文档内容
第2节 串、并联电路中电压的规律(导学案)
【学习目标】
1. 能正确将电压表接入待测电路,能画出相应的电路图。
2. 能正确使用电压表测量串、并联电路中用电器两端的电压, 进一步练习连接电路和使用电压表
的技能。
3. 能通过实验探究,归纳总结串、并联电路电压的规律。
【学习重点】
探究“串联电路的电压规律”的实验设计、如何观察记录、如何分析并得出结论。
【学习难点】
探究“串联电路的电压规律”的实验设计、如何观察记录、如何分析并得出结论。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1. 探究串联电路中电压的规律:
(1)分别把电压表连在如图所示电路中的AB两点、BC两点、AC两点,测出灯 两端的电
压U、灯 两端的电压U 和 U。
1 2
(2)通过对实验数据的分析可以得出:串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压 .
数学表达式:__________。
2. 探究并联电路中电压的规律:
(1)如图所示,灯L 与灯L 并联,将电压表的两端分别连到 两端、 两端和
1 2
两端,测量电压U、U、U。
1 2
(2)分析实验数据得出结论:并联电路中,各支路两端的电压 ,都等于 。数学
表达式: .【合作探究】
探究一、串联电路电压的规律
【学生实验】探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系
(1)提出问题:
如图1所示,两个灯泡串联后接在电源两端,两灯泡两端的电压与电源两端电压有什么关系?
(2)猜想与假设
猜想1:串联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和。
猜想2:串联电路中的总电压与各用电器两端的电压相等。
猜想3:……
图1 图2
(3)设计实验
①设计实验电路并画出电路图,如图2所示。
②选用 (相同/不同)规格的小灯泡L、L 连接电路。根据 电压选择电压表的量程。
1 2
③将电压表的两端分别连到 、 、 ,测量电压U、U、U。
1 2
④改变两个小灯泡的 ,重做上述实验。
(4)进行实验
①根据电路图连接电路,闭合电键,测出AB两点间(即L 两端)的电压并记录;
1
②根据电路图连接电路,闭合电键,测出BC两点间(即L 两端)的电压并记录;
2
③根据电路图连接电路,闭合电键,测出AC两点的电压(电源两端电压)并记录;
④实验数据实验 L 两端电压 L 两端电压 电源两端电
1 2
次数 U /V U /V 压U /V
AB BC AC
1 1.8 1.2 3.0
2 1.1 1.9 3.0
3 1.4 1.6 3.0
(5)分析论证
通过对实验数据的分析可得出结论:串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压 。
数学表达式: 。
(6)交流与评估
①采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有 ,防止偶然性。
②换用不同规格的小灯泡时,各小灯泡两端的电压 发生改变,但电源两端的电压(总电
压)是不变的。
2. 串联电池组的电压
(1)做一做
把一节干电池的负极和另一节干电池的正极连在一起组成电池组。分别测量每节干电池两端的电压,
然后测量这个电池组的电压。它们之间有什么关系?
2节干电池串联,电池组电压为U= V;3节干电池串联,电池组电压为U= V。
(2)结论:串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压 ,即U= (n为电池节数)
【例题1】如图所示,用电压表分别测量L 两端的电压U、L 两端的电压U 以及L、L 串联的总
1 1 2 2 1 2
电压U,请根据表盘读数回答下列问题:
(1)L 两端的电压U 是多大?
1 1
(2)L 两端的电压U 是多大?
2 2
(3)L、L 串联的总电压U是多大?
1 2
(4)电源电压是多大?【例题2】小顺利用图1所示电路“探究串联电路的电压规律”。
实验次序 U/V U/V U/V
1 2
1 2.0 4.0 6.0
2 3.5 2.5 6.0
3 4.5 1.5 6.0
(1)在图1画出电压表,使其测AB间的电压________。
(2)选择器材进行实验时,L 与L 的规格要不同的,目的是_______。
1 2
(3)连接好电路后,闭合开关,若两灯均不亮,电压表示数为零,则电路故障可能是________。
(假设故障只发生在灯L 或L 处)
1 2
(4)更换不同规格的灯泡进行实验,记录实验数据如表格所示,分析数据可得出结论:在串联电
路中________。
探究二、并联电路电压的规律
1. 实验探究:探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系。
(1)提出问题
如图1两个灯泡并联后接在电源两端,各支路用电器两端的电压与电源两端的电压有什么关系?
(2)猜想与假设
猜想1:并联电路各支路两端的电压之和等于电源两端的总电压;
猜想2:并联电路各支路两端的电压相等,并等于电源两端的总电压;
猜想3:……(3)设计实验
①设计实验电路并画出电路图(图2所示)。
②选用 (相同/不同)规格的小灯泡L、L 连接电路。根据 电压选择电压表的量程。
1 2
③将电压表的两端分别连到 两端、 两端和 两端,测量电压U、U、
1 2
U。
图1 图2
④改变两个小灯泡的 ,重做上述实验。
(4)进行实验
①测灯L 两端的电压并记录;②测灯L 两端的电压并记录;③测电源两端电压并记录。
1 2
④实验数据
实验 L 两端电压 L 两端电压 电源两端电
1 2
次数 U/V U/V 压U/V
1 2
1 2.9 2.9 2.9
2 2.8 2.8 2.8
3 2.8 2.8 2.8
(5)分析论证
通过对实验数据的分析可得出结论:并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压 。
数学表达式: 。
(6)交流与评估①当电路中有多个用电器并联时,此结论仍然成立,表达式为U=U =U =…=U =U。
1 2 3 n
②当把几节相同的新干电池并联时,并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压,即
U=U =1.5 V。
1
③采用不同的方法多次进行实验的目的是得出普遍规律,防止结论的偶然性。
【例题3】为探究并联电路中电压的规律,实验室提供的器材有:干电池组(电压约为3V)、电压
表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,要求电压表测量灯L 两端的电压;
1
(2)实验中,某小组分别测出灯L、L 两端的电压和并联电路的总电压,电压表的示数都相同,
1 2
如图乙所示,其值为_______V。根据这组数据,该小组得出并联电路中电压的规律为:并联电路总电压
与各用电器两端的电压_______;
【精讲点拨】
1. 采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有普遍性,防止偶然性。换用不同规格
的小灯泡时,各小灯泡两端的电压会发生改变,但电源两端的电压(总电压)是不变的。
2. 串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和,即U=1.5V×n(n为电池节数)。
3. 当电路中有多个用电器并联时,此结论仍然成立,表达式为U=U =U =…=U =U。
1 2 3 n
4. 当把几节相同的新干电池并联时,并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压,即
U=U =1.5 V。
1
【归纳整理】
第2节 串、并联电路中电压的规律
电路 串联电路 并联电路
电源两端电压等于各 电源两端电压与各支路
电压规律
用电器两端电压之和 用电器两端电压相等
数学表达式 U=U+U U=U=U
1 2 1 2
【课堂练习】
1. 如图1所示一种节日小彩灯是由多个小灯泡组成的,若每个小彩灯上标注的正常工作电压是9V,则应将______个小彩灯______(填“串”或“并”)联接在家庭电路两端。测得第一个灯泡的电
流为0.2A,第5个灯泡的电流为______A。
图1 图2
2. 在如图2所示的电路中,电源电压是6 V,电压表示数是2 V,电压表测的是灯 _____两端的
电压,灯L 两端的电压为 _____V.
1
3. 一个电动机工作时,要求电源电压是6V。如果用干电池作电源,需要_____节_____联起来。
4.在“探究串联电路电压的规律”的实验中,连接电路如图所示,要求用电压表测L 两端的电压.
2
图中只有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“×”,并画出正确的电路连接______.
5. 如图所示,在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”的实验中,用电压
表测得U=3V,U=3V,U=6V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
1 2
A.整理器材,分析数据,得出结论
B.改变电源电压,再测出几组电压值
C.对换L 和L 的位置,再测出一组电压值
1 2
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
6. 如图所示,一个有盖的木盒,盒盖上可看到两只灯泡和一个开关(导线的连接和电源隐藏在盒
内),开关闭合,下列说法不正确的是( )
A.如果两灯都亮,两灯可能是串联,也可能是并联
B.若用电压表测得两灯的电压相等,则两灯一定是并联
C.若用电压表测得两灯的电压不相等,则两灯一定是串联D.若用电流表测量通过两灯的电流不相等,则两灯一定是并联
7.在“探究串联电路中电压的规律”的实验中:
(1)根据图甲连接电路,与B点相连的是电压表的 ___接线柱;
(2)闭合开关,电压表示数如图乙所示,此时电压表的示数为 ___V;为了使实验结果更准确,
接下来应该:断开开关,_____;
(3)调整后,再次闭合开关,测量电压U 、U 和U ,把实验数据记录在表格中。分析表格
AB BC AC
得结论:串联电路中,____。(写出U 、U 和U 之间的关系式即可)
AB BC AC
实验次数 U /V U /V U /V
AB BC AC
1 2.3 0.7 3.0
2 2.0 1.0 3.0
3 1.8 1.2 3.0
8. 在“探究并联电路电压规律”的实验中,小明使用了两个规格相同的灯泡。
(1)如图甲,小明已完成部分电路连接,闭合开关,灯泡L、L 的发光情况是 ______________,
1 2
电压表 _____(选填“有”或“无”)示数,请用笔画线在图中增加一条导线,使电路连接完整(导
线不能交叉);
(2)如图乙所示电路,将电压表正确接在a、b两点,闭合开关后,电压表的示数如图丙所示,
则电压表示数为 _____V;
(3)依次将电压表改接到c、d两点和e、f两点,发现电压表示数与(2)中电压表示数相同,由
此他得出结论:在并联电路中,各支路两端的电压相等且等于电源电压,此实验 _____(选填“科
学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是 _____。【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?