13.4 电压和电压表的使用【知识梳理+易错】复习教案（含答案）2023-2024学年苏科版物理九年级上册

第十三章《电路初探》
13.4电压和电压表的使用
【知识梳理】
一、电压
1．概念：电路中之所以有电流的形成是由于电路两端存在着电压，电压促使自由电荷定向移动形成电流，也就是说，电压是形成电流的原因。
之前我们把电流比作水流，水能流动是因为管道两端的水压不相同，也就是管道两端有压力差，水将从水压大的位置流向水压小的位置。为了方便理解，我们可以把电压类比为管道两端的压力差，有了电压，电流才能流动起来。就像图中的管道构成连通器，当阀门打开时，抽水机依靠不断地抽水才能维持着管道两端地压力差，电源也是通过消耗其他能量来维持正负极间有一定的电压。
2．电压的符号：U
3．单位：伏特V(国际单位)。千伏kV、毫伏mV。单位换算：1V=10-3kV=103mV
4．对电压的理解：电压是存在于两点之间的一个概念，因此，可以说某两点间的电压，某用电器两端的电压，但只说某点的电压或某用电器的电压是不规范的。
5．常见的电压：一节干电池1.5V；一节蓄电池2V；家庭电路220V；对人体安全的电压不高于36V。
注意：电池用久了，电压会降低。
二、电压表
1．用途：测量电路中某两点间的电压。
2．电压表的结构
3．电压表的刻度及量程
电压表刻度盘共有30个宽度均匀的小格，每一小格表示的电压为量程的。
（1）量程一：0～3V，对应刻度盘下方的数字，分度值为3÷30=0.1V；
（2）量程二：0～15V，对应刻度盘上方的数字，分度值为15÷30=0.5V。
4．电压表使用注意事项：
（1）使用前要检查指针是否指零，如有偏差，要用螺丝刀旋转表盘上的调零旋钮，将指针调零。
（2）需要测哪两点间的电压，就把电压表的正负接线柱接到那两点上，也就是说必须要把电压表与被测量对象并联在电路中，使电流从正接线柱流入电压表，从“—”流出，仍简记为“正进负出”。
（3）被测电压的大小不能超过电压表的量程，否则会烧坏电压表。
（4）在不确定被测电压大小范围时，一般先用大量程试触，如电压表示数在小量程范围内，再改用小量程，这样读数更为精确；如果大量程试触时指针满偏，则需更换更大量程的电压表。
（5）电压表对电流的阻碍很大，相当于断路，因此电路中可以把电压表直接连接到电源的两极测电源电压，不会烧坏电源。在分析电路串并联时，一般也把电压表当作断路处理，简化电路。
5．电压表测量对象的判断方法：
（1）观察法：观察电压表与哪部分电路构成并联关系，那么它测量的就是这部分电路两端的电压。
（2）闭环法：电压表与哪部分电路可构成闭环，那么它测量的就是这部分电路两端的电压。
举例说明：如图所示电路
①电压表V1与L1、L2构成闭环，所以V1测L1和L2串联的局部电路两端的电压。
②电压表V2与L2、L3构成闭环，所以V2测L2和L3串联的局部电路两端的电压。
（3）延伸法：将电压表两端的连接导线端点在导线上（不能跨过用电器、电压表）延伸，能延伸到哪部分电路两端，那么它测量的就是这部分电路两端的电压。
举例说明：如图所示电路
①S1、S3断开，S2闭合时，L1与L2串联，电压表V两端可延伸到L2两端，所以V测L2两端电压。
②S1、S3闭合，S2断开时，L1与L2并联，电压表V两端可延伸到L1、L2和电源两端，所以V测L1、L2和电源两端电压。
6．电压表的读数：
（1）确定电压表所选量程和分度值。
（2）接通电路后，看看指针向右总共偏过多少小格。
（3）小格数乘分度值即为电压表读数。
（4）如果电压表的指针没有正对某一刻度，在两个刻度之间，这时指针靠近哪个值就读哪个值。
举例说明：
7．电压表常见的非正常现象
现象
情形 开关闭合前，指针未指零 开关闭合后，指针向左偏 开关闭合前，指针未指零 开关闭合后，指针轻微偏转 开关闭合后，指针满偏 开关闭合后，指针无偏转
原因 指针未调零 “正”“负”接线柱接反了 指针未调零 量程选大了 量程选小了 ①电压表连线断开 ②电压表被短路
影响 测量结果偏小 指针弯曲，电压表损坏 测量结果偏大 读数误差大 烧坏电压表 电压表不工作
三、实验：探究串并联电路电压的特点
1．探究串联电路电压的特点
【实验目的】探究串联电路中各部分电压有什么关系
【实验器材】两种不同规格的灯泡各两个（L1、L2规格相同，L3、L4规格相同）、一个电压表，若干导线、两节干电池、一个开关
【实验设计】
（1）实验电路图如图所示：
（2）将其中一种相同规格的灯泡L1、L2与两节电池，开关用导线串联起来，把电压表并联在电路中的A、B两点之间，测出A、B之间的电压。然后，再用同样的方法测出B、C两点，A、C两点间的电压，将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。
（3）将灯泡L2更换为另一种规格的灯泡L3，再次测量两次将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。
（4）将L1也更换为另一种规格的灯泡L4，再次测量两次将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。
各部分电压 实验序号 UAB UBC UAC
1 1.5V 1.5V 3.0V
2 1.0V 2.0V 3.0V
3 1.5V 1.5V 3.0V
【实验分析】灯泡规格相同时，，灯泡规格不同时，，但始终有。
【实验结论】在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
【注意事项】
（1）连接实验电路时，开关应断开；电压表应并联在被测电路中；
（2）连接好电路后，要先用开关试触，观察电压表的指针偏转情况，确认无误后，再闭合开关，观察示数；
（3）读数时，要客观、精确，视线与刻度线垂直，读数完毕，断开开关，切断电源，整理好仪器；
（4）电压表的量程选择得过小，会使指针偏转过大，损坏电表；选择得过大，会使指针偏转过小，测量不准确；一般来说，选择的量程，应使指针偏转到刻度盘的之间。
2．探究并联电路电压的特点
【实验目的】探究并联电路两端的总电压跟各个支路两端电压有什么关系
【实验器材】三个不同规格的灯泡（L1、L2、L3）、若干导线、一个电压表、三节干电池、一个开关
【实验设计】
（1）实验电路图如图所示：
（2）将灯泡L1、L2与两节干电池，开关用导线并联起来，把电压表并联在灯泡L1所在支路两端的A、B两点之间，测出A、B间的电压。然后，再用同样的方法测出L2所在支路两端的C、D两点之间、电源两端的，将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。
（3）将灯泡L1更换为灯泡L3，再测量一次，将测得的数据填入表格（数据仅供参考）。
（4）再增加一节干电池，再测量一次，将测得的数据填入表格（数据仅供参考）
各部分电压 实验序号 UAB UCD UEF
1 3.0V 3.0V 3.0V
2 3.0V 3.0V 3.0V
3 4.5V 4.5V 4.5V
【实验分析】更换不同的灯泡，改变电源电压，始终有。
【实验结论】在并联电路中，电路两端的总电压与各支路两端的电压相等。
【易错点】
1．电压表近似于断路，但不是断路，只是通过它的电流很微弱。
2．两用电器两端的电压相等不一定是并联，两用电器两端的电压不相等一定是串联。
3．多节电池一起作为电源时，需要采用串联的方式，才能提高电路的总电压。
4．在电路中，电源是提供电压的，用电器是利用电压的，所以当判断出电压表测量的对象既包含电源又包含用电器时，那么此种情况电压表实际的测量对象是其余电路两端的电压。
举例说明：如图所示，由闭环法判断电压表测量的是电源与灯泡L2串联的这部分电路两端电压，但这两端也是L1的两端，电压表也可以和灯泡L1构成闭环，所以实际上电压表测量的是L1两端的电压。
原图 测量对象包含电源和灯泡L2 实际测量对象是灯泡L1
【规律总结】
1．在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，即U=U1+U2+……；在并联电路中，电路两端的总电压与各支路两端的电压相等，即U=U1=U2=……。
2．在分析电路串并联时，把电压表看成断路，可以简化电路，使分析更容易。
3．纯导线两端的电压很小，可忽略。因此用导线直线相连的节点，可认为是同一个节点。例如上面探究并联电路电压特点的实验中，A、C、E均为连接电源正极的同一节点，B、D、F均为连接电源负极的同一节点，故电源电压U=UAB=UCD=UEF。
4．电压表测量的其实是自身两端的电压，所以它与谁并联，它们的电压就相等，它就测谁两端的电压。
5．电压表大量程是小量程的5倍，如果两个电压表接入不同量程指针位置却相同，那么这两个电压表读数也是5倍关系。
6．电路故障分析（只有两个灯泡的电路，且只存在一处故障）
（1）故障分析用到的规律
①电流表测量对象断路，电流表无示数
②电流表被短路，电流表无示数
③被测量对象短路，电流只经过短路路径，电压表也会被短路，电压表无示数（或者说，被测量对象短路，电压表实际测的是短路导线两端的电压，而导线两端电压近乎为0，电压表无示数）
④被测量对象断路，相当于电压表与其他用电器串联，电压表示数接近电源电压，其他用电器电压几乎为0。
（2）串联电路故障分析
电路图 灯泡 现象 电表示数 故障
L1不亮 L2亮 有示数 （比故障前大） 无示数 电源电压 L1短路
L1亮 L2不亮 有示数 （比故障前大） 电源电压 无示数 L2短路
L1不亮 L2不亮 无示数 接近电源电压 无示数 L1断路
L1不亮 L2不亮 无示数 无示数 接近电源电压 L2断路
L1不亮 L2不亮 无示数 无示数 无示数 电压表测量范围外某处断路
（3）并联电路故障分析
电路图 灯泡 现象 电表示数 故障
L1不亮 L2亮 有示数 (比故障前小) 无示数 有示数 (与相同) 电源电压 L1所在 支路断路
L1亮 L2不亮 有示数 (比故障前小) 有示数 (与相同) 无示数 电源电压 L2所在 支路断路
L1亮 L2亮 有示数 有示数 有示数 无示数 电压表两端连接线有断路
L1不亮 L2亮 有示数 无示数 有示数 无示数 A、B或 C、D间断路
L1不亮 L2不亮 示数很大 示数很大 无示数 无示数 L1短路
L1不亮 L2不亮 示数很大 无示数 示数很大 无示数 L2短路
L1不亮 L2不亮 无示数 无示数 无示数 无示数 干路某处断路
7．电路图与实物图的转化方法
（1）电路图转实物图
①电流流向法（适用于串联短路和简单的并联电路）：
根据电流走向按照电路图的元件连接顺序依次连接。
②回路法（适用于含有多个电表的电路和混联电路）：
注意：画出的导线不能交叉。
（2）实物图转电路图
①观察法
观察实物图元件之间的关系及顺序，直接按照串并联电路图的标准格式画出电路图。
②回路法
【典例分析】
1．（2022·广东深圳·九年级期中）如图中利用电压表测灯L2 两端的电压，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
2．（2021·山东泰安·九年级期末）如图所示的电路中，闭合开关后，V1的示数是3V，V2的示数是5V。已知电源两端的电压是6V，那么L1两端的电压是___________，L2两端的电压是___________，L3两端的电压是___________。
3.（2022·黑龙江哈尔滨·九年级月考）如图所示，当开关S闭合后，两只灯泡均发光，两表均有示数。过一段时间后，发现一只灯泡熄灭，电压表示数为零，电流表示数变增大。造成这种情况的原因可能是（ ）
A．灯L1短路 B．灯L1断路 C．灯L2短路 D．灯L2断路
4．（2022·湖南永州·九年级期末）在图中两处空缺画上电源和电压表的电路符号，使开关闭合后，两灯均能发光。
5．（2022·湖南长沙·九年级期末）如图所示的电路中，小灯泡L1和L2额定电压均为3V。闭合S1、S2，下列关于该电路的说法正确的是（　　）
A．L2会被短路 B．电压表不能测量L1两端的电压
C．取下L1时，L2正常发光 D．只断开开关S2时，电压表有示数
【思路小结】
1．分析电路时，先把电压表看作断路，电流表看作导线，可以化繁为简，更快更准确地分析出用电器间的连接方式，然后再分析电流表、电压表的测量对象。
2．在电路中，任何电压都不会超过电源的总电压。
3．在进行串联电路故障的判断时，灯泡的亮灭、电流表有无示数可以帮助我们确定故障的类型，电压表有无示数可以帮助我们确定故障的位置。
【精典训练】
一、单选题
1．（2022·黑龙江哈尔滨·九年级开学测）如图所示，电源的电压为4V，闭合开关S，电压表示数为2.5V，则（ ）
A．两端的电压为2.5V B．两端的电压为2.5V
C．两端的电压为1.5V D．和电源的电压之和为2.5V
2．（2022·广东广州·九年级期中）如图所示的电路，闭合开关，两灯均正常发光，下列说法中正确的是（ ）
A．通过a点的电流等于通过c点的电流 B．通过a点的电流大于通过c点的电流
C．当L2断路时，电压表的示数为0 D．电压表测的是电源电压
3．（2022·黑龙江鸡西·九年级期末）如图所示，当开关S闭合后，可能会造成电流表或电压表损坏的是（ ）
A． B． C． D．
4．（2021·山东泰安·九年级期末）在如图所示的电路中，电源电压为9V，且保持不变，开关S闭合时，电压表的示数为6V，则（　　）
A．L1两端的电压为6V B．L2两端的电压为6V
C．L2两端的电压为3V D．L2两端的电压为9V
5．（2022·安徽安庆·九年级期末）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1和L2均发光，过了一段时间，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，则发生的故障可能是（　　）
A．L1断路 B．L2断路 C．L1短路 D．L2短路
6．（2022·北京顺义·九年级期中）如图所示，图中的a、b是电流表或电压表，下面关于电表的说法，正确的是（　　）
A．a、b都是电流表 B．a、b都是电压表
C．a是电压表，b是电流表 D．a是电流表，b是电压表
7．（2022·山东东营·中考真题）如图所示，闭合开关，灯、均不亮，小华用电压表去判断电路故障，当他将电压表接在两端时，电压表无示数；当他将电压表接在两端时，电压表有示数，由此可以判断（　　）
A．灯断路 B．灯断路 C．灯短路 D．灯短路
二、填空题
8．（2022·江苏无锡·中考二模）如图所示的电路中。
（1）要使L1与L2组成并联电路，应闭合开关______．
（2）若同时闭合开关S2和S3时，则发光的灯泡为______；
（3）若将S1、S2和S3全部换成实验室中常用的电流表或电压表且使两灯串联，则S2处应为______表。
9．（2022·辽宁朝阳·九年级期末）小新按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，则电压表V1的示数为___________V，L1两端的电压为___________V。
10．（2022·广东广州·九年级期末）如图所示，电源两端的电压保持不变。闭合开关后，小王发现L1比L2亮，则L1两端的电压 _____（选填“大于”、“等于”或“小于”）L2两端的电压；若灯泡L1在实验过程中忽然烧坏，则电流表A1示数 _____，L2两端的电压 _____，电流表A2示数 _____（后三空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、作图题
11．（2022·新疆哈密·九年级期末）请根据图中所示的实物图，画出对应的电路图。
12．（2022·河南新乡·九年级月考）已知电源电压为3V，通过灯泡L1、L2的电流分别为1A和0.5A，请根据电路图用笔画线代替导线连接实物。
四、实验题
13．（2022·广东深圳·九年级期中）小明选用两节新电池，两个小灯泡，一个电压表来探究串联电路电压的特点。
（1）若要测量灯泡L1两端的电压，请在图甲中画出导线，补充完整实物图；
（2）小明连接好电路，闭合开关前，发现电压表指针如图乙所示，出现这种情况的原因是________；
（3）L1与L2 应该选择规格_______（填“相同”或“不相同”）的小灯泡，目的是________；
（4）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图丙中AB两点、BC 两点及AC两点，测得数据分别是UAB=3V，UBC=0V，UAC=3V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是___________；
（5）故障排除后，用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压UAB，UBC，UAC，将数据记录在下表中；
次数 AB间的电压/V BC间的电压/V AC间的电压/V
1 1.0 1.8 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
分析表中的数据，可得出的结论为：___________；
（6）另外一位同学小红认为小明这样操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。请评价小红同学提出方案的可行性（说明理由）___________。
五、计算题
14．（2022·重庆市·九年级开学考）如图所示，闭合开关后，电流表的示数为0.5A，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为2V。求：
（1）通过灯L1的电流；
（2）灯L2两端的电压；
（3）灯L1两端的电压。
第十三章《电路初探》
13.4电压和电压表的使用
【知识梳理】
一、电压
1．概念：电路中之所以有电流的形成是由于电路两端存在着电压，电压促使自由电荷定向移动形成电流，也就是说，电压是形成电流的原因。
之前我们把电流比作水流，水能流动是因为管道两端的水压不相同，也就是管道两端有压力差，水将从水压大的位置流向水压小的位置。为了方便理解，我们可以把电压类比为管道两端的压力差，有了电压，电流才能流动起来。就像图中的管道构成连通器，当阀门打开时，抽水机依靠不断地抽水才能维持着管道两端地压力差，电源也是通过消耗其他能量来维持正负极间有一定的电压。
2．电压的符号：U
3．单位：伏特V(国际单位)。千伏kV、毫伏mV。单位换算：1V=10-3kV=103mV
4．对电压的理解：电压是存在于两点之间的一个概念，因此，可以说某两点间的电压，某用电器两端的电压，但只说某点的电压或某用电器的电压是不规范的。
5．常见的电压：一节干电池1.5V；一节蓄电池2V；家庭电路220V；对人体安全的电压不高于36V。
注意：电池用久了，电压会降低。
二、电压表
1．用途：测量电路中某两点间的电压。
2．电压表的结构
3．电压表的刻度及量程
电压表刻度盘共有30个宽度均匀的小格，每一小格表示的电压为量程的。
（1）量程一：0～3V，对应刻度盘下方的数字，分度值为3÷30=0.1V；
（2）量程二：0～15V，对应刻度盘上方的数字，分度值为15÷30=0.5V。
4．电压表使用注意事项：
（1）使用前要检查指针是否指零，如有偏差，要用螺丝刀旋转表盘上的调零旋钮，将指针调零。
（2）需要测哪两点间的电压，就把电压表的正负接线柱接到那两点上，也就是说必须要把电压表与被测量对象并联在电路中，使电流从正接线柱流入电压表，从“—”流出，仍简记为“正进负出”。
（3）被测电压的大小不能超过电压表的量程，否则会烧坏电压表。
（4）在不确定被测电压大小范围时，一般先用大量程试触，如电压表示数在小量程范围内，再改用小量程，这样读数更为精确；如果大量程试触时指针满偏，则需更换更大量程的电压表。
（5）电压表对电流的阻碍很大，相当于断路，因此电路中可以把电压表直接连接到电源的两极测电源电压，不会烧坏电源。在分析电路串并联时，一般也把电压表当作断路处理，简化电路。
5．电压表测量对象的判断方法：
（1）观察法：观察电压表与哪部分电路构成并联关系，那么它测量的就是这部分电路两端的电压。
（2）闭环法：电压表与哪部分电路可构成闭环，那么它测量的就是这部分电路两端的电压。
举例说明：如图所示电路
①电压表V1与L1、L2构成闭环，所以V1测L1和L2串联的局部电路两端的电压。
②电压表V2与L2、L3构成闭环，所以V2测L2和L3串联的局部电路两端的电压。
（3）延伸法：将电压表两端的连接导线端点在导线上（不能跨过用电器、电压表）延伸，能延伸到哪部分电路两端，那么它测量的就是这部分电路两端的电压。
举例说明：如图所示电路
①S1、S3断开，S2闭合时，L1与L2串联，电压表V两端可延伸到L2两端，所以V测L2两端电压。
②S1、S3闭合，S2断开时，L1与L2并联，电压表V两端可延伸到L1、L2和电源两端，所以V测L1、L2和电源两端电压。
6．电压表的读数：
（1）确定电压表所选量程和分度值。
（2）接通电路后，看看指针向右总共偏过多少小格。
（3）小格数乘分度值即为电压表读数。
（4）如果电压表的指针没有正对某一刻度，在两个刻度之间，这时指针靠近哪个值就读哪个值。
举例说明：
7．电压表常见的非正常现象
现象
情形 开关闭合前，指针未指零 开关闭合后，指针向左偏 开关闭合前，指针未指零 开关闭合后，指针轻微偏转 开关闭合后，指针满偏 开关闭合后，指针无偏转
原因 指针未调零 “正”“负”接线柱接反了 指针未调零 量程选大了 量程选小了 ①电压表连线断开 ②电压表被短路
影响 测量结果偏小 指针弯曲，电压表损坏 测量结果偏大 读数误差大 烧坏电压表 电压表不工作
三、实验：探究串并联电路电压的特点
1．探究串联电路电压的特点
【实验目的】探究串联电路中各部分电压有什么关系
【实验器材】两种不同规格的灯泡各两个（L1、L2规格相同，L3、L4规格相同）、一个电压表，若干导线、两节干电池、一个开关
【实验设计】
（1）实验电路图如图所示：
（2）将其中一种相同规格的灯泡L1、L2与两节电池，开关用导线串联起来，把电压表并联在电路中的A、B两点之间，测出A、B之间的电压。然后，再用同样的方法测出B、C两点，A、C两点间的电压，将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。
（3）将灯泡L2更换为另一种规格的灯泡L3，再次测量两次将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。
（4）将L1也更换为另一种规格的灯泡L4，再次测量两次将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。
各部分电压 实验序号 UAB UBC UAC
1 1.5V 1.5V 3.0V
2 1.0V 2.0V 3.0V
3 1.5V 1.5V 3.0V
【实验分析】灯泡规格相同时，，灯泡规格不同时，，但始终有。
【实验结论】在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
【注意事项】
（1）连接实验电路时，开关应断开；电压表应并联在被测电路中；
（2）连接好电路后，要先用开关试触，观察电压表的指针偏转情况，确认无误后，再闭合开关，观察示数；
（3）读数时，要客观、精确，视线与刻度线垂直，读数完毕，断开开关，切断电源，整理好仪器；
（4）电压表的量程选择得过小，会使指针偏转过大，损坏电表；选择得过大，会使指针偏转过小，测量不准确；一般来说，选择的量程，应使指针偏转到刻度盘的之间。
2．探究并联电路电压的特点
【实验目的】探究并联电路两端的总电压跟各个支路两端电压有什么关系
【实验器材】三个不同规格的灯泡（L1、L2、L3）、若干导线、一个电压表、三节干电池、一个开关
【实验设计】
（1）实验电路图如图所示：
（2）将灯泡L1、L2与两节干电池，开关用导线并联起来，把电压表并联在灯泡L1所在支路两端的A、B两点之间，测出A、B间的电压。然后，再用同样的方法测出L2所在支路两端的C、D两点之间、电源两端的，将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。
（3）将灯泡L1更换为灯泡L3，再测量一次，将测得的数据填入表格（数据仅供参考）。
（4）再增加一节干电池，再测量一次，将测得的数据填入表格（数据仅供参考）
各部分电压 实验序号 UAB UCD UEF
1 3.0V 3.0V 3.0V
2 3.0V 3.0V 3.0V
3 4.5V 4.5V 4.5V
【实验分析】更换不同的灯泡，改变电源电压，始终有。
【实验结论】在并联电路中，电路两端的总电压与各支路两端的电压相等。
【易错点】
1．电压表近似于断路，但不是断路，只是通过它的电流很微弱。
2．两用电器两端的电压相等不一定是并联，两用电器两端的电压不相等一定是串联。
3．多节电池一起作为电源时，需要采用串联的方式，才能提高电路的总电压。
4．在电路中，电源是提供电压的，用电器是利用电压的，所以当判断出电压表测量的对象既包含电源又包含用电器时，那么此种情况电压表实际的测量对象是其余电路两端的电压。
举例说明：如图所示，由闭环法判断电压表测量的是电源与灯泡L2串联的这部分电路两端电压，但这两端也是L1的两端，电压表也可以和灯泡L1构成闭环，所以实际上电压表测量的是L1两端的电压。
原图 测量对象包含电源和灯泡L2 实际测量对象是灯泡L1
【规律总结】
1．在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，即U=U1+U2+……；在并联电路中，电路两端的总电压与各支路两端的电压相等，即U=U1=U2=……。
2．在分析电路串并联时，把电压表看成断路，可以简化电路，使分析更容易。
3．纯导线两端的电压很小，可忽略。因此用导线直线相连的节点，可认为是同一个节点。例如上面探究并联电路电压特点的实验中，A、C、E均为连接电源正极的同一节点，B、D、F均为连接电源负极的同一节点，故电源电压U=UAB=UCD=UEF。
4．电压表测量的其实是自身两端的电压，所以它与谁并联，它们的电压就相等，它就测谁两端的电压。
5．电压表大量程是小量程的5倍，如果两个电压表接入不同量程指针位置却相同，那么这两个电压表读数也是5倍关系。
6．电路故障分析（只有两个灯泡的电路，且只存在一处故障）
（1）故障分析用到的规律
①电流表测量对象断路，电流表无示数
②电流表被短路，电流表无示数
③被测量对象短路，电流只经过短路路径，电压表也会被短路，电压表无示数（或者说，被测量对象短路，电压表实际测的是短路导线两端的电压，而导线两端电压近乎为0，电压表无示数）
④被测量对象断路，相当于电压表与其他用电器串联，电压表示数接近电源电压，其他用电器电压几乎为0。
（2）串联电路故障分析
电路图 灯泡 现象 电表示数 故障
L1不亮 L2亮 有示数 （比故障前大） 无示数 电源电压 L1短路
L1亮 L2不亮 有示数 （比故障前大） 电源电压 无示数 L2短路
L1不亮 L2不亮 无示数 接近电源电压 无示数 L1断路
L1不亮 L2不亮 无示数 无示数 接近电源电压 L2断路
L1不亮 L2不亮 无示数 无示数 无示数 电压表测量范围外某处断路
（3）并联电路故障分析
电路图 灯泡 现象 电表示数 故障
L1不亮 L2亮 有示数 (比故障前小) 无示数 有示数 (与相同) 电源电压 L1所在 支路断路
L1亮 L2不亮 有示数 (比故障前小) 有示数 (与相同) 无示数 电源电压 L2所在 支路断路
L1亮 L2亮 有示数 有示数 有示数 无示数 电压表两端连接线有断路
L1不亮 L2亮 有示数 无示数 有示数 无示数 A、B或 C、D间断路
L1不亮 L2不亮 示数很大 示数很大 无示数 无示数 L1短路
L1不亮 L2不亮 示数很大 无示数 示数很大 无示数 L2短路
L1不亮 L2不亮 无示数 无示数 无示数 无示数 干路某处断路
7．电路图与实物图的转化方法
（1）电路图转实物图
①电流流向法（适用于串联短路和简单的并联电路）：
根据电流走向按照电路图的元件连接顺序依次连接。
②回路法（适用于含有多个电表的电路和混联电路）：
注意：画出的导线不能交叉。
（2）实物图转电路图
①观察法
观察实物图元件之间的关系及顺序，直接按照串并联电路图的标准格式画出电路图。
②回路法
【典例分析】
1．（2022·广东深圳·九年级期中）如图中利用电压表测灯L2 两端的电压，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】A．图中电压表与灯L1并联，但电压表的正负接线柱接反，故A错误；
B．图中电压表与灯L2并联，测的是灯L2两端的电压，故B正确；
C．图中电压表与灯L1并联，测的是灯L1两端的电压，故C错误；
D．图中电压表与灯L2并联，但电压表的正负接线柱接反，故D错误。
故选B。
2．（2021·山东泰安·九年级期末）如图所示的电路中，闭合开关后，V1的示数是3V，V2的示数是5V。已知电源两端的电压是6V，那么L1两端的电压是___________，L2两端的电压是___________，L3两端的电压是___________。
【答案】 1V 2V 3V
【详解】[1]由电路图可知，三灯泡串联，电压表V1测L1和L2两端的电压之和，电压表V2测L2和L3两端的电压之和，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，L1两端的电压为
U1=U-UV2=6V-5V=1V
[2]L2两端的电压为
U2=UV1-U1=3V-1V=2V
[3]L3两端的电压为
U3=U-UV1=6V-3V=3V
3.（2022·黑龙江哈尔滨·九年级月考）如图所示，当开关S闭合后，两只灯泡均发光，两表均有示数。过一段时间后，发现一只灯泡熄灭，电压表示数为零，电流表示数变增大。造成这种情况的原因可能是（ ）
A．灯L1短路 B．灯L1断路 C．灯L2短路 D．灯L2断路
【答案】A
【详解】A．若灯L1短路，电压表的示数为零，电流表的示数变大，灯泡L1不亮，故A符合题意；
B．若灯L1断路，电压表串联在电路中，有电流通过电压表，故电压表有示数，故B不符合题意；
C．若灯L2短路，电压表测量灯泡L1的电压，有示数，故C不符合题意；
D．若灯L2断路，电流表、电压表都没有示数，故D不符合题意。
故选A。
4．（2022·湖南永州·九年级期末）在图中两处空缺画上电源和电压表的电路符号，使开关闭合后，两灯均能发光。
【答案】
【详解】开关闭合后，两灯均能发光，这说明两盏灯都有电流通过；电压表要与待测电路并联，若左侧空缺处为电压表，则电压表与灯泡L1串联，则L1不会发光，所以右侧空缺处为电压表，左侧空缺处为电源；此时该电路为串联电路，电压表测量灯泡L2两端的电压。如答案所示。
5．（2022·湖南长沙·九年级期末）如图所示的电路中，小灯泡L1和L2额定电压均为3V。闭合S1、S2，下列关于该电路的说法正确的是（　　）
A．L2会被短路 B．电压表不能测量L1两端的电压
C．取下L1时，L2正常发光 D．只断开开关S2时，电压表有示数
【答案】C
【详解】A．闭合S1、S2，电流过了S1后有两条路径，一条经电流表、灯泡L1回到电源负极；一条经灯泡L2、开关S2，回到电源负极，电压表测并联电路电压，开关S1在干路，故L2没有被短路，故A错误；
B．因两灯泡并联，并联电路各支路两端的电压都相同，故电压表能测量L1两端的电压，故B错误；
C．因两灯泡并联，各支路互不影响，所以取下L1时，L2能正常发光，故C正确；
D．只断开开关S2时，电压表与L2串联，电流过了S1后经电流表、灯泡L1回到电源负极，电压表与L2被导线短路，所以电压表无示数，故D错误。
故选C。
【思路小结】
1．分析电路时，先把电压表看作断路，电流表看作导线，可以化繁为简，更快更准确地分析出用电器间的连接方式，然后再分析电流表、电压表的测量对象。
2．在电路中，任何电压都不会超过电源的总电压。
3．在进行串联电路故障的判断时，灯泡的亮灭、电流表有无示数可以帮助我们确定故障的类型，电压表有无示数可以帮助我们确定故障的位置。
【精典训练】
一、单选题
1．（2022·黑龙江哈尔滨·九年级开学测）如图所示，电源的电压为4V，闭合开关S，电压表示数为2.5V，则（ ）
A．两端的电压为2.5V B．两端的电压为2.5V
C．两端的电压为1.5V D．和电源的电压之和为2.5V
【答案】B
【详解】A．两个灯泡串联，电压表测量灯泡L2的电压，L1两端的电压为
故A不符合题意；
BC．电压表测量灯泡L2的电压，L2两端的电压为2.5V，故B符合题意，C不符合题意；
D．L1和电源的电压之和大于电源电压，故D不符合题意。
故选B。
2．（2022·广东广州·九年级期中）如图所示的电路，闭合开关，两灯均正常发光，下列说法中正确的是（ ）
A．通过a点的电流等于通过c点的电流 B．通过a点的电流大于通过c点的电流
C．当L2断路时，电压表的示数为0 D．电压表测的是电源电压
【答案】A
【详解】ABD．上图中，闭合开关，两灯串联，电流表测电路的电流，电压表测L2的电压；因为串联电路电流处处相等，故通过a点的电流等于通过c点的电流，故A正确，BD错误；
C．当L2断路时，电压表与灯泡L1串联，电压表测的是电源电压，电压表有示数，故C错误。
故选A。
3．（2022·黑龙江鸡西·九年级期末）如图所示，当开关S闭合后，可能会造成电流表或电压表损坏的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】A．由A图可知，当开关S闭合后，由于电压表的电阻很大，所以电压表串联使用后，电路中的电流会很小，不会烧坏两个表，故A不符合题意；
B．由B图可知，当开关S闭合后，电源短路，电路中的电流会很大，电流表会损坏，故B符合题意；
C．由C图可知，电流表、电压表均使用正确，所以不会损坏两个表，故C不符合题意；
D．由D图可知，虽然电流表并联使用了，但电压表也串联使用了，由于电压表的电阻很大，所以电路中的电流会很小，不会烧坏两个表，故D不符合题意。
故选B。
4．（2021·山东泰安·九年级期末）在如图所示的电路中，电源电压为9V，且保持不变，开关S闭合时，电压表的示数为6V，则（　　）
A．L1两端的电压为6V B．L2两端的电压为6V
C．L2两端的电压为3V D．L2两端的电压为9V
【答案】B
【详解】由图可知，开关S闭合时，灯泡L1和L2串联，电压表测量L2两端的电压；此时电压表的示数为6V，即L2两端的电压U2=6V，根据串联电路的电压特点可知，灯泡L1两端的电压为
U1=U-U2=9V-6V=3V
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．（2022·安徽安庆·九年级期末）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1和L2均发光，过了一段时间，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，则发生的故障可能是（　　）
A．L1断路 B．L2断路 C．L1短路 D．L2短路
【答案】A
【详解】由图可知，两灯泡并联，电流表测通过L2的电流，电压表测电源电压；闭合开关S后，灯L1和L2均发光，过了一段时间，一盏灯突然熄灭；若某盏灯短路，则整个电路短路，两灯都会熄灭，所以是某盏灯发生了断路；已知电流表和电压表的示数都不变，这说明灯泡L2是正常的，所以故障是L1断路。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
6．（2022·北京顺义·九年级期中）如图所示，图中的a、b是电流表或电压表，下面关于电表的说法，正确的是（　　）
A．a、b都是电流表 B．a、b都是电压表
C．a是电压表，b是电流表 D．a是电流表，b是电压表
【答案】C
【详解】在电路中，电流表相当于导线，与用电器串联测量电路电流；电压表相当于断路，与用电器并联测量用电器两端电压。
A．如果电表b是电流表，相当于导线，闭合开关会造成电源短路，故A错误；
B．如果电表b是电压表，相当于断路，闭合开关灯泡不能发光，故B错误；
C．如果电表a是电压表，b是电流表，闭合开关灯泡能够发光，两只电表都有示数，故C正确；
D．如果电表a是电流表，b是电压表，闭合开关灯泡不能发光，会造成电源短路，故D错误。
故选C。
7．（2022·山东东营·中考真题）如图所示，闭合开关，灯、均不亮，小华用电压表去判断电路故障，当他将电压表接在两端时，电压表无示数；当他将电压表接在两端时，电压表有示数，由此可以判断（　　）
A．灯断路 B．灯断路 C．灯短路 D．灯短路
【答案】B
【详解】若灯L1或灯L2发生短路，则闭合开关，没有短路的灯仍然能发光，因此不是短路；闭合开关，灯L1、L2均不亮，说明电路发生断路，小华将电压表接在L1两端时，电压表无示数，说明电压表不能与电源形成通路，因此故障可能是灯L2断路，当他将电压表接在L2两端时，电压表有示数，说明电压表与电源形成通路，说明灯L1没有断路，所以是灯L2断路。故ACD不符合题意，B符合题意，。
故选B。
二、填空题
8．（2022·江苏无锡·中考二模）如图所示的电路中。
（1）要使L1与L2组成并联电路，应闭合开关______．
（2）若同时闭合开关S2和S3时，则发光的灯泡为______；
（3）若将S1、S2和S3全部换成实验室中常用的电流表或电压表且使两灯串联，则S2处应为______表。
【答案】 S1、S3 L1 电流
【详解】（1）[1]要使灯泡L1与L2并联，则电流的路径应该有两条，所以应该闭合开关S1和S3。
（2）[2]若同时闭合开关S2和S3，L2被短路，电路为L1的简单电路，L1发光。
（3）[3]若将S1、S2和S3全部换成实验室中常用的电流表或电压表且使两灯串联，根据上面的分析可知，S2 处应该是闭合的，所以此处应该为电流表，此时电流表测量的是电路的电流。
9．（2022·辽宁朝阳·九年级期末）小新按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，则电压表V1的示数为___________V，L1两端的电压为___________V。
【答案】 10 8
【详解】[1][2]由电路图可知，L1、L2串联，电压表V1测量L1、L2两端总电压，电压表V2测量L2两端电压；由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以V1选的是大量程，V2的是小量程，即V1的量程为0~15V，分度值为0.5V，示数为10V；V2的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2V；因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯L1两端电压为
10．（2022·广东广州·九年级期末）如图所示，电源两端的电压保持不变。闭合开关后，小王发现L1比L2亮，则L1两端的电压 _____（选填“大于”、“等于”或“小于”）L2两端的电压；若灯泡L1在实验过程中忽然烧坏，则电流表A1示数 _____，L2两端的电压 _____，电流表A2示数 _____（后三空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 等于 变小 不变 不变
【详解】[1]如图所示，L1、L2并联，并联电路各支路两端的电压相等，虽然L1比L2亮，但L1两端的电压等于L2两端的电压。
[2][3][4]由图可知，电流表A1原来测量干路的电流，电流表A2是测量L2支路的电流，若灯泡L1在实验过程中忽然烧坏，则电流表A1只测量L2支路的电流，电流表A1示数变小；并联电路各支路两端的电压相等，各支路之间互不影响，故L2两端的电压不变，电流表A2示数不变。
三、作图题
11．（2022·新疆哈密·九年级期末）请根据图中所示的实物图，画出对应的电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知，L1、L2并联，电流表A1与灯泡L1位于一个支路，灯泡L2位于另一个支路，电流表A2和开关位于干路，电压表并联在L2两端，电路图如答案所示。
12．（2022·河南新乡·九年级月考）已知电源电压为3V，通过灯泡L1、L2的电流分别为1A和0.5A，请根据电路图用笔画线代替导线连接实物。
【答案】
【详解】由电路图可知，两灯泡并联，电压表测L2两端的电压，电流表测L2支路的电流，开关位于干路，电源是由两节干电池串联组成的，其电压为3V，则电压表的量程为0~3V，由通过L2的电流为0.5A可知，电流表的量程为0~0.6A，从电源的正极出发，依次串联开关S、灯泡L1回到电源的负极，然后把灯泡L2与电流表串联后并联在L1两端，最后把电压表并联在L2两端，如答案所示。
四、实验题
13．（2022·广东深圳·九年级期中）小明选用两节新电池，两个小灯泡，一个电压表来探究串联电路电压的特点。
（1）若要测量灯泡L1两端的电压，请在图甲中画出导线，补充完整实物图；
（2）小明连接好电路，闭合开关前，发现电压表指针如图乙所示，出现这种情况的原因是________；
（3）L1与L2 应该选择规格_______（填“相同”或“不相同”）的小灯泡，目的是________；
（4）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图丙中AB两点、BC 两点及AC两点，测得数据分别是UAB=3V，UBC=0V，UAC=3V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是___________；
（5）故障排除后，用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压UAB，UBC，UAC，将数据记录在下表中；
次数 AB间的电压/V BC间的电压/V AC间的电压/V
1 1.0 1.8 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
分析表中的数据，可得出的结论为：___________；
（6）另外一位同学小红认为小明这样操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。请评价小红同学提出方案的可行性（说明理由）___________。
【答案】 电压表没有调零 不相同 获得普遍性规律 L1断路 串联电路总电压等于各用电器两端电压之和 不行，这样会导致电压表正负接线柱接反
【详解】（1）[1]探究串联电路电压的特点，若要测量灯泡L1两端的电压，则要将两个灯泡串联，电压表并联在灯泡L1两端，因为一节新电池的电压为1.5V，所以谅解是3V，电压表选择小量程接入电路，如答案所示。
（2）[2]小明连接好电路，闭合开关前，发现电压表指针没有指在零刻度线上，出现这种情况的原因是电压表没有调零。
（3）[3][4]规格相同的灯泡做实验得出的结论可能具有偶然性，为了使探究得出的结论具有普遍性，L1、L2应该选择规格不相同的小灯泡。
（4）[5]闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB=3V，则说明AB之外的电路为通路，UAC=3V，说明AC之外的电路为通路；UBC=0V，说明BC之外的电路为断路，小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是L1断路。
（5）[6]分析表中多组数据可知，UAC =UAB+ UBC，因此可以得出结论：串联电路的总电压等于各部分电压之和。
（6）[7]当电压表B点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正负接线柱却是接反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压。
五、计算题
14．（2022·重庆市·九年级开学考）如图所示，闭合开关后，电流表的示数为0.5A，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为2V。求：
（1）通过灯L1的电流；
（2）灯L2两端的电压；
（3）灯L1两端的电压。
【答案】（1）0.5A；（2）2V；（3）4V
【详解】解：（1）由电路图可知，闭合开关后，两灯泡串联，电压表V1测电源电压，V2测L2两端的电压，电流表测电路中的电流。电流表的示数为0.5A，串联电路中电流处处相等，则通过L1的电流为0.5A。
（2）电压表V2测L2两端的电压，已知电压表V2的示数为2V，则L2两端电压U2=2V。
（3）由于电压表V1测电源的电压，已知电压表V1的示数为6V，即电源电压U=6V，串联电路中总电压等于各分电压之和，则L1两端电压为
U1=U-U2=6V-2V=4V
答：（1）通过L1的电流为0.5A；
（2）L2两端电压为2V；
（3）L1两端电压为4V。