162串并联电路中电压的规律4

第十六章电压电阻第2节串并联电路的电压规律学习目标学习目标1.能正确将电压表接入待测电路，并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，进一步联系连接电路和使用电压表的技能。3.能通过实验探究，归纳总结出串并联电路中电压的规律。002预习导学一、串联电路的电压规律：1.实验电路图：2.实验步骤：（1）按照电路图连接实物图；（2）将电压表分别并联在电路中AB之间、BC之间、AC之间，并分别记录测量的电压值；（3）换用另外的不同规格的小灯泡再多测几次次；用不同的电源（电压）也可以实现多次测量。3.实验表格：实验次数L1两端的电压U1/VL2两端的电压U2/V总电压U/V第一次测量第二次测量第三次测量4.实验结论：在串联电路中，各用电器两端电压之和等于电源电源；公式表达：U=U1+U2+…+Un；意思理在串联电路中，电源电压被各用电器分了；若用电器的规格相同，则分到的电压也相同。二、并联电路的电压规律：1.实验电路图：2.实验步骤：（1）按照电路图连接实物图；（2）将电压表分别并联在电路中AB之间、CD之间、EF之间，并分别记录测量的电压值；（3）换用另外的不同规格的小灯泡再测一次。（或者换电源也可以）3.实验表格：实验次数L1两端的电压U1/VL2两端的电压U2/V总电压U/V第一次测量第二次测量第三次测量4.实验结论：在并联电路中，各支路上的电压相等，且等于电源电压；公式表达：U=U1=U2=…=Un。003探究提升知识点一：串并联电路电压的规律【探究重点】（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=U1+U2+U3（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=U1=U2=U3【例题精讲】（2022•烟台）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是（）A．L1两端电压为2V B．电源两端电压为4V C．断开开关，只将电压表V2换成电流表，则L1与L2串联 D．断开开关，将两个电压表都换成电流表，则L1与L2并联【答案】D【思路点拨】（1）（2）由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测L2两端的电压，根据V1的示数即可得出电源电压；根据串联电路的电压特点求出L1两端的电压；（3）断开开关，只将电压表V2换成电流表，据此思路点拨电路的连接方式；（4）电流表相当于导线，由此思路点拨两个电压表都换成电流表时电路的连接情况。【解析】AB、由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测L2两端的电压，由两个电压表的示数可知，电源的电压U＝6V；电压表V2的示数为2V，则L2两端的电压U2＝2V；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，L1两端电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，故AB错误；C、断开开关，只将电压表V2换成电流表，由于电压表所在电路相当于断路，L1、L2不亮，故C错误；D、将两个电压表都换成电流表，断开开关，由于电流表相当于导线，则电流分别流入两个灯泡，所以L1与L2并联，故D正确。故选：D。【巩固训练】（2022•黑龙江）请你仔细观察并思路点拨电路图，下列说法正确的是（）A．两灯串联，两电压表示数相同 B．两灯并联，两电压表示数不同 C．两灯串联，两电压表示数不同 D．两灯并联，两电压表示数相同【答案】C【解析】由图可知，灯L1与L2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L2两端的电压，由串联电路电压规律可知，U＝U1+U2，电压表V1的示数大于电压表V2的示数。故选：C。知识点二：探究串并联电路电压的特点实验【探究重点】在“探究串联电路用电器两端的电压与电源两端电压的关系”的实验中,如果选择两个完全相同的小灯泡,测出每个小灯泡两端的电压相等,会使人错误地认为“串联电路中各用电器两端的电压一定相等”。因此,实验中要选择规格不同的小灯泡,测出每个小灯泡两端的电压不同,两个小灯泡两端的电压之和等于电源两端的电压,这样的结论才更具有普遍性。【例题精讲】（2021•青岛）用如图所示电路探究串联电路的电压规律，下列说法正确的是（）A．电压表不能直接测量电源电压 B．若测量L1两端电压，需将电压表并联在A、B两点间，且电压表正接线柱接A点C．实验得到的结论为：串联电路电压处处相等 D．改变两个小灯泡的规格，重复实验，是为了减小实验误差【答案】B【思路点拨】（1）电压表测量电压时，与待测电路并联；（2）电压表接入电路中时，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出；电压表应与用电器并联；（3）在串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和；（4）在物理学规律性实验中，如果只通过一组数据来得出结论，具有偶然性，为使结论具有普遍性，应更换一些条件再进行多次测量实验。【解析】A、电压表可以直接并联在电源两端，测量电源电压，故A错误；B、若测量L1两端电压，需将电压表并联在A、B两点间，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，所以电压表正接线柱接A点，故B正确；C、本实验的结论为：在串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和，故C错误；D、多次测量的目的是使结论具有普遍性，避免偶然性，不是减小误差，故D错误。故选：B。【点评】注意积累和总结经验，例如本题中的多次测量的目的性问题、电压表的接线规则问题。【巩固训练】17．（2020•扬州）在“探究串联电路电压的特点”实验中：某实验小组分别测量了串联电路两端的总电压U和灯泡L1、L2两端的电压U1、U2数据如表：U/VU1/VU2/V2.61.31.3（1）该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是（用题中物理量符号表示）。（2）实验过程中，若L1灯丝断了，观察到电压表V1示数为，电压表V2示数为。（3）该实验还有待改进，请写出其中一点：。【答案】（1）U1+U2＝U；（2）2.6V；0V；（3）换不同规格的小灯泡再进行多次实验。【解析】（1）由图表可知，该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是：U1+U2＝U；（2）实验过程中，若L1灯丝断了，电压表V1测灯Ll两端的电压此时是电源的电压，电压表V1示数为2.6V；由于电路断路，电压表V2测灯L2两端的电压，示数为0V；（3）该实验还有待改进，电路中换不同规格的小灯泡再进行多次实验。00401强化训练1．（2023•张店区二模）如图甲所示电路，当开关闭合后，电流表指针偏转如图乙所示，下列说法正确的是（）A．小灯泡两端电压U1＞U2 B．电流表测量的是通过L2的电流 C．通过L1的电流是0.32A D．若L1灯丝突然烧断，则L2亮度不变【答案】D【解析】A、由电路图可知，两灯泡并联，并联电路中各支路两端的电压相等，灯泡两端电压U1＝U2，故A错误；B、由图可知，电流表与小灯泡L1串联在一起，电流表测量的是通过L1的电流，故B错误；C、电流表测量的是通过L1的电流，电流表所选量程为0～0.6A，分度值为0.02A，由指针位置可知，此时电流表的示数为0.34A，故C错误；D、由图可知，电路中有两条电流的路径，因此，两灯是并联的，L1灯丝突然烧断，则对L2亮度没有影响，亮度不变，故D正确。故选：D。2．（2023•平邑县模拟）如图所示的电路中，电阻阻值R1＜R2，开关S闭合后，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，下列判断正确的是（）A．U1＞U2 B．U1＜U2 C．I1＞I2 D．I1＝I2【答案】C【解析】AB．由并联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压都等于电源电压，即U1＝U2＝U，故AB错误；CD．由欧姆定律可知，电压相同时，电阻越大，电流越小，因为电阻阻值R1＜R2，所以通过R1的电流I1大于通过R2的电流I2，即I1＞I2，故C正确、D错误。故选：C。3．（2023•漳州模拟）小明用如图所示电路“探究串联电路电压特点”。开关断开，电压表示数为3V；闭合开关时，电压表示数为2V。则（）A．电源电压为5V B．灯L2两端的电压1V C．灯L1两端的电压3V D．若测量灯L2端的电压只需将BC导线C端改接到A处【答案】B【解析】由图可知，灯L1与灯L2串联，电压表测L1两端的电压，A、当开关断开时，电压表串联在电路中，电路中几乎没有电流，而电压表与电源两极相连，测量电源电压，开关断开，电压表示数为3V，电源电压为3V，故A错误；B、由串联电路的电压规律可知，L2两端电压U2＝U﹣U1＝3V﹣2V＝1V，故B正确；C、闭合开关时，电压表测L1两端的电压，灯L1两端的电压为2V，故C错误；D、将BC导线C端改接到A处，测量灯L2两端的电压，这一做法会使电流从电压表的“﹣”接线柱流入，从“+”接线柱流出，这样电压表的正负接线柱接反了，会导致电压表的指针反偏，不能测出灯L2两端的电压，故D错误。故选：B。4．（2023•新洲区模拟）如图所示的电路中，闭合开关后，L1、L2正常发光。若将手中的两个导线夹接在灯泡L1两端，则出现的现象及其描述正确的是（）A．L1被短接，只有L2发光 B．电源被短路，两灯泡都不发光 C．电压表能测量出L2两端的电压U2 D．L1和L2两端的电压之和等于3V【答案】C【解析】AB、由于电压表的电阻很大，所以，将手中的两个导线夹接在灯泡L1两端时，不会造成灯L1短路或电源短路，故AB错误；CD、由图知，两灯并联，开关处在干路上；若将手中的两个导线夹接在灯泡L1两端，虽是直接测量灯L1两端的电压，但由并联电路的电压特点可知L2两端的电压U2，故C正确；电源电压为3V，由并联电路的电压特点可知U1＝U2＝U＝3V，故D错误；故选：C。5．（2023•西乡塘区二模）如图所示，电源电压为6V，闭合开关后，电压表的示数为4V，则下列描述正确的是（）A．R1两端电压为4V B．R2两端电压为2V C．开关断开后，电压表无示数 D．开关断开后，电压表示数为6V【答案】D【解析】AB．由图可知，闭合开关后，R1、R2串联，电压表测R2两端的电压；已知电压表的示数为4V，则R2两端的电压为4V；电源电压为6V，由串联电路的电压特点可知，R1和R2两端电压之和为6V；则R1的电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣4V＝2V；故AB错误；CD．开关断开后，电压表与R1组成串联电路，此时电压表测量的是电源电压，则电压表的示数为6V，故C错误，D正确。故选：D。6．（2023•澧县三模）如图所示，电源电压不变，闭合开关，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为3.6V．那么下列说法中不正确的是（）A．电源电压为6V，L1两端电压为2.4V B．灯泡L1和L2串联，V1测量电源电压 C．将电压表V2换成电流表，闭合开关后L1亮，L2不亮 D．将电压表都换成电流表，闭合开关后L1与L2并联【答案】D【解析】AB、由图可知，L1和L2串联，电压表V1测量的是灯泡L1和L2两端的总电压，电压表V1的示数为6V，即电源电压为6V，电压表V2的示数为3.6V，因此L1两端电压为U1＝U﹣U2＝6V﹣3.6V＝2.4V，故AB正确；C、将电压表V2换成电流表，则灯泡L2被短路，因此灯泡L1亮，L2不亮，故C正确；D、将电压表都换成电流表，由于电流表相当于导线，所以此时电源发生短路，故D错误。故选：D。7．（2023•乌拉特前旗校级模拟）用如图所示电路探究串联电路的电压规律，下列说法正确的是（）A．电压表不能直接测量电源电压 B．若测量L2两端电压，需将电压表并联在a、b两点间，且电压表正接线柱接b点 C．实验得到的结论为：串联电路电压处处相等 D．改变两个小灯泡的规格，重复实验，是为了减小误差【答案】B【解析】A、电压表可以直接并联在电源两端，测量电源电压，故A错误；B，要测量L2两端电压，需将电压表并联在a、b两点间，且电压表正接线柱接b点，故B正确；C、本实验的结论为：在串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和，故C错误；D、多次测量的目的是使结论具有普遍性，避免偶然性，不是减小误差，故D错误。故选：B。二．填空题（共2小题）8．（2023•定安县二模）在甲图所示的电路中，当闭合开关S后，L1、L2串联，两个电压表指针偏转均如乙图所示，则电源电压为V，灯L1两端电压为V。【答案】6；4.8。【解析】由图甲知，两个灯泡串联，V1测L2两端的电压，V2测电源电压。由串联电路两端电压等于各部分电压之和可知，V2示数大于V1示数，但两电压表指针偏转相同，所以V1的量程为0～3V，V2的量程为0～15V。由图乙知，V1、V2的示数分别为1.2V和6V，即L2两端的电压U2＝1.2V，电源电压U＝6V，所以，L1两端的电压U1＝U﹣U2＝6V﹣1.2V＝4.8V。9．（2023•呈贡区校级模拟）在“探究串联电路的电压”实验中，同学们设计如图所示实验电路图。小明在实验时发现，闭合开关时灯L2较亮，灯L1较暗。由此他猜想：从电源正极流出流过小灯泡L2后会减小，因此流过L2的电流比流过L1的电流大。为了验证该结论是错误的，可进行的操作是，当观察到时，即可证明该结论是错误的。【答案】将原电路中灯L1、L2的位置对调，闭合开关，再次观察比较两灯泡的亮度；L2仍比L1亮【解析】为了验证小明猜想否正确，可以将原电路中灯L1、L2的位置对调，闭合开关，再次观察比较两灯泡的亮度，当观察到L2仍比L1亮，即可证明该结论是错误的。故答案为：将原电路中灯L1、L2的位置对调，闭合开关，再次观察比较两灯泡的亮度；L2仍比L1亮。1．（2022•玉林）如图所示，电源电压为3V，电压表示数为2V，则灯泡L2两端的电压为（）A．5V B．3V C．2V D．1V【答案】D【解析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表并联在L1两端，故电压表的示数即为L1两端的电压，即灯泡L1两端的电压U1＝2V；由串联电路的特点可知，L2两端的电压：U2＝U﹣U1＝3V﹣2V＝1V。故选：D。2．（2021•益阳）关于如图所示的实物电路，在S1、S2都闭合后，下列说法正确的是（）A．通过L1与L2的电流一定相等 B．通过L1与L2的电流一定不相等 C．L1与L2两端的电压一定相等 D．L1与L2两端的电压之和等于电源电压【答案】C【解析】AB、如图可知，在S1、S2都闭合后，两灯泡并联，并联电路各并联支路两端电压相等，故有U＝U1＝U2，各支路电流I1＝，，因为电阻R1、R2未知，所以I1、I2的关系也不能确定，故AB错误；CD、因为在S1、S2都闭合后，两灯泡并联，并联电路各并联支路两端电压相等，所以有U＝U1＝U2，故C正确，D错误。故选：C。3．（2019•自贡）图（a）所示电路，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（）A．8V2V B．10V2V C．2V8V D．2V10V【答案】A【解析】由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两电压表指针位置相同确定量程，所以，电压表V1的量程为0～15V，分度值为0.5V，则电源的电压U＝10V，电压表V2的量程为0～3V，分度值为0.1V，则R2两端的电压U2＝2V，故CD错误则R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝10V﹣2V＝8V，A正确，B错误。故选：A。4．（2019•随州）如图所示电路中，当开关S闭合时，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2（五块电表的读数均不为零），那么下列关系式正确的是（）A．U2＝U1＝U3I1＝I2 B．U2＝U1+U3I1＝I2 C．U3＝U1+U2I1＝I2 D．U3＝U1+U2I1＞I2【答案】B【解析】由电路图可知，电流从电源的正极出发，依次经电流表A1、下面的电阻、上面的电阻、电流表A2回到电源的负极，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V1测下边电阻两端的电压，电压表V2测电源的电压，电压表V3测上面电阻两端的电压；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：I1＝I2，故D错误，因串联电路中总电压等于各分电压之和可，所以三电压表的示数关系为：U2＝U1+U3，故AC错误，B正确。故选：B。（多选）5．（2019•沈阳）如图所示是电阻RA和RB的I﹣U图象，思路点拨可知下列说法中正确的是（）A．当RA两端电压为0V时，RA的阻值是10Ω B．当RB两端电压为2V时，通过RB的电流为0.1A C．当两电阻并联时，通过RA和RB的电流之比为1：2 D．当两电阻串联时，RA和RB两端的电压之比为1：2【答案】ABD【解析】（1）由图象可知，当UA＝UB＝2V时，IA＝0.2A、IB＝0.1A，故B正确；由I＝可得，两电阻的阻值分别为：RA＝＝＝10Ω，RB＝＝＝20Ω，因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以，当RA两端电压为0V时，RA的阻值仍为10Ω不变，故A正确；（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，当两电阻并联时，通过RA和RB的电流之比：＝＝＝＝，故C错误；（3）因串联电路中各处的电流相等，所以，当两电阻串联时，RA和RB两端的电压之比：＝＝＝＝，故D正确。故选：ABD。6．（2023•绥化）定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中，电流表的示数为0.5A，通过R1的电流0.3A，则通过R2的电流为A；再将R1和R2串联在如图乙所示电路中，电源电压为5V，电压表示数为3V，则R1两端的电压为V。【答案】0.2；2。【解析】定值电阻R1和R2并联，电流表测量干路的电流，电流表的示数为0.5A，通过R1的电流0.3A，根据在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，则通过R2的电流为：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A；将R1和R2串联在电路中，电源电压为5V，电压表示数为3V，根据串联电路中总电压等于各部分电路电压之和，则R1两端的电压为：U1＝U﹣U2＝5V﹣3V＝2V。7．（2023•福建）如图所示，电源电压不变，灯L1、L2完全相同。闭合S1，断开S2、S3，灯L1、L2是联的。闭合S1、S2，断开S3，电压表示数为U1；闭合S1、S3，断开S2，电压表示数为U2，则U1：U2＝。【答案】串；2：1。【解析】由图知，当闭合S1，断开S2、S3，灯L1、L2是在同一条电流路径上，是串联；闭合S1、S2，断开S3，电压表测量两个灯泡串联的总电压，示数为U1；闭合S1、S3，断开S2，电压表测量L2两端的电压，示数为U2，由于两个灯泡串联电流相等，而灯L1、L2完全相同，电阻相等，根据U＝IR知，两个灯泡的电压相等，则总电压是一个灯泡电压的2倍，即U1：U2＝2：1。8．（2023•怀化）在如图所示电路中，闭合开关后电压表V1的示数为2.5V，V的示数为4.5V，则电路的电源电压为V，灯L2两端电压为V。【答案】4.5；2【解析】由电路图可知，闭合开关，两个灯泡串联，电压表V1测L1两端的电压，电压表V2测L2两端的电压，电压表V测电源电压，所以电路的电源电压为U＝4.5V，灯L1两端的电压为U1＝2.5V，因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以灯L2两端的电压为U2＝U﹣U1＝4.5V﹣2.5V＝2V。9．（2020•绥化）如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。（1）连