13.6探究串、并联电路中的电压
导学案
【学习目标】
1、学会正确将电压表接入串、并联电路,并能画出相应的电路图;
2、学会正确使用电压表测量串联电路和并联电路的电压;
3、学会分析实验数据,归纳总结出串联和并联电路各自电压的规律.
【新课学习】
知识点一 探究串联电路的电压规律
1、提出问题:
如图串联电路,灯泡L1和灯泡L2,两端的电压U1 、U2跟它们串联后两端的总电压U之间有什么关系呢?
2、猜想与假设:
针对提出的问题,说出你的猜想 ,理由是: 。
3、设计实验
为了测量灯L1两端的电压U1,需要把电压表并联接在电路中的 两个测量点。(用字母A、B、C表示)(按要求连接好图1实物图)
为了测量灯L2两端的电压U2,需要把电压表并联接在电路中的 两个测量点。(用字母A、B、C表示)(按要求连接好图2实物图)
为了测量灯L1 L2串联后两端的总电压U,需要把电压表并联接在电路中的 两个测量点。(用字母A、B、C表示)(按要求连接好图3物图)
进行实验
温馨提醒:在连接电路过程中,开关应 (选填“断开”或“闭合”),目的是 。
分别读出电压表测量电压U1 、U2、U总的示数,记录在下面的表格中。
实验次数 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V L1 L2串联后两端的总电压U总/V
5、分析与论证:根据实验数据,可以得出
结论:在串联电路中, 。
公式: 。
知识点二 探究并联电路中电压的规律
1、提出问题:
如图所示的电路图,与小组交流一下,如何正确地探究出并联电路中电压的规律.
2、猜想与假设:
(1)并联电路两端的总电压等于各支路两端的电压之和
(2)并联电路中各支路两端的电压相等
3、设计实验:要想正确探究出并联电路中电压的规律,可将小灯泡______联在电路中,利用____________分别测量出小灯泡L1、L2和AB两端的电压,记录数据.
4、进行实验:为了让实验结论更具有说服力,需__换用 规格的小灯泡__多测量几组数据.
实验次数 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V AB两端的电压U总/V
5、分析与论证:结合实验数据,与小组之间交流、讨论并联电路中电压的规律是:在并联电路中,各支路两端的电压________.
如果接好最后一根导线后,发现小灯泡变亮,出现的问题是__开关没有断开__;发现电压表指针偏转角度过大,其原因是__电压表所选择的量程过小__,下一步的操作是__换用大量程__;在测量的过程中,发现电压表的指针反偏,其原因是__________________________.
小组之间交流,如果两个用电器两端的电压相等,则这两个用电器一定是并联连接的吗?
[答案]两用电器不一定并联,因为在串联电路中,若串联的两个用电器完全相同,这两个用电器两端的电压也会相等.
【基础训练】
1.现将灯泡L1和L2串联接在一个电源上,加在它们两端的电压之比是3∶1,若把它们并联后,接到同一个电源上,加在它们两端的电压之比是( )
A.1∶1 B.1∶3 C.3∶1 D.无法确定
2.如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,下列描述不正确的是( )
A.L1两端电压为2V
B.L2两端电压为4V
C.L1和L2两端电压之和为6V
D.开关断开后电压表示数为0V
3.如图所示电路中,将开关S闭合,完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是( )
A.灯L1比灯L2亮
B.电路中A、B两点间的电压等于B、C两点间的电压
C.通过A点的电流大于通过B点的电流
D.灯L1消耗的电能大于灯L2消耗的电能
4.如图所示,若要使R1、R2并联,则( )
A.只闭合S1 B.只闭合S3
C.只闭合S2、S3 D.只闭合S1、S2
5.图示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数应为___________V,V的示数应为___________V。
6.在探究“并联电路的电压特点”实验中,实物连接如图所示,电源电压为3V;为使实验更加合理,L1、L2应该选择规格______(选填“相同”或“不同”)的灯泡;闭合开关后只是灯泡L2短路,其他电路无故障,则测得L1两端的电压为______V。
【能力提升】
1.如图,闭合开关,电路正常工作,图中电流表A1、A2对应的示数为I1、I2,电压表V1、V2对应的示数为U1、U2。下列说法正确的是( )
A.I1=I2,U1>U2
B.I1=I2,U1<U2
C.I1>I2,U1=U2
D.I1<I2,U1=U2
2.如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表示数为2.5V,则灯泡L1两端的电压为( )
A.0V B.2.5V
C.3.5 V D.6V
3.如图所示的电路中,三个电表(电流表或电压表)分别接在a、b、c处,当开关S闭合时,电灯L1、L2均正常发光,a、b、c处三个电表的示数分别为3、1.2和1.5(单位为A或V),则电灯L1和L2中通过的电流之比为______,电源电压为______。
4.某同学用电压表测量电压时,发现电压表指针反偏,这是因为 ______ ;另一位同学发现电压表指针偏转到右边没有刻度的地方,这是因为 ______ 。
5.R1∶R2=2∶3,将它们串联在同一电路中,相同时间内消耗电能之比为___________;若将它们并联在同一电路中,它们两端的电压之比为___________。
【挑战自我】
1、在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S后,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)10s内电阻R2消耗的电能。
2、如图所示电路中,电源电压为6V,R为定值电阻。闭合开关S后,灯泡L恰好正常发光,电压表示数为3.5V,电流表示数为0.3A。通过计算回答:
(1)通过定值电阻R的电流是多少安?
(2)定值电阻R两端的电压是多少伏?
(3)灯泡L两端的电压是多少伏?