第2节 串、并联电路中电压的规律（双基过关+考点突破）-2022-2023学年九年级物理全一册通关讲义（人教版）（解析版）

第2节串、并联电路中电压的规律双基过关知识点一、串联电路的电压规律1.探究串联电路的电压规律【实验目的】探究串联电路的电压规律【实验器材】规格不同的灯泡若干、电压表、电源、开关、导线若干。【实验原理】【实验步骤】1.根据实验原理图连接电路，连接电路时，开关断开。2.分别将电压表并联在AB、BC、AC两端，闭合开关，测出电压UAB、UBC、UAC，把数据记录在下表。3.断开开关，更换不同规格的小灯泡（电源），重做上述实验（至少两次），把数据记录在下表。实验序号电压表的示数AB两端/VBC两端/VAC两端/V11.51.53.021.21.83.031.61.43.0【实验结论】串联电路中，电源两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，即UAC＝UAB＋UBC。2.串联电路电压的规律（1）规律：串联电路中，电源电压等于各部分电路（用电器）两端的电压之和。（2）公式：U＝U1＋U2＋U3＋……＋Un。（3）串联具有分压作用串联电路的总电压等于各部分电路电压之和，也就是串联电路的各用电器分得总电压的一部分。因此，串联有分压的作用。3.电池的串联几节干电池串联，总电压等于各节干电池电压之和。基础自测：1．如图所示，电源电压为3V，开关S闭合后，下列说法正确的是（）A．若L1的灯丝断了，电压表的示数为3VB．若L2的灯丝断了，电压表的示数为0VC．若用一根导线并联在L1两端，则L1被短路，电压表的示数为0VD．若用一根导线并联在L2两端，则L2被短路，电压表的示数为0V【答案】D【详解】如图，L1和L2是串联的，电压表测量L2的两端的电压。A．若L1的灯丝断了，整个电路是断路，所以电压表没有示数，即电压表示数为零，故A错误；B．若L2的灯丝断了，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数为电源电压，即电压表示数为3V，故B错误；C．若用一根导线并联在L1两端，则L1被短路，只有L2接在电源上，L2两端的电压等于电源电压，所以电压表示数为3V，故C错误；D．若用一根导线并联在L2两端，则L2被短路，电压表同时也被短路，所以电压表示数为零，故D正确。故选D。2．如图所示，电源电压是6V，闭合开关电压表的示数是2V，则L2两端的电压是（）A．2V B．6V C．4V D．8V【答案】C【详解】由电路图可知，两电灯串联，V1测电灯L1两端的电压；因电源的电压U=6V，电灯L1两端的电压U1=2V；因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电灯L2两端的电压U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。3．如图甲所示，闭合开关后两只电压表和的指针偏转角度相同，位置如图乙所示，则电源和灯L2两端电压分别是（）A．8.5V1.7V B．8.5V6.8V C．6.8V1.7V D．1.7V6.8V【答案】B【详解】由图可知，闭合开关后，两灯串联，V1表测量电源电压，V2表测量灯L1两端的电压；由串联电路的电压特点知，V1的示数应大于V2的示数，而两电压表的指针偏转角度相同，所以两电压表选用的量程是不同的，则V1选用的是大量程，分度值为0.5V，其示数为8.5V，即电源电压U=8.5VV2表为小量程，分度值为0.1V，其示数为1.7V，即L1两端的电压U1=1.7V由串联电路的电压特点知，灯L2两端的电压U2=U-U1=8.5V-1.7V=6.8V故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。4．如图甲所示，当闭合开关S后，两个电压表的指针偏转情况均如图乙所示，则电灯L1和L2两端的电压分别是（）A．2.4V、12V B．12V、2.4V C．9.6V、2.4V D．2.4V、9.6V【答案】C【详解】由图得，两灯泡串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡L2电压，两个电压表的指针偏转情相同，因此电压表V1的量程为0~15V，分度值为0.5V，示数为12V，电压表V2的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.4V，L1的电压为故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。知识点二、并联电路的电压规律1.探究并联电路的电压规律【实验目的】探究并联电路的分压规律【实验器材】规格不同的灯泡若干，电压表、电源、开关、导线若干【实验原理】【实验步骤】（1）按电路图连接电路，连接电路时，开关断开。（2）将电压表分别接在AB、CD、EF两端，闭合开关，分别测出灯L1、灯L2和电压电压，将测量数据填入下表。（3）改变小灯泡的规格，重做上述实验（至少两次）。实验序号电压表的示数AB两端/VCD两端/VEF两端/V13.03.03.023.03.03.033.03.03.0【实验结论】并联电路电源两端的电压等于各支路两端的电压，即UEF＝UAB＝UCD。2.并联电路的电压规律（1）规律：并联电路中，电源电压等于各支路两端的电压。（2）公式：U＝U1＝U2＝U3＝……＝Un3.电池的并联多节相同干电池并联，总电压等于一节干电池的电压。基础自测5．如图，当开关S1、S2都闭合时电压表的示数为4V，则灯L1两端的电压是_______V，电源电压为_______V。【答案】4

4【详解】[1][2]由图可知，两灯泡并联，当开关S1、S2都闭合时，电压表测电源电压，并联电路中各支路电压等于电源电压，则灯L1两端的电压是4V，电源电压为4V。6．如图所示，电源电压一定。关于电路的工作情况，下列说法正确的是（）A．只闭合S1时，两只灯泡串联B．若灯L1被短路，则闭合S1、S2后，电压表和电流表都被烧坏C．若电压表和电流表位置对调，则闭合S1、S2后，两表都被烧坏D．若灯L2被短路，则闭合S1、S2后，电压表无示数，电流表被烧坏【答案】D【详解】A．只闭合S1时，灯泡L2处于断路状态，未接入电路，只有灯泡L1接入电路，故A错误；B．若灯L1被短路，闭合S1、S2后，电流表损坏，电压表不会损坏，故B错误；C．若电压表和电流表位置对调，此时电压表串联在电路中，由于电压表的阻值很大，电路中的电流会很小，所以闭合S1、S2后，则两表都不会烧坏，故C错误；D．若灯L2被短路，则闭合S1、S2后，电压表无示数，电流经两个开关和电流表直接回到电源的负极，形成短路，因此电流表会被烧坏，故D正确。故选D。7．物理课上，小明探究了串联电路中的电压规律后，他还想知道并联电路中的电压有什么规律，于是在课后进行了以下探究。（1）设计实验：如图为两个灯泡并联的电路图，请在图中画出三个电压表，使它们分别测量两灯泡及电源两端电压，并标出正、负接线柱；()（2）进行实验：按照电路图连接电路，连接电路时开关应___________，进行实验测量，在表格中记录数据。次数L1两端电压/VL2两端电压/V电源电压/V11.41.41.422.82.82.8（3）归纳得出结论：___________；（4）实验评估：小明只进行了两次测量，得出的结论具有一定的偶然性。为了使实验结论具有普遍性，你的建议是___________；（5）实验应用：如果电源电压为3V，那么根据探究得出的结论，灯泡L1两端的电压为___________V，灯泡L2两端的电压为___________V。【答案】

断开

并联电路两端电压相等

见解析

3

3【详解】（1）[1]将三个电压表分别并联在两灯泡、电源的两端，且电压表的正接线柱与电源的正极相连，电压表的负接线柱与电源的负极相连，接法如图：（2）[2]为保护电路安全，按照电路图连接电路，连接电路时开关应断开。（3）[3]由表中实验数据可知，两灯泡两端电压相等，且都等于电源电压，由此可知，并联电路各支路两端电压相等。（4）[4]为得出普遍结论，应换用不同规格的灯泡改变电源电压进行多次实验。（5）[5][6]如果电源电压为3V，并联电路各支路两端的电压相等，灯L1的电压为3V，灯L2的电压为3V。考点突破考点1.探究串联电路的电压关系方法：探究串联电路电压规律常考的四个问题（1）灯泡的选择:为了得出普遍规律,应该选用现格不同的灯泡进行实验。（2）电压表的使用规则:注意量程的选择及连接是否正确。（3）电路故障问题:用电压表判断电路故障时，电压表的示数为0,则与电压表并联部分为短路；若电压表的示数很大，则与电压表并联部分为断路。（4）实验改进:用一个电压表测量三处电压时，要拆线,实验改用三个电压表可以直接测量出三电压值,方便、直接,提高了实验的效率,便于观实验现象。例1.（2022·四川眉山·中考真题）小林同学在“探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”时，如图所示电源电压U=6V保持不变。他闭合开关时发现两只灯泡都不亮，用电压表分别测出ab、bc、ac两点之间的电压为Uab=6V、Ubc=0V、Uac=6V。若电路只有一处故障，则应是（）A．灯泡L1短路 B．灯泡L1断路C．灯泡L2短路 D．开关S断路【答案】B【详解】A．若灯泡L1短路，则另外一个灯泡亮，故A不符合题意；B．若灯泡L1断路，两个灯泡都不亮，则电压表在ab间时，串联在电路中，测量电源电压，电压表的示数为6V，电压表在ac间时，也是测量电源电压，电压表的示数为6V，而电压表在bc间时，电压表未接入，故电压表的示数为0，故B符合题意；C．若灯泡L2短路，则另外一个灯泡亮，故C不符合题意；D．若开关S断路，两个灯泡都不发光，不论电压表接在a、b、c哪两端，电压表都相当于断路，电压表的示数为0，故D不符合题意。故选B。例2.（2022·广西贵港·九年级阶段练习）用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点时：实验次数U1/VU2/VU/V12.30.73.022.01.03.031.71.33.0（1）实验中应选择规格___________（选填“相同”或“不相同”）的灯泡；（2）用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在表中。分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是___________（用公式写出）；（3）进行多次实验的主要目的是___________（选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”）。【答案】

不相同

U=U1+U2

寻找普遍规律【解析】（1）[1]探究串联电路的电压特点，为了寻找规律，必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验，这样得出普遍的、一般的规律。（2）[2]分析实验数据有由数据可得串联电路的电压特点是（3）[3]由于一次实验得出的结论具有偶然性，为了探究串联电路电压的普遍规律，需要进行多次实验，故多次实验的主要目的是寻找普遍规律。考点2.探究并联电路的电压关系方法：对于已有结论的探究性实验题，都可以采用逆向思维模式，即可以带着结论来分析相关问题。例3.（2022·内蒙古赤峰·中考真题）如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关后，两灯均发光，若L2突然断路，则发生的情况是（）A．灯泡L1变暗B．电压表V示数变大C．电流表A1示数变小D．电流表A2示数变小【答案】D【详解】由图可知，开关闭合时，该电路为并联电路，电压表测量电源电压，电流表A2测量干路中的电流，A1测量中灯泡L1的电流，开关接在干路中；AC．并联电路中各支路互不影响，若L2突然断路，灯泡L2所在支路的电流为0，但通过灯泡L1的电流不变，电流表A1示数不变，灯泡L1两端的电压仍然等于电源电压，则L1亮度不变，故AC不符合题意；B．若L2突然断路，电压表此时仍然测电源电压，所以电压表的示数不变，故B不符合题意；D．根据并联电路的电流关系可知，通过灯泡L1的电流不变，通过灯泡L2的电流为变0，所以干路中的电流变小了，即电流表A2示数变小，故D符合题意。故选D。例4.（2021·黑龙江·海林市朝鲜族中学九年级期中）物理课上，小明探究了串联电路中的电压规律后，他还想知道并联电路中的电压有什么规律，于是在课后进行了以下探究。（1）设计实验：如图为两个灯泡并联的电路图，请在图中画出三个电压表，使它们分别测量两灯泡及电源两端电压，并标出正、负接线柱；()（2）进行实验：按照电路图连接电路，连接电路时开关应___________，进行实验测量，在表格中记录数据。次数L1两端电压/VL2两端电压/V电源电压/V11.41.41.422.82.82.8（3）归纳得出结论：___________；（4）实验评估：小明只进行了两次测量，得出的结论具有一定的偶然性。为了使实验结论具有普遍性，你的建议是___________；（5）实验应用：如果电源电压为3V，那么根据探究得出的结论，灯泡L1两端的电压为___________V，灯泡L2两端的电压为___________V。【答案】

断开

并联电路两端电压相等

见解析

3

3【解析】（1）[1]将三个电压表分别并联在两灯泡、电源的两端，且电压表的正接线柱与电源的正极相连，电压表的负接线柱与电源的负极相连，接法如图：（2）[2]为保护电路安全，按照电路图连接电路，连接电路时开关应断开。（3）[3]由表中实验数据可知，两灯泡两端电压相等，且都等于电源电压，由此可知，并联电路各支路两端电压相等。（4）[4]为得出普遍结论，应换用不同规格的灯泡改变电源电压进行多次实验。（5）[5][6]如果电源电压为3V，并联电路各支路两端的电压相等，灯L1的电压为3V，灯L2的电压为3V。考点3.串、并联电路的电压规律的应用方法：三步快解串、并联电路电压和电流问题（1）明电路——明确电路是串联电路还是并联电路，对于复杂的电路可用等效法简化电路。（2）看电表——电压表：分析测干路电压还是支路电压；电流表：分析测干路电流还是支路电流。（3）用规律——运用串、并联电路电压、电流规律解题。例5.（2021·广西玉林·九年级期中）如图所示，L1与L2串联，现要在a、b处接入电压表或电流表，则下列相关的说法合理的是（）A．a处接电流表，b处