16.2 串、并联电路中电压的规律（学案）人教版（2024）九年级全册

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【学习目标】
1. 掌握串联电路的电压规律
2. 掌握并联电路的电压规律
3. 掌握在探究串、并联电路电压规律时出现的电路故障以及改进方案
【自主学习】
一、串联电路电压规律
实验思路：分别测出图L1、L2 以及电源两端的电压，就可以找出串电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系。
当然，在实验中要改用不同规格的灯泡多做几次实验，收集多组实验数据，才能避免偶然情况，探寻到普遍规律。
结论：进一步的实验结果表明，在由两个小灯泡组成的串联电路中，电源两端的电压 各小灯泡两端的电压 。
注意事项：列表时，物理量后面一定要加上单位。
①采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有普遍性，防止偶然性。
②换用不同规格的小灯泡时，各小灯泡两端的电压会发生改变，但电源两端的电压（总电压）是不变的。
③采用改变电源电压的方法也能达到多次测量的目的。
故障分析：
（1）闭合开关，电压表有示数且接近电源电压，两灯都不亮，原因可能是什么？
（2）闭合开关，电压表（测L1 ）有示数，L1 亮，L2 不亮，原因可能是什么？
（3）闭合开关，电压表（测L1 ）无示数，两灯都不亮，原因可能是什么？
（4）为了“省事”，直接把C点的接线柱接到A点去，会出现什么现象？
答案：（1）电压表串联接入电路；（2）灯泡 L2 被短接；（3）灯泡 L1 断路，或者L2断路；
（4）电压表会反偏
串联电池组的电压：串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和，即U=1.5V×n（n为电池节数）。
二、并联电路电压规律
实验思路：分别测出小灯泡L1、L2 以及电源两端的电压，就可以找出并联电路中各支路用电 器两端电压与电源两端电压的关系。
结论：进一步的实验结果表明，并联电路中两个 上小灯泡两端的电压与 两端的电压相等。这一结论也适用于由多个小灯泡组成的并联电路。
如果误差不大（即只右百分位或者十分位的数据有差距），该数据和结论都是可以用的。
三、串联电路与并联电路的区别
电路 串联电路 并联电路
电压规律 电源两端电压等于各用电器两端电压之和 电源两端电压与各支路用电器两端电压相等
表达式 U＝U1+U2 U＝U1=U2
【例1】小李用如图所示电路来探究串联电路的电流和电压规律时，下列说法正确的是（　　）
A．将同一个电流表分别串联在图中a、b、c三点测电流，其读数依次减小
B．用电压表测了L1两端电压后，再测L2两端电压，只需将接在a点的导线与c点相连即可
C．分别测出了Uab、Ubc、Uac，可初步得到的结论为：Uac=Uab+Ubc
D．多次改变接入小灯泡的规格进行实验，是为了减小实验误差
【例2】如图，电源电压不变．闭合开关S1和S2，小灯泡L1和L2均正常发光，电流表有示数。下列分析正确的是（　　）
A．L1和L2串联
B．若L1比L2亮，原因是L1两端电压比L2两端电压大
C．若断开开关S2，电流表示数会变大
D．若只闭合开关S1，电路中只有L1发光
【例3】如图甲所示，将三个规格相同的小灯泡串联接入电源电压保持不变的电路，用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压，示数如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．AF两接线柱间电压约为15V
B．若测量L1的电压，只需将导线n与D点拆下，再接上A点
C．若CD间的电压表换上正常的电流表，通电后电流表示数为零
D．若小灯泡L2从灯座上旋下来，通电后电压表示数约为3V
【例4】如图所示电路，开关S闭合，规格相同的灯泡L1、L2均能发光，图中甲、乙、丙为电表，粗心的小超在读数时只在纸上记录了如图示数字，下列说法中正确的是（　　）
A．L1和L2串联时，甲、乙、丙示数可能分别为0.8A、1.6V、0.4V
B．L1和L2并联时，甲、乙、丙示数可能分别为0.4V、1.6A、0.8A
C．L1和L2串联时，电路中的电流可能为0.4A，L1和L2两端的电压可能均为1.6V
D．L1和L2并联时，电源电压可能为0.4V，通过L1和L2的电流可能为0.8A和1.6A
【例5】小礼选用两节新的干电池，多个小灯泡，一个电压表，用如图甲所示电路来探究“串联电路的电压特点”。
(1)闭合开关后，小礼发现两个灯泡都不亮，电压表的示数接近电源电压。小礼接下来的操作最合理的是：断开开关，_____（选填下列字母），然后闭合开关，观察电压表示数；
A．立即更换两个小灯泡 B．拧紧L1及两端的接线柱 C．拧紧L2及两端的接线柱
(2)为了避免结论具有偶然性，L1、L2应选择 （选填“相同”或“不同”）规格的灯泡；
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC，得到的数据记录在表中，分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点是 （用字母表示）。
实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V
1 0.8 2.2 3.0
2 1.0 2.0 3.0
3 1.2 1.8 3.0
【例6】在“探究串联电路的电压关系”的实验中，小聪和小明一起设计了如图甲所示的实验电路图。

(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义，灯L1、L2应该选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡；
(2)小聪把电压表接在A、B之间，闭合开关，电压表示数如图乙所示。为了使实验结果更准确，接下来小聪应该：断开开关， ；
(3)他们继续进行实验，得到的三组数据如表所示：
实验小组 L1两端电压/V L2两端电压/V 串联总电压/V
1 1.4 1.5 2.9
2 1.2 1.5 2.8
3 1.6 1.2 2.8
小明觉得实验数据中有一组不合理，小聪却认为三组数据都是合理的。你认为 （选填“小聪”或“小明”）的观点是正确的；
(4)为了优化实验过程，小明设计了如图丙所示的电路。他的思路是：只闭合开关S和S1，电压表测L1的电压；只闭合开关S和S2，电压表就可以测L2的电压。你是否赞同该设计方案？并说出你的理由。
答： 。
【例7】兴趣小组在“探究串联电路电压的规律”实验中设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前，他们发现电压表指针如图丙所示，接下来他们要进行的操作是 。
(2)图乙是他们按照图甲电路图连接好的部分实物电路，请利用笔画线代替导线帮助他们完成电路连接。
(3)按照图甲连接好电路，闭合开关后，他们发现两灯都不亮，电压表示数接近于电源电压，若故障只发生在两个灯泡中的一个上，则电路故障为 。
(4)排除故障后，闭合开关，测得AB两点间电压如图丁所示，电压表示数为 V，他们在实验过程中进行了讨论交流，有同学提出利用原来的电路图，电压表所接的B点不动，只将A点改接到C点上，便可测出两端的电压，这个方法 （选填“可行”或“不可行”），原因是 。
(5)下表是他们某次实验测量的数据，分析实验数据得出两个实验结论：
1.5 1.5 3
①串联电路中，各部分电路两端电压相等。
②串联电路，电源两端电压等于各部分电路两端电压之和。
实验结束后，他们经分析，指出结论①是错误的，造成结论错误的原因是 。
【课后巩固】
1．下列关于电路的说法，正确的是（　　）
A．电路中只要有电源，就一定有电流
B．电路中电流的方向是从电源的正极流向负极
C．串联电路中，电压处处相等
D．并联电路中，各支路两端的电压相等
2．如图所示的电路，闭合开关，灯不发光，灯发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是（　　）
A．断路 B．短路
C．断路 D．短路
3．如图所示电路，闭合开关S后，发现两灯都不亮，且电流表、电压表示数均为零。若电路中只有一处故障，这个故障是（　　）
A．灯泡L1断路 B．灯泡L2断路
C．电压表短路 D．灯泡L2短路
4．学习完电学知识后，小明对电现象做了如下总结，其中正确的是（　　）
A．带正电的小球甲吸引轻质泡沫塑料小球乙，则乙球一定带负电
B．一个开关同时控制两盏灯，则两盏灯一定是串联
C．通过两个灯泡的电流相等，则两个灯泡一定是串联
D．两个灯泡两端电压不相等，则两个灯泡一定是串联
5．如图所示的电路中，闭合开关、，小灯泡、均发光，且较亮，电流表和电压表均有示数，下列关于该电路的说法正确的是（　　）
A．电流表测小灯泡的电流
B．小灯泡两端的电压比两端的电压大
C．若只断开，小灯泡将变亮
D．若只断开，电流表示数不变，电压表示数减小
6．如图所示，电源电压恒为3V，闭合开关后两灯均不亮，用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为3V，则故障可能是（　　）
A．灯L1断路 B．灯L2断路
C．灯L1短路 D．灯L2短路
7．如图甲所示电路，闭合开关S时，灯泡L1和L2发光。电流表A、A1的指针指在同一位置如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A．取下灯泡L2，电流表A1示数不变
B．若小灯泡L1比L2亮，原因是小灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大
C．若某时刻只有灯泡L1熄灭，原因可能是L1被短路
D．通过灯泡L2的电流为0.3A
8．如图所示电路中，电源电压恒为。闭合开关，电路正常工作，电压表的示数为。一段时间后，电压表的示数由变为，电流表示数增大。若电路中仅有一处故障，且只发生在上，则电路的故障是（　　）
A．断路 B．断路
C．短路 D．短路
9．小明在做电学实验时，连接电路如图甲所示。闭合开关，发现两电表出现如图乙所示的现象。电路故障可能是（ ）
A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．电流表断路 D．灯L2短路
10．如图所示，闭合开关S后，灯泡L1和L2都发光，两电表均有示数，由于某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，电压表示数比原来还大，以下对电路和电路故障的分析正确的是（　　）
A．灯泡 L1和L2发光时，两灯并联
B．灯泡熄灭是由于灯泡L2短路
C．灯泡熄灭是由于灯泡L1断路
D．灯泡熄灭是由于灯泡L2断路
11．小明按如图甲所示的电路进行实验，闭合开关后两灯都正常发光，两个电压表指针在表盘上所指的位置完全一样，如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．灯两端的电压为4.8V
B．灯两端的电压为4.8V
C．灯两端的电压为1.2V
D．灯泡、两端总电压为7.2V
12．如图所示，在图（a）所示的电路中，当开关 S 闭合后，两个电压表的指针偏转至表盘的 同一位置，如图（b）所示。则灯 L1和 L2的电压之比为（　　）
A．1∶4
B．1∶5
C．4∶1
D．5∶1
13．如图是小华研究串联电路中电压特点的实物连接图。若电源电压为，当开关闭合时，电压表示数为，则灯两端的电压为 V。当开关由闭合到断开时，电压表示数将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。闭合开关，突然两灯都熄灭，电流表、电压表均无示数，该电路的故障可能是 。（导线电源完好）
14．探究串联电路中电压的规律；
（1）根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整；
（2）连接电路时，开关应处于 状态，正确连接电路后，闭合开关，若灯断路，则两端 （选填“有”或“无”）电压；
（3）用电压表分别测出电压和。其中测时，电压表的示数如图丙所示，示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验，数据记录见表；
实验次序 电压/V 电压/V 电压/V
1 1.7 2.9
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
①分析表中数据，得到初步结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 ；
②为使结论更具普遍性，小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外，还可以 。
15．探究串并联电路中电流、电压规律：

(1)连接电路如图甲，探究并联电路的电流规律：
①闭合开关，L1发光，L2不发光，电流表有示数，电路故障可能是 ；
②排除故障后进行实验，测得通过L1的电流0.22A，通过L2的电流0.18A，则图甲中电流表的示数是 A，测量干路电流时，应当选择电流表的测量范围为 A；
(2)如图乙，探究串联电路中电压的规律。
①请在图乙中用笔画线代替导线将电路补充完整 ；
②实验中换用不同小灯泡进行多次实验并记录数据如表。
次数 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V L1、L2两端电压U/V
1 1.3 1.5 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.4 1.4 2.8
由此可得出串联电路电压的规律为： 。（可用公式表示）
16．小华只利用两节新的干电池，一个电压表，“2.5V　0.3A”的灯，“3.8V　0.3A”的灯，一个额定电压为3V的小风扇，开关和导线若干，探究串联电路的电压特点。
(1)请用笔画线代替导线，根据图甲所示电路完成图乙中的实物连线 ；
(2)闭合开关前，小华发现电压表指针如图a所示，他必须进行的操作是 ；
(3)调整完毕后，闭合开关，两灯均不亮，电压表示数为3V，若只有一处故障，出现上述现象的原因可能是 ；
(4)排除故障后，测得电压表示数如图b所示，则AB两点间电压 V；
17．小明同学在探究“串联电路电压的规律”实验中，设计了如图-1所示的电路。
(1)实验前检查实验器材，小明发现电压表指针如图-2所示，原因是 ；
(2)按图-1所示的电路图连接电路，用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压，每次拆接电压表时，开关应该是 （选填“断开”或“闭合”）的；
(3)接下来小明要用电压表测两端的电压，连接实物图如图-3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 ；
(4)正确连接好电路后，小明进行实验并把数据记录在如表中。分析实验数据可得实验结论：串联电路电源两端的电压
各部分电路两端电压之和。
/V /V /V
2.0 3.0 5.0
1.0 4.0 5.0
18．小希和小聪一起进行“探究串联电路的电压关系”的实验。
(1)为了使结论具有普遍性，、应该选择 （选填“相同”或“不同”）规格的灯泡。
(2)连接电路之前，电压表示数如图乙所示，接下来应该先对 。
(3)小希连接好电路，整个回路只有断路，其他部分完好；闭合开关，观察到的现象是 。
(4)测出两端的电压后，小希断开开关，准备拆下电压表，改装在B、C之间。小聪认为这样操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小希认为小聪的办法是错误的，原因是 。
19．小明同学设计如图所示的电路探究“串联电路电压的规律”，电源由两节新干电池组成。
1.1 1.9 3.0
(1)连接好电路，闭合开关后小明发现电压表指针如图所示，原因是 。
(2)排除故障后，在测完AB间的电压后，小明为了方便操作，直接将电压表接A点的导线改接到C点，这样的操作是
（选填“可行”或“不可行”）的。
(3)在正确测完BC间的电压后，小明连接好电路准备测量AC间的电压，闭合开关后，发现只有灯泡发光，若电压表正常，则此时电压表的示数为 V。
(4)经过一系列的操作后，小明最终正确测量并将得到的数据记录在表格中，根据表格中的数据，小明发现了串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和的特点，于是直接得出结论，而同组的同学告诉他实验还没有结束，接下来他们要做的是 。
1．如图所示，电源电压不变，当开关S、S2闭合，S1、S3断开时，电压表V1、V2的示数分别为3V、5V； 当开关S、S1、S2闭合时，电流表A3的示数为0.12A，电压表V2的示数为12V； 当开关S、S1、S2、S3都闭合时，电流表A1、A2、A3的示数分别为0.30A、0.28A、0.42A。则下列说法正确的是（　　）
A．当开关S、S2闭合，S1、S3断开时，灯L1两端电压UL1=6V
B．当开关S、S1、S2闭合时，通过L1的电流IL1=0.12A
C．当开关S、S1、S2、S3都闭合时，通过灯L1的电流IL1=0.12A
D．当S、S1、S3闭合时，电流表A3的示数为0.26A，电压表V2的数为12V
2．如图所示电路，电源两端电压12V保持不变。下列说法中错误的是（　　）
A．当开关S1闭合、S2断开，L2与L3串联，电压表V1测量L3两端电压，电压表V2测量L2两端电压
B．当开关S1断开、S2闭合，L1与L3串联，电压表V1示数为12V
C．当开关S1、S2断开，三个小灯泡串联，若电压表V1示数为7V，电压表V2示数为9V，则小灯泡L1两端电压为4V
D．当开关S1闭合、S2断开，过了一段时间后，电流表示数突然增大，电压表V1变为12V、电压表V2示数变为0，则故障原因可能为L3断路
3．小明在探究“串联电路的电压特点”的实验中，连接了如图甲所示的电路，电源为两节新干电池串联。
(1)实验中应该选择规格 （选填“相同”或“不同”）的两个小灯泡串联。
(2)在连好最后一根导线时，灯泡L1不发光、L2发光，且电压表无示数，则小亮在连接电路时存在的错误是 ，此时电路中的故障可能是 。
实验次序 U1/V U2/V U/V
1 0.6 3.0
2 2.0 1.0 3.0
3 1.7 1.3 3.0
(3)排除故障并纠正错误后重新实验，用电压表测量AB间的电压时，电压表示数如图乙所示，在表格中填写L1两端电压U1。
(4)在测量完L1两端的电压后，小亮想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压，请你在图甲中需要移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路。
(5)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U，经过多次实验，将得到的数据记录在表中。分析表中的实验数据，可得到串联电路的电压规律是 （用公式表述）。
(6)小亮为了不反复拆接电压表，优化实验过程，设计了图丙所示的电路，他的思路是：只闭合开关S和S1，电压表测L1两端电压；只闭合开关S和S2，电压表就可以测L2两端电压。请你评估这种设计存在的问题是： 。
4．如图甲所示，小明在探究“串联电路的电压特点”时，将两盏标有“2.5V，0.3A”（即灯泡两端允许加的最大电压不能超过2.5V，流过的最大电流不超过0.3A，否则灯泡会烧坏）的小灯泡串联起来，接到可调直流电源两端。
（1）小明在闭合开关前，发现电压表的指针偏转如图丙所示，这是因为 ；上述问题纠正后，小明正确操作测出了L1的电压，在测L2两端的电压时，为了节省实验时间，小明采用了以下方法；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，小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？ ，为什么？答： ；
（2）调节直流电源两端的电压，使两灯泡都正常发光（即灯泡两端的电压均为2.5V），突然，原来正常发光的两盏灯同时熄灭。
①发生这种故障的原因是什么呢？指导老师经过分析检查，给出下列两种原因供小明选择，你认为可能的是（ ）
A．—盏灯断路，另一盏灯完好 B．一盏灯短路，另一盏灯完好
②为了检测故障，指导老师又提供了下列三种器材：
A．规格仍为“2.5V，0.3A”的灯泡： B．符合要求的电压表； C．符合要求的电流表；
从它们中间每次选择一种器材来检测故障，你认为不适用的有 （填题材前的字母代号），理由是：
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）在故障排除的情况下，小明将实验中测出的数据记录如下：
AB两端的电压（V） BC两端的电压（V） AC两端的电压（V）
2.50 2.50 5.00
根据上述数据，小明总结得出了以下实验结论：
A．串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和；
B．串联电路中各部分两端的电压相等。
请你对此进行评估，写出小明在本次实验中存在的问题：
① ；
② 。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。试卷第1页，共3页
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【参考答案】
一、串联电路电压规律：等于 之和
二、并联电路电压规律：支路 电源
【例1】C 【例2】D 【例3】D 【例4】B 【例5】(1)B；(2)不同；(3)UAB+UBC=UAC
【例6】(1)不同；(2)换接电压表0~3V小量程；(3)小聪；(4)不赞同；理由：会出现电压表反偏
【例7】(1)将电压表指针调零；(2)；(3)断路；
(4) 1.2 不可行 电压表正负接线柱接反了；(5)选用了相同规格的两个灯泡进行实验
课后巩固
基础练习
1. D 2. A 3. A 4. D 5. D 6. A 7. A 8. C 9. A 10. D 11. B 12. A
13. 1 变大 L2断路
14. (1) ；；(2) 断开 无；(3) 1.2 ①之和 ②更换电压不同的电源多次实验
15. (1) 灯L2断路 0.22 0 ~ 0.6 (2) U=U1+U2
16. (1) ；(2)调零；(3)断路；(4) 1.2
17. (1)电压表没有调零；(2)断开；(3)；(4)等于
18. (1)不同；(2)电压表调零；(3)两灯均不发光，电压表有示数且大小接近电源电压；
(4)电压表的正负接线柱接反了（或者写“电压表会反偏”都行）
19. (1)电压表正负接线柱接反了；(2)不可行；(3) 3；(4)跟换不同规格的小灯泡进行实验
能力提升
1. D
2. D
3. (1) 不同；(2)连接电路时，开关没有断开 灯泡L1短路；(3) 2.4 ；
(4)
(5) U=U1+U2 ；(6) 电压表测这两次电压时，有一次电压表的正负接线柱会接反
4. (1) 电压表没有调零 不能 电压表正负接线柱接反了；
(2) A C 电流表如果串联，依旧没有示数，无法检测故障；电流表如果并联，虽然能检查出故障所在，但则很可能烧坏好的那个灯泡（从下表看出电源电压为5V），以及电流表自身，会损坏实验器材，因此不可取；
(3) ①选用的灯泡规格相同 ②只根据一组数据得出的结论有偶然性
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