16.2串、并联电路中电压的规律教案（表格式）

串、并联电路中电压的规律教案
课 题 串、并联电路中电压的规律
教学目标 1．领会科学探究过程中的方法； 2．能正确使用电压表测量串联电路和并联电路中各用电器两端的电压； 3．会利用串、并联电路中电压的规律解决电路中的电压问题。
教学过程
1.电压：表示电路两端电压大小的物理量，用字母 表示，单位 ，简称 ，符号 。 常用单位还有千伏（kV）毫伏（mV）和微伏（μV） 单位换算: 1kV= V；1V= mV；1mV= uV 2.电压与电流的关系：电源是给用电器两端提供 的装置，电压是一段电路中产生电流的原因。有电流 有电压；但有电压 有电流。 3..生活电压常识： （1）人体安全电压 . （2）一节干电池的电压 . （3）一节蓄电池的电压 （4）手机电池的电压 . （5） 家庭电路电压 . 4.电压表：测量电压的仪表叫电压表．其电阻很大，理想的电压表相当于断路． 使用规则：①电压表必须和被测的用电器 联．②“+”“－”接线柱的接法要正确，必须使“ ”接线柱靠近电压正极，使“ ”接线柱靠近电源负极．③被测电压不能超过电压表的 ．若不能预先估计待测电压的大小时，应选用最大量程进行试触． 量程使用接线柱*表盘上刻度位置大格代表值小格代表值0～3V“-”和“3”下一行 V V0～15V“-”和“15”上一行 V V
答案： U 伏特 伏 V 1kV=103V；1V=103mV；1mV=103uV 电压 一定 不一定 不高于36V 1.5 V 2 V 3.7V 220V 并 + - 量程 1 0.1 5 0.5 精讲1 探究串联电路的电压规律 【创设情境】 家庭电路中，用电器通常都要并联后接在电路中，而节目小彩灯常常既有串联又有并联，它们为什么不像家用电器那样，全部并联起来呢？ 【揭示课题】 吊灯和电视机之间是并联的，你知道吊灯和电视机的电压哪个大吗？-----要想了解其中的原因，让我们一起去探究串并联电路的电压特点吧。 （一）实验探究.合作研讨，探究串联电路的电压规律 【提出问题】图示为两灯串联的电路图，问：串联电路中各用电器两端电压相等吗？与电源电压之间又有什么关系呢？ 【猜想假设】 在串联电路中，各用电器两端电压是 的。 请学生大胆猜想，并说明猜想的依据。 【设计方案】要想验证你的猜想是否正确，就要用电压表测量各用电器及电源两端的电压，找出串联电路中电压关系，你能设计出探究串联电路用电器及电源两端的电压关系的实验方案吗？ 【实验步骤】 1.设计电路图，并在电路图中标出要测量电压的地方。 2.根据电路图连接电路，将电压表的两端分别连到A与B、B与C以及A与C之间，测量电压UAB、UBC、UAC， （1）先测量A与B间电压值UAB （2）再测量B与C间是呀值UBC （3）再测量A与C间电压值UAC 3.把测量数据记录在表格中，并把操作中出现的问题简明扼要地写下来 次数UAB／VUBC／VUAC／V123
4.换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各电路两端电压，看看是否还有同样的关系。 5.实验完毕，断开开关，整理器材。 【分析数据】各组的实验都完成后,请一些组的同学把他们的实验成果-----实验测得的数据进行展示。根据数据你们得出了什么结论 是否验证了你们的猜想？ 【得出结论】 串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。符合可表示为： 。 【类比】将“电压”与“高度”进行“类比” 电压： U3=U1+U2 楼层：h3=h1+h2 【例1】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3.8 V，V1的示数是2.3 V，V2的示数应为(　　) A.1.5 V　　　 B.3.8 V C.2.3 V D.6.1 V 答案：A 【例2】如图所示，在“探究串联电路的电压规律”实验时，闭合开关，用电压表分别测出AB，BC，AC 两端的电压分别为UAB=1.5V，UBC=1.5V，UAC=3V，在表格中记录数据后，接着的实验步骤是（　　） 答案：D A．整理器材，结束实验 B．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值 C．分析数据，得出结论 D．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值 【变式1】每个节日小彩灯两端的电压最大允许值为3 V，如果要把它们接入家庭电路中使用，为了不将灯烧坏，至少应该把　　　　盏这样的小彩灯　　　　联起来接入家庭电路中。如果电源插头处的电流为50 mA，则通过每盏灯的电流为　　　　A。 答案：74　串　0.05 【变式2】图为探究串联电路电压特点“的实验 （1）实验中应选择规格　 　（选填”相同“成或”不同”）的小灯泡， （2）实验时，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。你认为她能否测出L2两端电压？，理由是　 　。 （3）测量完成后，进行小组交流讨论，下表选录了四个小组的数据，你认为 这些数据是否合理？请说明理由。答　 　 实验小组L1两端电压/VL2两端电压/V串联总电压/V11.43.14.523.01.34.431.11.72.841.81.23.0
答案;不同；不能；正负接线柱反接了；合理，测量结果允许有误差； 精讲2 探究并联电路的电流规律 【过渡】通过刚才的实验，我们知道了在串联电路中，串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。那么在并联电路中，电压又有怎样的规律呢？我们继续利用实验进行探究。 【提出问题】 出示两灯并联的电路图，问：并联电路中各路端电压之间有什么关系呢？ 【猜想假设】 在并联电路中，各路端电压是 的。 请学生大胆猜想，并说明猜想的依据。 【设计实验】让学生以小组为单位进行讨论，并利用手中的实验器材设计实验证明自己的观点。说明：实验中尽量采用型号不同的两个小灯泡，以免学生产生误解。 【实验步骤】 1.设计电路图，并在电路图中标出要测量电压的地方。 2.根据电路图连接电路，用电压表分别接入L1、L2两端及电源两端，得到电压U1、U2、U电源 （1）先测量L1两端电压U1 （2）再测量L2两端电压U2 （3）再测量电源两端电压U电源 3.把测量数据记录在表格中，并把操作中出现的问题简明扼要地写下来 次数U1／VU2／VU电源／V123
4.换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各处的电压，看看是否还有同样的关系。 5.实验完毕，断开开关，整理器材。 【分析数据】各组的实验都完成后,请一些组的同学把他们的实验成果-----实验测得的数据进行展示。根据数据你们得出了什么结论 是否验证了你们的猜想？ 【得出结论】 并联电路中电源电压与各支路用电器两端电压 。即：U电源＝U1＝U2 【交流评估】引导学生对实验过程进行评估.反思，提升思维高度。 【类比】将“电压”与“高度”进行“类比” 电压：U电源＝U1＝U2 两种路径下降的高度一样HA=HB 【例1】并联电路中电压的规律是（ ） 答案：B 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 【例2】如图所示，在探究并联电路电压关系时，小明把阻值不等的两个灯泡L1、L2接入的电路中，用电压表测出L1、L2两端电压U1、U2及电源电压U，则它们之间大小关系正确的是（　　） A．U=U1=U2 B．U=U1+U2 C．U＞U1＞U2 D．U＞U1=U2 答案：A 【变式1】在探究串联电路中的电压规律时，下列的实验步骤正确的顺序是（　　） 答案：C ①熟悉电压表的量程和正确读法；②正确读出所测量的电压的数据，并记录下来； ③根据记录的数据，分析总结串联电路的电压规律；④根据电路图连接正确的电路。 A．①②③④ B．④③②① C．①④②③ D．④①③② 【变式2】灯L1、L2串联在一个电源上,加在它们两端的电压之比为1:3,若把它们并联后接在同一电源上,加在它们两端的电压之比为（ ） 答案:A
A. 1:1 B. 3:1 C. 1:3 D. 以上均不对 【变式3】二个灯并联在电路中，其中一个灯比较亮，另一个比较暗，则它们两端的电压（　　） A．相等 B．亮的灯两端电压高 答案：A C．暗的灯两端电压低 D．无法确定 精讲3 拓展 【想想议议】 ①如图甲所示三节电池摆放的方式有两种串联与并联，如果同时接入同一电路中，效果是一样的吗？电源提供的电压是否一样？ ②如图乙所示，某同学在进行如图所示实验时，闭合开关后，发现灯泡不亮、电流表无示数，可能出现的原因是什么？ 图甲 图乙 【拓展1】串并联电池组的电压 将电压表分别接在图甲串并联电池组两端，得到数据进行比较，得出规律。 【拓展2】简单电路故障分析 我们先综合分析小灯泡短路、断路情况下，电路会出现什么现象 断路：灯泡不亮、电流表 2、短路：电流表指针偏转较大 无示数、电压表有示数。 灯泡不亮、电压表无示数。 【例1】一台小电风扇工作时，要求电压为12V，若用铅蓄电池来提供，在需要 只 联，若用干电池来提供，则需 节 联。 答案：6 串 8 并 【例2】如图所示电路,当开关S闭合后,L1、L2均能发光,电流表、电压表均有示数。过一会儿,两灯都不发光。电流表的示数为零,电压表的示数为电源电压,可能发生的故障是( )
A. Ll灯丝断了 B. L1短路
C. L2灯丝断了 D. L2短路 答案：C（此题选择性的讲解，这一章的总复习会有相应的故障分析专题） 出题角度1：串并联电路电压规律 【例1】下列说法正确的是（　　） 答案：A A．在并联电路中，不论灯泡是大是小，每个灯泡两端的电压都相等 B．使用电压表时，它的两个接线柱不允许不通过用电器直接与电源两极相连 C．只要电路两端接上电压表，则电路中一定有电流通过 D．电流表和电压表都有一定的量程，使用时应注意选择量程，量程越大越好 【例2】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（ ）答案：B A.（a）（b）的测量结果之和等于（c）的测量结果 B.三种接法的测量结果是一样的 C.三种接法的测量结果都不相同 D.只有（a）、（b）两种接法的测量结果相同 【例3】如图所示的电路，灯L1和L2是　 　联，如果电源电压是3V，闭合开关S后，两灯均发光，电压表的示数是1.4V，此时灯L1两端的电压是　 　V。 答案：串；1.6； 【变式1】如图所示的两个电路中，L1的电阻比L2大。开关闭合，灯均发光，则（　　） A．V表示数等于V1表示数 B．V1表示数大于V2表示数 答案：A C．A2表示数大于A1示数 D．A1表示数大于A2示数 【变式2】有两个电路元件A、B，把它们串联在电路中，如图乙所示，流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，若将A、B两元件并联接在原来的电源上，则此时电路中的总电流为（　　） 答案：A A．1.2A B．0.6A C．0.7A D．0.5A 【变式3】如图所示，开关闭合后，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为7V，则灯L1两端的电压为　 　V，灯L2两端的电压为　 　V，若灯L1的电流是0.2A，则L1的电阻为　 　Ω。 答案：4；3；20； 【变式4】在探究“串联电路电压的规律”实验中： (1)要用电压表测灯L2两端的电压，连接电路如图甲所示。图中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 (2)改正电路后，闭合开关。如图乙所示，电压表的示数为　　　V，若电源电压为3 V，则灯L1两端的电压是　　V。 答案：（1）右上图 (2)1.2　1.8 出题角度2：串并联电池组电压 【例1】一部录音机要求电源电压是9 V，如果用干电池作电源，则需要将(　　) 答案：B A.6节干电池并联 B.6节干电池串联 C.3节干电池并联 D.3节干电池串联 【例2】如图所示，在“探究串联电路电压的特点”的活动中。 （1）实验中应选择规格　 　（选填“相同”或“不同”）的小灯泡。 （2）根据电路图连接好电路，闭合开关后，发现两只灯泡都不亮，且电压表示数为 0，若只有L1 或L2 中的一处发生故障，则故障是　 　（选填“L1 开路”、“L1 短路”、“L2 开路”或“L2短路”）。 答案：不同；L2开路； 一、串并联电路电压规律 串联电路：U3=U1+U2 并联电路：U电源＝U1＝U2 串并联电池组的电压 串联电池组两端的电压等于各串联电池的电压之和；并联电池组两端电压等于一节电池的电压。 【A组】 1.探究串并联电路电压规律的实验中，不是特别需要的实验器材是（ ） 答案：C A.电源 B.小灯泡 C.电流表 D.电压表 2．电流、电路、电压都是一家人,对于这家人,下面说法正确的是( ) 答案：D
A. 电路断开后，电路中的电流为零，因此电源电压也为零
B. 电路两端只要有电压，电路中就一定有电流
C. 电压表有一定的量程，使用时选择的量程越大越好
D. 在两个灯泡并联电路中，不论灯泡是大是小，每个灯泡两端的电压都相等 3．如图所示，在探究串联电路中的电压关系时，小明同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V、Ubc=2V、Uac=4V，在表格中记录下数据后，下一步应该做的是（ ） 答案：C A．整理器材，结束实验 B．分析数据，得出结论 C．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值 D．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值 4．在如图2（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（ ） 答案：A A．5.6V 1.4V B．7V 1.4V C．1.4V 7V D．1.4V 5.6V 第4题 第5题 5．如图所示，电源电压不变，当开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为3V；当S1断开、S2闭合时，电压表示数为4.5V，则灯L1和L2两端的电压分别是（ ） 答案：C A．3V和4.5V B．1.5V和4.5V C．3V和1.5V D．1.5V和3V 6．小明按如图甲所示的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，则L2两端的电压为_________V，L1两端的电压为_________V。 答案：2；8 第6题 第7题 7．如图所示的电路，电源电压U=6V，当闭合开关S后，电压表V3的示数为3.5V，则电压表V1和V2的示数分别为________V和________V。答案： 6；2.5 8.将图中的器材连接起来。要求：灯泡L1和L2串联，用电压表V1测L1的电压，用电压表V2测L1和L2串联后的总电压。在图中用铅笔画线表示导线画出连接方法，然后在虚线框内画出它的电路图。 答案： 【B组】 1．如图5所示的电路中，灯L1、L2均能发光，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，则这三个电压表读数之间的关系正确的是（ ） 答案：C A．U3=U1+U2 B．U3=U2=U1 C．U2=U1+U3 D．U1=U2+U3 2.如图所示，两位同学分别设计了能在不改变电路连接的前提下，测出灯L1和L2两端电压的电路，其中正确的是（ ） 答案：A A．图甲 B．图乙 C．图甲和图乙 D．两图均不正确 第2 题 第3题 3.在如图所示的电路中，当开关S闭合后，电压表示数为6 V；当开关S断开时，电压表示数为4 V，则此时灯L1和L2两端的电压分别为(　　) 答案：D A.6 V、4 V B.4 V、6 V C.2 V、4 V D.4 V、2 V 4.如图所示的电路，灯L1、L2均发光，关于电压表V1、V2、V3的示数，下列各组数据中正确的是(　　) 答案：D A.9 V、6 V、3 V　　　　 　 B.9 V、3 V、6 V C.9 V、9 V、9 V D.6 V、9 V、3 V 第4题 第5题 5.如图甲所示电图路，电源电压为6 V，当S闭合时，电压表的读数如图乙所示， 则L1两端的电压为　　　V，L2两端的电压为　　　　V。答案：1.5；4.5 6 如图所示电路中，R1和R2的连接方式是　　　　联，通过R1和R2的电流　　　　。若电源电压为3 V，R1和R2的阻值相等，则R1两端的电压是　　　　V。 答案：串；相等；1.5 7．如图所示，L1、L2是完全相同的灯泡，A1、A2接入电路后的示数是1.0A和0.5A，开关S同时控制L1、L2，电压表测电源电压，根据要求画出电路图，并连接实物图。 答案： 8．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）按图所示的电路图连接电路。 （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AC间的电压，得出结论。 【交流与评估】 （1）在拆接电路时，开关必须__________。 （2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是__________或__________。 （3）小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？__________，为什么？__________。 （4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中，小明分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是__________。改进方法__________。 答案：（1）断开 （2）L1短路 L2断路 （3）不能 电压表的正负接线柱反了 （4）只有一组数据 换用不同规格的灯泡进行多次实验
1.用电压表分别测量同一电路中的两只小灯泡两端的电压，发现两灯泡两端电压相等，由此可以判断两只灯泡的连接方式(　　) 答案：D A.一定是并联 B.一定是串联 C.一定不是并联 D.可能是串联，也可能是并联 2.如图当开关由闭合到断开时，电压表和电流表的示数（ ） 答案：A A．A1和V的示数均不变，A2示数变小 B．A1和A2的示数均不变，V示数变大 C．A1示数不变，A2示数变小，V示数变大 D．A1示数变大，A2和V的示数均不变 3.三个相同的灯泡串联在电路中如图，S闭合时，示数为24V，的示数也为24V，那么电源电压为（　　） 答案：D A．24 V B．48 V C．12 V D．36 V 第3题 第4题 4.如图所示，L1和L2_______联，V1测量_______两端的电压；V2测量_______两端的电压；V3测量_______两端的电压，其中电压表V1、V2和V3的示数分别为U1、U2和U3，则三个电表示数之间存在的关系式是_______________。 答案：串；L1；L2；L1和L2（或电源）U3=U1+U2 5.在图所示的电路中，当S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为6V，当S1、S3断开。S2闭合时，电压表的示数为3V，那么电源电压是　 　V．当S1、S3闭合，S2断开时，电压表的示数是　 　V。 答案：9；9； 5.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).答案：