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专题 16.2 串并联电路中电压的规律
知识点一：串并联电路电压的规律
（1）在串联电路中，总电压等于各导体两端电压之和。表达式：U=U+U+U
1 2 3
（2）并联电路中，各支路两端的电压相等且等于电源电压。表达式：U=U=U=U
1 2 3
知识点二：用串并联电路电压的规律求解电压
1.求串联电路各个用电器两端电压；
2.求并联电路各个支路用电器两端电压。
探究串并联电路电压的特点实验解读
（一）探究串联电路中电压的规律
1.实验名称：探究串联电路中电压的规律
2.实验目的：练习使用电压表，探究串联电路的总电压跟各部分电路电压的关系。
3.实验器材：2节干电池（或学生电源），电压表（0～3V、0～15V），小灯泡3个（灯泡规格不同），开
关，导线若干。
4.实验要求：
【提出问题】串联电路的总电压与各部分电路电压有什么关系？【猜想与假设】串联电路的总电压可能等于各部分电路电压之和 。
实验电路图
【设计实验和进行实验】
（1）检查器材，观察电压表的量程和分度值。
（2）连接串联电路（注意开关的正确状态）。
（3）闭合开关查看两灯是否发光。
（4）将电压表与L灯并联，测出它两端的电压，记入表格中。
1
（5）将电压表与L灯并联，测出它两端的电压，记入表格中。
2
（6）将电压表与整个L L串联电路并联，测出串联电路的总电压，记入表格中。
1 2
（7）更换一只小灯泡，重复实验步骤（4）至（6）。
（8）断开开关，整理器材。
5.实验记录:
（1）接入电路中电压表的量程是 ，分度值是 。
（2）测量数据：
实验次数 L灯两端的电压U/V L灯两端的电压U/V 串联电路的总电压U/V
1 1 2 2
1
2
6.分析和论证：
实验结论：串联电路的总电压 。（二）探究并联电路中电压的规律
1.实验名称：探究并联电路中电压的规律
2.实验目的：练习使用电压表，探究并联电路的总电压跟各支路两端电压的关系。
3.实验器材：2节干电池（或学生电源），电压表（0～3V、0～15V），小灯泡3个（灯泡规格不同），开
关，导线若干。
4.实验要求：
【提出问题】并联电路的总电压与各支路两端电压有什么关系？
【猜想与假设】并联电路的总电压可能等于各支路两端电压 。
实验电路图
【设计实验和进行实验】
（1）检查器材，观察电压表的量程和分度值。
（2）连接并联电路（注意开关的正确状态）。
（3）闭合开关查看两灯是否发光。
（4）将电压表与L灯并联，测出它两端的电压，记入表格中。
1（5）将电压表与L灯并联，测出它两端的电压，记入表格中。
2
（6）将电压表与整个L L并联电路并联，测出并联电路的总电压，记入表格中。
1 2
（7）更换一只小灯泡，重复实验步骤（4）至（6）。
（8）断开开关，整理器材。
5.实验记录:
（1）接入电路中电压表的量程是 ，分度值是 。
（2）测量数据：
实验次数 L灯两端的电压U/V L灯两端的电压U/V 并联电路的总电压U/V
1 1 2 2
1
2
6.分析和论证：
实验结论：并联电路的总电压 。
知识点一：串并联电路电压的规律
【例题1】（2019湖南邵阳）小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中，连接好了的实物电路图如图甲
所示，请你协助完成：（1）在方框内画出与图甲对应的电路图，并在电路图中标上L、L。
1 2
（2）在某次测量时，电压表的示数如图乙所示，此时灯L 两端的电压为 V。
1
（3）闭合开关后，小芳发现L 、L 均不发光，电压表有示数且大小接近3V，则电路中出现的故障可能是
1 2
L 发生了 （选填“短路”或“断路”）。
1
（4）排除故障后，小芳在测量了灯L 两端的电压后，断开开关，然后将导线AE的A端松开，接到D接线
1
柱上，测量灯L 两端的电压，这一做法会造成 。
2
【答案】（1）见解析图；（2）1.9；（3）断路；（4）电压表的正负接线柱接反。
【解析】从实物图中可以看出，电流从正极流出，依次经过开关、灯泡L 、L ，然后回到电源负极，电压
2 1
表
并联在灯泡L 两端。据实物图判断出电压表的量程，而后判断出分度值，进而读出电压表的示数即可；
1
闭合开关灯泡不亮，原因有两个：断路或短路。具体原因从电流表、电压表有无示数判断故障；电学实验
中，电压表并联在待测电路两端，电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出，不能接反了。
（1）由实物图分析可知，两盏灯串联，开关控制整个电路，电压表测量灯泡 L 两端电压，画出相应的电
1
路图如下：（2）由图甲可知，电源由2节干电池串联组成，则电源电压大约3V，因此图乙电压表选用的是小量程，
其分度值是0.1V，此时电压表的示数是1.9V。
（3）闭合开关S后，灯L、L 均不发光，说明电路中可能有断路故障，而电压表的示数大小接近电源电压
1 2
3V，说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连，故灯L 发生断路。
1
（4）如图，如果将AE导线的A端松开，接到D接线柱上来测量灯L 两端的电压，这样电流从电压表的
2
“﹣”接线柱流入，从“+”接线柱流出了，即会造成电压表的正负接线柱接反。
知识点二：用串并联电路电压的规律求解电压
【例题2】（2019新疆模拟题）如图所示，在探究“串联电路电压的关系”时，闭合开关S后，电压表V
1
的示数是2.5V，V 的示数是3.8V，则电压表V 的示数是（ ）
2 3
A．1.3V B．2.5V C．3.8V D．6.3V
【答案】D
【解析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表V 测L 两端的电压，电压表V 测L 两端的电压，电压表V
1 1 2 2 3
测电源的电压，
因 为 串 联 电 路 中 总 电 压 等 于 各 分 电 压 之 和 ， 所 以 电 压 表 V 的 示 数 即 电 源 的 电 压 为 ：
3
U=U+U=2.5V+3.8V=6.3V。
3 1 21.串联电路总电压等于各用电器两端电压_______；表达式为：U=U+U+U ；并联电路各支路两端电压都相
1 2 3
等。表达式为：________。
【答案】之和；U=U=U=U
1 2 3
【解析】串联电路总电压等于各用电器两端电压之和；表达式为：U=U+U+U；并联电路各支路两端电压都
1 2 3
相等。表达式为：U=U=U=U
1 2 3
2.如图所示，在探究并联电路的电流、电压关系时，小明把阻值不等的两个灯泡接入电路中，用电流表测
出通过A、B、C三点的电流分别为I、I、I．用电压表测出两个灯泡和电源两端电压分别为 U 、U 、
A B C B C
U。则I、I、I三者之间的关系是______________；U 、U 、U三者之间的关系是______________.
A B C B C
B
C
A
S
【答案】I=I+I ； U=U =U
A B C B C
【解析】并联电路中，各个支路电流之和等于干路电流，得到I=I+I ；
A B C
并联电路中，各个支路两端电压等于电源电压，得到U=U =U 。
B C
3.如图，电源电压为6V，闭合开关后，电压表的示数为4V，下列描述不正确的是 （ ）
A． L 两端电压为2V B． L 两端电压为4V
1 1
C． L 两端电压为4V D．L 和L 两端电压之和为6V
2 1 2【答案】B．
【解析】本题考查了串联电路的电压特点的应用，关键是电压表的正确使用和所测电路元件的判断，是一
道基础题目．
因为电压表测L 两端的电压，
2
所以L 两端的电压U=4V，
2 2
又因为L、L 串联，则L 和L 两端电压之和为6V，
1 2 1 2
所以L 两端的电压为U=U﹣U=6V﹣4V=2V．
1 1 2
综上所述，选项ACD正确，B错误．
一、选择题
1.（2019四川达州）如图所示，甲、乙均为理想电表，当开关S闭合后灯L、L 都能发光，下列说法中正
1 2
确的是（ ）
A．灯L、L 是串联在电路中的
1 2
B．甲一定是电流表，乙一定是电压表
C．当L 短路时L 仍能发光
2 1
D．乙、甲两电表示数的比值与L 的阻值相等
1
【答案】B
【解答】（1）读图可知，开关S闭合后，要使灯L 和L 都能发光只有并联才行，因为电压表要并联在电
1 2路中，电流表要串联在电路中，所以电流从正极出发分两支，一支经灯泡 L 回负极，另一支经电流表甲、
2
灯L 回负极，所以甲一定是电流表，乙一定是电压表，故A错误，B正确。
1
（2）因为甲是电流表，当L 短路时，发生电源短路，L 不能发光，故C错误；
2 1
（3）乙是电压表，测量L 两端电压，甲是电流表，测量干路上的电流，因此乙、甲两电表示数的比值不
2
等于L 的阻值，故D错误。
1
2.（2020福建模拟）如图所示电路中，当开关S闭合时，电压表V、V、V 的示数分别为U、U、U，电流
1 2 3 1 2 3
表A、A 的示数分别为I、I（五块电表的读数均不为零），那么下列关系式正确的是（ ）
1 2 1 2
A．U＝U═U I＝I B．U＝U+U I＝I
2 1 3 1 2 2 1 3 1 2
C．U＝U+U I＝I D．U＝U+U I＞I
3 1 2 1 2 3 1 2 1 2
【答案】B
【解析】根据电流的路径判断电路的串并联，只有一条路径的是串联，否则为并联；
根据电压表与被测用电器并联、电流表与被测用电器串联判断电表测量的电路元件，根据串联电路的特点
得出电表之间的关系。
由电路图可知，电流从电源的正极出发，依次经电流表 A 、下面的电阻、上面的电阻、电流表A 回到电源
1 2
的负极，即电路只有一条路径，两电阻串联，且两电流表均测电路中的电流；根据电压表与被测电路元件
并联可知，电压表V 测下边电阻两端的电压，电压表V 测电源的电压，电压表V 测上面电阻两端的电压；
1 2 3
根据串联电路中各处的电流相等可知，两电流表的示数关系：I ＝I ，故D错误，因串联电路中总电压等
1 2
于各分电压之和可，
所以三电压表的示数关系为：U＝U+U，故AC错误，B正确。
2 1 3
3.（2018贵阳）如图所示，在探究“串联电路电压的关系”时，闭合开关S后，电压表V 的示数是2.5V，
1
V 的示数是3.8V，则电压表V 的示数是（ ）
2 3A．1.3V B．2.5V C．3.8V D．6.3V
【答案】D
【解析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表V 测L 两端的电压，电压表V 测L 两端的电压，电压表V
1 1 2 2 3
测电源的电压，
因 为 串 联 电 路 中 总 电 压 等 于 各 分 电 压 之 和 ， 所 以 电 压 表 V 的 示 数 即 电 源 的 电 压 为 ：
3
U=U+U=2.5V+3.8V=6.3V。
3 1 2
4.（2020海南模拟题）小明在“探究串联电压规律”的实验中，按如图的电路图连接实物，闭合开关，发
现灯L 和L 都不亮，排除接触不良的因素后，小明用电压表逐一与元件并联，以查找故障。测量得出
1 2
Uab=0；Ubc=0；Ucd=6V；如果电路只有一处故障，则故障可能为（ ）
A．L 断路 B．L 短路
1 1
C．L 断路 D．L 短路
2 2
【答案】C
【解析】 Uab=0，电压表外部断路，即电压表的正接线柱与电源正极连通，负接线柱与电源负极不连通；
Ubc=0，电压表外部断路，即电压表的正接线柱与电源正极连通，负接线柱与电源负极不连通；Ucd=6V，
电压表外部连通，即电压表的正接线柱与电源正极连通，负接线柱与电源负极连通；电压表所并联的灯泡
L 断路。
2
二、填空题
5.（2018江苏盐城）如图所示，在探究串联电路的电压关系实验时，小明先用电压表测量了电阻 R 两端的
1电压为1V,然后保持电压表接A点不动，将接B点的那一段导线改接到电路中的C点，电压表示数为3V。
已知R=5Ω,则电阻R 两端的电压为 V, 通过R 的电流为 A。如果他保持电压表接B点不动，将
1 2 2
电压表接A点的那段导线改接到电路中的C点，这种接法是错误的，理由是 。
【答案】2V；0.2A；电压表正负接线柱接反。
【解析】由电路图可知，电阻R 和电阻R 串联，电压表V测电阻R 电压，然后保持电压表接A点不动，将
1 2 1
接B点的那一段导线改接到电路中的C点，电压表测的是电源电压。
电压表的正确使用规则：
（1）电压表要和被测的用电器并联。
（2）电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出。
（3）测量的电压不要超过电压表的所用量程。
由电路图可知，电阻R 和电阻R 串联，电压表V测电阻R 电压，然后保持电压表接A点不动，将接B点的
1 2 1
那一段导线改接到电路中的C点，电压表测的是电源电压。则电阻R 两端的电压U=U-U=3V-1V=2V,
2 2 1
通过R 的电流等于通过R 的电流，I=I=U/R=1V/5Ω=0.2A.
2 1 2 1 1 1
为了测量灯泡L2两端的电压，他想将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点，而保持电压表接B
点的导线不动。这样电流从电压表的负接线柱流入，正接线柱流出，所以这种做法不正确。
6. （2019齐齐哈尔模拟题）如图所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯 (选填
“L”或“L”)两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无读数,则故障可
1 2
能是 ( 选填“L 短路”.“L 断路”或“L 断路”)。
1 1 2【答案】L，L 断路
1 1
【解析】电压表测量对象可以用“短路法”或“去源法”进行初步判断，故障分析中，由电流表无示
数可以初步判定电路肯定发生断路，再由电压表示数很大可以判定此时电压表串联进入电路，L 无故
2
障，则发生断路的为L 灯泡。
1
三、实验探究题
7.（2020云南模拟）在“探究串联电路电压的特点”活动中。
（1)如右图所示，连接电路时，至少需要_______根导线；实验中应选择规格________(选填“相同”或
“不同”)的小灯泡。
(2)在测L 两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是____________（填出一种即可）。
1
（3）小芳保持电压表的B四连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L 两端电压。她能
2
否测出L 两端电压？____________，理由是：____________。
2
(4)小明分别出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于
各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：____________，
改进方法是____________。
U /V U /V U /V
AB BC AC
2.6 1.8 4.4【答案】见解析。
【解析】（1）根据电路图和元件的数量确定导线的数量，为了让实验具有普遍性，应该使用不同规格的
灯泡进行实验。根据电路图可知：至少需要6根导线；实验中应该选择规格不同的小灯泡。
（2）此时可能是灯泡L 短路或者L 断路。在测L 两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可
1 2 1
能是灯泡L 短路、L 断路、电压表接触不良等；
1 2
（3）这样操作会让电压表的正负接线柱接反，导致电压表的指针反偏。不能测量 L 两端的电压；因为此
2
时电压表的正负接线柱接反了，电压表的指针会反偏。
（4）为了使实验结论具有普遍性，应该更换不同规格的灯泡进行多次实验。
小明只测量了一次，实验数据没有普遍性，应该换用不同规格的灯泡，重复测量两次以上。
8. （2019内蒙古通辽模拟题）“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。
乙
甲
（1）为了使探究得出的结论具有普遍意义， L、 L 应该选择 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡。
1 2
（2）小明根据图甲连接好电路，闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他
应该 。
（3）测出L 两端的电压后，小明断开开关，准备拆下电压表，改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太
1
麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法是否正确？答： 。
（4）测量完成后，进行小组交流讨论。下表选录了四个小组的数据，你认为这些数据是否合理，请说明
理由。答： 。【答案】（1）不相同（2）换用小量程，重做实验（3）错误（或不正确）（4）因为实验存在误差，所以
四组数据都合理
【解析】（1）两灯泡串联，要实相同的灯泡，两端电压相同，串联总电压等于一个灯泡两端电压的2倍。
选择不同的灯泡，得出的结论是总电压等于两个灯泡两端电压之和，这样的结论有普遍意义。（2）电压
表有两个量程，在灯泡两端电压不超过量程时，可以换用另一个小量程做实验，这样指针偏转明显，便于
读数，结果更准确。（3）电压表接入电路中，必须让它的正接线柱与电源正极方向相接，负接线柱与电
源负极方向相接。（4）实验中测量的数据都是有误差的，只要电路正确、操作正确，按照要求读数，测
量结果都是合理的。
9.（2020兰州模拟题）在“研究串联电路电压的特点”实验中，小阳同学设计并连接了如图所示的电路，
其中小灯泡L的额定电压为10V，电压表、电流表均选择了合适的量程且能正常使用。
V V
1 2
V
3
A
（1）闭合开关S后，小阳发现电压表V 的示数为0V，而电压表V、V 的示数均为12V，电流表也有示数。
2 1 3
你认为出现这种情况的原因可能是 。
（2）恢复正常后，闭合开关并移动滑动变阻器滑片，依次记录了以下几组数据。
次数 U（V 示数/V） U（V 示数/V） U（V 示数/V）
1 1 2 2 3 3
1 2 10 12
2 4 8 123 6 6 12
分析以上实验数据，可以得出的结论是 。
（3）完成并记录了第3次实验数据后，小阳想测量一下小灯泡的额定功率，结合题目信息，以下操作可以
达到目的的是 。
A．向左移动滑动变阻器滑片，使V 的示数为10V，同时读出电流表示数
1
B．向右移动滑动变阻器滑片，使V 的示数为10V，同时读出电流表示数
1
C．向左移动滑动变阻器滑片，使V 的示数为2V，同时读出电流表示数
2
D．向右移动滑动变阻器滑片，使V 的示数为2V，同时读出电流表示数
2
【答案】见解析。
【解析】（1）滑动变阻器短路（或R短路；电压表V 被短路；滑动变阻器的滑片滑在最左端；接线连在
2
金属杆两端等）（2）串联电路两端总电压等于各串联导体两端电压之和（3）A
10.（2019佳木斯模拟题）物理课上，小明探究了串联电路中电压的规律，他还想知道并联电路中的电压
有什么规律，于是在课后请你和他合作进行了以下探究：
（1）提出问题：并联电路中，各电灯两端的电压有什么关系？
（2）你的猜想是： ；理由是： .
（3）设计实验:图为两个灯泡并联的电路图,用电压表分别测量两个灯泡L 、L 以及电源两端的电压.请在
1 2
图上添加测电压的电压表.所需的实验器材有： .
进行实验：按照电路图连接电路，进行实验测量，记录实验数据.
（4）分析论证：（只要求粗略地写出分析和论证的思路，即怎样得出结论的） .（5）实验结论：两个灯泡L、L 的电压和电源电压相等.
1 2
（6）实验评估：上述实验中，小明只进行了一次测量，得出的结论偶然性的机会很大.为了使实验结论具
有普遍性，你将建议小明怎样做？ .
（7）实验问答：如果电源电压为3V，那么根据探究的结论，灯L 的电压为 V，灯L 的电压为 V.
1 2
结合实验结论分析：测量电压时，电压表为什么要与被测电路并联。
【答案】见解析。
【解析】 (2)并联电路中各电灯两端的电压相等、各个电灯并联在相同的两点间；
（3）电源、开关、导线、电灯、电压表；
（4）用电压表分别测量出电灯两端的电压U 和U，并进行比较，若两者相等，即可得出猜想是正确的；
1 2
（6）改变电源电压小或小灯泡的规格，重做上述实验。
（7）3、3。
