人教版九年级物理全册 预习学案——16.2 串并联电路中电压规律（有答案）

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第十六章 电压 电阻
第2节 串、并联电路中电压规律
要点一、串联电路的电压规律
实验目的：探究串联电路的电压规律。
实验器材：规格不同的灯泡若干、电压表、电源、开关、导线若干。
实验步骤：
（1）设计电路图，如图所示。
（2）依据电流流向，依次连接电路元件，根据电源电压选择电压表的量程，并检查电路连接是否正确。
（3）闭合开关，将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C，测量电压UAB、UBC、UAC ,把数据记入表格。
（4）断开开关，更换不同规格的小灯泡，重做上述实验。
实验次数 电压表的示数
AB两端 BC两端 AC两端
1 1.5V 1.5V 3.0V
2 1.2V 1.8V 3.0V
3 1.6V 1.4V 3.0V
【实验结论】
通过对表中数据分析知，串联电路电源两端的电压等于各部分电路两端电压的总和。表达式为：。
要点诠释:
连接电路时，要按照一定顺序连接。连接电路时开关要保持断开，防
止电路中有短接的地方而损坏用电器及电源。
（2）电压表一定要与待测电路并联，必须注意电压表的量程、正负接线柱的接法及读数的方法。
（3）本实验是归纳性实验，换用不同规格的灯泡的目的是避免实验结论的偶然性，找到普遍规律。
（4）实验时，每次读完电表示数，都应及时断开开关。
（5）串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。
（6）当电路中有两个以上的用电器串联时，以上结论仍然成立，即 ：
U=U1+U2+U3+……+Un
要点二、并联电路的电压规律
1. 实验：探究并联电路中电压的规律
【提出问题】
如果两个或两个以上的用电器并联，那么各支路用电器两端的电压与电源电压的关系如何
【猜想和假设】
在并联电路中，各支路用电器两端的电压可能都相等，且等于电源电压。
【设计实验】
并联电路中电压表的实物连接图
(1)测灯L1两端的电压
(2)测灯L2两端的电压
(3)测电源两端电压
【进行实验与收集证据】
(1)调节电压表指针指零，连接电路并检查电路连接是否正确。
(2)按照实验设计电路，分别用电压表连接AB、CD、EF两端，测量其电压，如图甲、乙、丙所示。
(3)换用不同规格的灯泡，重复上述步骤。
记录数据如下表。
实验次数 电压表的示数
AB两端 CD两端 EF两端
1 3V 3V 3V
2 3V 3V 3V
3 3V 3V 3V
【实验结论】
分析实验数据可知，并联电路中各并联支路两端的电压都相等，且等于电源电压。
2.串、并联电路的电流和电压规律
类别 串联电路 并联电路
电流 电路中电流处处相等，即 电路中干路电流等于各支路电流之和，即
电压 电路中各部分电路两端的电压之和等于电源电压，即 电路中各支路两端的电压相等，且与电源电压相等，即
提醒：
并联电路中，各支路用电器两端的电压相等，但同一电路中两端电压相等的两个用电器却不一定并联。如两个相同的用电器串联接到电源上，这两个用电器两端的电压就相等。
图解并联电路电压关系
两列瀑布落差是相等的。
并联电路中各支路两端的电压相等，且等于电源电压，即
3 .4.3了解串、并联电路电流和电压的特点。
3. 4.4会使用电流表和电压表。
【例题1】（1）根据图甲所示的电路图，在图乙的实物图上用笔画出连线。
（2）在闭合开关后，如果电流表A1的示数为0.5 A，电流表A2的示数为0.3 A，则通过小灯泡L1、L2的电流分别是多少安？。
【分析】
（1）分析电路的连接及电流表测量的电流，根据电路图连接实物图，注意电流从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，各元件顺序与电路图一一对应；
（2）根据并联电路电流的规律南求解。
【解答】
解：（1）由图甲所示电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L1支路电流；已知电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，所以电流表A1、A2的量程都选择0～0.6A，S控制整个电路，根据电路图连接实物图，如下所示：
（2）因为电流表A2测L1支路，所以通过L1的电流为0.3A；
因为干路电流等于各支路电流之和，所以电流流过灯L2的电流：
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A。
故答案为：（1）如上所示：（2）通过小灯泡 L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A。
【例题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。
【分析】
由电路图可知，闭合开关后，两灯串联、电压表测量L2两端的电压，电源电压是6V并保持不变，利用串联电路的电压特点分析。
【解答】
解：ABC、由图可知，闭合开关后，L1、L2串联，电压表测L2两端的电压；已知电压表的示数为4V，则L2两端的电压为4V；
电源电压为6V，由串联电路的电压特点可知，L1和L2两端电压之和为6V；
则L1的电压：U1=U-U2=6V-4V=2V；故ABC正确；
D、开关断开后，电压表串联在电路中，此时电压表测量的是电源电压，则电压表有示数，故D错误。
本题选错误的；
故选：D
【例题3】在“探究串联电路的电压”实验中，同学们设计如图所示实验电路图。小明在实验时发现，闭合开关时灯L2较亮，灯L1较暗。由此他猜想：从电源正极流出流过小灯泡L2后会减小，因此流过L2的电流比流过L1的电流大。为了验证该结论是错误的，可进行的操作是 ，当观察到 时，即可证明该结论是错误的。
【分析】根据小明猜想，可让电流先通过L1再通过L2，比较灯泡亮度，即可判断出其猜想是否正确。
【解答】为了验证小明猜想否正确，可以将原电路中灯L1、L2的位置对调，闭合开关，再次观察比较两灯泡的亮度，当观察到L2仍比L1亮，即可证明该结论是错误的。
故答案为：将原电路中灯L1、L2的位置对调，闭合开关，再次观察比较两灯泡的亮度；L2仍比L1亮.。
1. 如图所示的电路中，电源由两节干电池组成，则电源电压为 V。当开关S1、S2都闭合，灯泡L1和L2 联连接；若先闭合S1，再闭合开关S2，电流表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
2. 在如图所示的电路中，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。
（1）电源电压是多少？
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，电压表的示数为多少？（注意：第（2）小题需画出等效电路图或进行必要的文字说明，否则不得分。）
3. 如图所示，在“探究串联电路中电压的规律”时，小雨同学用电压表测出Uab=3V，Ubc=3V，Uac=6V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（　　）
A．整理器材，分析数据，得出结论
B．对换L1和L2的位置，再测出一组电压值
C．改变电源电压，再测出几组电压值
D．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值 如图是灯L1、L2的电流随电压变化关系的图象。把这两个灯泡并联后接在同一电源两端，若灯L1两端的电压为4V，则灯L2两端的电压是 V，干路中的电流是 A。
5. 如图所示，电源电压保持不变，电阻R1＞R2，电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2，则下列关系中正确的是（　　）
A．U1=U2，I1＜I2 B．U1=U2，I1＞I2
C．U1＞U2，I1=I2 D．U1＜U2，I1=I2。
6. 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（电压约为3V且保持不变）、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求电压表测量灯L1两端的电压。
（2）小明刚连完最后一根导线，两灯就亮了，则小明在实验操作中的不当之处是 。
（3）电路连接正确后进行实验，某小组分别测出小灯泡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 。
（4）实验结束前，小明发现L2熄灭了，但L1仍然发光，则此时电压表的示数将 （变大/不变/变小），L2熄灭的原因是 。
1. 李伟同学在做“探究并联电路的电压关系”实验时，连接了如图所示的电路，这样连接的电路是否正确？试触时将会看到什么现象？如果他把这种现象当作断路故障来处理，而在电路导通的情况下寻找断路，这样做的后果是什么？
2. 如图所示是小明“探究串联电路中电压的关系”的实验电路图。
（1）实验步骤
A．按图甲所示接好电路，在连接电路的过程中，开关应 。检查电路无误后，闭合开关前，滑片P应置于最 端。
B．滑片P移到适当位置，用电压表测出定值电阻R0两端的电压U1。
C． 。
D．保持滑片P不动，用电压表测出a、b两点之间的电压U。
E．移动滑片P的位置，重复步骤B、C、D两次。
（2）讨论交流
小明得出的结论：串联电路中各个电阻两端的电压相等，总电压等于各个电阻两端电压之和。而另一小组的小芳得出的结论是：串联电路中各个电阻两端的电压不相等，总电压等于各个电阻两端电压之和。请你帮她们分析原因是 。这样得出的结论具有 性，是不科学的。
（3）小明测电阻R0两端的电压时，电压表示数如图乙所示，则此时R0两端的电压为 。
（4）小明按图甲所示接好电路，闭合开关S，无论怎样移动滑片P，灯泡都不亮，但电压表有读数，经检查：除灯L和定值电阻R0外，其余都没有问题，则电路中存在的故障可能是 。为进一步确定故障，应将电压表接在 两端，并观察电压表有无示数。
（5）小明在测灯L两端的电压时，直接将接线b改接在a上，你觉得是否妥当，并说明原因 。
参考答案：
热身训练：
3；并；变大；
（1）电源电压为9V；（2）当S1、S3闭合，S2断开时，电压表的示数为9V
D；
4；1.2；
B；
6.（1）如图所示；
（2）连接电路时，开关没有断开；（3）2.6；未换用不同规格的灯泡多次实验；并联电路中，各支路两端电压相等，且等于电源电压；（4）不变；L2断路。
拓展阅读：
（1）不正确 （2）两灯不亮，电压表示数为0 （3）电源和导线烧坏；
（1）A、断开；右；C．保持滑片P不动，用电压表测出灯L两端的电压U2。
（2）小明选的灯L和R0的阻值相同，而小芳选的灯L和R0的阻值不同；偶然；
（3）1.2；
（4）灯L短路或R0断路；滑动变阻器；
（5）不妥，这样电压表的正、负接线柱接反了。
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