-2所示。
(2)电路连接正确后进行实验,某小组分别测出灯L1 、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图16-2-4乙所示,其值为_____________V。根据这组数据,该小组得出并联电路中电压的规律,你认为实验的疏漏之处是______________________________________________,纠正后得到并联电路中的电压规律为
___________________________________________________。
2.6
应更换不同规格的灯泡,在并联电路中进行多次实验
并联电路两端的总电压和各支路两端的电压相等
图16-2-4
思路点拨:并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压相等。
课堂检测
C
限时10分钟 总分30分_ 得分____
1. (3分)如图16-2-5甲所示,电源的电压为5 V,电压表的示数如图16-2-5乙所示,则L2两端的电压为( )
A. 5 V B. 2.6 V C. 2.4 V D. 7.6 V
图16-2-5
2. (3分)如图16-2-6甲所示,电源电压恒定。当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数如图16-2-6乙所示;当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数如图16-2-6丙所示,则灯L1、L2两端的电压分别为( )
3.5 V、8.5 V
8.5 V、3.5 V
C. 3.5 V、5.0 V
D. 5.0 V、3.5 V
C
C
3. (3分)若将完好的电流表、电压表、小灯泡连接成如图16-2-7所示的电路,各处接触良好。 当开关S闭合后,会出现( )
电流表指针明显偏转 B. 小灯泡发光
C. 电压表指针明显偏转 D. 电池被烧坏
图16-2-7
L1
4. (2分)如图16-2-8所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯_____________(填“L1”或“L2”)两端电压。 一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无读数,则故障可能是_____________(填“L1短路”“L1断路”或“L2断路”)。
L1断路
图16-2-8
3
5. (3分)一般手电筒中是把两节干电池串联起来,它们提供的电压是_______V,若需要一个提供9 V电压的电源,则需要把_______节干电池_______联起来。
6
串
4
1.5
2.5
6. (3分)如图16-2-9所示,当开关闭合后,两灯都发光,此时V1、V2表的读数分别是4 V和2.5 V,则电源电压为_______V,灯L1两端的电压为_______V,灯L2两端的电压为_______V。
图16-2-9
3.6 V
7. (2分)在图16-2-10甲所示的电路中,当开关S闭合后,电压表V1和V2的示数如图16-2-10乙所示,则灯L2两端的电压为_____________。
图16-2-10
灯L2短路
8. (2分)如图16-2-11所示的电路,电源电压为9 V,当开关闭合时,灯L1两端的电压也为9 V,则产生故障的原因可能是___________或___________。
灯L1断路
答案:3 V 7 V
9. (4分)如图16-2-12所示,电源电压为7 V恒定不变,当S断开时,电压表的示数为4 V,则L2两端的电压为多少?当S闭合时,电压表所显示的电压值应是多少?
图16-2-12
10. (5分)在“探究串联电路电压的特点”活动中。 如图16-2-13甲所示,连接电路时,至少需要6根导线;实验中应选择规格_____(填“相同”或“不同”)的小灯泡。 在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是______________________(填出一种即可)。 故障排除后,闭合开关发现电压表如图16-2-13乙所示,则原因是___________________________。 小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。 她能否测出L2两端电压?______,理由是__________________________。
不同
L2断路(或电压表短路)
电压表正负接线柱接反了
不能
电压表接线柱连接错误