1、实验 22 探究串、并联电路中电压规律 考点精讲 1.【实验器材】多个规格不同的小灯泡、电压表、电源、开关、导线等. 2.【实验电路】如图所示. 探究串联电路的电压规律探究并联电路的电压规律 3.【设计与进行实验】 (1)使用电压表时的注意事项: 使用电压表前应先校零; 电流应从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出; 电压表应与被测对象并联; 选取电压表量程时,应先用 015 V 量程试触,若示数小于 3 V,则改接 03 V 量程; 闭合开关,若电压表指针左偏,说明电压表正负接线柱接反了. (2)连接电路时,开关应处于断开状态,目的是保护电路. (3)实验步骤: 选用不同规格的小灯泡,依据电路
2、图连接电路,根据电源电压选择电压表量程; 用电压表分别测量 L1、L2 和电源两端的电压; 换上另外两个规格不同的小灯泡,重复上述实验. (4)换用不同规格的小灯泡或改变电源电压,多测几组数据,是为了寻找普遍规律.只测一组数 据,得出的结论具有偶然性. 4.【交流与反思】 探究串联电路的电压规律时,为了简化操作,使每次换接电压表只动一个接线柱,可以先测 A、 B 两点间的电压,再测 A、C 两点间的电压,最后测量 B、C 两点间的电压. 5.【实验结论】 (1)串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和. (2)并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等. 【例 1】小宁在探究“串
3、联电路的电压的关系”实验中,按如下步骤进行实验: (1)连接电路时,开关应断开。 (2)如图甲,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最端(选填“左”或“右”)。 (3)图乙中有一根导线连接有误,请你找出打上“” ,并画出正确的接法。 (4) 改正后闭合开关, 发现电压表 1 V无示数, 2 V示数接近电源电压, 其原因可能是(只 写一种即可) 。 (5)排除故障后,闭合开关并记录两个电压表的示数,为了得到串联电路中电压的关系, 需多次改变滑动变阻器滑片P的位置,从而改变两个电压表示数,这样操作的目的是。 A多次测量求平均值B使结论具有普遍性 (6) 根据实验数据绘制了电压 21 UU的图象,
4、如图丙所示, 请你根据该图象得出电压 2 U和 1 U的关系式: 2 U 。 【解答】解: (1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开; (2)闭合开关前,保护电路的滑动变阻器处于阻值最大处,即滑片应置于最右端; (3)由图乙可知,电压表 1 V测 1 R两端的电压,电压表 2 V测电源两端的电压,这与电压表 2 V 测 2 R两端的电压不符, 应把电压表 2 V并联在 2 R两端,如下图所示: (4)改正后闭合开关,由 2 V示数接近电源电压可知,电压表 2 V与电源之间是通路, 由电压表 1 V无示数可知,原因可能是电压表 2 V并联部分断路,也可能是电压表 1 V并联部分 短路,即 2
5、R断路(或 1 R短路等) ; (5)探究“串联电路的电压的关系”实验中,需多次改变滑动变阻器滑片P的位置,从而 改变两个电压表示数,目的是使结论具有普遍性; (6)由图象可知,两电压表的示数之和均为9V,则电压 2 U和 1 U的关系式: 21 9UVU。 故答案为: (1)断开; (2)右; (3)如上图所示; (4) 2 R断路(或 1 R短路等) ; (5)B; (6) 1 9VU。 【例 2】在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。 (1)连接电路前,发现电压表示数如图乙所示,接下来要对电压表进行的操作是对电压 表进行调零。 (2)闭合开关后, 1 L、 2 L均
6、不发光,电压表有示数且大小接近3V。则电路中出现的故障 可能是故障可能是。 (3)排除故障后,为了测 2 L两端的电压,改接电路如图丙所示。图中只有一根导线连错了, 请你在错的导线上画,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。 (4)小明完成了实验,井把数据记录在下表中: / AB UV/ BC UV/ AC UV 1.01.82.8 分析实验数据得出的初步结论是。为了使结论更具有普遍性,接下来的操作是。 (5)小明和小华还进行了深人交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测 2 L端的电压 时, 电压表所接的B接点不动、 只断开A接点, 并把接线改接到C接点上, 这个方法(选 填“能”或“不能”
7、)测出 2 L两端的电压,理由是。 【解答】解: (1)由图知,连接电路前,发现电压表指针没有指在零刻度线上,则应对电压 表进行调零,使指针指在零刻度线上; (2)由电路图知,两灯泡串联,电压表测灯泡 1 L两端的电压;闭合开关S后,若灯 1 L、 2 L 均不亮,说明电路发生断路,而电压表有示数且大小接近3V,说明电压表的两端能与电源 连通,则是1L断路; (3)原电路中, 1 L与电压表串联后与 2 L并联是错误的,两灯应串联,电压表测 2 L的电压, 改正后如下图所示: (4)由表中数据得: ACABBC UUU,可得初步结论:串联电路两端总电压,等于串联的 各部分电路电压之和;一组实验数据具有偶然性,为了得出串联电路电压关系的普遍规律, 应更换不同规格的灯泡,多次实验。 (5)为了节省时间,利用原来的电路图,在测 2 L两端的电压时,电压表所接的B接点不动, 只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这样做不能测出 2 L两端的电压,因为根据电路 图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表的正负接线柱接反了。 故答案为: (1)对电压表进行调零; (2)1L断路; (3)如上图所示; (4)串联电路两端总电压,等于串联的各部分电路电压之和;更换不同规格的灯泡,多次 实验; (5)不能;正负接线柱接反了。