
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.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;
2.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;
3.會(huì)利用串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律解決簡單問題。
【要點(diǎn)梳理】
要點(diǎn)一、串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
(1)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?
(2)猜想與假設(shè):
①串聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓相等;
②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:
①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,看看它們之間有什么關(guān)系。
②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。
三次測(cè)量的電路圖分別如圖所示:
(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),U1≠U2,但都滿足U1+U2=U。
(6)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=U1+U2。
(7)評(píng)估與交流: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?如果這些因素在實(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)
(1)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;
(2)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;
(3)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);
(4)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;
(5)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,測(cè)量不準(zhǔn)確;一般來說,選擇的量程,應(yīng)使指針偏轉(zhuǎn)到刻度盤的之間。
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):
①并聯(lián)電路各條支路兩端的電壓都相等;
②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:
①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,看看它們之間有什么關(guān)系。
②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)記錄如下表所示。
(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= U1=U2。
要點(diǎn)詮釋:
1、電壓與電流的對(duì)比:
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)行簡化,其方法是:
①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。
②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。
③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。
【典型例題】
類型一、串、并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律的應(yīng)用
1.(2016?綿陽校級(jí)模擬)如圖(a)所示電路中,當(dāng)閉合開關(guān)后,兩只電壓表的指針偏轉(zhuǎn)均如圖(b)所示,則電阻R1和R2兩端的電壓分別為( )
A.7.5V 1.5V
B.6V 1.5V
C.1.5V 7.5V
D.1.5V 6V
【思路點(diǎn)撥】由圖a可知,電阻R1與R2串聯(lián),電壓表V2測(cè)兩電阻串聯(lián)電壓,即電源電壓,電壓表V1測(cè)電阻R2兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)確定電壓表量程與分度值,讀出電壓表示數(shù),然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出兩電阻兩端的電壓。
【答案】B
【解析】(1)由電路圖可知,電壓表V2示數(shù)應(yīng)大于電壓表V1示數(shù),而兩電壓表指針位置相同,則電壓表V2量程是0~15V,分度值是0.5V,電壓表示數(shù)UV1=7.5V;電壓表V1量程是0~3V,分度值是0.1V,電壓表示數(shù)UV2=1.5V;(2)電阻R2的電壓U2=UV1=1.5V,電阻R1的電壓U1=UV2-U2=7.5V-1.5V=6V;故選B。
【總結(jié)升華】本題考查了求出電阻兩端的電壓,分析清楚電路結(jié)構(gòu)、掌握電壓表的讀數(shù)方法是正確解題的關(guān)鍵,本題的難點(diǎn)是確定兩個(gè)電壓表的量程。
舉一反三:
【變式】(2015?徐州中考)如圖所示的電路,開關(guān)閉合后,電壓表的示數(shù)是1.5V,的示數(shù)是4.5V,則電源電壓是( )
A.1.5V B.3V C.4.5V D.6V
【答案】D
2.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S由斷開到閉合時(shí),下列說法中正確的是( )
A.電流表的示數(shù)減小,電壓表的示數(shù)增大 B.電流表的示數(shù)增大,電壓表的示數(shù)不變
C.電流表的示數(shù)增大,電壓表的示數(shù)減小 D.電流表的示數(shù)不變,電壓表的示數(shù)不變
【思路點(diǎn)撥】明白開關(guān)閉合前電路的狀態(tài),電流表,電壓表所測(cè)得情況,并聯(lián)電壓規(guī)是解該題的關(guān)鍵
【答案】B
【解析】開關(guān)S斷開時(shí),電壓表測(cè)的是電源電壓,電流表測(cè)得是通過L2的電流;開關(guān)S閉合時(shí),電壓表測(cè)的是電源電壓,L1與L2并聯(lián),電流表測(cè)的是通過L1與L2的總電流。所以電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)不變。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查的是并聯(lián)電路的電壓規(guī)律和電流規(guī)律,屬于簡單的應(yīng)用題。
舉一反三:
【變式】如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)( )
電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小
電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大
電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)不變
電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變小
【答案】C
類型二、綜合應(yīng)用
3. 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。
【答案】方法一、利用一根導(dǎo)線:
把導(dǎo)線并聯(lián)到燈L1兩端時(shí),若L2、L3燈亮,則燈L1斷路;若L2、L3燈不亮,則L1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L1兩端時(shí),若電壓表有示數(shù),則燈L1斷路L2、L3是完好的;若電壓表無示數(shù),則燈L1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)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。
【總結(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】如圖是小明同學(xué)用電壓表測(cè)燈泡L2電壓的電路圖,當(dāng)閉合S時(shí),燈泡L1不亮,檢查電路、電源、電表連接完好。
(1)請(qǐng)判斷電路中的故障是 ;
(2)為了進(jìn)一步檢查故障,小明同學(xué)將電流表串聯(lián)在電路中,閉合S,若電流表有示數(shù),說明故障是
,L1短路若電流表無示數(shù),說明 ;
(3)為進(jìn)一步確定故障,小明又將電壓表并在L1兩端他能查出故障嗎 ;
說明理由: 。
【答案】(1)L1短路或斷路;(2)L1短路;L1斷路;(3)能判斷電路故障,若電壓表有示數(shù),說明L1斷路;若電壓表無示數(shù),說明L1短路
類型三、實(shí)驗(yàn)探究
4.在“探究串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)請(qǐng)?jiān)谟疫叺奶摼€框中畫出與左圖對(duì)應(yīng)的電路圖,并在電路圖中標(biāo)上L1、L2;
(2)某次測(cè)量時(shí),電壓表的示數(shù)如圖所示,則此時(shí)燈L1兩端的電壓為_________V;
(3)某同學(xué)在測(cè)量了燈L1兩端的電壓后,斷開開關(guān),然后將AE導(dǎo)線的A端松開,接到D接線柱上,測(cè)量燈L2兩端的電壓,這一做法存在的問題是_____________。
【答案】(1)如上圖所示;(2)1.9;(3)電壓表的正負(fù)接線柱接反了
【解析】(1)兩只燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡L1兩端的電壓,按照畫電路圖的要求畫出電路,電路圖如下圖所示。
(2)由實(shí)物圖可見,電壓表選擇的是0~3V量程,對(duì)應(yīng)的分度值是0.1V,指針指在1V后面第9個(gè)小格上,讀數(shù)為1V+0.1V×9=1.9V。
(3)如圖所示,如果將AE導(dǎo)線的A端松開,接到D接線柱上測(cè)量燈L2兩端的電壓,這樣電流從電壓表的“﹣”接線柱流入,從“+”接線柱流出了,電壓表的正負(fù)接線柱接反了。
【總結(jié)升華】題目考查了探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律的實(shí)驗(yàn),注意電壓表的用法和電路圖。
舉一反三:
【變式1】如圖所示,小剛在探究“串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)”時(shí),將兩盞標(biāo)有“2.5V 0.3A”的小燈泡串聯(lián)起來,接到可調(diào)直流電源兩端。突然,原來正常發(fā)光的兩盞燈同時(shí)熄滅。
(1)關(guān)于這兩盞燈的故障判斷,小剛給出了四種猜測(cè):四個(gè)猜想中,可能性最大的是( A)
A.一盞燈斷路,另一盞燈完好 B.一盞燈短路,另一盞燈完好
C.一盞燈斷路,另一盞燈短路 D.兩盞燈同時(shí)被燒斷
(2)如果這兩盞燈熄滅的原因是其中的一盞燈有故障.現(xiàn)有①規(guī)格相同的燈泡;②符合要求的電壓表;③符合要求的電流表;④一根導(dǎo)線。從它們中間選擇一種器材來檢測(cè)故障,你認(rèn)為不適用的是 ③和 ④(填序號(hào))。理由是 。
(3)故障排除后,小剛測(cè)出的數(shù)據(jù)如下表:
得出結(jié)論:①串聯(lián)電路中的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和;②串聯(lián)電路中各部分兩端的電壓相等。
請(qǐng)你對(duì)上述結(jié)論分別進(jìn)行評(píng)估:根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)結(jié)論 ②(選“①”或“②”)是錯(cuò)誤的。形成
錯(cuò)誤結(jié)論的原因是: 。
【答案】(1)A;(2)③;④;用它們檢測(cè)電路故障容易燒壞另一個(gè)燈泡;(3)②;采用同樣規(guī)格的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(或沒有換用不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn))。
【變式2】(2015?朝陽區(qū)一模)如圖所示,小陽在“探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律”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( )
A.整理器材,結(jié)束實(shí)驗(yàn)
B.分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論
C.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
【答案】D
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
A、B間電壓U1/V
B、C間電壓U2/V
A、C間電壓U/V
1
1.4
1.6
3
2
1.5
1.5
3
3
1.8
1.2
3
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
A、B間電壓U1/V
C、D間電壓U2/V
E、F間電壓U/V
1
2.6
2.6
2.6
2
2.5
2.5
2.5
3
2.7
2.7
2.7
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
Uab/V
Ubc/V
Uac/V
1
2.0
2.0
4.0
2
2.2
2.2
4.5
3
2.5
2.6
5.0
這是一份初中物理人教版九年級(jí)全冊(cè)第1節(jié) 電壓導(dǎo)學(xué)案,共2頁。學(xué)案主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo),自學(xué)內(nèi)容及檢測(cè),合作學(xué)習(xí)與探究,當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中物理人教版九年級(jí)全冊(cè)第1節(jié) 電壓導(dǎo)學(xué)案,共3頁。學(xué)案主要包含了探究串聯(lián)電路中電流的關(guān)系,探究并聯(lián)電路中電流的關(guān)系等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版九年級(jí)全冊(cè)第十六章 電壓 電阻第1節(jié) 電壓學(xué)案,共3頁。
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