串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律

1、串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律1. 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】會(huì)正確使用電壓表接入串、并聯(lián)電路，并能畫出相應(yīng)的電路圖；會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)串、并聯(lián)電路各自電壓的規(guī)律；會(huì)利用串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律解決簡(jiǎn)單問題。(1) 【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律提出問題：串聯(lián)電路中各部分電路兩端電壓與總電壓有什么關(guān)系呢？猜想與假設(shè)： 串聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓相等； 串聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓之和等于總電壓。(3) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)器材：兩節(jié)干電池，六只小燈泡(其中第二次實(shí)驗(yàn)用的兩只相同)，1只電壓表，一只開關(guān)，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟：分別把電壓表并聯(lián)在如圖所示的電路中A、B兩點(diǎn)，B、C兩點(diǎn)，A、C兩點(diǎn)間測(cè)量電壓

2、，看看它們之間有什么關(guān)系。 換上另外四只燈泡，再測(cè)兩次，看看是否還有同樣的關(guān)系。SB也C西寤闿電壓的電路圖三次測(cè)量的電路圖分別如圖所示：實(shí)驗(yàn)序號(hào)A、B間電壓U1/VB、C間電壓U2/VA、C間電壓U/V11.41.6321.51.5331.81.23電壓的電路匿®附偵兩點(diǎn)何電臨的電用陪(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與記錄數(shù)據(jù)：按上述要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示。(5)分析與論證：從實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)記錄中可以看出，兩燈泡的規(guī)格相同時(shí)，U1=U2；當(dāng)兩燈泡的規(guī)格不相同時(shí)，Ui乒U2,但都滿足Ui+U2=Uo得出結(jié)論：串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，即U=Ui+U2。(7)評(píng)估與交流：

3、回顧以上操作，看看是否存在不妥的地方：讀數(shù)時(shí)是否實(shí)事求是？更換燈泡時(shí)是否換用了不同規(guī)格的耘口果這些因素在實(shí)驗(yàn)中都作了充分的考慮，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)該是可靠的，各小組把實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并在班上進(jìn)行交流和討論。要點(diǎn)詮釋：實(shí)驗(yàn)探究過程中的注意事項(xiàng)連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)電路中；應(yīng)從電源正極(或負(fù)極)起按電路圖將元件逐個(gè)連接起來；連接好電路后，要先用開關(guān)試觸，觀察電壓表的指針偏轉(zhuǎn)情況，確認(rèn)無誤后，再閉合開關(guān)，觀察示數(shù)；讀數(shù)時(shí)，要客觀、精確，視線與刻度線垂直，讀數(shù)完畢，斷開開關(guān)，切斷電源，整理好儀器；電壓表的量程選擇得過小，會(huì)使指針偏轉(zhuǎn)過大，損壞電表；選擇得過大，會(huì)使指針偏轉(zhuǎn)過小，

4、測(cè)量不準(zhǔn)1_2確；一般來說，選擇的量程，應(yīng)使指針偏轉(zhuǎn)到刻度盤的33之間。知識(shí)點(diǎn)二、并聯(lián)電路中電壓規(guī)律：(1) 提出問題：并聯(lián)電路兩端的總電壓跟各個(gè)支路兩端電壓有什么關(guān)系？(2) 猜想假設(shè)： 并聯(lián)電路各條支路兩端的電壓都相等；并聯(lián)電路的總電壓等于各條電路兩端的電壓之和。(3) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)器材：兩節(jié)干電池，六只小燈泡(其中第二次實(shí)驗(yàn)用的兩只相同)，1只電壓表，一只開關(guān)，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟：別把電壓表并聯(lián)在如圖所示的電路中A、B兩點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)，E、F兩點(diǎn)間測(cè)量電壓，看看它們之間有什么關(guān)系。 換上另外四只燈泡，再測(cè)兩次，看看是否還有同樣的關(guān)系。(4) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與記錄數(shù)據(jù)：按上述要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)

5、記錄如下表所示。實(shí)驗(yàn)序號(hào)A、B間電壓U1/VC、D間電壓U2/VE、F間電壓U/V12.62.62.622.52.52.532.72.72.7(5) 分析論證：并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等，等于總電壓(電源電壓)與燈泡的規(guī)格沒有關(guān)系。(6) 得出結(jié)論：并聯(lián)電路中的總電壓，等于各個(gè)支路兩端的電壓，各支路電壓相等即：U=Ui=U2。要點(diǎn)詮釋：1、電壓與電流的對(duì)比：7物理黑礪電流符號(hào)VI在龜源兩供沮】產(chǎn)生使自由電荷發(fā)生定向暮助，是形陸電羸的康因?qū)w橘順的電改垃及符與供m安S電廟衰電稱串眠電路2、幾個(gè)常見電路元件的特殊處理我們?cè)诜治鲭娐愤B接情況時(shí)，往往是針對(duì)用電器而言的，其它元件如開關(guān)、電壓表、電流表

6、等這些攔路虎”，對(duì)我們分析比較復(fù)雜的電路來說負(fù)面影響很大，如果既可將有些元件從電路圖中拆掉，又能保證那些元件拆掉后不影響用電器的原連接情況的的話，原電路圖就可以得到簡(jiǎn)化，以便揭開廬山真面目”。為此，我們完全可以依據(jù)所拆元件的特性進(jìn)行簡(jiǎn)化，其方法是： 開關(guān)：若是開關(guān)閉合，就在原開關(guān)處畫一導(dǎo)線連通，若是開關(guān)斷開，就將此路完全去掉不要。 電壓表：由于電壓表的電阻很大，因此可把連電壓表處當(dāng)成開路，只須把電壓表拆掉即可。 電流表：由于電流表的電阻很小，因此可把連電流表處當(dāng)成短路，電流表拆下處要用導(dǎo)線連通。通過上述方法所得的簡(jiǎn)化圖表示出的用電器連接情況即為原電路中用電器連接情況。最好在草稿紙上處理，用鉛筆

7、先畫出原電路圖后，從電源正極開始，逐一依序增刪，直到電源負(fù)極為止?！镜湫屠}】類型一、串、并聯(lián)電路電壓i規(guī)律的應(yīng)用B. 1.如圖所示的電路圖，開關(guān)S接到a時(shí)，電壓表示數(shù)為9V,開關(guān)S接到b時(shí)，電壓表示數(shù)為4V,下列說法不正確的是（）A.電源電壓為9VC.燈L2兩端的電壓為4V燈L1兩端的電壓為4VD.燈L1和燈L2的總電壓為9V【思路點(diǎn)撥】當(dāng)開關(guān)S接到a時(shí)，兩燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓；當(dāng)開關(guān)接到b時(shí)，兩燈泡仍然串聯(lián)，電壓表測(cè)L2兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈Li兩端的電壓?！敬鸢浮緽【解析】當(dāng)開關(guān)S接到a時(shí)，兩燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，即電源的電壓U=9V，故A、D正確；當(dāng)開

8、關(guān)接到b時(shí)，兩電阻仍然串聯(lián)，電壓表測(cè)L2兩端的電壓，即燈L2兩端的電壓U2=4V，故C正確；.串聯(lián)電路的總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和，.燈Li兩端的電壓Ui=U-U2=9V-4V=5V，故B錯(cuò)誤?！究偨Y(jié)升華】本題考查了串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和電壓表的正確使用，關(guān)鍵是開關(guān)與不同的觸點(diǎn)連接時(shí)電壓表所測(cè)對(duì)象的判斷。舉一反三：【變式】在下圖所示的電路中，電源電壓為9V。開關(guān)閉合后，電壓表Vi示數(shù)為6V,V2示數(shù)為5V,燈Li兩端的電壓為V,L2兩端的電壓為V，燈L3兩端的電壓為V?！敬鸢浮?;2;3I2.如圖所示，三個(gè)燈泡是相同的，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電流表Ai、A2、A3的示數(shù)之比為,三個(gè)燈泡兩端的電壓之

9、比為?！舅悸伏c(diǎn)撥】看清三個(gè)小燈泡的串、并聯(lián)關(guān)系，明白三個(gè)電表所測(cè)的電路，搞清并聯(lián)電路電壓、電流規(guī)律是解題的關(guān)鍵?！敬鸢浮?:2:i;i:i:i【解析】三個(gè)燈泡兩端的電壓相同，所以電壓比為i:i:i;因?yàn)槿齻€(gè)燈泡規(guī)格相同所以通過每一個(gè)燈泡的電流相等設(shè)為I,A3測(cè)的是通過一個(gè)個(gè)燈泡的電流，示數(shù)為I；A2測(cè)的是通過兩個(gè)小燈泡的電流，示數(shù)為2I;Ai測(cè)的是通過三個(gè)小燈泡的電流，示數(shù)為3I,所以電流表示數(shù)為3:2:io【總結(jié)升華】此題考查了并聯(lián)電路的電流規(guī)律和電壓規(guī)律，首先分析電路圖，結(jié)合并聯(lián)電路電流、電壓規(guī)律解題。C. 類型二、綜合應(yīng)用/3.如圖所示為某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用電壓表測(cè)電壓時(shí)所設(shè)計(jì)的一個(gè)電路圖，

10、下列有關(guān)此電路的說法中不正確的是（A.電壓表不可能同時(shí)測(cè)得Li、L2兩端的電壓B.Si和S2不能同時(shí)閉合，否則電路將短路若Si和S2都斷開，電壓表示數(shù)為零若在測(cè)得Li兩端電壓后，只需斷開Si、閉合&,就能直接測(cè)出L2兩端的電壓【答案】D【解析】因?yàn)長(zhǎng)i、L2是串聯(lián)在電路中，則電壓表不可能同時(shí)與Li、L2并聯(lián)；故A選項(xiàng)正確，不符合題意；由圖可知：Si和S2同時(shí)閉合時(shí)會(huì)直接連通了電源的兩極，電流將不再經(jīng)過燈泡，發(fā)生短路，故B選項(xiàng)正確，不符合題意；若Si和&都斷開，電壓表不能連入電路，故電壓表不能測(cè)量，電壓表示數(shù)就為零，故C.則斷開選項(xiàng)正確；不符合題意；在測(cè)得Li兩端電壓時(shí)，電流是從

11、電壓表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出Si、閉合S2時(shí)，電流就會(huì)從電壓表的負(fù)接線柱流入，正接線柱流出；使電壓表的正負(fù)接線柱接反了，不能使用；故D選項(xiàng)錯(cuò)誤，符合題意?！究偨Y(jié)升華】根據(jù)電壓表的正確使用方法進(jìn)行分析，即電壓表與被測(cè)用電器并聯(lián)，且電流必須從正接線柱流入，負(fù)接線柱流出.電路有三種狀態(tài)：通路、斷路（也叫開路）和短路；所謂電源短路，就是用導(dǎo)線不經(jīng)過用電器直接將電源兩極相連。舉一反三：A. 【變式】如圖所示，電路正常工作。當(dāng)電鍵S由閉合到斷開時(shí)，電壓表V的示數(shù)將（）變大B.變小C.不變D.無法確定【答案】Ae4.小明在實(shí)驗(yàn)室連接如圖所示電路，閉合開關(guān)后，三盞燈都不亮，檢查電路各接線柱連接完好，電路

12、正常。估計(jì)可能是哪一盞燈出現(xiàn)故障。請(qǐng)你用一根導(dǎo)線或一個(gè)電壓表幫助他找出故障。判斷是什么故障（燈斷路或短路）并說明判斷方法?！敬鸢浮糠椒ㄒ弧⒗靡桓鶎?dǎo)線：把導(dǎo)線并聯(lián)到燈Li兩端時(shí)，若L2、L3燈亮，則燈Li斷路；若L2、L3燈不亮，則Li是完好的；再把導(dǎo)線并到L2兩端、L3兩端，依此法類推，直到找到斷路的燈泡為止。方法二、利用電壓表：把電壓表并到燈Li兩端時(shí)，若電壓表有示數(shù)，則燈Li斷路L2、L3是完好的；若電壓表無示數(shù)，則燈Li是完好的；再把電壓表并到L2兩端、L3兩端，依此法類推，直到找到斷路的燈泡為止。【解析】閉合開關(guān)后，三盞燈都不亮，說明三盞燈不可能是短路（若有一只小燈泡短路，其它燈泡應(yīng)

13、發(fā)光），只能是斷路；用導(dǎo)線和電壓表檢查電路故障，根據(jù)燈泡是否發(fā)光，電壓表是否有示數(shù)判斷，如下圖所示?！究偨Y(jié)升華】本題考查了學(xué)生利用導(dǎo)線、電壓表判斷電路故障的分析能力，電路故障分短路和斷路兩種情況，平時(shí)做實(shí)驗(yàn)時(shí)試一試，多總結(jié)、提高分析能力。舉一反三：【變式】如圖所示電路中，閉合開關(guān)S,兩盞燈Li和L2都發(fā)光，電壓表|的示數(shù)為5V,電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角度和電壓表恰好相同，則燈Li兩端的電壓為V,突然間兩盞燈都不發(fā)光了，兩個(gè)電壓表中一個(gè)示數(shù)沒有發(fā)生變化，而另外一個(gè)示數(shù)變?yōu)榱?，?jù)此判斷是哪盞燈發(fā)生了故障，是什么故障？【答案】4V;Li發(fā)生了斷路類型三、實(shí)驗(yàn)探究5.如圖所示，小陽在探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律”

14、實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S,用電壓表分別測(cè)出AB、BC、AC兩端的電壓分別為Uab=2.5V,Ubc=1.5V,Uac=4V，在表格中記錄數(shù)據(jù)后，接下來的實(shí)驗(yàn)步驟是（）整理器材，結(jié)束實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論換用電壓表的另一量程，再測(cè)出一組電壓值D.換用不同規(guī)格的小燈泡，再測(cè)出幾組電壓值因此在研究燈泡和不同【思路點(diǎn)撥】無論做什么實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論一定要具有普遍性，串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系時(shí)，為了使結(jié)論具有普遍性需采用相同燈泡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)?！敬鸢浮緿【解析】用電壓表測(cè)出AB、BC、AC兩端的電壓分別為Uab=2.5V,Ubc=1.5V,Uac=4V,說明兩個(gè)小燈泡不是同一個(gè)規(guī)格的，但一組數(shù)據(jù)具有很大的偶然性，因此為了得到普遍規(guī)律，接下來的操作是換用不同規(guī)格的小燈泡，再測(cè)出幾組電壓值，然后分析數(shù)據(jù)，這樣的結(jié)論才具有科學(xué)性，故選D?！究偨Y(jié)升華】探究串聯(lián)、并聯(lián)電路的電流、電壓的特點(diǎn)時(shí)要選擇相同規(guī)格的燈泡，不同規(guī)格的燈泡，不同的用電器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，才能使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更準(zhǔn)確。舉一反三：【變式】如圖所示是某實(shí)驗(yàn)中的三個(gè)電路圖，請(qǐng)仔細(xì)觀察后回答。(1) 該