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文檔簡介

實驗21探究串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律

實驗:探究串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律

【實驗目的】(1)探究串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系

(2)探究并聯(lián)電路各支路用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系

【實驗設(shè)計】

(一)探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律

將不同規(guī)格的小燈泡連接成串聯(lián)電路,并用電壓表分別測出不同小燈泡兩端的電壓,再用電壓表測

出電源電壓,分析它們之間的關(guān)系。

(二)探究并聯(lián)電路的電壓規(guī)律

將不同規(guī)格的小燈泡并聯(lián)在電路中,分別用電壓表測出不同規(guī)格的小燈泡兩端的電壓以及電源電壓,

分析它們之間的關(guān)系。

【實驗器材】電源、電壓表、開關(guān)、不同規(guī)格的小燈泡、導線若干

【進行實驗與收集證據(jù)】

(一)探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律

(1)按照電路圖連接電路。斷開開關(guān),檢查電路;

(2)測量燈Li兩端的電壓,記為S;

(3)測量燈L2兩端的電壓,記為上;

(4)測量燈Li、L2兩端的總電壓為U,記入表格;

(5)更換不同規(guī)格燈泡,重復步驟2、3、4;

(6)分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論。

實驗次數(shù)Li兩端電壓UiL2兩端電壓U2總電壓U

1

2

3

注意:多次測量的目的是使實驗結(jié)論更具有普遍性,避免偶然性。

(二)探究并聯(lián)電路的電壓規(guī)律

(1)按照電路圖連接電路。斷開開關(guān),檢查電路;

(2)測量燈Li兩端的電壓,記為5;

(3)測量燈L2兩端的電壓,記為5;

(4)測量燈Li、L2兩端的總電壓為U,記入表格;

(5)更換不同規(guī)格燈泡,重復步驟2、3、4;

(6)分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論。

實驗次數(shù)Li兩端電壓UiL2兩端電壓U2總電壓U

1

2

3

【分析論證】

(一)探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律

實驗次數(shù)Li兩端電壓UiL2兩端電壓U2總電壓U

11.21.83.0

21.51.53.0

30.92.13.0

L]L?

—0——?

"-%―I-G

--------u--------

串聯(lián)電路電源兩端的電壓等于燈泡Li兩端的電壓和燈泡L2兩端的電壓之和。

(二)探究并聯(lián)電路的電壓規(guī)律

實驗次數(shù)Li兩端電壓UiL2兩端電壓U2總電壓U

11.51.51.5

23.03.03.0

34.54.54.5

并聯(lián)電路電源兩端的電壓等于各支路小燈泡兩端的電壓o

【實驗結(jié)論】

(1)串聯(lián)電路電源兩端的電壓等于各用電器兩端的電壓之和:U=U1+U2

(2)并聯(lián)電路電源兩端的電壓等于各用電器兩端的電壓:U=Ui=U2

【注意事項】

(1)連接電路時,開關(guān)應(yīng)斷開。

(2)電壓表應(yīng)并聯(lián)在電路中。

(3)連接電路時應(yīng)按一定的順序,應(yīng)從電源正極(或負極)按電路圖將元件逐個連接起來,并使電

流從電壓表“+”接線柱流入,從“,接線柱流出。

(4)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)情況確認連接無誤后再閉合開關(guān),觀

察示數(shù)。

(5)正式接通電路前必須選用電壓表的大量程試觸,即手持開關(guān)眼看電壓表指針,若發(fā)現(xiàn)指針反

偏,則應(yīng)調(diào)整“+”“「接線柱;若超過量程,則要換更大的量程的電壓表;若偏轉(zhuǎn)角度過小,則應(yīng)該用小量

程。

(6)讀數(shù)時要客觀、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。

【交流評估】

(一)探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律

本次實驗更換不同規(guī)格的小燈泡測量多組數(shù)據(jù),目的是尋找普遍規(guī)律。實驗過程中電壓表指針反向

偏轉(zhuǎn),說明是正、負接線柱接反了,若一個燈泡發(fā)光,另一個燈泡不發(fā)光,用電壓表測得亮著的燈泡有

示數(shù),不亮的燈泡無示數(shù);若用電壓表測得某燈泡兩端有電壓,燈泡就是不亮,用手按住才亮,說明該

燈泡與燈座接觸不良。

(二)探究并聯(lián)電路的電壓規(guī)律

本次實驗更換不同規(guī)格的燈泡測量多組數(shù)據(jù),目的是尋找普遍規(guī)律;實驗中閉合開關(guān)后,若只有一

個燈泡亮,則說明另一個燈泡斷路。

目考向點撥

____________________J

《探究串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律》??紗栴}:

(1)開關(guān)連接前:斷開。

(2)電壓表的選擇及接法:根據(jù)實驗需要選擇合適量程,可以先用大量程試觸。從正接線柱流入,

從負接線柱流出。

(3)燈泡的選擇:應(yīng)選擇不同規(guī)格的燈泡。

(4)電壓變反偏:①閉合開關(guān)后反偏:電壓表正負接線柱接反了。②閉合開關(guān)前反偏:電壓表未

調(diào)零。

(5)電壓表指針超過量程:電壓表量程選擇小了。

(6)電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度很?。弘妷罕砹砍踢x擇太大了。

(7)串聯(lián)電路中,閉合開關(guān),如果一個燈泡短路,與該燈并聯(lián)的電壓表無示數(shù)。該燈開路。

(8)實驗結(jié)論:在串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓的總和。U=Ui+U2。并聯(lián)電路各支

路兩端的電壓都相等。U=Ui=U。

(9)實驗結(jié)論更具有普遍性:可以改變電源電壓或者換用不同規(guī)格燈泡多次進行實驗。

(10)電表讀數(shù)問題:讀電表時,要先確定量程,再看清分度值,最后根據(jù)指針位置正確讀數(shù)。

41典例精析

【典例1】

在探究“串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實驗中:

電壓如圖丙所示,則L1兩端的電壓為V;

(2)小芳發(fā)現(xiàn)同桌的小雨按照圖甲連接的實物圖丁是(選填“正確"或''錯誤”)的,此時閉合

開關(guān),電壓表的示數(shù)約為(選填“0V”或“電源電壓”);

(3)排除故障后,小雨完成了實驗,并把數(shù)據(jù)記錄在下表中。

"V"V心/v

1.41.42.8

分析實驗數(shù)據(jù)得出兩個實驗結(jié)論:

①串聯(lián)電路電源兩端的電壓______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(jié)束后小芳和小雨互相交流,小芳指出結(jié)論②是錯誤的,造成結(jié)論錯誤的原因是

另外,小雨的實驗在設(shè)計方案上還存在另一個不足之處是o

【典例2】

在“探究并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系''實驗中,實驗電路如圖甲所示。

甲乙

⑴為了使探究得出的結(jié)論具有普遍意義,Li、L2應(yīng)該選擇規(guī)格(選填“相同”或“不相同”)

的小燈泡;

(2)如果將電壓表并聯(lián)接在Li兩端,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖乙所示,那么接下來的操作是:斷

開開關(guān),(請選擇下列正確的選項);

A.將接“15”V接線柱的導線,改接到“3”V的接線柱

B.將電壓表的正負接線柱反接

(3)如表是同學正確操作后實驗中記錄下的數(shù)據(jù),請你指出同學在實驗中存在的問題:;修

正方案后繼續(xù)實驗,并歸納得出并聯(lián)電路中電壓的關(guān)系:(寫出關(guān)系式即可)。

4f對點練習)

【訓練1】

小丁同學在探究“串聯(lián)電路的電壓特點”的實驗中,設(shè)計了如圖甲所示的電路。

一~||------5°:缸

甲乙

UACN

UAB/VUBC/V

2.41.43.8

(1)在連接實物電路時,開關(guān)應(yīng)該o用電壓表測量A8間的電壓時,電壓表示數(shù)如圖乙

所示,為了使本次測量結(jié)果更精確,接下來應(yīng)該:o

(2)小丁正確連接電路后,分別測出A3、BC、AC間的電壓并記錄在如上表中,分析實驗數(shù)據(jù)得出

結(jié)論:串聯(lián)電路總電壓等于o為使結(jié)論更具有普遍性,應(yīng)該換用的小燈泡多

次測量。

(3)小丁為了不反復拆接電壓表,優(yōu)化實驗過程,設(shè)計了圖丙所示的電路,他的思路是:只閉合開

關(guān)S和S-電壓表測的電壓;只閉合開關(guān)s和邑,電壓表就可以測Lz的電壓。請你評估一下這種設(shè)

計存在的問題是:。

【訓練2】

小明同學在''探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實驗中,設(shè)計了如圖所示的電路。

(1)小明用電壓表測量Li兩端的電壓時,直接選用0~3V的量程,小麗說這樣不行,規(guī)范的操作方

法是;

(2)實驗過程中,小明發(fā)現(xiàn),電壓表示數(shù)為零,兩燈都不亮,假設(shè)只有一處故障,則故障可能

是;

(3)糾正錯誤,獲得第一組實驗數(shù)據(jù)后,他們接下來應(yīng)該;

(4)分析實驗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)伉+。2<。電源,你認為下列解釋合理的是o

A.實驗有誤差,應(yīng)繼續(xù)換不同規(guī)格的燈泡多次實驗

B.應(yīng)反復斷開、閉合開關(guān),測出各次電壓值

C.電壓表不準確,應(yīng)該換一個電壓表繼續(xù)實驗

D.實際的導線、開關(guān)、電源等元件也有電阻,兩端有較小電壓

【訓練3】

小李在探究“串聯(lián)電路的電壓特點”的實驗中,連接了如圖甲所示的電路,電源為兩節(jié)新干電池。

(1)小李在連上最后一根導線時,燈泡Li不發(fā)光、L2發(fā)光,且電壓表的示數(shù)為0,則小李在連接

電路時存在的錯誤是,此時電路中的故障可能是;

(2)小李排除故障并糾正錯誤后重新實驗,某次測量時,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電壓表的示數(shù)

是V;

(3)在測量完Li兩端的電壓后,小李想移動一根導線來測量兩個燈泡兩端的總電壓,請你在圖甲中

要移動的導線上畫“x”,并用筆畫線代替導線正確連接電路;

(4)完成實驗后,小李記錄的數(shù)據(jù)如表所示;

由此初步得出結(jié)論:串聯(lián)電路,(寫表達式);

此實驗在設(shè)計方案上存在的不足之處是,改進方法是o

UAB/NUCD/VUAD/N

0.52.53

【訓練4】

“探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律”實驗中,測量L2兩端電壓時實驗小組連接了如圖甲所示的電路:

實驗次數(shù)UNU21VU也源IV

11.71.23.0

21.91.03.0

31.51.43.0

40.92.03.0

5

(1)圖甲的電路有一根導線連接錯誤。請你在答題卡上將連錯的這根導線劃“x”,并用筆畫線代替導

線將電路連接正確;

(2)正確連接電路后閉合開關(guān),電壓表指針位置如圖乙所示,電壓表的示數(shù)為V;

(3)實驗小組4次測量的數(shù)據(jù)記錄如上表所示,接下來的第5次實驗,你認為應(yīng)該選擇兩個規(guī)格—

(選填“相同”或“不同”)的小燈泡完成實驗,這樣做的目的是o

(4)分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):電源電壓始終大于燈泡兩端電壓之和。有同學認為是實驗測量帶來的誤

差,你同意這種說法嗎?請說明理由:o

(5)實驗結(jié)束后,應(yīng)先,再拆除電路,整理器材。

【訓練5】

在“探究串聯(lián)電路中電壓的特點”實驗中,小明連接了如圖甲的電路;

(1)為使結(jié)論具有普遍性,L、L?應(yīng)選擇規(guī)格的燈泡進行實驗;

(2)閉合開關(guān),電壓表指針如圖乙,為使測量結(jié)果更準確,接下來的操作是:;

(3)為了節(jié)省時間,小明利用原來的電路圖,在測L兩端的電壓時,電壓表所接的8接點不動,只

斷開A接點,并把接線改接到。接點上,該方法能否測出L?兩端的電壓?。

【訓練6】

在“探究串聯(lián)電路電壓的特點”實驗中。

實驗序號"VUtRscCIVuAC/v

12.41.43.8

(1)設(shè)計的實驗電路圖如圖所示,根據(jù)電路圖連接實物電路時,開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài);

(2)實驗中,應(yīng)選擇(選填“相同”或“不同”)規(guī)格的燈泡;小明在連接電路過程中,發(fā)現(xiàn)

電壓表指針指向零刻度線左側(cè),這是因為;

(3)當測出燈兩端的電壓后,為了節(jié)省時間,保持電壓表的B連接點不動,只斷開A連接

點,并改接到C連接點上,測量燈L?兩端的電壓。這樣(選填“能”或“不能”)測出燈%兩端的

電壓;理由是;

(4)分別測出AB、BC、AC間的電壓并記錄在表格中,分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論:串聯(lián)電路總電壓

等于各部分電路兩端電壓之和。請對該實驗進行評價:。

【訓練7】

小明利用如圖甲所示電路圖探究“串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”,用兩節(jié)新干電池作為電源。

⑴實驗中,L「L?應(yīng)選擇規(guī)格(選填“相同”或“不同”)的小燈泡;

⑵小明連接的實物電路如圖乙所示,電路中(選填“電池”“開關(guān)”或“燈座”)安裝錯誤;

(3)正確安裝后,小明完成了三次實驗,數(shù)據(jù)如表格所示。進行多次實驗的目的是(選填

“尋找普遍規(guī)律”或“減小實驗誤差”)。分析實驗數(shù)據(jù),可得到串聯(lián)電路的電壓特點是:(用表

中物理量符號表示)。

實驗次數(shù)u./vUiSV

11.71.33.0

21.41.63.0

31.11.93.0

【訓練8】

小明和小軍同學進行“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(guān),兩只燈泡(Lj和LQ,兩只相同電壓表V]和V?(量程均為0~3V和0~15V),導線若干。

(1)小明按照圖甲的電路圖,使用電壓表測量燈泡L兩端的電壓,連接好實物圖如圖乙所示,經(jīng)檢

查發(fā)現(xiàn)一根導線連接有誤,請在該導線上打“x”,并用筆畫線代替導線連接正確的電路;

(2)正確連接完電路,小軍用一只電壓表分別測A3、BC、AC間的電壓,每次拆接電壓表時,開關(guān)

應(yīng)處于狀態(tài),為使探究得出的結(jié)論具有普遍意義,L、L?最好選擇規(guī)格(選填“相同”或

“不同”)的小燈泡;

(3)具有創(chuàng)新精神的小明改進了實驗,他按照圖丙所示電路圖連接好電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表

Y和V?的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,可能的原因是電壓表(選填"Y”或"V「)的量程選大了,此時電

壓表V]和V?示數(shù)分別為V和(4)V;

(4)解決問題后,小軍同學測出了AB間和AC間的電壓,為了測量2C間的電壓,斷開開關(guān),接下

來可以;

A.保持B接線不動,將電壓表VI連線由A改接到C

B.保持C接線不動,將電壓表V?連線由A改接到B

C.以上兩種操作均可

(5)為了得到更普遍的規(guī)律,接下來的操作是;

(6)分析A3、BC、AC間的電壓關(guān)系,得出結(jié)論:(寫關(guān)系式)。

【訓練9】

如圖甲,是小華“探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律”的實驗電路圖。

⑴選用(選填“相同”或“不同”)規(guī)格的小燈泡燈L、L?連入電路;根據(jù)的電壓選擇

電壓表的量程;連接電路時,開關(guān)應(yīng)______o

(2)閉合開關(guān)后,小華發(fā)現(xiàn)兩燈均不亮。于是他用電壓表分別測量兩點、兩點、AC兩點間

電壓,測得UAB=3V、UBC=。、"AC=3V。經(jīng)檢查,只有L和L?兩燈中的一盞出現(xiàn)故障,則故障可

能是(請指明故障燈和故障原因)。

(3)某次測量時電壓表示數(shù)如圖乙所示,電壓表示數(shù)為V。

(4)排除故障,經(jīng)多次實驗,小華采集了一些實驗數(shù)據(jù)如下表。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)初步得出的實驗結(jié)論

是:。(用文字敘述)

實驗次數(shù)%/VUD“C/VUACIN

10.82.23.0

21.02.03.0

31.21.83.0

【訓練10】

在探究串聯(lián)電路電壓特點的實驗中,所用器材有:電壓恒定的電源、開關(guān)、小燈泡、電壓表、導

線若干。

(1)按圖甲連接圖乙電路,電壓表測量兩點間的電壓,請將圖乙電路連接完整―

(2)小陽連接好最后一根導線時兩個燈泡都亮了,小陽的操作存在的問題是

(3)某次實驗電壓表的示數(shù)如圖丙所示,其示數(shù)為V;

(4)小雨由實驗得到的數(shù)據(jù)如下表,分析實驗數(shù)據(jù)可初步得出結(jié)論:;

BC

UAB/NUNUAc/V

1.21.83.0

(5)為了驗證該結(jié)論是否具有普遍性,下列做法不可行的是_(選填序號)。

A.與其他小組交流實驗數(shù)據(jù)和結(jié)論

B.不更換器材進行多次測量

C.改變電源電壓或更換不同規(guī)格的小燈泡進行多次實驗

Y真題感悟)

1.(2024?山東東營)某小組在“探究并聯(lián)電路中電壓的特點”實驗中。

(1)如圖甲,根據(jù)電路圖,用筆畫線表示導線,將實物連接起來;

(2)連接電路時,開關(guān)處于狀態(tài);

(3)正確連接好電路后,閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,為V;

(4)測得燈泡Li兩端電壓后,再測得燈泡L2兩端電壓和A、B兩端電壓,記錄數(shù)據(jù)。改變兩個小燈

泡的規(guī)格,重復以上操作,其目的是;

(5)評估交流環(huán)節(jié),有同學提出:實驗中連接完電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表指針反向偏轉(zhuǎn),原因

是.O

2.(2024?陜西)在“探究串聯(lián)電路電壓的特點”實驗中。

圖1圖2

實驗次數(shù)〃/vu/v

11.61.02.6

21.31.32.6

31.41.22.6

(1)將電壓表接入電路前,觀察到指針位置如圖1所示,為保證測量結(jié)果準確,接下來應(yīng)進行的操

作是;

(2)實驗電路如圖2所示,請用筆畫線代替導線將電路連接完整,使電壓表測量小燈泡L1兩端的電

壓;

(3)用電壓表分別測出小燈泡Li兩端的電壓S,L2兩端的電壓%,Li和L2兩端的總電壓U。換用

不同規(guī)格的小燈泡多次實驗,記錄實驗數(shù)據(jù),如表所示。分析數(shù)據(jù)可知,串聯(lián)電路兩端的總電壓與各

部分電路兩端的電壓的關(guān)系為(用本題中給出的字母寫出關(guān)系式)。換用不同規(guī)格的小燈泡多

次實驗的目的是=

3.(2024?廣東)探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律;

JL]

-1|__

甲乙丙

(1)根據(jù)圖甲所示的電路圖,用筆畫線代替導線將圖乙所示電路連接完整;________

(2)連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于___________狀態(tài),正確連接電路后,閉合開關(guān),若燈L?斷路,則

L兩端___________(選填“有”或力E")電壓;

(3)用電壓表分別測出電壓UAB、UBC和UAC。其中測UAB時,電壓表的示數(shù)如圖丙所示,示數(shù)為

V。接著更換不同規(guī)格的燈泡并多次實驗,數(shù)據(jù)記錄見表;

實驗次序電壓口筋/v電壓“BC/V電壓“AC/V

11.72.9

21.31.62.9

31.11.82.9

①分析表中數(shù)據(jù),得到初步結(jié)論:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓___________;

②為使結(jié)論更具普遍性,小明將燈泡換成其他類型用電器并多次實驗。此外,還可

以O(shè)

4.(2023?海南)小海和小南探究串聯(lián)電路電壓的特點,選用一個“2.5V0.3A”的小燈泡和一個10。

的定值電阻串聯(lián),按照圖甲電路圖進行實驗。

甲乙

(1)用筆畫線代替導線,將圖乙中實物電路連接完整。()

(2)用電壓表測量定值電阻油兩端電壓時,閉合開關(guān),小燈泡忽明忽暗,電壓表指針搖擺不

定。小海認為電路故障是線路接觸不良,小南認為是小燈泡斷路。判斷正確的是(選填“小?!?/p>

或“小南”)。

(3)排除故障后,通過測量得到一組數(shù)據(jù)如下表:

實驗序號

12.4V2.0V4.4V

根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:串聯(lián)電路的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和。

這樣得出結(jié)論(選填“合理”或“不合理”),理由是:。

5.(2023?湖北十堰)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(jié)論具有普遍性,L、L?應(yīng)選擇規(guī)格(選填“相同”或“不同”)的燈泡;

(2)閉合開關(guān),電壓表指針如圖乙,造成這種現(xiàn)象的原因是;

(3)修改電路并完成圖甲實驗后,小明斷開開關(guān),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o

6.(2023?四川雅安)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(guān),兩只燈泡(Li和L?),兩只相同電壓表V]和V?(量程均為。~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A8、BC、AC間的電壓。每次拆接

電壓表時,開關(guān)應(yīng)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(guān),發(fā)現(xiàn)電

壓表Vj和V2的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,則可能的原因是電壓表(選填或“%”)的量程選大

了,此時電壓表V、和V2的示數(shù)分別為V和V;

(4)解決問題后,小雅同學測出了間和AC間的電壓,為了測量間的電壓,斷開開關(guān),接

下來可以;

A.保持8接線不動,將電壓表VI連線由A改接到C

B.保持C接線不動,將電壓表V?連線由A改接到8

(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L?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(guān)系,得出結(jié)論:在串聯(lián)電路中,各部分電路電壓之和等于總電

壓。

7.(2023?吉林長春)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(guān)應(yīng)處于狀態(tài);

(2)要用電壓表測量小燈泡Li兩端的電壓,請用筆畫線代替導線將實物電路連接完整;

(3)閉合開關(guān),觀察到小燈泡Li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Li、L2及電源兩端的電壓,電壓表示數(shù)均如圖乙所

示,為Vo更換不同規(guī)格的小燈泡多次測量,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)均如圖乙所示。由此得出結(jié)

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___________=

8.(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(guān)應(yīng)處于(選填“斷開”或“閉合”)狀態(tài);小明檢查電路時發(fā)現(xiàn)

(選填“電池”“關(guān)”或“燈座”)安裝錯誤;

(2)正確安裝后,閉合開關(guān),兩燈均不發(fā)光,小明用電壓表試接A、B接線柱,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)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(nèi),串聯(lián)

電路中各用電器兩端電壓相等且電之和等于電源電壓;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理由:o

小明實驗記錄:

實驗次數(shù)UAB/NUCDNUADN

10.70.71.4

21.41.42.9

32.12.14.3

小紅實驗記錄:

實驗次數(shù)UABNUCD/NUAD/V

41.80.92.7

51.41.42.8

61.11.72.8

(4)對比兩表,從小明的第次實驗記錄發(fā)現(xiàn),兩人使用的電池數(shù)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(yīng)電路中哪些部分的電壓?(用圖

中字母表示)。

9.(2023?四川成都)某小組同學利用如圖所示電路探究串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系。

(1)下列操作不思理的是

A.連接電路時,開關(guān)S處于斷開狀態(tài)

B.連接電壓表時,試觸后再選擇合適量程

C.將電壓表A接點連線轉(zhuǎn)接至C接點,測量L2兩端電壓

(2)測量燈泡L兩端電壓時,兩燈突然熄滅,電壓表示數(shù)變?yōu)?,若故障可能是由某只燈泡“短

路”或“開路”引起的,則發(fā)生故障的燈泡及故障類型是;

(3)該小組同學用電阻箱代替故障燈泡,繼續(xù)進行實驗,記錄數(shù)據(jù)如下表所示。

RC

實驗次數(shù)UgNUDCN"N

第1次0.82.02.8

第2次1.01.82.8

第3次1.41.42.7

分析表中實驗數(shù)據(jù),在誤差允許范圍內(nèi),可得出的結(jié)論是。

A.串聯(lián)電路中各處電流相等B.燈泡阻值隨燈泡兩端電壓增大而增大

C.串聯(lián)電路中電阻值越大的部分兩端電壓越大D.串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端

的電壓之和

10.(2024?河北)在“探究串聯(lián)電路電壓的特點”實驗中。小明設(shè)計了圖甲所示的電路。其中幾

為定值電阻,R為滑動變阻器,L為小燈泡。

(1)根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導線,將圖乙所示的實物圖補充完整____;

(2)連接好電路后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片至某一位置,記錄電流表的示數(shù);選擇

合適的量程,用電壓表分別測出ab、be、cd、ac、bd、ad間的電壓。將這些數(shù)據(jù)記入下表。改變滑動

變阻器滑片的位置,在保證電路安全的情況下再做幾次實驗。讀取數(shù)據(jù)①時電壓表的示數(shù)如圖所示,

示數(shù)為V;

50

數(shù)據(jù)序號電流/AUab/NUbc/NUcd/NUacNUbd/NUadN

10.201.02.51.03.53.54.5

20.24①1.51.2②2.74.5

30.302.50.5③3.02.04.5

(3)根據(jù)數(shù)據(jù)可知&的阻值為Q;

(4)根據(jù)第1組的實驗數(shù)據(jù)可初步得出結(jié)論:串聯(lián)電路中,總電壓等于這部分電路中的各用電

器兩端電壓之和。再做幾次實驗的目的是;

(5)讀取數(shù)據(jù)(選填"②”或“③”)時,電壓表指針沒有對準刻度線;

(6)根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù),寫出一條你還能發(fā)現(xiàn)的規(guī)律:;

【拓展】燈泡Li和L2的額定功率相等,額定電流分別為0.2A和0.3A,小明利用圖甲中的燈泡

L,對Li和L2的發(fā)光情況進行研究。將L、Lj、L2與某一可調(diào)壓電源連接成如圖所示的電路,只閉合

Si,調(diào)節(jié)電源電壓至某一值時,通過電壓表判斷出Li正常發(fā)光;斷開Si,閉合S2,發(fā)現(xiàn)不用改變電

源電壓,L2也恰好正常發(fā)光。則L1正常發(fā)光時的電阻為Qo

實驗21探究串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律

實驗梳理

E_________________J

實驗:探究串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律

【實驗目的】(1)探究串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系

(2)探究并聯(lián)電路各支路用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系

【實驗設(shè)計】

(-)探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律

將不同規(guī)格的小燈泡連接成串聯(lián)電路,并用電壓表分別測出不同小燈泡兩端的電壓,再用電壓表測

出電源電壓,分析它們之間的關(guān)系。

(二)探究并聯(lián)電路的電壓規(guī)律

將不同規(guī)格的小燈泡并聯(lián)在電路中,分別用電壓表測出不同規(guī)格的小燈泡兩端的電壓以及電源電壓,

分析它們之間的關(guān)系。

3

【實驗器材】電源、電壓表、開關(guān)、不同規(guī)格的小燈泡、導線若干

【進行實驗與收集證據(jù)】

(一)探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律

(1)按照電路圖連接電路。斷開開關(guān),檢查電路;

(2)測量燈Li兩端的電壓,記為S;

(3)測量燈L2兩端的電壓,記為上;

(4)測量燈Li、L2兩端的總電壓為U,記入表格;

(5)更換不同規(guī)格燈泡,重復步驟2、3、4;

(6)分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論。

實驗次數(shù)Li兩端電壓UiL2兩端電壓U2總電壓U

1

2

3

注意:多次測量的目的是使實驗結(jié)論更具有普遍性,避免偶然性。

(二)探究并聯(lián)電路的電壓規(guī)律

(1)按照電路圖連接電路。斷開開關(guān),檢查電路;

(2)測量燈Li兩端的電壓,記為5;

(3)測量燈L2兩端的電壓,記為5;

(4)測量燈Li、L2兩端的總電壓為U,記入表格;

(5)更換不同規(guī)格燈泡,重復步驟2、3、4;

(6)分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論。

實驗次數(shù)Li兩端電壓UiL2兩端電壓U2總電壓U

1

2

3

【分析論證】

(一)探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律

實驗次數(shù)Li兩端電壓UiL2兩端電壓U2總電壓U

11.21.83.0

21.51.53.0

30.92.13.0

L]L?

—0——?

"-%―I-G

--------u--------

串聯(lián)電路電源兩端的電壓等于燈泡Li兩端的電壓和燈泡L2兩端的電壓之和。

(二)探究并聯(lián)電路的電壓規(guī)律

實驗次數(shù)Li兩端電壓UiL2兩端電壓U2總電壓U

11.51.51.5

23.03.03.0

34.54.54.5

并聯(lián)電路電源兩端的電壓等于各支路小燈泡兩端的電壓。

【實驗結(jié)論】

(1)串聯(lián)電路電源兩端的電壓等于各用電器兩端的電壓之和:U=Ui+U2

(2)并聯(lián)電路電源兩端的電壓等于各用電器兩端的電壓:U=Uj=U2

【注意事項】

(1)連接電路時,開關(guān)應(yīng)斷開。

(2)電壓表應(yīng)并聯(lián)在電路中。

(3)連接電路時應(yīng)按一定的順序,應(yīng)從電源正極(或負極)按電路圖將元件逐個連接起來,并使電

流從電壓表“+”接線柱流入,從接線柱流出。

(4)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)情況確認連接無誤后再閉合開關(guān),觀

察示數(shù)。

(5)正式接通電路前必須選用電壓表的大量程試觸,即手持開關(guān)眼看電壓表指針,若發(fā)現(xiàn)指針反

偏,則應(yīng)調(diào)整接線柱;若超過量程,則要換更大的量程的電壓表;若偏轉(zhuǎn)角度過小,則應(yīng)該用小量

程。

(6)讀數(shù)時要客觀、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。

【交流評估】

(一)探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律

本次實驗更換不同規(guī)格的小燈泡測量多組數(shù)據(jù),目的是尋找普遍規(guī)律。實驗過程中電壓表指針反向

偏轉(zhuǎn),說明是正、負接線柱接反了,若一個燈泡發(fā)光,另一個燈泡不發(fā)光,用電壓表測得亮著的燈泡有

示數(shù),不亮的燈泡無示數(shù);若用電壓表測得某燈泡兩端有電壓,燈泡就是不亮,用手按住才亮,說明該

燈泡與燈座接觸不良。

(二)探究并聯(lián)電路的電壓規(guī)律

本次實驗更換不同規(guī)格的燈泡測量多組數(shù)據(jù),目的是尋找普遍規(guī)律;實驗中閉合開關(guān)后,若只有一

個燈泡亮,則說明另一個燈泡斷路。

考向點撥

《探究串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律》??紗栴}:

(1)開關(guān)連接前:斷開。

(2)電壓表的選擇及接法:根據(jù)實驗需要選擇合適量程,可以先用大量程試觸。從正接線柱流入,

從負接線柱流出。

(3)燈泡的選擇:應(yīng)選擇不同規(guī)格的燈泡。

(4)電壓變反偏:①閉合開關(guān)后反偏:電壓表正負接線柱接反了。②閉合開關(guān)前反偏:電壓表未

調(diào)零。

(5)電壓表指針超過量程:電壓表量程選擇小了。

(6)電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度很小:電壓表量程選擇太大了。

(7)串聯(lián)電路中,閉合開關(guān),如果一個燈泡短路,與該燈并聯(lián)的電壓表無示數(shù)。該燈開路。

(8)實驗結(jié)論:在串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓的總和。U=Ui+U2。并聯(lián)電路各支

路兩端的電壓都相等。U=Ui=Uz。

(9)實驗結(jié)論更具有普遍性:可以改變電源電壓或者換用不同規(guī)格燈泡多次進行實驗。

(10)電表讀數(shù)問題:讀電表時,要先確定量程,再看清分度值,最后根據(jù)指針位置正確讀數(shù)。

典例精析

【典例1】

在探究“串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實驗中:

510510______

照-2例哪〃紜匕“刪

"一L2c\V3'o、

T-,,軟岸:

)缸

甲乙尸VT

(1)在閉合開關(guān)前發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示,原因是一糾正錯誤后,該同學所測L1兩端的

電壓如圖丙所示,則L1兩端的電壓為V;

(2)小芳發(fā)現(xiàn)同桌的小雨按照圖甲連接的實物圖丁是(選填“正確"或''錯誤”)的,此時閉合

開關(guān),電壓表的示數(shù)約為(選填“0V”或“電源電壓”);

(3)排除故障后,小雨完成了實驗,并把數(shù)據(jù)記錄在下表中。

"V"V心/v

1.41.42.8

分析實驗數(shù)據(jù)得出兩個實驗結(jié)論:

①串聯(lián)電路電源兩端的電壓______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(jié)束后小芳和小雨互相交流,小芳指出結(jié)論②是錯誤的,造成結(jié)論錯誤的原因是o

另外,小雨的實驗在設(shè)計方案上還存在另一個不足之處是o

【答案】(D電壓表使用前沒有調(diào)零2

(2)錯誤電源電壓

(3)等于

(4)選用小燈泡的規(guī)格相同實驗次數(shù)太少,所得結(jié)論不具有普遍性

【解析】(1)[1]在閉合開關(guān)前發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示,指針沒有指在零刻度線處,即電壓

表使用前沒有調(diào)零。

[2]糾正錯誤后,該同學所測L1兩端的電壓如圖丙所示,選用小量程,分度值為0.1V,示數(shù)為

2V,即L1兩端的電壓為2V。

(2)[1][2]圖甲中,兩燈泡串聯(lián),電壓表測量燈泡Li電壓;圖丁中,燈泡Li與電壓表串聯(lián)后,

再與燈泡L2并聯(lián),故丁圖的連接錯誤。電壓表的電阻比燈泡電阻大得多,因此電壓表兩端的電壓幾乎

等于電源電壓。

(3)由表格中數(shù)據(jù)得

UAB+UBC=UAC

即串聯(lián)電路電源兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和。

(4)[1]兩燈泡的電壓相等是因為選用燈泡的規(guī)格相同,使實驗結(jié)論②出錯。

[2]實驗時,要得到普遍規(guī)律,要選用不同規(guī)格的燈泡進行實驗,實驗中只進行一次實驗,會使實

驗結(jié)論存在偶然性。

【典例2】

在“探究并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系”實驗中,實驗電路如圖甲所示。

實驗次數(shù)IhN

Ui/NU3/N

12.22.22.2

⑴為了使探究得出的結(jié)論具有普遍意義,Li、L2應(yīng)該選擇規(guī)格(選填“相同”或“不相同”)

的小燈泡;

(2)如果將電壓表并聯(lián)接在Li兩端,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖乙所示,那么接下來的操作是:斷

開開關(guān),(請選擇下列正確的選項);

A.將接“15”V接線柱的導線,改接到“3”V的接線柱

B.將電壓表的正負接線柱反接

(3)如表是同學正確操作后實驗中記錄下的數(shù)據(jù),請你指出同學在實驗中存在的問題::修

正方案后繼續(xù)實驗,并歸納得出并聯(lián)電路中電壓的關(guān)系:(寫出關(guān)系式即可)。

【答案】⑴不相同

(2)A

(3)實驗次數(shù)太少,結(jié)果不具有普遍性U尸lh=U3

【解析】(1)為避免偶然因素影響,使結(jié)論具有普遍性,應(yīng)選擇規(guī)格不同的燈泡進行實驗。

(2)由圖可知,電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度太小,說明選用的量程過大,測量誤差太大,為了使實驗結(jié)

果更準確,應(yīng)斷開開關(guān),電壓表換用0?3V的量程,故A符合題意,B不符合題意。故選

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