2017—2018学年上期九年级阳光部实验专题
探究串并联电路中电压的规律
答案解析
一．实验探究题（共12小题）
1．在“探究串联电路的电压”实验中，小涵同学设计了如图所示的电路．
（1）在连接电路中，开关应该处于 断开 （选填“闭合”或“断开”）状态．
（2）根据如图连接好电路，闭合开关后，她发现两只灯泡都不亮，且电压表示数为0，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障是 L2开路 （选填“L1开路”、“L1短路”、“L2开路”、“L2短路”）．
（3）故障排除后，小涵选用不同的灯泡，完成了三次实验，并记录了数据．分析下表中的数据，可得出的结论为：串联电路两端的电压 等于 串联电路中各部分电路两端的电压之和．
实验次数
L1两端的电压/V
L2两端的电压/V
串联总电压/V
1
1.4
1.4
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时，开关应该处于断开状态；
（2）两灯泡串联，电压表测灯泡L1两端的电压，闭合开关S后，两个电灯都不亮，说明是断路，而电压表没有读数说明L2没有连到电源，故在L2处断路．
（3）串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和．
【解答】解：
（1）为了保护电路，连接电路时，开关应该处于断开状态；
（2）由电路图知，两灯泡串联，电压表测灯泡L1两端的电压，闭合开关S后，灯L1、L2均不亮，且只有L1或L2中的一处发生故障，说明电路发生断路，若L1开路，L2通路，则电压表有示数；而电压表的没有示数，说明L1的两端不能与电源连通，故是L2开路．
（3）由表中数据知：第一次实验1.4V+1.4V=2.8V；第二次实验1.2V+1.6V=2.8V；第三次实验1.1V+1.7V=2.8V，
因此可以得出：串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和．
故答案为：（1）断开；（2）L2开路；（3）等于．
【点评】本题考查“探究串联电路的电压”实验中的注意事项、故障分析、串联电路电压特点等知识，属于基础性实验，难度不大．
2．在“探究串联电路电压的特点”活动中．
（1）如图所示，连接电路时，至少需要 6 根导线；实验中应选择规格 不同 （相同/不同）的小灯泡．
（2）在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是 L2断路 （填出一种即可）．
（3）小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压．她能否测出L2两端电压？ 不能 ，理由是 正负接线柱反接了 ．
（4）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和．请对小明的做法进行评价： 一次实验具有偶然性 ，改进方法是 更换规格不同的灯泡进行多次实验 ．
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
【分析】（1）根据电路图判定导线的条数；为了使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不同的小灯泡进行实验；
（2）电压表示数为零，说明电路中出现了断路；
（3）电压表连接时电流从正接线柱流入；
（4）只进行了一次实验就得出结论，不具有普遍性；为了使实验结论具有普遍性，应进行多次测量．
【解答】解；（1）由电路图可知，共需要导线6根导线；为了避免实验的偶然性，使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不同的小灯泡进行实验；
（2）电压表示数为零，说明电路中出现了断路；若L1断路，则电压表测量的电源电压，有示数；若L2断路，则电压表无示数；
（3）测出L1两端的电压，A与电压表的正接线柱相连．小聪将与A点相连的导线改接到C点，则会造成电流从负接线柱流入了．小芳的办法是错误的；
（4）本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律，故应更换规格不同的灯泡进行多次实验．
故答案为：（1）6；不同；（2）L2断路；（3）不能；正负接线柱反接了；（4）一次实验具有偶然性；更换规格不同的灯泡进行多次实验．
【点评】本题主要是探究串联电路电压的规律，掌握电路故障的分析电压表的使用及得出普遍性结论的方法，难度中等．
3．小明为了探究串联电路的电压特点，用电源、开关、若干不同规格的电灯、电压表和若干根导线，按图1所示的电路进行实验．实验中先后将电压表分别并联到AB、BC、AC处，测出电灯L1两端的电压U1、电灯L2两端的电压U2，以及串联电路两端的总电压U，并将测得的数据汇总记录在表格中．
（1）按上述实物图（图2）测完灯L1两端电压后，再测量灯L2两端的电压，能否只改动b导线将电压表与灯L2并联，说明理由 不能；电压表正负接线柱接反了 ．
实验次数
AB间电压U1（V）
BC间电压
U2（V）
AC间电压U（V）
1
2.9
2.9
5.8
2
3.7
2.1
5.8
3
4.1
1.7
5.8
（2）根据实验小明得到的结论是 串联电路两端的总电压等于各部分电压之和 ．（用文字表述）
（3）细心的小明发现，将电压表直接并联到电源两端，断开开关时，测得的电压为6.0V，但若闭合开关，电压表的示数立即变为5.8V．这是什么原因引起的呢？小明提出了两个猜想，猜想一：开关接触不良，有电阻，消耗电能；猜想二：电源有内阻．小明与其他同学讨论，同学一致否定了猜想一，理由是 电压表并联在电源的两端，当开关接触不良时，即开关断开，不会影响电压表的示数 ．
【分析】（1）从电压表正负接线柱的接法考虑；
（2）根据表格中的数据分析；
（3）开关接触不良时，整个电路会断开，不会影响电压表的读数．
【解答】解：
（1）测完灯L1两端电压后，再测量灯L2两端的电压，若只改动b导线将电压表与灯L2并联，则电流会从电压表的负接线柱流入，从正接线柱流出，即电压表的正负接线柱接反了，不能测出灯L2两端的电压；
（2）由表格中的数据可知，AC间电压U等于AB间电压U1和BC间电压
U2的和，即：串联电路两端的总电压等于各部分电压之和；
（3）由题知，电压表并联在电源的两端，电压表测电源电压；当开关接触不良时，即开关断开，不会影响电压表的示数；所以，造成两次电压表示数不同的原因不是猜想一．
故答案为：（1）不能；电压表正负接线柱接反了；
（2）串联电路两端的总电压等于各部分电压之和；
（3）电压表并联在电源的两端，当开关接触不良时，即开关断开，不会影响电压表的示数．
【点评】本题考查了探究串联电路电压规律的实验，是一道基础题．
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”的小灯泡串联起来，接到可调直流电源两端．
（1）请用笔画线代替导线，按如图甲所示的电路图连接实物．要求：电压表测量L1的电压，且导线不能交叉．
（2）小明在闭合开关后，发现电压表的指针偏转如图丙所示，这是因为 选择0～15V的量程 ；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： 不能，改接后电压表正负接线柱接反 ．
（3）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 ．
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四种器材：
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
D．一根导线
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 CD （填器材前的字母代号），理由是 用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡 ．
【分析】（1）由电路图可知，两灯泡串联，电压表测量L1两端的电压；
（2）从图中可以看出，电压表指针偏转太小，说明选择的量程过大；
电压表要准确的测量用电器两端的电压，必须严格按照电压表的使用规则进行操作，所以判断能不能用此方法测出L2两端的电压，就看电压表此时是否与L2并联，正负接线柱的接法是否正确；
（3）①串联电路中，电流只有一条路径，各用电器相互影响；②电流表的电阻很小，相当于导线，把它并联在用电器两端时，会造成该用电器短路，电路中的电流过大．
【解答】解：（1）从正极开始连接，经过开关、L2、L1回到负极，电压表并联在L1两端．如图：
（2）电压表指针偏转太小，说明选择了大量程，即选择0～15V的量程，应改接小量程；
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；
（3）①把两盏灯串联起来接入电路中，若其中一盏灯断路后，另一个灯泡也不发光；若其中一盏灯泡短路后，另一盏灯泡仍然发光，并且更亮，故原来正常发光的两盏灯同时熄灭的原因是其中一盏灯断路；
②当检查电路故障时，不能断开电路，因此只能把检验器材并联在电路里；电流表和导线的电阻很小，它并联在用电器两端时，会造成该用电器短路，电路中的电流过大而烧坏另一盏灯．故答案为：（1）如图所示；（2）选择0～15V的量程；不能，改接后电压表正负接线柱接反；（3）①A；②CD；用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡．
【点评】本题是一道实验题，考查了根据电路图连接实物、实验操作的注意事项、故障分析、实验数据分析能力等内容，解题时要围绕串联电路的电压规律去分析得出结论，需要注意的是在电学实验中，连接电路时开关都必须是断开的．
5．在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时，有多个灯泡可供选择，小阳把两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上，如图所示．
（1）当分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点时，闭合开关S后测得的数据是UAB=0V，UBC=12V，UAC=12V，则故障可能是 AB间电路出现短路（或BC间电路出现断路或AB间电路出现短路同时BC间电路出现断路） ．
（2）故障排除后，实验正常进行，小阳测得了一组数据如下表：
AB间电压UAB/V
BC间电压UBC/V
AC间电压UAC/V
4
8
12
（3）小阳由此数据得到一个普遍的结论，即：“串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和”．
小明认为小阳所得的实验结论是不可靠的，他仅仅靠一组实验数据测量是不能得到一个普遍结论的，要想得到一个具有普遍意义的实验结论，小明建议小阳接下来应该采取的做法是 换用不同规格的小灯泡（或更换电源电压或调节滑动变阻器）多做几组实验 ．
【分析】（1）用电压表分析故障的方法：对于串联电路来说，整个回路中的任何一个元件处于断开状态，电流也不能通过；
若电压表的示数接近于电源电压，则电压表两接线柱之间的电阻极大，该部分处于开路状态；
（2）只测一组实验数据具有偶然性，不能说明普遍规律，应多次测量；
多次测量总结电压规律的方法：可以更换不同的灯泡进行多次测量；也可以改变电压进行多次测量；也可以通过调节滑动变阻器进行多次测量．
【解答】解：（1）从实验现象电压表示数为电源电压可以推断出电路中是出现了断路或者是短路；
如果AB间电路出现短路，BC间电路正常，电压表相当于测量的电源电压，所以有UAB=0，UBC=12V，UAC=12V；
如果AB间电路正常，BC间电路出现断路，电压表相当于测量的电源电压，所以有UAB=0，UBC=12V，UAC=12V；
如果AB间电路出现短路，同时BC间电路出现断路，电压表相当于测量的电源电压，所以有UAB=0，UBC=12V，UAC=12V．
综上所述可知导致该现象的原因是：AB间电路出现短路（或BC间电路出现断路或AB间电路出现短路同时BC间电路出现断路）．
（2）实验时，只测一组实验数据得到的结论具有偶然性，不能说明普遍规律，应多次测量，
故应该采取的做法是：换用不同规格的灯泡（或更换电源电压或通过调节滑动变阻器）多做几组实验．
故答案为：（1）AB间电路出现短路
（BC间电路出现断路或AB间电路出现短路同时BC间电路出现断路）；
（2）换用不同规格的小灯泡（或更换电源电压或调节滑动变阻器）多做几组实验．
【点评】本题室“探究串联电路中的电压规律”的实验，利用电压表示数判断电路故障，能否了解串联分压的特点（电路中电阻越大，电阻两端的电压越高）是解题的关键．
另外，为使实验结论具有普遍性，必须用不同规格的灯泡，多做几次实验．
6．小兰同学对串联电路电压规律进行了探究．
（1）根据电路图甲，用笔代替导线连接实物电路图乙．
（2）如图甲所示闭合开关，发现L1不发光，L2比较亮，电压表示数为零，则小灯泡L1的故障是 短路 ；
（3）排除故障后，小兰正确测出了L1两端的电压，在测L2两端的电压时，小兰打算采用以下方法：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．此操作可能会导致电压表出现的现象是 电压表指针反向偏转 ．
（4）最后，小兰按照正确的方法测出了L1、L2、AC之间的电压UL1=2.4V，UL2=1.6V，UAC的示数如图丙所示，读出UAC= 4 V，并得出了实验的最终结论．实验结论为： 串联电路两端的总电压等于各串联部分两端电压之和
（5）此实验依然存在着一定的缺陷，你的改进方法是： 换用不同规格的灯泡多做几次实验 ．
【分析】（1）在根据电路图连接电路过程中，要特别注意电压表的位置、接法、量程选择和电流方向．
（2）闭合开关灯泡不亮原因有两个：灯泡处发生短路或断路，其它位置发生断路．一个灯泡发光，另一个不发光，不可能发生断路，只能是短路．
（3）电流从电流表正接线柱流入，负接线柱流出，电流表反向偏转．
（4）根据串联电路两端的总电压与各用电器两端的电压之和的关系计算出两灯泡的总电压，由此判断出电压表选择的量程，根据指针的位置读出电压表示数；
（5）为了得出普遍结论，应进行多次实验，进行多次测量．
【解答】解：（1）由电路图可知，两灯泡串联，电压表测量灯泡L1两端电压，如图所示：
（2）发现L1不发光，L2比较亮，电压表示数为零，说明灯L1的没有电流通过，即L1短路了；
（3）只断开电压表A接点，并改接到C接点上，而B接点不动，电流表正负接线柱接反了，闭合开关后，电压表指针反向偏转，所以不能测出L2两端的电压．
（4）电压表测量AC间电压，所以选择电压表选择的是0～15V量程；电压表分度值为0.5V，所以示数为4V；
由实验数据可知：L1、L2的总电压为：U=UL1+UL2=2.4V+1.4V=3.8V；
由此可得出实验结论为：串联电路两端的总电压等于各串联部分两端电压之和；
（5）为得出普遍结论，应更换不同规格的灯泡，或改变电源电压，进行多次实验，测出多组实验数据．
故答案为：（1）见上图；（2）短路；（3）电压表指针反向偏转；（4）4；串联电路两端的总电压等于各串联部分两端电压之和；（5）换用不同规格的灯泡多做几次实验．
【点评】本题考查了利用电压表判断电路故障的分析能力、电压表的使用方法等知识；做此题时要围绕串联电路的电压规律去分析解答，需要注意的是实验为了得出普遍结论，应进行多次实验，测出多组数据．
7．某同学根据如图所示电路探究串联电路中电压的关系．
（1）当它按电路图连好实物后，将电压表并联在ab两点，闭合开关，发现电压表示数为电源电压，则发生该现象的原因可能是
L1 断路 ，或
L2 短路 ．（选填“断路”或“短路”）
（3）排除故障后，测了三个位置的电压，电压表的示数如右上图所示，请完成下表．
电压表接入位置
ab
bc
ac
电压表指针位置
a
b
电压值
结论
【分析】（1）电压表有示数，说明电压表所走的路径为通路，但为电源电压，故电路中可能是出现了断路或者是短路，根据实验现象得出结论；
（2）从电压表的所提供的示意图可以获取信息，电压表接入的是0～15V这一量程的，根据指针所在的位置，读出ab、bc、ac段对应的电压值．
【解答】解：（1）从实验现象电压表示数为电源电压可以推断出电路中是出现了断路或者是短路．
如果小灯泡L1短路，则电压表应该是没有示数，不符合题意；
如果是小灯泡L1出现断路，则电压表示数为电源电压，符合题意；
如果小灯泡L2出现断路，则电压表应该是没有示数，不符合题意；
如果小灯泡L2出现短路，则此时电源只供给小灯泡L1供电，电压表示数为电源电压，符合题意．
（2）从电压表接入的示意图中可以获取信息，电压表接入的是0～15V这一量程的，电压表接在ab间，测量的是小灯泡L1两端的电压值，电压表的指针指在第五个小格上，故示数为0.5V×5=2.5V；
压表接在bc间，测量的是小灯泡L2两端的电压值，电压表的指针指在5V偏右1个小格，故示数为5V+0.5V=5.5V；
压表接在ac间，测量的是小灯泡L1、L2两端的总电压，电压表的指针指在5V偏右6个小格，故示数为5V+3V=8V；
根据这三个电压值可以得出结论：串联电路两端的总电压等各部分电路两端电压之和．
故答案为：（1）断路；短路；（3）b；c；Uab=2.5V；Ubc=5.5V；Uac=8V；结论：串联电路两端的总电压等各部分电路两端电压之和．
【点评】此题是一道综合性的探究串联电路中电压特点的试题，解答的过程中的培养了学生判断实验故障的能力，较好的锻炼了学生．
8．小强同学对串联电路电压规律进行了探究．
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和．
【设计与进行实验】
（1）按图所示的电路图连接电路；
（2）闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；
（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：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，测出L2两端的电压；
（4）测出AC间的电压，得出结论．
【交流与评估】
（1）在拆接电路时，开关必须 断开 ．
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能L1或L2．
（3）小强用上面的方法能否测出L2两端的电压？ 不能 （选填“能”与“不能”）；理由是 电压表正负接线柱接反了 ．
（4）方法改进后，小强测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和．
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.75
小强得出的实验结论 不合理 （选填“合理”或“不合理”）．你认为小强在设计方案上存在的明显不足是 只测量了一次，结论具有偶然性 ，你的改进方法是 改用不同规格的灯泡再测几次 ．
【分析】（1）为了保护电路，在拆接电路时开关应断开；
（2）在使用电压表时，电流一定要从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出．
（3）在找电路中电压规律时，为避免偶然性需要多测几次再找规律．
【解答】解：
（1）拆接电路时，为防止在拆接电路过程中出现短路现象而损坏电源和电流表，应将开关处于断开状态；
（2）在测L2两端的电压时，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，这样电压表正负接线柱接反，所以不能测出L2两端的电压；
（3）小强得出实验结论不合理；
此实验在设计方案上存在的不足之处：他只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律；
改进方法：改用不同规格的灯泡再测几次，然后再得出结论．
故答案为：（1）断开；（2）不能；电压表正负接线柱接反了；（3）不合理；只测量了一次，结论具有偶然性；改用不同规格的灯泡再测几次．
【点评】知道电压表的使用方法以及示数为零的故障所在，是判断故障关键；同时知道如何通过实验来得出普遍性的规律，是我们在实验探究中经常遇到的问题．
9．用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点时；
（1）实验中应选择规格 不相同 （填“相同”或“不相同”）的灯泡．
（2）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，得到的数据记录在如表中．分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是 U=U1+U2 （用公式写出）．
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
（3）进行多次实验的主要目的是 寻找普遍规律
（填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”）．
【分析】有表格可知所选灯泡规格不同，如相同则所分电压相同；分析表格数据可得U=U1+U2；目的寻找规律．
【解答】解：（1）选择不同规格避免实验结果偶然性，故应选择不相同；
（2）有表格次数1：2.3V+0.7V=3.0V；次数2：2.0V+1.0V=3.0V；次数3：1.7V+1.3V=3.0V；综合可得U=U1+U2；
（3）多次实验分析数据是为了寻找普遍规律．
故答案为：（1）不相同；（2）U=U1+U2．（3）寻找普遍规律．
【点评】熟练掌握基本实验技能及分析数据表格的能力．
10．小明同学对串联电路电压规律进行了探究
（1）闭合开关，发现L1不发光，L2比较亮，电压表示数为零，则小灯泡L1的故障是 短路 ．
（2）排除故障后，小明正确测出了L1两端的电压，在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，打算采用以下方法：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．此操作可能会导致电压表出现的现象是 电压表指针反向偏转 ．
（3）最后，小明按照正确的方法测出了L1、L2、AC之间的电压UL1=2.4V，UL2=1.4V，UAC的示数如图乙所示，读出UAC= 4 V，并得出了实验的最终结论．
【分析】（1）闭合开关灯泡不亮原因有两个：灯泡处发生短路或断路，其它位置发生断路．一个灯泡发光，另一个不发光，不可能发生断路，只能是短路．
（2）电流从电流表正接线柱流入，负接线柱流出，电流表反向偏转．
（3）根据串联电路两端的总电压与各用电器两端的电压之和的关系计算出两灯泡的总电压，由此判断出电压表选择的量程，根据指针的位置读出电压表示数．
【解答】解：
（1）由于两灯串联，发现L1不发光，L2比较亮，说明不可能发生断路；电压表示数为零，说明没有电流通过L1，即L1短路了；
（2）只断开电压表A接点，并改接到C接点上，而B接点不动，电流表正负接线柱接反了，闭合开关后，电压表指针反向偏转，所以不能测出L2两端的电压．
（3）由实验数据可知，L1和L2的总电压为：U=UL1+UL2=2.4V+1.4V=3.8V；
电压表测量AC间电压，所以选择电压表选择的是0～15V量程；电压表分度值为0.5V，电压表示数为4V．
故答案为：（1）短路；（2）电压表指针反向偏转；（3）4．
【点评】本题考查了利用电压表判断电路故障的分析能力、电压表的使用方法等知识；做此题时要围绕串联电路的电压规律去分析解答，需要注意的是实验为了得出普遍结论，应进行多次实验，测出多组数据．
11．一实验小组用如图所示的器材探究“串联电路的电压关系”．用三节干电池串联作电源，两只规格不同的小灯泡：L1、L2，其中：L1电阻值已知，L2电阻值未知．
（1）请用笔画线代替导线，连接实验电路．要求：L1和L2串联，电压表测量两灯串联的总电压．
（2）为了保证电路的安全，连接器材时，开关应 断开 ．
（3）小明用电压表测量L1两端电压时，直接选用0～3V的量程，小悦说这样不行，规范的操作方法应该是 先选用0～15V的量程试触，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量 ．
（4）在测量L2两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0，用电压表检测L1两端电压，电压表示数为电源电压，出现此故障的原因可能是 L1断路 ．
（5）他们排除故障后继续实验，得出一组实验数据如表1．为了得出串联电路电压关系的普遍规律，他们还应 应换用不同规格的器材（灯泡、电源）或加滑动变阻器，多次测量 ．
表1
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联电路总电压/V
1.5
3
4.5
（6）实验结束，小明在整理实验器材时提出一个探究设想：利用上面的器材来测量L2的电阻．请帮他设计一下实验方案，若有电路图请画出来．
【分析】（1）依次将开关、灯泡L1、L2串联进电路，因两灯泡的总电压为7.3V，故电压表选大量程且与L1、L2并联；
（2）为了保护电路，开关应断开；
（3）因为电源电压大于3V，在测量电压前，应先用15V量程，测一下L1两端电压，若电压小于3V，再用3V量程；
（4）两灯突然熄灭说明电路发生断路，电压表测量电源的电压；
（5）分析表中实验数据，得出结论；为了得出普遍规律，应更换不同的实验器材，进行多次测量
（6）当两个电阻串联时，L1电阻值已知，用电压表可以测出电阻L1两端的电压，根据欧姆定律求出电流的大小，利用电压表再测出电阻L2两端的电压，根据R=可以求出L2电阻．
【解答】解：（1）依次将开关、灯泡L1、L2串联进电路，因两灯泡的总电压为7.3V，故电压表选大量程且与L1、L2并联，实物图连接如下所示：
；
（2）在连接电路的过程中，为了保护电路，开关应断开；
（3）电流表和电压表在使用时，如不能估计测量值的大小，应采用试触法选择合适量程，即先选用0～15V的量程试触，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量．
（4）两灯突然熄灭，说明电路发生断路，此时电压表的示数为电源电压，说明电压表连接在电源的两端，故是L1断路；
（5）由表中实验数据可知，两灯泡两端电压之和1.4V+3.1V=4.5V等于串联总电压，为了得出普遍规律，应换用不同规格的器材（灯泡、电源）或加滑动变阻器，多次测量．
（6）当两个电阻串联时，L1电阻值已知，用电压表可以测出电阻L1两端的电压U1，根据欧姆定律求出电流的大小为：I=，串联电路中各处电流相同，则该电流为通过L2的电流，利用电压表再测出电阻L2两端的电压U2，根据R=可以求出L2电阻为：RL2==，电路图为：
．
故答案为：（1）如图；（2）断开；（3）先选用0～15V的量程试触，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量；（4）L1断路；（5）应换用不同规格的器材（灯泡、电源）或加滑动变阻器，多次测量；（6）如图．
【点评】本题对电路连接、故障排除以及多次实验的目的进行考查，难点在与电路故障的排除，两灯都熄灭，说明电路中有断路的地方，用电压表检测L1两端的电压，示数为电源电压，说明电压表和电源两极连接的部分电路无断路．
12．小明同学对串联电路中电压的规律进行了探究
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
【设计与进行实验】
（1）按图所示的电路图连接电路．
（2）闭合开关，排除故障，用电压表测出L1两端的电压．
（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：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．
（4）测出AC间的电压，得出结论．
【交流与评估】
（1）在拆接电路时，开关必须 断开 ．
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是 L1短路 或 L2断路 ．
（3）小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？ 不能 ，为什么？ 测L2两端电压时，电压表正负接线柱接反了 ．
（4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中，小明分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和．此实验在设计方案上存在的不足之处是 一次实验得出的结论具有偶然性 ．改进方法 改变小灯泡的规格和电源电压，多次实验，然后比较数据，得出结论 ．
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
【分析】（1）根据拆、接电路的常识，为了防止在拆接电路过程中出现短路现象而损坏电源和电流表，因此在此过程中要将开关处于断开状态；
（2）根据闭合开关，发现电压表示数为零，可从灯泡发生短路或断路分析；
（3）电压表接入电路中，正负接线柱要连接正确；
（4）在找电路中电压规律时，为避免偶然性需要多测几次再找规律．
【解答】解：（1）在连接电路时，为了保护电路，要将开关处于断开状态；
（2）因为闭合开关，发现电压表示数为零，可能是电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连，或电压表短路，若故障出现在灯泡处，则可能是L1短路或L2发生断路；
（3）在测L2两端的电压时，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，这样电压表正负接线柱接反，所以不能测出L2两端的电压；
（4）此实验在设计方案上存在的不足之处是只测量了一次，应当改用不同规格的灯泡再测几次，然后再得出结论．
故答案为：（1）断开；（2）L1短路；L2断路；（3）不能；测L2两端电压时，电压表正负接线柱接反了；（4）一次实验得出的结论具有偶然性；改变小灯泡的规格和电源电压，多次实验，然后比较数据，得出结论．
【点评】本题是一道实验题，做此题时要围绕串联电路的电压规律去分析解答，需要注意的是实验为了得出普遍结论，应进行多次实验，测出多组数据．
13．如图是小明同学在“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”时连接的部分实验电路．试验中，他首先用电压表测出电源两端的电压为2.9V，然后用电压表测量下灯泡L1两端的电压，请你帮助他完成下述工作．
（1）用笔画线表示导线，请在实物图上完成测量小灯泡L1两端的电路连接．
（2）测量小灯泡L1两端的电压时，合上开关后，小明发现两个灯泡都不亮，电压表的示数是2.9V，该故障的原因可能是 灯L1 处断路．
（3）排除故障，测出了L1两端的电压后，小明的下一步操作应该是，改接电压表，测量 L2 两端的电压．
（4）小明想多做几次实验，使结论更可靠，他重复实验时，采取了改变干电池节数的方法，还可以采取 换用其他规格小灯泡 的方法．
（5）串联电路电压规律的公式是 U=U1+U2 ．此试验中流过两灯的电流大小关系是I1 = I2（选填“＜”“＞”或“=”）
【考点】I8：探究串、并联电路中的电压规律实验．
【专题】13
：实验题；5A5：探究型实验综合题．
【分析】（1）两灯泡串联，电压表测量测量小灯泡L1两端电压，据此连接实物图．
（2）合上开关后，电压表有示数，说明电路中有电流通过，两个灯泡都不亮，电压表的示数是2.9V，说明与电压表并联的灯泡断路．
（3）探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系时，需要分别测量小灯泡L1和L2两端电压．
（4）为了使结论更具普遍性，换用其他规格的小灯泡进行实验．
（5）串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；串联电路中电流处处相等．
【解答】解：（1）因为电源电压为2.9V，所以电压表量程选择0～3V的量程，从电源正极依次串联两个灯泡、开关回到电源负极，电压表测量小灯泡L1两端电压，如下图所示：
（2）测量L1两端的电压时，合上开关后，小明发现两个灯泡都不亮，说明电路中有断路故障；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，说明与电压表并联的灯泡断路，即可能是灯L1处断路；（3）排除故障，测出了L1两端的电压后，小明的下一步操作应该是，改接电压表，测量L2两端的电压；
（4）小明想多做几次实验，使结论更可靠，他重复实验时，采取了改变干电池节数的方法，还可以采取换用其他规格小灯泡的方法进行实验；
（5）串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，故串联电路电压规律的公式是U=U1+U2，；串联电路中电流处处相等，故此试验中流过两灯的电流大小关系是I1=I2．
故答案为：（1）如上图；（2）灯L1；（3）L2；（4）换用其他规格小灯泡；（5）U=U1+U2；=．
【点评】本题的解题关键是记住串联电路和并联电路的电压特点．
14．在探究串联电路中电压规律的实验中，兴趣小组的同学们将灯泡L1、L2串联后接到电源上，如图甲所示．
（1）连接好电路后，闭合开关S，发现电压表的指针偏转如图乙所示，这时他应立刻 断开 开关，并换接电压表的 0～15V 量程．
（2）兴趣小组更换灯泡规格并多次实验，将实验数据记录在表中，分析表中数据可以得出结论： 串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和 ．
实验序号
UAB（伏）
UBC（伏）
UAC（伏）
1
3.5
2.5
6
2
2
4
6
3
1
5
6
（3）小明同学在实验时还发现闭合开关后灯L2较亮，灯L1较暗，他认为是“电流从电源的正极出发，依次经过L2、L1，电流逐渐变小，所以L2较亮”．请你在原实验的基础上增加一个测量器材，设计实验说明小明的观点是否正确．
【考点】I8：探究串、并联电路中的电压规律实验．
【专题】13
：实验题；46
：实验分析法；5A5：探究型实验综合题．
【分析】（1）图乙可以看出，测量的电压值超出了电压表的量程，表示此时所用的电压表的量程偏小，故应断开开关，更换较大量程；
（2）根据表中的数据，分别计算出每一次实验中的UAB+UBC，再和相对应的UAC的电压值比较，得出结论．
（3）电流表测量各处的电流来说明小明的观点是否正确．
【解答】解：
（1）由图乙所示的情况可以看出，测量的电压值超出了电压表的量程，说明所用的电压表的量程偏小，应断开开关，并换接0～15V的量程；
（2）AB两点间的电压为L2两端的电压，BC两点间的电压为L1两端的电压，AC两点间的电压为电路两端的总电压．由表中的数据可以看出：
第一次实验：UAC=6V，UAB+UBC=3.5V+2.5V=6V；
第二次实验：UAC=6V，UAB+UBC=2V+4V=6V；
第三次实验：UAC=6V，UAB+UBC=1V+5V=6V；
因此可以得出：串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和．
（3）小明认为“电流从电源正极出发，经过灯L1、灯L2，电流逐渐变小，所以灯L1较亮，灯L2较暗”，我们可以用电流表测量abc三处的电流，看各处的电流是否相等．
故答案为：
（1）断开；
0～15V；
（2）串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和．
（3）用电流表测量abc三处的电流，看各处的电流是否相等．
【点评】本题考查了电压表的正确使用和归纳实验数据得出结论以及设计实验，其中设计实验有一定的难度．
2017—2018学年上期九年级阳光部实验专题
探究串并联电路中电压的规律
1．在“探究串联电路的电压”实验中，小涵同学设计了如图所示的电路．
（1）在连接电路中，开关应该处于
（选填“闭合”或“断开”）状态．
（2）根据如图连接好电路，闭合开关后，她发现两只灯泡都不亮，且电压表示数为0，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障是
（选填“L1开路”、“L1短路”、“L2开路”、“L2短路”）．
（3）故障排除后，小涵选用不同的灯泡，完成了三次实验，并记录了数据．分析下表中的数据，可得出的结论为：串联电路两端的电压
串联电路中各部分电路两端的电压之和．
实验次数
L1两端的电压/V
L2两端的电压/V
串联总电压/V
1
1.4
1.4
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
2．在“探究串联电路电压的特点”活动中．
（1）如图所示，连接电路时，至少需要
根导线；实验中应选择规格
（相同/不同）的小灯泡．
（2）在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是
（填出一种即可）．
（3）小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压．她能否测出L2两端电压？
，理由是
．
（4）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和．请对小明的做法进行评价：
，改进方法是
．
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
3．小明为了探究串联电路的电压特点，用电源、开关、若干不同规格的电灯、电压表和若干根导线，按图1所示的电路进行实验．实验中先后将电压表分别并联到AB、BC、AC处，测出电灯L1两端的电压U1、电灯L2两端的电压U2，以及串联电路两端的总电压U，并将测得的数据汇总记录在表格中．
（1）按上述实物图（图2）测完灯L1两端电压后，再测量灯L2两端的电压，能否只改动b导线将电压表与灯L2并联，说明理由
．
实验次数
AB间电压U1（V）
BC间电压
U2（V）
AC间电压U（V）
1
2.9
2.9
5.8
2
3.7
2.1
5.8
3
4.1
1.7
5.8
（2）根据实验小明得到的结论是
．（用文字表述）
（3）细心的小明发现，将电压表直接并联到电源两端，断开开关时，测得的电压为6.0V，但若闭合开关，电压表的示数立即变为5.8V．这是什么原因引起的呢？小明提出了两个猜想，猜想一：开关接触不良，有电阻，消耗电能；猜想二：电源有内阻．小明与其他同学讨论，同学一致否定了猜想一，理由是
．
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”的小灯泡串联起来，接到可调直流电源两端．
（1）请用笔画线代替导线，按如图甲所示的电路图连接实物．要求：电压表测量L1的电压，且导线不能交叉．
（2）小明在闭合开关后，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：
．
（3）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四种器材：
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
D．一根导线
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
（填器材前的字母代号），理由是
．
5．在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时，有多个灯泡可供选择，小阳把两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上，如图所示．
（1）当分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点时，闭合开关S后测得的数据是UAB=0V，UBC=12V，UAC=12V，则故障可能是
．
（2）故障排除后，实验正常进行，小阳测得了一组数据如下表：
AB间电压UAB/V
BC间电压UBC/V
AC间电压UAC/V
4
8
12
（3）小阳由此数据得到一个普遍的结论，即：“串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和”．
小明认为小阳所得的实验结论是不可靠的，他仅仅靠一组实验数据测量是不能得到一个普遍结论的，要想得到一个具有普遍意义的实验结论，小明建议小阳接下来应该采取的做法是
．
6．小兰同学对串联电路电压规律进行了探究
（1）根据电路图甲，用笔代替导线连接实物电路图乙．
（2）如图甲所示闭合开关，发现L1不发光，L2比较亮，电压表示数为零，则小灯泡L1的故障是
；
（3）排除故障后，小兰正确测出了L1两端的电压，在测L2两端的电压时，小兰打算采用以下方法：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．此操作可能会导致电压表出现的现象是
．
（4）最后，小兰按照正确的方法测出了L1、L2、AC之间的电压UL1=2.4V，UL2=1.6V，UAC的示数如图丙所示，读出UAC=
V，并得出了实验的最终结论．实验结论为：
．
（5）此实验依然存在着一定的缺陷，你的改进方法是：
．
7．某同学根据如图所示电路探究串联电路中电压的关系．
（1）当它按电路图连好实物后，将电压表并联在ab两点，闭合开关，发现电压表示数为电源电压，则发生该现象的原因可能是
L1
，或
L2
．（选填“断路”或“短路”）
（3）排除故障后，测了三个位置的电压，电压表的示数如右上图所示，请完成下表．
电压表接入位置
ab
bc
ac
电压表指针位置
a
b
电压值
结论
8．小强同学对串联电路电压规律进行了探究．
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和．
【设计与进行实验】
（1）按图所示的电路图连接电路；
（2）闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；
（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：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，测出L2两端的电压；
（4）测出AC间的电压，得出结论．
【交流与评估】
（1）在拆接电路时，开关必须
．
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能L1或L2．
（3）小强用上面的方法能否测出L2两端的电压？
（选填“能”与“不能”）；理由是
．
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.75
（4）方法改进后，小强测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和．
小强得出的实验结论
（选填“合理”或“不合理”）．你认为小强在设计方案上存在的明显不足是
，你的改进方法是
．
9．用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点时；
（1）实验中应选择规格
（填“相同”或“不相同”）的灯泡．
（2）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，得到的数据记录在如表中．分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是
（用公式写出）．
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
（3）进行多次实验的主要目的是
（填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”）．
10．小明同学对串联电路电压规律进行了探究
（1）闭合开关，发现L1不发光，L2比较亮，电压表示数为零，则小灯泡L1的故障是
．
（2）排除故障后，小明正确测出了L1两端的电压，在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，打算采用以下方法：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．此操作可能会导致电压表出现的现象是
．
（3）最后，小明按照正确的方法测出了L1、L2、AC之间的电压UL1=2.4V，UL2=1.4V，UAC的示数如图乙所示，读出UAC=
V，并得出了实验的最终结论．
11．一实验小组用如图所示的器材探究“串联电路的电压关系”．用三节干电池串联作电源，两只规格不同的小灯泡：L1、L2，其中：L1电阻值已知，L2电阻值未知．
（1）请用笔画线代替导线，连接实验电路．要求：L1和L2串联，电压表测量两灯串联的总电压．
（2）为了保证电路的安全，连接器材时，开关应
．
（3）小明用电压表测量L1两端电压时，直接选用0～3V的量程，小悦说这样不行，规范的操作方法应该是
．
（4）在测量L2两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0，用电压表检测L1两端电压，电压表示数为电源电压，出现此故障的原因可能是
．
（5）他们排除故障后继续实验，得出一组实验数据如表1．为了得出串联电路电压关系的普遍规律，他们还应
．
表1
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联电路总电压/V
1.5
3
4.5
（6）实验结束，小明在整理实验器材时提出一个探究设想：利用上面的器材来测量L2的电阻．请帮他设计一下实验方案，若有电路图请画出来．
12．小明同学对串联电路中电压的规律进行了探究
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
【设计与进行实验】
（1）按图所示的电路图连接电路．
（2）闭合开关，排除故障，用电压表测出L1两端的电压．
（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：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．
（4）测出AC间的电压，得出结论．
【交流与评估】
（1）在拆接电路时，开关必须
．
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是
或
．
（3）小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？
，为什么？
．
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
（4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中，小明分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和．此实验在设计方案上存在的不足之处是
．改进方法
．
13．如图是小明同学在“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”时连接的部分实验电路．试验中，他首先用电压表测出电源两端的电压为2.9V，然后用电压表测量下灯泡L1两端的电压，请你帮助他完成下述工作．
（1）用笔画线表示导线，请在实物图上完成测量小灯泡L1两端的电路连接．
（2）测量小灯泡L1两端的电压时，合上开关后，小明发现两个灯泡都不亮，电压表的示数是2.9V，该故障的原因可能是
处断路．
（3）排除故障，测出了L1两端的电压后，小明的下一步操作应该是，改接电压表，测量
两端的电压．
（4）小明想多做几次实验，使结论更可靠，他重复实验时，采取了改变干电池节数的方法，还可以采取
的方法．
（5）串联电路电压规律的公式是
．此试验中流过两灯的电流大小关系是I1
I2（选填“＜”“＞”或“=”）
14．在探究串联电路中电压规律的实验中，兴趣小组的同学们将灯泡L1、L2串联后接到电源上，如图甲所示．
（1）连接好电路后，闭合开关S，发现电压表的指针偏转如图乙所示，这时他应立刻
开关，并换接电压表的
量程．
（2）兴趣小组更换灯泡规格并多次实验，将实验数据记录在表中，分析表中数据可以得出结论：
．
实验序号
UAB（伏）
UBC（伏）
UAC（伏）
1
3.5
2.5
6
2
2
4
6
3
1
5
6
（3）小明同学在实验时还发现闭合开关后灯L2较亮，灯L1较暗，他认为是“电流从电源的正极出发，依次经过L2、L1，电流逐渐变小，所以L2较亮”．请你在原实验的基础上增加一个测量器材，设计实验说明小明的观点是否正确．
