物理九年级上册知识讲义 16.2串、并联电路的电压规律-人教版

初中物理
串并联电路的电压规律
【考点精讲】
1.
探究串联电路中电压的规律
（1）提出问题：串联电路的电压有什么规律？
（2）猜想：①U1＝U2；②U1＋U2＝U；③U1>
U2？
（3）设计并进行实验：
按照电路图，连接好实物电路，分别测出U1、U2、U的值，然后进行比较。（为避免实验数据的偶然性，可把两个灯泡的位置交换或换用另外两个规格不同的灯泡重复测量，这样所得的结论才具有普遍性。）
U1/V
U2/V
U/V
1
2
3
（4）分析与论证：
通过多组数据可以得出共同的规律：串联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。
2.
探究并联电路中电压的规律
按照与前面类似的方法可以探究并联电路中电压规律。将两只灯泡组成并联电路（如图所示），再用电压表分别测出电灯L1两端的电压U1、灯L2两端的电压U2以及灯L1和L2两端的总电压U。
通过多次测量比较U1、U2即可得出：并联电路各支路两端的电压都相等。即U1＝U2。
注意：
（1）不管用电器的型号如何，不论是两个用电器，还是多个用电器，只要是并联，各个支路上的电压都相等。有时，还可以说成并联电路各支路两端的电压相等，且等于电源电压，即U＝U1＝U2。
（2）若几个用电器两端的电压相等，不能判断这几个用电器是串联还是并联。因为几个完全相同的灯泡串联起来，每个灯泡两端的电压也是相等的。若几个用电器两端的电压不相等，则这几个用电器一定是串联的。
规律总结：串、并联电路的电流、电压规律
串联
并联
电流
文字
串联电路中各处电流都相等
并联电路中总电流等于各支路中电流之和
符号
I＝I1＝I2＝I3＝……＝In
I＝I1＋I2＋I3＋……＋In
电压
文字
串联电路中总电压等于各部分电路电压之和
并联电路中各支路两端的电压都相等
符号
U＝U1＋U2＋U3＋……＋Un
U＝U1＝U2＝U3＝……＝Un
【典例精析】
例题1
李瑞同学在参加物理实验技能大赛时，对串联电路的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电压之和。
【设计与进行实验】（1）按如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，李瑞同学为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B点不动，只断开A点，并改接到C点上；
（4）测出AC间的电压。
【交流与评估】（1）在拆接电路时，开关必须
；
（2）李瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?
，为什么?
；
（3）方法改进后，实验数据记录如上表，李瑞同学分析后得出结论：串联电路总电压不等于各用电器两端的电压之和；他的结论与猜想
（选填“能”或“不”）相符；这个实验在设计方案上还存在的不足之处是
（写出一条）。
思路导航：（1）在连接电路和拆除电路时，开关必须断开，以免电路连接错误或误接触造成电路损坏；（2）改接一个接线柱后，会因为接线柱接反，而使电压表指针反偏，损坏电压表且无法正确读出示数；（3）得出规律类的实验，必须多次测量找普遍规律，避免实验的偶然性。
答案：（1）断开
（2）不能
电压表的正负接线柱接反了
（3）不
只凭一组实验数据就得出的结论带有偶然性，不能得出正确的结论，应多次测量
例题2
如图所示，电源电压为6V。闭合开关后，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为5V，则L1的电压U1为
V，L2的电压U2为
V，L3的电压U3为
V。
思路导航：其等效电路图为：
答案：1，2，3
例题3
如图所示，灯泡L1比L2亮，电压表V2示数为6V，下列说法正确的是（
）
A.
V1示数为6V
B.
V1示数大于6V
C.
V示数小于6V
D.
V示数大于6V
思路导航：本题考查并联电路中电压关系。图中所示电路为并联电路（将电压表看成断路），并联电路各支路电压相等，且等于电源电压，所以U＝U1＝U2＝6V。
答案：A
【总结提升】
同步练习：
（答题时间：15分钟）
1.
在探究串并联电路电压的规律实验中，不需要的实验器材是（
）
A.
电源
B.
小灯泡
C.
电流表
D.
电压表
2.
如图所示，在探究串联电路中的电压关系时。小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab＝2V，Ubc＝2V，Uac＝4V。在表格中记录数据后。下一步应该做的是（
）
A.
整理器材，结束实验
B.
分析数据，得出结论
C.
换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
D.
换用电压表的另一量程，再测出一组电压值
3.
将如图所示电路图中的电流表与电压表互换位置，可能出现的情况是（
）
A.
电流表烧毁
B.
电压表烧毁
C.
灯烧毁
D.
均不可能发生
4.在探究串联电路电压关系实验中，物理实验小组按如图所示的电路测得V的示数是3.8V，V1的示数是2.3V，V2的示数应为（
）
A.
1.5V
B.
3.8V
C.
2.3V
D.
6.1V
5.在如图所示的电路中，当开关S闭合后（
）
A.
若A表是电流表，B表是电压表，则电阻R1、R2并联
B.
若A表是电流表，B表是电压表，则电阻R1、R2串联
C.
若A表是电压表，B表是电流表，则电阻R1、R2并联
D.
若A表是电压表，B表是电流表，则电阻R1、R2串联
6.某新型手电筒由电池，开关和三粒相同的LED灯珠连接而成，工作时每粒灯珠都正常发光且电压都为U。为探究三粒灯珠的连接方式，小明从正在发光的手电筒中取下其中一粒灯珠，发现另外两粒灯珠不亮，则手电筒中三粒灯珠是
联的，手电筒正常工作时通过三粒灯珠的电流
（相等/不相等），手电筒电池的电压为___________。
7.
如图所示，开关S闭合后，L1和L2的连接方式是_________联，V1测_________两端的电压，V2测_________两端的电压。若V1的示数是2.6V，V2的示数是1.3V，则L1两端的电压是_________V，电源电压是_________V。
8.
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，小明把两只灯泡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，闭合开关后测得的数据是：UAB＝0，UBC＝12V，UAC＝12V，则故障可能是______________________________。
（2）故障排除后，实验正常进行，通过测量得到了两组实验数据如下表所示，分析两组实验数据，可得出结论：_____________________________________________________。
实验次数
AB间电压U1
BC间电压U2
AC间电压U3
1
4V
8V
12V
2
6V
6V
12V
（3）你认为本实验设计有什么不合理或需要改进的地方吗？若有，请加以说明。
________________________________________________________________________。
9.
将下图中的器材连接起来，要求：灯泡L1和L2串联，用电压表V1测量灯泡L1两端的电压（约为2V），用电压表V2测量L1和L2串联后的总电压。在图中用笔画线表示导线画出连接方法，然后画出它的电路图。（导线不要交叉）
答案：
1.
C
解析：详见课程视频。
2.
C
解析：用不同规格的小灯泡，多进行几次测量，可以避免偶然因素带来的影响。也就是“多次测量找普遍规律”。
3
.A
解析：电流表与电压表互换位置后，相当于把电流表直接连在电源的两极，构成电源短路，这样电流表易烧坏。
4.
A
解析：本题考查串联电路的电压关系，即串联电路的总电压等于各部分电路电压之和。由题目中图可知，测电路的总电压，测L1的电压，测L2电压，故的示数为：3.8V－2.3V＝1.5V.
5.
A
解析：在选项A和B中，A表是电流表，B表是电压表，此时电阻R1、R2并联，电流表测的是R1的电流，电压表测的是这个并联电路的电压，故选项A对、B错，在选项C和D中，A表是电压表，B表是电流表，电阻R1发生短路，没有电流通过，故选项C和D都是错误的；故选A。
6.
串
相等
3U
解析：取下一粒灯珠，另外两粒不亮，说明这三粒灯珠是串联的，工作时通过它们的电流相等，根据串联电路电压特点，每粒灯珠两端的电压都为U，则电源电压为3U。
7.
串
L1
L2
2.6
3.9
8.
（1）L1短路（或L2断路，或L1短路同时L2断路）。
（2）串联电路中，总电压等于各部分电路的电压之和。
（3）有
实验次数太少，可能引起较大误差。
9.
如图所示：
解析：先连接串联电路，再把两个电压表分别并联在被测电路两端。