第二节 探究串、并联电路电压的规律基础知识新坐标知识点1 串联电路中电压的规律规律:在串联电路中,电路中总电压等于各段电路电压之和。
公式表达为:n U U U U U ++++= 321总【说明】(1)物理规律具有普遍性,在实验时,需要更换的负载,即用不同规格两盏灯将L 1 、L 2更换,重做实验,进行多次测量。
(2)实验前设计好数据表格,这也是研究定量实验时必须要做的准备工作。
知识点2 并联电路中电压的规律规律:在并联电路中,电路中总电压等于各支路电压。
公式表达为:n U U U U U ===== 321总【注意】几个并联的用电器,其两端都相等;但两端电压相等的用电器,可能是并联,也可能是串联。
例如,两个完全相同的用电器串联,它们两端的电压也相等。
知识点3 用电压表检测电路中的正故障(1)电压表无示数,则说明电压表没有电流通过,可能是原因是:①断路:电压表的接线柱接触不良;被测电路以外有断路,电压表没能与电源(提供电压的装置)连通;②被测电路短路(或测的是导线两端电压)。
(2)电压表有示数,则说明电压表有电流通过,或者说电压表与电源是相通的。
如果出现断路,则断路处一定在电压表所测的电路部分,且此种情况下电压表示数接近电源电压值。
金指巧点 1.如图所示,电源电压为6V ,电压表示数为2.5V ,则( ) A .L 1 两端电压为2.5V B .L 1 两端电压为3.5V C .L 2两端电压为3.5VD .以上说法都不对点拔:①先排除电压表,并判断出电路的连接方式,L 1 、L 2串联;②再还原电压表,确定电压表所测范围。
电压表测L 2的两端电压,所以L 2的两端电压为2.5V ,而L 1 两端电压为6V -2.5V= 3.5V 。
答案:B 。
2.如图所示,S 闭合后,两个灯泡均发光,但过一段时间之后两灯都熄灭,电流表的示数为零。
用电压表测L 2两端电压,电压表的近似于电源电压,该电路的故障可能是:( ) A .电流表坏了或未接好。
B .L 2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触。
C .L 1和L 2的灯丝都被烧断。
D .L 1点拔:分析顺序:串联电路;由“两灯都熄灭,电流表的示数为零”判断电路为断路;由“电压表测L 2,电压表的近似于电源电压”判断L 2断路。
答案:BL 1U 1 L 2 U 2 UL S L 1 L 2 第2题图U 1U 2 L 1L 2UL 1 第1题图L 2 V典题精析试身手 典题精析一如图所示的电路中,当S 1闭合、S 2断开时,电压表示数为2.5V ;当S 1断开、S 2闭合时,电压表示数为6V 。
则灯L 1两端电压为 V ,灯L 2两端电压为 V ,电源电压为 V 。
【思路导析】当S 1闭合、S 2断开时,灯L 1和L 2串联,电压表测的是L 1两端的电压,即L 1两端电压为2.5 V ;当当S 1断开、S 2闭合时,灯L 1和L 2还是串联,电压表测的是L 1和L 2串联后的总电压,即电压表示数为6V ,灯L 2两端电压为U 2=U -U 1=6V -2.5 V =3.5 V 。
答案:2.5 V 3.5 V 6V变式训练一在探究“串联电路电压的规律”实验中:(1)要用电压表测灯L 2两端电压,连接电路如图甲所示,图中有一根导线连错了,请你在连错的导线上划“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正电路后,闭合开关,如图乙所示,电压表的示数为 V ,若两节电池为新电池,则灯L 1两端的电压是 V 。
典题精析二当如图所示的电路接通后,发现电压表V 1的读数比电压表V 2的读数要大些,原因可能有哪些种?【思路导析】并联电路中,各支路两端的电压相等,题目中出现的现象与规律相矛盾,分析原因应结合平时实验过程中所出现的现象,仔细分析可知有以下几种:①至少有一个表没调零;②两表的量程不同。
答案:有以下几种:①至少有一个表没调零;②两表的量程不同。
变式训练二在图“精题二图”中如果电压表V 1的示数为2.5V ,电压表V 2的示数 V ,电源电压应为 V 。
典题精析三如图所示,R 1、R 2、R 3为三个定值电阻,电压表V 1、电压表V 2为两个电压表,电源是由四节干电池串联成的电池组。
电压表V 1示数为3V ,电压表V 2的示数为5V ,则R 1、R 2、R 3的电压U 1、U 2、U 3分别是多大? 【思路导析】此题应把电压表从电路中取掉,很容易看出R 1、R 2、R 3串联在电路中,可画出它的等效电路。
(如右图) 从等效电路中又可看出,电压表V 1是测R 1和R 2的总电压,电压表V 2是测R 2和R 3的总电压。
U U V U U V 12233152+=+=⎧⎨⎩…………()()又根据电源是4节1.5V 的干电池串联而成,则解方程 得V U V U V U 321321===,,变式训练三如图所示电路中,两盏灯的连接方式是______联。
若两盏灯完全相同,电源电压为9V ,闭合开关后,电压表的示数为________V 。
SLL图甲图乙精题一图VS 1 L 1 S 2 L 2 L 1 L 2 精题二图V 1V 2S VAL 1L 2变式三图精典三图知能层级训练 轻松过关打基础1.一个小电动机工作时,要求电源电压是3V 。
则( )A .如果用干电池串联使用,至少要用2节。
B .如果用干电池并联使用,至少要用2节。
C .只用干电池并联,用多少节都不能使电动机正常工作。
D .以上说法都不正确。
2.如图所示,小明同学做实验时错把电压表串联在电路中,闭合开关后所发生的现象是( ) A .电流表指针有明显偏转,电压表指针几乎不动B .电压表指针有明显偏转,电流表指针几乎不动C .两表指针均有明显偏转D .两表指针均几乎不动3.同一电路中的两个灯泡,分别用电压表测其两端的电压, 发现两电压表的示数相同,则两灯泡 ( )A .一定是串联的B .一定是并联的C .可以是串联,也可以是并联D .串、并联都不能实现 4.如图所示,小丽在实验室中,闭合开关S 后,发现L 1不亮,L 2亮,电压表的指针几乎在“零”刻度不动,电流表指针则有明显的偏转.该电器中的故障可能是 ( ) A .灯泡L 1发生了短路 B .电流表烧坏了C .灯泡L 1的灯丝断了D .电压表烧坏了5.如图所示,当开关S 闭合后,用电压表测a 、b 两点间电压时,电压表示数为15 V ;测得a 、 c 间电压为11 V ;测得b 、d 间电压为9 V ,则灯 L 1、L 2、L 3两端电压分别是( )A .4 V 、5 V 、6 VB .6 V 、5 V 、4 VC .11 V 、20 V 、9 VD .5 V 、4 V 、6 V6.如图所示,S 闭合后,L 1和L 2的连接方式是______联,V 1测_______两端的电压,V 2测_______两端的电压.若V 1的示数是2.6 V ,V 2的示数是1.2 V ,电源电压是______V . 7.如图所示,电源电压为12 V 保持不变,当开关S 闭合后,L 1两端电压为 4 V ,则各电表的示数: V 1为_______V ,V 2为_______V , L 2两端电压为________V .8.如图甲所示的电路,闭合开关后两灯都能发光,并且两块电压表的指针所指的位置均如图乙所示,则L 1两端的电压是________V ,L 2两端的电压是________V .9.在图所示电路图中的“○”内,填上合适的电表(电流表或电压表)符号,并标明它们的“+”、“一”接线柱.快乐拓展练能力1. 如图所示,已知电源电压为10 V ,电压表V 1的示数是7 V ,电压表V 2的示数为8 V ,则 L 1、L 2、L 3两端电压分别为( ) A .2 V 、5 V 、3 V B .1 V 、6 V 、2 V C .5 V 、2 V 、3 V D .3 V 、2 V 、5 V 2.如图所示.下列说法正确的是 ( )A .只闭合S 1,电压表第4题图第2题图 第7题图V 1L 1 L 2V 2 S 乙第8题图 甲第6题图第5题图 第1题图 第9题图 第2题图L 1L 2L 2 S 2S 1L 2测L2两端的电压B.闭合S1、S2,三灯并联.电压表不能测电源电压C.只闭合S2,电压表测L1两端的电压D.断开S1、S2,三灯串联,电压表测总电压3.两个相同的灯泡串联起来接在某一电源上,每盏灯两端的电压为U1.若把它们并联起来接在同一电源上,设每盏灯两端的电压为U2,那么正确的是 ( )A.U1:U2=2:1B.U l:U2=1:lC.U1:U2=1:2D.U1:U l=1:44.如图所示,电压表V1、V2、V3分别测量的是______、_____和______两端电压,如果V1、V3示数分别为6 V和10 V,则V2示数为_______V.5.你试过将两只相同的电压表串联起来的情形吗?如果把两只完好的电压表串联接在电源两端,若电源电压为6V,则两只电压表的读数有什么特点呢?6.节日期间需要彩灯装饰,现有额定电压为6V 的彩灯若干,电源电压为220V,要使彩灯不烧坏,且使其尽可能正常工作,则应将多少个这样的彩灯接入电路?体验中考1.(2009年·四川绵阳)在探究“串联电路各电压的关系”时,吴强小组的同学分别按甲、乙、丙三个测量电路进行了正确的测量,测量结果U1、U2、U如右下表所示。
(1)该小组的同学分析数据后发现:串联电路各部分电压之和很接近但小于总电压。
这与他们猜想的“串联电路各部分电压之和等于总电压”不完全一致。
为此,他们重新检查实验电路,再进行了两次测量,测量数据基本没有变化。
老师提示:电压表接入电路测量时本身会对电路结构有影响。
请你帮他们重新设计测量电路图,把它画在的虚线方框中。
(2)该小组的同学按照你设计的测量电路正确进行测量,验证了他们的猜想。
但他们同时发现:“串联各部分电压是相等的”。
这个结论一定成立吗? (选填“一定”或“不一定”)。
为了检验这个结论是否成立,应该__________ __继续进行实验。
(3)根据表中数据,可以求得电压表内阻Rv与灯泡电阻R L的比值:LVRR。
(4)该组同学认为,即使按重新设计的测量电路测量,电压表同样会改变电路结构,因而也会影响各电压的测量值,但不会影响实验结论的正确性。
你认为会影响实验结论的正确性吗?__ __(选填“会”或“不会”)。
名题自我演练第4题图1.4节新干电池串联成电池组,总电压应为( ) A.1.5V B.2V C.6V D.8V 2.在电学实验中,遇到断路时,常用电压表来检测.某同学连接了如图所示的电路,闭合开关S后,发现灯不亮,为检查电路故障,他用电压表进行测量,结果是U ac =3V ,U cd =0,U ad =3V ,U bd =0,则此电路的故障可能是( ) A.开关S 接触不良 B.小灯泡灯丝断了 C.d、e 间出现断路 D.e 、f间出现断路3.如图所示电路中,当开关S 由断开到闭合时,电压表的示数将会( ) A .变大 B.变小C .不变D .无法确定4.如图所示电路,电源电压U 保持不变.闭合开关S ,要使R 1和R 2能继续工作,甲、乙两处可接入_____表;断开开关S ,仍要使R 1和R 2都能工作,甲、乙两处只可接入____表. 5.如图所示,L 1和L 2是______ 联,的a 端是 _接线柱,b 端是接线柱。