第2节 串、并联电路中电压的规律
基础主干落实
一、实验注意事项
连接实物时,开关应 ,电压表应用 法来选择量程。
二、串联电路中电压的规律
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 ,即 。
三、并联电路中电压的规律
并联电路两端的电压与各支路两端的电压 ,即 。
重点案例探析
重点一 探究串、并联电路的电压规律
【典题1】(2023·长春中考)在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示:
(1)连接电路时开关应处于 状态;
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,请用笔画线代替导线将实物电路连接完整;
(3)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是 ;
(4)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为 V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论:并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 。
【点拨】
(1)为了得到普遍规律,实验中要选不同规格的灯泡多次实验。
(2)两个用电器两端的电压不相等,两用电器一定串联;两个用电器两端的电压相等,两用电器既可能串联也可能并联。
重点二 串、并联电路电压规律的应用
【典题2】(2023·怀化中考)在如图所示电路中,闭合开关后电压表V1的示数为
2.5 V,V的示数为4.5 V,则电路的电源电压为 V,灯L2两端电压为 V。
【点拨】运用串、并联电路的电压规律解题的一般思路:
(1)认真读题,明确题意。
(2)分析电路图,明确电路的连接方式。即电路是串联电路还是并联电路。
(3)分析电压表的连接位置,判断电压表是测量哪一部分电路两端的电压。
(4)根据已知量,运用串、并联电路的电压规律求解。
【A层 基础必会】
考点一 探究串、并联电路中电压的规律
1.(2023·海南中考改编)小海和小南同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及 电压,就可以分析并联电路的电压规律;
(2)当开关闭合时,电压表出现了如图乙所示情况,其原因是电压表 ;
(3)正确连接电路后,若测得L1两端电压为2.5 V,则测得L2两端电压是 V。
(4)接着小海和小南又用如图丙所示的电路探究串联电路电压的特点。
用电压表测量ab两端电压时,闭合开关,两小灯泡忽明忽暗,电压表指针摇摆不定。小海认为电路故障是线路接触不良,小南认为是小灯泡L2断路。判断正确的是 (选填“小海”或“小南”)。排除故障后,通过测量得到一组数据如表所示:
实验序号 Uab Ubc Uac
1 2.4 V 2.0 V 4.4 V
根据数据得出结论:串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。
这样得出结论 (选填“合理”或“不合理”),理由是 。
考点二 串联电路电压规律的应用
2.如图所示的电路,电源电压为6 V且保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表示数为2.5 V,则灯泡L1两端的电压为 (C)
A.2.0 V B.5.0 V C.3.5 V D.8.5 V
3.(2024·遵义月考)如图所示,电源电压是6 V且保持不变,S闭合后电压表示数为3.5 V,则灯L1两端的电压为 V。
考点三 并联电路电压规律的应用
4.将L1、L2、L3三盏灯并联在电路中,发现L1最暗,L2较亮,L3最亮,则这三盏灯的电压 ()
A.U1>U2>U3 B.U1=U2=U3
C.U1
V,V的示数应为 V。
易错点 误认为电压相等的两个灯泡一定并联
6.(易错题)两个小灯泡连接在同一电路中,用电压表测得它们两端的电压相等,下列说法中正确的是 ()
A.两个小灯泡一定是串联
B.两个小灯泡一定是并联
C.两个小灯泡可能是串联也可能是并联
D.通过两个小灯泡的电流一定相等
纠错:电压相等的两个小灯泡并不一定是并联关系,当二者规格相同且串联时,其两端的电压也是相等的。
【B层·能力提升】
7.小明同学用单刀双掷开关设计了如图所示的电路,当开关S与a相连,电压表示数为1.3 V,当开关S与b相连,电压表示数为3.0 V,则灯L1、L2两端电压分别
为 ()
A.3.0 V和1.7 V
B.1.3 V和3.0 V
C.1.7 V和1.3 V
D.1.3 V和1.7 V
8.如图所示,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6 V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为4 V,则当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为 V。
9.(2023·黔西南质检)如图1所示电路中,电压表的量程不明,当电路闭合后,V1、V2示数如图2所示,则小灯泡L1两端的电压是 V。
10.(2023·贵州中考)小明和小红用如图甲所示电路探究“串联电路电压的规律”,用新干电池作为电源。
(1)连接完电路,小明检查电路时发现 (选填“电池”“开关”或“灯座”)安装错误;
(2)正确安装后,闭合开关,两灯均不发光,小明用电压表试接A、B接线柱,发现指针偏转情况如图乙所示,则可判断 发生了断(开)路;
(3)排除故障后,小明选用两只小灯泡,只通过增加电池进行多次实验;小红仅更换小灯泡进行多次实验。他们将电表接在不同位置进行测量,实验记录如表所示。小明认为:误差允许范围内,串联电路中各用电器两端电压相等且电压之和等于电源电压;小红认为:串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。请判断谁的观点更具普遍性并说的理由: 。
小明实验记录:
实验次数 UAB/V UCD/V UAD/V
1 0.7 0.7 1.4
2 1.4 1.4 2.9
3 2.1 2.1 4.3
小红实验记录:
实验次数 UAB/V UCD/V UAD/V
4 1.8 0.9 2.7
5 1.4 1.4 2.8
6 1.1 1.7 2.8
(4)对比两表,从小明的第 次实验记录发现,两人使用的电池数量相同,测得的电源电压却不相等。请你分析:两人所测电源电压的差值对应电路中哪些部分的电压 (用图中字母表示)。
11.(2023·黔西校考)如图甲所示,闭合开关S后,电流表A的示数如图乙所示,电压表V1和V2的指针所指位置完全相同,如图丙所示。求解下列问题:
(1)通过电灯L2的电流是多少
(2)电源电压是多少
(3)电灯L1和L2两端的电压分别是多少 第2节 串、并联电路中电压的规律
基础主干落实
一、实验注意事项
连接实物时,开关应 断开 ,电压表应用 试触 法来选择量程。
二、串联电路中电压的规律
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 之和 ,即 U=U1+U2 。
三、并联电路中电压的规律
并联电路两端的电压与各支路两端的电压 相等 ,即 U=U1=U2 。
重点案例探析
重点一 探究串、并联电路的电压规律
【典题1】(2023·长春中考)在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示:
(1)连接电路时开关应处于 断开 状态;
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,请用笔画线代替导线将实物电路连接完整;
答:
(3)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是 灯泡L2断路 ;
(4)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为 3 V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论:并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 相等 。
【点拨】
(1)为了得到普遍规律,实验中要选不同规格的灯泡多次实验。
(2)两个用电器两端的电压不相等,两用电器一定串联;两个用电器两端的电压相等,两用电器既可能串联也可能并联。
重点二 串、并联电路电压规律的应用
【典题2】(2023·怀化中考)在如图所示电路中,闭合开关后电压表V1的示数为
2.5 V,V的示数为4.5 V,则电路的电源电压为 4.5 V,灯L2两端电压为 2 V。
【点拨】运用串、并联电路的电压规律解题的一般思路:
(1)认真读题,明确题意。
(2)分析电路图,明确电路的连接方式。即电路是串联电路还是并联电路。
(3)分析电压表的连接位置,判断电压表是测量哪一部分电路两端的电压。
(4)根据已知量,运用串、并联电路的电压规律求解。
【A层 基础必会】
考点一 探究串、并联电路中电压的规律
1.(2023·海南中考改编)小海和小南同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及 电源 电压,就可以分析并联电路的电压规律;
(2)当开关闭合时,电压表出现了如图乙所示情况,其原因是电压表 正负接线柱接反了 ;
(3)正确连接电路后,若测得L1两端电压为2.5 V,则测得L2两端电压是 2.5 V。
(4)接着小海和小南又用如图丙所示的电路探究串联电路电压的特点。
用电压表测量ab两端电压时,闭合开关,两小灯泡忽明忽暗,电压表指针摇摆不定。小海认为电路故障是线路接触不良,小南认为是小灯泡L2断路。判断正确的是 小海 (选填“小海”或“小南”)。排除故障后,通过测量得到一组数据如表所示:
实验序号 Uab Ubc Uac
1 2.4 V 2.0 V 4.4 V
根据数据得出结论:串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。
这样得出结论 不合理 (选填“合理”或“不合理”),理由是 只做了一次实验,实验结论具有偶然性 。
考点二 串联电路电压规律的应用
2.如图所示的电路,电源电压为6 V且保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表示数为2.5 V,则灯泡L1两端的电压为 (C)
A.2.0 V B.5.0 V C.3.5 V D.8.5 V
3.(2024·遵义月考)如图所示,电源电压是6 V且保持不变,S闭合后电压表示数为3.5 V,则灯L1两端的电压为 2.5 V。
考点三 并联电路电压规律的应用
4.将L1、L2、L3三盏灯并联在电路中,发现L1最暗,L2较亮,L3最亮,则这三盏灯的电压 (B)
A.U1>U2>U3 B.U1=U2=U3
C.U1
2.5 V,V的示数应为 2.5 V。
易错点 误认为电压相等的两个灯泡一定并联
6.(易错题)两个小灯泡连接在同一电路中,用电压表测得它们两端的电压相等,下列说法中正确的是 (C)
A.两个小灯泡一定是串联
B.两个小灯泡一定是并联
C.两个小灯泡可能是串联也可能是并联
D.通过两个小灯泡的电流一定相等
纠错:电压相等的两个小灯泡并不一定是并联关系,当二者规格相同且串联时,其两端的电压也是相等的。
【B层·能力提升】
7.小明同学用单刀双掷开关设计了如图所示的电路,当开关S与a相连,电压表示数为1.3 V,当开关S与b相连,电压表示数为3.0 V,则灯L1、L2两端电压分别
为 (D)
A.3.0 V和1.7 V
B.1.3 V和3.0 V
C.1.7 V和1.3 V
D.1.3 V和1.7 V
8.如图所示,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6 V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为4 V,则当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为 10 V。
9.(2023·黔西南质检)如图1所示电路中,电压表的量程不明,当电路闭合后,V1、V2示数如图2所示,则小灯泡L1两端的电压是 3.5 V。
10.(2023·贵州中考)小明和小红用如图甲所示电路探究“串联电路电压的规律”,用新干电池作为电源。
(1)连接完电路,小明检查电路时发现 电池 (选填“电池”“开关”或“灯座”)安装错误;
(2)正确安装后,闭合开关,两灯均不发光,小明用电压表试接A、B接线柱,发现指针偏转情况如图乙所示,则可判断 灯L1 发生了断(开)路;
(3)排除故障后,小明选用两只小灯泡,只通过增加电池进行多次实验;小红仅更换小灯泡进行多次实验。他们将电表接在不同位置进行测量,实验记录如表所示。小明认为:误差允许范围内,串联电路中各用电器两端电压相等且电压之和等于电源电压;小红认为:串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。请判断谁的观点更具普遍性并说的理由: 小红的结论更具有普遍性,理由是小红选用规格不同的灯泡进行了多次实验 。
小明实验记录:
实验次数 UAB/V UCD/V UAD/V
1 0.7 0.7 1.4
2 1.4 1.4 2.9
3 2.1 2.1 4.3
小红实验记录:
实验次数 UAB/V UCD/V UAD/V
4 1.8 0.9 2.7
5 1.4 1.4 2.8
6 1.1 1.7 2.8
(4)对比两表,从小明的第 2 次实验记录发现,两人使用的电池数量相同,测得的电源电压却不相等。请你分析:两人所测电源电压的差值对应电路中哪些部分的电压 DF、EA (用图中字母表示)。
11.(2023·黔西校考)如图甲所示,闭合开关S后,电流表A的示数如图乙所示,电压表V1和V2的指针所指位置完全相同,如图丙所示。求解下列问题:
(1)通过电灯L2的电流是多少
(2)电源电压是多少
(3)电灯L1和L2两端的电压分别是多少
解:(1)由电路图可知,电灯L1、L2串联,电流表测量电路中电流,电流表A的量程是0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.5 A;因为串联电路中各处电流相等,所以通过电灯L2的电流是0.5 A。
(2)由电路图可知,电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;而两个电压表指针所在位置完全相同,所以电压表V1的量程是0~15 V,分度值为0.5 V,示数为7.5 V,即电源电压为7.5 V。
(3)电压表V2的量程是0~3 V,分度值为0.1 V,示数为1.5 V,即L2两端的电压为
1.5 V,由串联电路的电压特点可知,L1两端的电压U1=U-U2=7.5 V-1.5 V=6 V。
