第2节 串、并联电路中电压的规律
学习目标
1.能正确将电压表接入待测电路,并能画出相应的电路图.
2.能正确使用电压表测串、并联电路中用电器两端的电压.(重点)
3.通过实验探究,归纳总结出串、并联电路中电压的规律.(重点)
知识点串联电路中电压的规律
学生实验1:探究串联电路中电压的规律
猜想与假设:串联电路中两个灯泡两端的电压 之和等于电源两端电压 .
设计实验:把两个灯泡L1和L2串联起来接入电路中,如图所示:
进行实验
(1)实验步骤:
①把电压表并联在灯泡L1两端,测L1两端的电压U1(A、B间的电压);
②把电压表并联在灯泡L2两端,测L2两端的电压U2(B、C间的电压);
③把电压表并联在L1与L2两端,测串联电路两端的电压U(A、C间的电压);
④选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的灯泡重复上述实验(目的是 得到普遍性规律 ).
(2)实验记录:
实验次数 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V 两灯串联部分两端的总电压U/V
第一次测量
第二次测量
第三次测量
实验结论:(1)串联电路中,电源两端电压等于 各用电器两端电压之和 .
(2)公式: U=U1+U2 .
【实验过关】 (科学探究)在探究“串联电路中电压的规律”实验中,小明选用灯泡L1、L2组成了如图所示的电路,然后用电压表分别测量A与B、B与C、A与C之间的电压.
(1)按如图甲所示的电路图连接电路,至少需要 6 根导线.电压表在接入电路前,要先进行 调零 .实验中应选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的灯泡.
(2)若小明刚连接好最后一根导线,两灯立即发光,这说明他在连接电路时 没有将开关断开 .
(3)改正(2)中错误后,闭合开关,若电压表示数为零,则电路故障可能是 灯L1短路 或 灯L2断路 ;若电压表有示数且接近电源电压,两灯都不亮,则电路故障可能是 灯L1断路 .(假设以上故障只发生在灯泡L1或L2处)
(4)改正(3)中错误后,小明闭合开关测灯泡L1两端的电压,发现电压表的指针偏转如图乙所示,原因是 电压表的正、负接线柱接反了 ;断开开关,修改电路连接后,再闭合开关,发现电压表的指针偏转如图丙所示,原因是 电压表所选量程太大 .
(5)在测灯泡L2两端的电压时,小明为了节省时间,将电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上.小明用上面的方法能否测出灯泡L2两端的电压? 不能 ,原因是 电压表的正、负接线柱接反了 .
(6)在测灯泡L2两端的电压时,连接的电路如图丁所示.图中有一根导线连错了,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.
(7)改正电路后,闭合开关,电压表的示数如图戊所示,为 1.2 V.已知电源电压为3 V,则灯泡L1两端的电压是 1.8 V.
(8)小明更换不同规格的灯泡进行多次实验,实验数据如表所示,分析表中数据可得出结论: 串联电路的总电压等于各串联用电器两端的电压之和 .
实验序号 UAB /V UBC /V UAC /V
1 0.5 2.5 3
2 1.8 1.2 3
3 1.2 1.8 3
(9)在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:一是减小误差;二是寻找普遍规律.在该实验中,多次实验的目的是 寻找普遍规律 .
如图甲所示的电路,电源电压为6 V,闭合开关,电压表示数如图乙所示,则灯泡L1两端的电压是 2.5 V,灯泡L2两端的电压是 3.5 V. 甲 乙 如图所示,电源电压不变,当只闭合开关S2时,电压表的示数为3 V;当只闭合开关S1时,电压表的示数为4.5 V,则L1、L2两端的电压分别是 (C) A.3 V和7.5 V B.1.5 V和4.5 V C.3 V和1.5 V D.1.5 V和3 V
知识点 并联电路中电压的规律
学生实验2:探究并联电路中电压的规律
猜想与假设:并联电路中的两个灯泡两端的电压可能 相等 .
设计实验:把两个灯泡L1和L2并联起来接入电路中(如图所示).
进行实验
(1)实验步骤:①把电压表并联在灯泡L1两端,测L1两端的电压U1;②把电压表并联在灯泡L2两端,测L2两端的电压U2;③把电压表并联在电源两端,测电源两端电压U.
(2)实验记录:
实验次数 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V 电源两端电压U/V
第一次测量
第二次测量
实验结论:(1)并联电路中,电源电压与各支路用电器两端的电压 相等 .
(2)公式: U=U1=U2 .
(回归教材)如图所示,闭合开关后电压表V1的示数为4.5 V,电压表V2的示数应为 4.5 V,电压表V的示数为 4.5 V. 小明在“探究串、并联电路特点”的活动时,设计了如图所示的探究电路.开关闭合后,两灯泡的连接方式是 并 联,测得灯泡L1两端的电压为3 V,那么灯泡L2两端的电压为 3 V,电源两端电压为 3 V.
知识归纳
电流的规律 电压的规律
串联电路 串联电路中,电流处处相等,即I=I1=I2. 串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和,即U=U1+U2.
并联电路 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2. 并联电路中,电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等,即U=U1=U2.
电表与被测用电 器的连接方式 电流表与被测用电器串联. 电压表与被测用电器并联.
知识点 串联电路中电池组两端电压规律
学生实验3:探究串联电池组的总电压与每节电池电压的关系
(1)把几节电池串联起来组成电池组(如图所示),用电压表分别测量每节电池两端的电压.
(2)然后测量这个电池组两端的电压.
(3)根据实验结果,可知:串联电池组两端的电压等于 每节电池电压之和 .
知识归纳
串联电池组两端的电压等于每节电池电压之和.
(回归教材)一个用电器工作时,要求电源电压是12 V.如果用干电池做电源,需要 8 节 串联 (选填“串联”或“并联”)起来;如果用铅蓄电池,需要 6 节. 1节新干电池的电压为1.5 V, 则1.5 V/节×8节=12 V;1节铅蓄电池的电压为2 V,则2 V/节×6节=12 V. 小翔发现小手电筒的电源由两节干电池串联组成,则小手电筒的工作电压是(C) A.0.3 V B.1.5 V C.3 V D.4 V 如图所示,电池组由四节新的干电池串联组成,闭合开关S,L1两端的电压为2 V,那么图中电压表的示数为 (D) A.8 V B.4 V C.6 V D.2 V
课时练习
1.(物理观念)某手电筒的电源是由三节新干电池串联组成的,则该手电筒的电源电压是 (D)
A.0.5 V B.1.5 V
C.3 V D.4.5 V
2.如图所示的电路中,闭合开关S,电压表V1的示数为6 V,电压表V2的示数为3.4 V.那么下列说法中不正确的是 (A)
A.断开开关S时,两灯并联
B.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
C.可知L1两端的电压为2.6 V
D.可知电源电压为6 V
3.已知通过L1和L2的电流分别是0.2 A和0.3 A.请按下列要求连接实物图并画出电路图.
(1)电压表测量L1两端的电压;
(2)电流表测量通过L1和L2的电流;
(3)两节干电池串联起来使用;
(4)连线不能交叉.
4.如图所示,电源电压9 V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3 V,则灯泡L2两端的电压是 (B)
A.3 V B.6 V
C.4.5 V D.9 V
5.(科学思维)如图所示的电路中,开关S闭合后,电压表V1、V2的读数分别为6 V、4 V,则下列说法中正确的是 (A)
A.L1两端的电压为2 V
B.L1两端的电压为4 V
C.L2两端的电压为2 V
D.电源电压为10 V