2025年中考物理熱點題型歸納與變式演練（全國）實驗14 探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電壓的特點（解析版）

實驗14探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電壓的特點知識點一、串聯(lián)電路的電壓規(guī)律1.實驗-探究串聯(lián)電路中用電器兩端電壓與電源兩端電壓的規(guī)律提出問題兩個或兩個以上用電器組成的串聯(lián)電路中，各用電器兩端電壓與電源兩端電壓有什么關系猜想與假設（1）與串聯(lián)電路電流關系一樣，處處相等；（2）各用電器兩端電壓之和可能等于電源兩端的電壓；（3）各用電器兩端的電壓可能與電源兩端的電壓相等設計實驗分別按甲、乙、丙所示電路圖連接實物電路，其中兩燈泡規(guī)格相同，測出A、B間的電壓UAB，B、C間的電壓UBC，A、C間的電壓UAC，并分析三者間有何關系；換用不同規(guī)格的小燈泡重復實驗，觀察上述關系是否仍然成立。進行實驗與收集證據（1）調節(jié)電壓表指針歸零；（2）按照電路圖連接好實物電路，并檢查電路是否連接無誤；（3）分別將電壓表接在A和B、B和C、A和C兩點，將測得的電壓記錄在數據表格中；（4）換用不同規(guī)格的小燈泡，重復上述步驟實驗次數A、B間電壓U1/VB、C間電壓U2/VA、C間電壓U/V11.51.53.021.81.23.032.10.93.0……歸納總結（1）由實驗數據可得：U=U1+U2；當兩個燈泡規(guī)格相同時，U1=U2；當兩個燈泡規(guī)格不同時，U1≠U2；（2）結論：串聯(lián)電路中，電源兩端電壓等于各個用電器兩端電壓之和，即U=U1+U22.注意事項（1）連接實物電路圖，可對照電路圖按一定的順序（從電源的“+”極到“-”極或從電源“-”極到“+”極），逐個順次連接；（2）在連接實物電路過程中，開關要處于斷開狀態(tài)，防止電路出現短路而燒壞電源；（3）電壓表要并聯(lián)在被測電路兩端，同時要注意讓電流從“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出，并采用試觸法選擇合適的量程；（4）閉合開關進行實驗之前，要檢查電路的正確性，確定沒有錯誤后，方可進行實驗；（5）實驗中，每次讀數后，應及時斷開開關，以節(jié)約用電；（6）記錄實驗數據時，要如實記錄，不能隨意改動數據，更不能“湊數”。知識點二、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律基本實驗探究并聯(lián)電路各支路用電器兩端電壓與電源兩端電壓的關系提出問題兩個或兩個以上用電器并聯(lián)，那么各支路用電器兩端電壓與電源電壓關系如何猜想與假設（1）各支路用電器兩端電壓可能都相等，且等于電源電壓；（2）各支路用電器兩端電壓不相等，它們的和等于電源電壓設計并進行實驗（1）如圖所示，選用兩個規(guī)格相同的小燈泡并聯(lián)在電路中，分別將電壓表并聯(lián)在A和B、C和D、E和F兩點，測出相應的電壓值（所用電壓為兩節(jié)串聯(lián)的干電池），將數據填入表中。（2）換上兩個規(guī)格不同的燈泡，所用電源仍為兩節(jié)串聯(lián)的干電池，重復上述步驟；（3）分別選用兩個規(guī)格相同和規(guī)格不同的小燈泡，所用電壓為三節(jié)干電池，重復上述步驟。實驗數據實驗次數A、B之間的的電壓U1/VC、之間的電壓U2/VE、F之間的電壓U/V1333233334.54.54.544.54.54.5……分析論證分析實驗數據可知，燈泡并聯(lián)在電路中時，各燈泡兩端電壓相等，且等于電源電壓，即U=U1=U2。該結論可表述為：并聯(lián)電路中，各支路兩端電壓相等。1．（2023?雅安）小雅和同學進行“探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律”的實驗。所用器材有：電壓恒為3V的電源，一個開關，兩只燈泡（L1和L2），兩只相同電壓表V1和V2（量程均為0～3V和0～15V），導線若干。（1）他們按圖甲所示的電路圖連接電路，用一只電壓表分別測AB、BC、AC間的電壓。每次拆接電壓表時，開關應處于狀態(tài)。（2）為測量L1兩端電壓，請在圖乙中用筆畫線代替導線將實物圖連接完整。（3）具有創(chuàng)新精神的小雅決定改進實驗。她按照圖丙所示電路圖連接好電路，閉合開關，發(fā)現電壓表V1和V2的指針偏轉角度相同，則可能的原因是電壓表（選填“V1”或“V2”）的量程選大了，此時電壓表V1和V2的示數分別為V和V。（4）解決問題后，小雅同學測出了AB間和AC間的電壓，為了測量BC間的電壓，斷開開關，接下來可以。A.保持B接線不動，將電壓表V1連線由A改接到CB.保持C接線不動，將電壓表V2連線由A改接到B（5）為了得到更普遍的規(guī)律，下列操作最合理的是。A.將燈泡L1和L2互換位置進行多次測量B.換用不同規(guī)格的燈泡進行多次測量（6）分析AB、BC、AC間的電壓關系，得出結論：在串聯(lián)電路中，各部分電路電壓之和等于總電壓?！窘獯稹拷猓海?）為了保護電路中各用電器的安全，每次拆接電壓表時，開關應處于斷開狀態(tài)。（2）燈泡L1和L2為串聯(lián)電路，電壓表測量L1兩端的電壓，故電壓表與L1并聯(lián)，根據電流從電壓表正接線柱流入，從負接線柱流出得到圖乙中電流從L1的右端流出，則L1的右端應與L2的右端連接，電路如圖所示：。（3）由圖可知電壓表V1測量的是燈泡L1兩端的電壓，電壓表V2測量的是燈泡L1和L2兩者電壓的總電壓，實驗發(fā)現兩電壓表指針偏轉角度相同，可能的原因是電壓表V2的量程選大了；電壓表V2的示數是V1的5倍，圖中電壓表V2測量的是燈泡L1和L2兩者電壓的總電壓，也是電源電壓，即電壓表V2的示數為3V，那么電壓表V1的示數為0.6V。（4）為了測量BC間的電壓，應該保持C接線柱不動，將電壓表V2的A點改接到B；如果保持B接線柱，將電壓表V1的連線由A改接到C會導致電壓表V1的正負接線柱接反。（5）換用不同規(guī)格的燈泡進行多次測量，由于測量數據多，可以使結論具有普遍性；將燈泡L1和L2互換位置進行多次測量，得到的數據本質還是同一次實驗的數據，結論不具有普遍性。故答案為：（1）斷開；（2）見解答圖；（3）V2；0.6；3；（4）B；（5）B。2．（2023?貴州）小明和小紅用如圖甲所示電路探究“串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”，用新干電池作為電源。（1）接線時，開關應處于（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)；小明檢查電路時發(fā)現（選填“電池”“開關”或“燈座”）安裝錯誤。（2）正確安裝后，閉合開關，兩燈均不發(fā)光，小明用電壓表試接A、B接線柱，發(fā)現指針偏轉情況如圖乙所示，則可判斷發(fā)生了斷（開）路。（3）排除故障后，小明選用兩只小燈泡，只通過增加電池進行多次實驗；小紅僅更換小燈泡進行多次實驗。他們將電壓表接在不同位置進行測量，實驗記錄如下表。小明認為：誤差允許范圍內，串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓相等且電壓之和等于電源電壓；小紅認為：串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓之和等于電源電壓。請判斷誰的觀點更具普遍性并說明理由：。小明實驗記錄：實驗次數UAB/VUCD/VUEF/V10.70.71.421.41.42.932.12.14.3小紅實驗記錄：實驗次數UAB/VUCD/VUAD/V41.80.92.751.41.42.861.11.72.8（4）對比兩表，從小明的第次實驗記錄發(fā)現，兩人使用的電池數量相同，測得的電源電壓卻不相等。請你分析：兩人所測電源電壓的差值對應電路中哪些部分的電壓？（用圖中字母表示）?！窘獯稹拷猓海?）在連接電路過程中，為保護電路，開關應處于斷開狀態(tài)；電池不能正極對正極，電池安裝錯誤；（2）實驗中若發(fā)現電壓表指針偏轉情況如圖乙所示，電壓表指針已經滿偏為3V，與電源電壓相等，說明電壓表與電源兩極連通，電壓表所測部分燈L1斷路；（3）小紅的結論更具普遍性，小紅選用規(guī)格不相同的燈泡進行了多次實驗；（4）每節(jié)新干電池為1.5V，結合表格發(fā)現小紅實驗中電源電壓與2節(jié)新干電池電壓接近，小明的第2次實驗中電壓2.9V與2節(jié)新干電池電壓接近；串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓之和等于電源電壓，實際情況下導線電阻較小但不為0，導線兩端也有一部分電壓，由表中信息可知小明將電壓表接在E、F兩接線柱間測電源電壓，而小紅將電壓表接在A、D兩接線柱間測電源電壓，結合甲圖可知，兩人所測電源電壓的差值對應電路中導線DF、EA兩端的電壓。故答案為：（1）斷開；電池；（2）燈L1；（3）小紅的結論更具普遍性，小紅選用規(guī)格不相同的燈泡進行了多次實驗；（4）2；DF、EA。3．（2023?長春）在“探究并聯(lián)電路中電壓的特點”實驗中，實驗電路如圖甲所示：（1）連接電路時開關應處于狀態(tài)。（2）要用電壓表測量小燈泡L1兩端的電壓，請用筆畫線代替導線在答題卡上將實物電路連接完整。（3）閉合開關，觀察到小燈泡L1發(fā)光、L2不發(fā)光，故障可能是。（4）排除故障后，用電壓表分別測量小燈泡L1、L2及電源兩端的電壓，電壓表示數均如圖乙所示，為V。更換不同規(guī)格的小燈泡多次測量，發(fā)現電壓表示數均如圖乙所示。由此得出結論并聯(lián)電路中各支路用電器兩端的電壓與電源兩端的電壓?！窘獯稹拷猓海?）連接電路時開關應處于斷開狀態(tài)。（2）要用電壓表測量小燈泡L1兩端的電壓，將電壓表并聯(lián)在該燈泡的兩端，使用0～3V接線柱，如圖所示：。（3）閉合開關，觀察到小燈泡L1發(fā)光、L2不發(fā)光，故障可能是L2斷路。（4）電壓表示數均如圖乙所示，為3V。更換不同規(guī)格的小燈泡多次測量，發(fā)現電壓表示數均如圖乙所示。由此得出結論并聯(lián)電路中各支路用電器兩端的電壓與電源兩端的電壓相等。故答案為：（1）斷開；（2）；（3）L2斷路；（4）3；相等。4．（2023?湖北）在“探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律”實驗中，小明連接了圖甲的電路，A、B、C、D為接線柱編號，1，2、3、4為導線編號。（1）為使結論具有普遍性，L1、L2應選擇規(guī)格（選填“相同”或“不同”）的燈泡；（2）閉合開關，電壓表指針如圖乙，造成這種現象的原因是；（3）修改電路并完成圖甲實驗后，小明斷開開關，未拆下電壓表，只改接某根導線的一端，也能測出總電壓。他的改接方法是?！窘獯稹拷猓海?）為了使探究得出的結論具有普遍性，L1、L2應選擇規(guī)格不相同的燈泡；（2）閉合開關，電壓表示數如圖乙所示，指針偏轉角度太小，說明電壓表選用的量程過大了，測量誤差較大；（3）串聯(lián)電路中，電源電壓等于各部分電路兩端電壓之和，若能測出總電壓，需要將電壓表并接在兩個燈泡兩端，他的改接方法可以是：將3號導線從D接線柱改接到B接線柱或A接線柱。故答案為：（1）不同；（2）電壓表選用的量程過大了；（3）將3號導線從D接線柱改接到B接線柱或A接線柱。5．（2023?天府新區(qū)模擬）如圖甲是“探究串聯(lián)電路電壓的關系”的實驗電路圖。（1）連接電路前，發(fā)現電壓表指針如圖乙所示，接下來的操作應該是。（2）連接好電路，且正確使用電壓表。閉合開關后，發(fā)現兩只燈泡都不亮，電壓表無示數。下列分析合理的是。A.電源電壓太低B.電壓表斷路C.某只燈泡短路D.某只燈泡斷路（3）排除故障后，分別測量出AB、BC、AC間的電壓，記錄實驗數據如下表。為了得到普遍規(guī)律，同學們對接下來的操作提出了一些想法，其中的想法不能達到目的。小天：更換不同規(guī)格的燈泡小新：交換兩只燈泡的位置小理：把一只燈泡換成滑動變阻器UAB/VUBC/VUAC/V1.21.83.0【解答】解：（1）連接電路前，發(fā)現電壓表指針如圖乙所示，接下來的操作應該是調零；（2）兩燈串聯(lián)，電壓表測L1的電壓，A.電源電壓太低，電壓表仍有示數，不符合題意；B.電壓表斷路，兩燈發(fā)光，不符合題意；C.若L1短路，L2發(fā)光；若L2短路，L1發(fā)光，電壓表有示數；不符合題意；D.若L2斷路，整個電路斷路，兩只燈泡都不亮，電壓表無示數，符合題意；故選：D；（3）排除故障后，分別測量出AB、BC、AC間的電壓，記錄實驗數據如下表。為了得到普遍規(guī)律，要換用不同規(guī)格的用電器多次測量；把一只燈泡換成滑動變阻器，可移動變阻器的滑片多次測量，而交換兩只燈泡的位置，燈的電壓不變，其中小新的想法不能達到目的。故答案為：（1）調零；（2）D；（3）小新。6．（2023?桂林一模）小桂和小林在“探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實驗中，都設計了如圖甲所示的電路，其中電源使用的都是干電池。實驗次數L1兩端電壓U1/VL2兩端電壓U2/V串聯(lián)總電壓U總/V11.41.42.821.41.42.832.22.24.4（1）圖甲中，開關控制（填“整個”或“部分”）電路；（2）連接電路前，小桂發(fā)現電壓表指針如圖乙所示，接下來他要對電壓表進行的操作是；（3）小桂完成了實驗，并把數據記錄在表中。表中第二組實驗電壓表選用量程測量；分析實驗數據得出實驗結論：①串聯(lián)電路兩端的總電壓各部分電路兩端電壓之和；②串聯(lián)電路中，各部分電路兩端電壓相等；（4）實驗結束后小桂和小林互相交流，小林指出結論②是錯誤的，造成結論錯誤的原因是；（5）根據數據可判斷第三組實驗時，至少用了節(jié)干電池串聯(lián)起來作為電源?！窘獯稹拷猓海?）圖甲中，兩燈串聯(lián)，開關接在干路中，故開關控制整個電路；（2）連接電路前，小桂發(fā)現電壓表指針如圖乙所示，即電流表指針沒有正對零刻度線，接下來他要對電壓表進行的操作是將電壓表調零；（3）由表中第二組實驗數據可在，串聯(lián)總電壓小于3V，故電壓表選用小量程測量；分析實驗數據有：1.4V+1.4V＝2.8V；1.4V+1.4V＝2.8V；2.2V+2.2V＝4.4V；得出實驗結論：①串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和；（4）之所以得出：串聯(lián)電路中，各部分電路兩端電壓相等；是因為選用燈泡的規(guī)格相同，實驗結論有偶然性；（5）根據表第三組實驗數據可知，電路的總電壓為4.4V，因一節(jié)干電池的電壓為1.5V，故至少用了3節(jié)干電池串聯(lián)起來作為電源。故答案為：（1）整個；（2）將電壓表調零；（3）?。坏扔?；（4）選用燈泡的規(guī)格相同；（5）3。7．（2023?灞橋區(qū)校級一模）在做“探究并聯(lián)電路中電流規(guī)律”實驗中，小明和小華合作完成了探究。（1）如圖甲是他們設計的電路圖，圖乙是他們測量電流時連接的實驗電路，此時電流表測量的是（選填“A”“B”或“C”）處的電流；（2）如圖甲，測出A、B、C三處電流后可以得出初步結論（只寫表達式），為了得到更普遍的規(guī)律，操作方法是：；（3）二人繼續(xù)探究“串聯(lián)電路的電壓關系”，實驗電路如圖丙所示，用某次實驗用電壓表測得UAB＝1.3V，UBC＝1.7V，UAC＝3V，得到串聯(lián)電路的電壓規(guī)律是（用文字表達）?！窘獯稹拷猓海?）電流表與待測電路串聯(lián)，圖乙是他們測量電流時連接的實驗電路，電流表與燈L2串聯(lián)，所以此時電流表測量的是B處的電流；（2）測出A、B、C三處電流后可以得出初步結論IC＝IA+IB，為了得到更普遍的規(guī)律，應當進行多次實驗，操作方法是：換用不同規(guī)格的燈泡進行實驗。（3）由測量的數據可知UAC＝UAB+UBC，由此可知，串聯(lián)電路的電壓規(guī)律是串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓。故答案為：（1）B；（2）IC＝IA+IB；換用不同規(guī)格的燈泡多次實驗；（3）串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓。8．（2023?白云區(qū)校級二模）在探究“串聯(lián)電路各部分電路兩端電壓關系”的實驗中，小明設計了如圖所示的電路，電源電壓保持不變。（1）連接電路時，開關應處于狀態(tài)；（2）正確連接電路后閉合開關，小明發(fā)現：電壓表示數為零，且只有一只燈泡發(fā)光。若故障只發(fā)生在L1或L2中的一處，則故障可能是；（3）排除故障后，他正確進行實驗操作，并將觀察到的數據記錄如表所示；實驗序號AB兩端電壓U1/VBC兩端電壓U2/VAC兩端總電壓U/V10.91.92.821.41.32.731.71.22.9分析表格數據可知：①初步結論是：在串聯(lián)電路中，（寫出關系式即可）；②實驗過程中，他（選填“有”或“沒有”）更換不同規(guī)格的燈泡進行實驗，你的判斷依據是：?！窘獯稹拷猓海?）為了保護電路，連接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)。（2）由電路圖可知，電壓表并聯(lián)在L1的兩端，正確連接電路后閉合開關，發(fā)現電壓表示數為零，且只有一只燈泡發(fā)光，說明沒有電流通過電壓表，且電路處于通路狀態(tài)，因此故障可能是L1短路。（3）①由表格數據可得，第一實驗有0.9V+1.9V＝2.8V，第二實驗有1.4V+1.3V＝2.7V，第三實驗有1.7V+1.2V＝2.9V，由以上分析可得初步結論是：在串聯(lián)電路中，各用電器兩端的電壓之和等于電源電壓，即U＝U1+U2；②由實驗數據可知，因為AB兩端電壓和BC兩端電壓不同，即分壓比不同，所以他有更換不同規(guī)格的燈泡進行實驗。故答案為：（1）斷開；（2）L1短路；（3）U＝U1+U2；有；分壓比不同。9．（2023?武侯區(qū)校級模擬）小美和小麗用如圖甲所示的電路探究“串聯(lián)電路的電壓關系”。（1）準備器材時，燈L1和燈L2應選用（選填“相同”或“不同”）的規(guī)格。（2）小美用電壓表測量L1兩端的電壓，閉合開關后，她發(fā)現電壓表出現了圖乙所示的現象，出現這種現象下一步要進行的操作是