
一道電光像把利刃刺破了黑色的天幕,大地也被閃電照得通亮。緊接著,震耳欲聾的巨雷在耳邊炸響……自然界真是奇妙無窮。你想知道雷電有多么強(qiáng)大嗎?雷電的電壓能達(dá)到多高?雷電和家里用的電在本質(zhì)上一樣嗎?讓我們一起探索這些有趣的問題吧!
1. 能正確將電壓表接入待測電路,能畫出相應(yīng)的電路圖。2. 能正確使用電壓表測量串、并聯(lián)電路中用電器兩端的電壓, 進(jìn)一步練習(xí)連接電路和使用電壓表的技能。3. 能通過實(shí)驗(yàn)探究,歸納總結(jié)串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律。
如圖所示,把兩個規(guī)格不同的小燈泡L1和L2串聯(lián)起來接到電源上。閉合開關(guān)后,觀察兩個小燈泡的發(fā)光情況有什么不同?
通過前面的學(xué)習(xí)我們知道,通過這兩個燈泡的電流是相等的,但是為什么發(fā)光亮度不同呢?你有沒有想過它們兩端的電壓是否有關(guān)系呢?
1. 實(shí)驗(yàn)探究: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(1)提出問題:如圖所示,兩個燈泡串聯(lián)后接在電源兩端,兩燈泡兩端的電壓與電源兩端電壓有什么關(guān)系? (2)猜想與假設(shè)猜想1:串聯(lián)電路中的總電壓等于 各用電器兩端的電壓之和。猜想2:串聯(lián)電路中的總電壓與各用 電器兩端的電壓相等。猜想3:……
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路并畫出電路圖。②選用不同規(guī)格的小燈泡L1、L2連接電路。根據(jù)電源電壓選擇電壓表的量程。③將電壓表的兩端分別連到A與B、B與C、A與C,測量電壓U1、U2、U。④改變兩個小燈泡的規(guī)格,重做上述實(shí)驗(yàn)。
(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)①根據(jù)電路圖連接電路,閉合電鍵,測出AB兩點(diǎn)間(即L1兩端)的電壓并記錄;
②根據(jù)電路圖連接電路,閉合電鍵,測出BC兩點(diǎn)間(即L2兩端)的電壓并記錄;
③根據(jù)電路圖連接電路,閉合電鍵,測出AC兩點(diǎn)的電壓(電源兩端電壓)并記錄;
(5)分析論證通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可得出結(jié)論:數(shù)學(xué)表達(dá)式: U=U1+U2 (6)交流與評估①采用不同規(guī)格的小燈泡多次測量的目的是使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性,防止偶然性。②換用不同規(guī)格的小燈泡時,各小燈泡兩端的電壓會發(fā)生改變,但電源兩端的電壓(總電壓)是不變的。③采用改變電源電壓的方法也能達(dá)到多次測量的目的。
串聯(lián)電路中電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓之和.
實(shí)驗(yàn)演示——《探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律》
2. 串聯(lián)電池組的電壓(1)做一做把一節(jié)干電池的負(fù)極和另一節(jié)干電池的正極連在一起組成電池組。分別測量每節(jié)干電池兩端的電壓,然后測量這個電池組的電壓。它們之間有什么關(guān)系?2節(jié)干電池串聯(lián),電池組電壓為U=1.5V×2=3V3節(jié)干電池串聯(lián),電池組電壓為U=1.5V×3=4.5V(2)結(jié)論:串聯(lián)電池組兩端的電壓等于每節(jié)電池兩端電壓之和,即 U=1.5V×n(n為電池節(jié)數(shù))
【例題1】如圖所示,用電壓表分別測量L1兩端的電壓U1、L2兩端的電壓U2以及L1、L2串聯(lián)的總電壓U,請根據(jù)表盤讀數(shù)回答下列問題:(1)L1兩端的電壓U1是多大?(2)L2兩端的電壓U2是多大?(3)L1、L2串聯(lián)的總電壓U是多大?(4)電源電壓是多大?
(1)V1的示數(shù)為1.3V,因此L1兩端的電壓U1是1.3V;(2)V2的示數(shù)為1.7V,因此L2兩端的電壓U2是1.7V;(3)由于兩燈泡串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,可知L1、L2串聯(lián)的總電壓U=U1+U2=1.3V+1.7V=3V(4)電源電壓等于L1、L2串聯(lián)的總電壓,所以電源電壓是3V。
(1)在圖1畫出電壓表,使其測AB間的電壓________。(2)選擇器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,L1與L2的規(guī)格要不同的,目的是_______。(3)連接好電路后,閉合開關(guān),若兩燈均不亮,電壓表示數(shù)為零,則電路故障可能是________。(假設(shè)故障只發(fā)生在燈L1或L2處)(4)更換不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示,分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:在串聯(lián)電路中________。
【例題2】小順利用圖1所示電路“探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律”。
串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和.
(1)電壓表與待測電路并聯(lián),電壓表測AB間的電壓,電壓表與燈L1并聯(lián),如圖所示。(2)為避免實(shí)驗(yàn)的偶然性,得出普遍性的結(jié)論,選擇器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,L1與L2的規(guī)格要不同,目的是得出普遍性的規(guī)律。(3)兩電阻串聯(lián),電壓表測L1的電壓,連接好電路后,閉合開關(guān),若兩燈均不亮,電路可能斷路,電壓表(測L1的電壓)示數(shù)為零,說明電壓表與電源沒有連通,則電路故障可能是L2斷路,造成整個電路斷路。(4)分析表中數(shù)據(jù)可得 2.0V+4.0V=+2.5V=6.0V 4.5V+1.5V=6.0V可以得出結(jié)論:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。
1. 實(shí)驗(yàn)探究: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(1)提出問題:如圖所示,兩個燈泡并聯(lián)后接在電源兩端,各支路用電器兩端的電壓與電源兩端的電壓有什么關(guān)系? (2)猜想與假設(shè)猜想1:并聯(lián)電路各支路兩端的電壓之和 等于電源兩端的總電壓猜想2:并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等, 并等于電源兩端的總電壓猜想3:……
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路并畫出電路圖。②選用不同規(guī)格的小燈泡L1、L2連接電路。根據(jù)電源電壓選擇電壓表的量程。③將電壓表的兩端分別連到L1兩端、L2兩端和電源兩端,測量電壓U1、U2、U。④改變兩個小燈泡的規(guī)格,重做上述實(shí)驗(yàn)。
(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)①測燈L1兩端的電壓并記錄;
②測燈L2兩端的電壓并記錄;
③測電源兩端電壓并記錄。
(5)分析論證通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可得出結(jié)論:數(shù)學(xué)表達(dá)式: U=U1=U2 (6)交流與評估①當(dāng)電路中有多個用電器并聯(lián)時,此結(jié)論仍然成立,表達(dá)式為 U1=U2=U3=…=Un=U。②當(dāng)把幾節(jié)相同的新干電池并聯(lián)時,并聯(lián)電池組兩端的電壓等于一節(jié)干電池兩端的電壓,即U=U1=1.5 V。③采用不同的方法多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是得出普遍規(guī)律,防止結(jié)論的偶然性。
并聯(lián)電路中電源兩端電壓與各支路用電器兩端電壓相等.
實(shí)驗(yàn)演示——《探究并聯(lián)電路電壓的規(guī)律》
【例題3】為探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:干電池組(電壓約為3V)、電壓表、多個小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干。 (1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖甲中把電路連接完整,要求電壓表測量燈L1兩端的電壓;___________(2)實(shí)驗(yàn)中,某小組分別測出燈L1、L2兩端的電壓和并聯(lián)電路的總電壓,電壓表的示數(shù)都相同,如圖乙所示,其值為_______V。根據(jù)這組數(shù)據(jù),該小組得出并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律為:并聯(lián)電路總電壓與各用電器兩端的電壓________;
(1)探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律,兩燈并聯(lián),電壓表與待測電路并聯(lián),電源電壓為3V,故電壓表選用小量程與燈L1并聯(lián),如圖所示.
(2)因電源電壓為3V,故電壓表選用0~3V量程,則分度值是0.1V,由圖乙知示數(shù)為2.6V,分別測出燈L1、L2兩端的電壓和并聯(lián)電路的總電壓,電壓表的示數(shù)都相同,說明并聯(lián)電路總電壓與各用電器兩端的電壓相等。
第2節(jié) 串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓之和
電源兩端電壓與各支路用電器兩端電壓相等
1. 一個用電器工作時,要求電源電壓是6V。如果用干電池做電源,需要幾節(jié)串聯(lián)起來?如果用鉛蓄電池做電源,需要幾個串聯(lián)起來?
n1=U/U1=6V/1.5V=4; n2=U/U2=6V/2V=3;提示:一節(jié)干電池的電壓是1.5V,相同干電池串聯(lián)時,串聯(lián)電池的總電壓等于各節(jié)干電池的電壓之和;一個蓄電池的電壓是2V,相同蓄電池串聯(lián)時,串聯(lián)電池的總電壓等于各個蓄電池的電壓之和。
2. 在圖甲所示的電路中,閉合開關(guān)后電壓表V1的示數(shù)為2.5V,V2的示數(shù)應(yīng)為______V,V的示數(shù)應(yīng)為_____V。在圖乙所示的測量電路中,閉合開關(guān)后電壓表V1的示數(shù)為2.5V,V2的示數(shù)為3.8V,V的示數(shù)應(yīng)為______。
圖甲是并聯(lián)電路,電壓相等,電壓表V1的示數(shù)為2.5V,所以V2的示數(shù)應(yīng)為2.5V,V的示數(shù)應(yīng)為2.5V。圖乙所示電路V的示數(shù)應(yīng)為6.3V.提示:在并聯(lián)電路中,各條支路兩端的電壓相等,所以甲圖中的V2和V的示數(shù)相同,均為2.5V。在乙圖中,由于兩盞電燈是串聯(lián)的,串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,所以總電壓是6.3V。
3. 如圖,在探究“并聯(lián)電路電壓的關(guān)系”時,小明想把兩個燈泡并聯(lián)起來,用電壓表測量并聯(lián)電路的總電壓,請你用筆幫他畫出連接的電路。
4. 請自行設(shè)計(jì)一個表格,對比電流表和電壓表在使用方面有哪些相同之處和不同之處。
①使用前要調(diào)零,弄清分度值、量程。②使用時要使電流從正接線柱流入,負(fù)接線柱流出;③都要選擇合適的量程,使指針穩(wěn)定后再讀數(shù).
絕對不允許不經(jīng)過用電器直接接在電源兩極上
能夠直接并聯(lián)在電源兩極上
【例題1】如圖所示一種節(jié)日小彩燈是由多個小燈泡組成的,若每個小彩燈上標(biāo)注的正常工作電壓是9V,則應(yīng)將______個小彩燈______(填“串”或“并”)聯(lián)接在家庭電路兩端。測得第一個燈泡的電流為0.2A,第5個燈泡的電流為______A。
小彩燈額定電壓小于家庭電路電壓,家庭電路的電壓是220V,小彩燈應(yīng)串聯(lián)接入家庭電路;串聯(lián)的只數(shù)n=220V/9=25;根據(jù)串聯(lián)電路中各處的電流都相等,測得第一個燈泡的電流為0.2A,第5個燈泡的電流為0.2A。
2.在如圖所示的電路中,電源電壓是6 V,電壓表示數(shù)是2 V,電壓表測的是燈 _____兩端的電壓,燈L1兩端的電壓為 _____V.
由電路圖可知,燈泡L1和L2串聯(lián),電壓表測L2兩端的電壓,即電壓表的示數(shù)為L2兩端的電壓;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈L1兩端的電壓.由電路圖可知,L1和L2是串聯(lián),電壓表測L2兩端的電壓;由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知,燈L1兩端的電壓U1=U-U2=6V-2V=4V
3.一個電動機(jī)工作時,要求電源電壓是6V。如果用干電池作電源,需要_______節(jié)________聯(lián)起來。
由于干電池串聯(lián)后的總電壓等于串聯(lián)干電池的電壓之和,而干電池并聯(lián)后的總電壓等于一節(jié)干電池兩端的電壓,因此需要串聯(lián)使用,由于電源電壓為6V,而每節(jié)干電池電壓為1.5V,所以需要串聯(lián)的節(jié)數(shù)為n= 6V/1.5V=4
4. 在“探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,連接電路如圖所示,要求用電壓表測L2兩端的電壓.圖中只有一根導(dǎo)線連錯了,請你在連錯的導(dǎo)線上畫“×”,并畫出正確的電路連接______.
要探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律并測L2兩端的電壓,兩個小燈泡應(yīng)串聯(lián),電壓表應(yīng)該與小燈泡L2并聯(lián);觀察實(shí)物圖可知,電壓表與燈泡L1串聯(lián)了,且兩個小燈泡相當(dāng)于并聯(lián);連錯的導(dǎo)線為L2接開關(guān)的導(dǎo)線,應(yīng)將L2接開關(guān)的導(dǎo)線改接在電壓表的負(fù)接線柱上,即可滿足實(shí)驗(yàn)要求,如圖所示.
5.如圖所示,在探究“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”的實(shí)驗(yàn)中,用電壓表測得U1=3V,U2=3V,U=6V,在表格中記錄數(shù)據(jù)后,下一步應(yīng)該做的是( ?。〢.整理器材,分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論B.改變電源電壓,再測出幾組電壓值C.對換L1和L2的位置,再測出一組電壓值D.換用不同規(guī)格的小燈泡,再測出幾組電壓值
由題意可知,用電壓表測出L1、L2、電源兩端的電壓分別為U1=3V,U2=3V,U電源=6V。說明兩個小燈泡是同一個規(guī)格的,接下來的操作是換用不同規(guī)格的小燈泡再測出幾組電壓值,然后分析數(shù)據(jù),這樣得出的結(jié)論才具有普遍性。故D符合題意,ABC不符合題意。 故選D。
6. 如圖所示,一個有蓋的木盒,盒蓋上可看到兩只燈泡和一個開關(guān)(導(dǎo)線的連接和電源隱藏在盒內(nèi)),開關(guān)閉合,下列說法不正確的是( )A.如果兩燈都亮,兩燈可能是串聯(lián),也可能是并聯(lián)B.若用電壓表測得兩燈的電壓相等,則兩燈一定是并聯(lián)C.若用電壓表測得兩燈的電壓不相等,則兩燈一定是串聯(lián)D.若用電流表測量通過兩燈的電流不相等,則兩燈一定是并聯(lián)
A.串聯(lián)電路中的開關(guān)控制整個電路,而并聯(lián)電路中,干路上的開關(guān)也控制整個電路;因此一個開關(guān)控制兩只燈泡的亮和滅,則兩只燈泡既可以串聯(lián)也可以并聯(lián),故A正確,不符合題意;B.在并聯(lián)電路中各燈泡兩端的電壓一定相等;如果兩個燈泡完全相同,在串聯(lián)電路中分得的電壓也相同;所以,若用電壓表測得兩燈電壓相等,則兩燈的連接可能是串聯(lián),也可能是并聯(lián),故B錯誤,符合題意;C.因?yàn)樵诓⒙?lián)電路中各燈泡兩端的電壓一定相等,所以,若用電壓表測得兩燈電壓不相等,則兩燈的連接是串聯(lián),且兩燈泡的規(guī)格不同,故C正確,不符題意;D.因?yàn)樵诖?lián)電路中通過兩燈泡的電流一定相等,所以,如果通過兩個燈泡的電流不相等,則兩燈一定并聯(lián),故D正確,不符題意。故選B。
7. 在“探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:(1)根據(jù)圖甲連接電路,與B點(diǎn)相連的是電壓表的 ___接線柱;(2)閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖乙所示,此時電壓表的示數(shù)為 ___V;為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確,接下來應(yīng)該:斷開開關(guān),_____;(3)調(diào)整后,再次閉合開關(guān),測量電壓UAB、UBC和UAC ,把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中。分析表格得結(jié)論:串聯(lián)電路中,___________。(寫出UAB、UBC和UAC之間的關(guān)系式即可)
UAB+UBC=UAC
(1)電壓表使用時電流從正接線柱流進(jìn),負(fù)接線柱流出;電流從電源正極流到A后,從左側(cè)流入電壓表,在A點(diǎn)接正接線柱,則B點(diǎn)接負(fù)接線柱。(2)圖乙電壓表的量程為0~15V,分度值為0.5V,電壓表的示數(shù)為2V,電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度太小,說明選擇量程太大,誤差過大,所以接下來需要斷開開關(guān),換用較小的0~3V量程重新做實(shí)驗(yàn)。(3)分析表格中數(shù)據(jù) 2.3V+0.7V=3V 2.0V+1.0V=+1.2V=3V故串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電壓之和,即UAB+UBC=UAC
8.在“探究并聯(lián)電路電壓規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,小明使用了兩個規(guī)格相同的燈泡。
(1)如圖甲,小明已完成部分電路連接,閉合開關(guān),燈泡L1、L2的發(fā)光情況是 ______________,電壓表 _____(選填“有”或“無”)示數(shù),請用筆畫線在圖中增加一條導(dǎo)線,使電路連接完整(導(dǎo)線不能交叉);
(1)如圖甲所示,電壓表串聯(lián)在電路中,兩燈均被短路,閉合開關(guān),出現(xiàn)的現(xiàn)象是:燈泡L1、L2都不發(fā)光,電壓表測電源電壓,電壓表有示數(shù)。兩燈應(yīng)并聯(lián),電壓表測量燈泡L2兩端電壓,電壓表與燈L2并聯(lián),如圖所示。
(2)如圖乙所示電路,將電壓表正確接在a、b兩點(diǎn),閉合開關(guān)后,電壓表的示數(shù)如圖丙所示,則電壓表示數(shù)為 _____V;(3)依次將電壓表改接到c、d兩點(diǎn)和e、f兩點(diǎn),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)與(2)中電壓表示數(shù)相同,由此他得出結(jié)論:在并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等且等于電源電壓,此實(shí)驗(yàn) _____(選填“科學(xué)”或“不科學(xué)”),接下來應(yīng)該進(jìn)行的操作是 _____。
(2)由圖甲可知,電壓表選用0~3V量程,閉合開關(guān)后,電壓表的示數(shù)如圖丙所示,其分度值0.1V,示數(shù)為2.8V。(3)實(shí)驗(yàn)中使用兩個規(guī)格相同的燈泡且只有一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論具有偶然性,不科學(xué),為得出普遍性的結(jié)論,要換用不同規(guī)格的燈泡多次實(shí)驗(yàn)。
更換不同規(guī)格的燈泡,多次實(shí)驗(yàn)
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這是一份物理九年級全冊第1節(jié) 電壓示范課課件ppt,共10頁。PPT課件主要包含了×107,9×107,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),①測燈L1兩端的電壓,②測燈L2兩端的電壓,作出猜想,知識點(diǎn)1,數(shù)據(jù)表格等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中物理人教版九年級全冊第十六章 電壓 電阻第1節(jié) 電壓公開課ppt課件,共23頁。PPT課件主要包含了溫故知新,公式II1I2,公式II1+I2,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究新知,提出問題,串聯(lián)電路的電壓規(guī)律,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),猜想與假設(shè),測量數(shù)據(jù)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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