實(shí)驗(yàn)14探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)（原卷版）

實(shí)驗(yàn)14探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)一、串聯(lián)電路的電壓規(guī)律1.實(shí)驗(yàn)探究串聯(lián)電路中用電器兩端電壓與電源兩端電壓的規(guī)律提出問題兩個(gè)或兩個(gè)以上用電器組成的串聯(lián)電路中，各用電器兩端電壓與電源兩端電壓有什么關(guān)系猜想與假設(shè)（1）與串聯(lián)電路電流關(guān)系一樣，處處相等；（2）各用電器兩端電壓之和可能等于電源兩端的電壓；（3）各用電器兩端的電壓可能與電源兩端的電壓相等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分別按甲、乙、丙所示電路圖連接實(shí)物電路，其中兩燈泡規(guī)格相同，測(cè)出A、B間的電壓UAB，B、C間的電壓UBC，A、C間的電壓UAC，并分析三者間有何關(guān)系；換用不同規(guī)格的小燈泡重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察上述關(guān)系是否仍然成立。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)（1）調(diào)節(jié)電壓表指針歸零；（2）按照電路圖連接好實(shí)物電路，并檢查電路是否連接無誤；（3）分別將電壓表接在A和B、B和C、A和C兩點(diǎn)，將測(cè)得的電壓記錄在數(shù)據(jù)表格中；（4）換用不同規(guī)格的小燈泡，重復(fù)上述步驟實(shí)驗(yàn)次數(shù)A、B間電壓U1/VB、C間電壓U2/VA、C間電壓U/V11.51.53.021.81.23.032.10.93.0……歸納總結(jié)（1）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：U=U1+U2；當(dāng)兩個(gè)燈泡規(guī)格相同時(shí)，U1=U2；當(dāng)兩個(gè)燈泡規(guī)格不同時(shí)，U1≠U2；（2）結(jié)論：串聯(lián)電路中，電源兩端電壓等于各個(gè)用電器兩端電壓之和，即U=U1+U22.注意事項(xiàng)（1）連接實(shí)物電路圖，可對(duì)照電路圖按一定的順序（從電源的“+”極到“”極或從電源“”極到“+”極），逐個(gè)順次連接；（2）在連接實(shí)物電路過程中，開關(guān)要處于斷開狀態(tài)，防止電路出現(xiàn)短路而燒壞電源；（3）電壓表要并聯(lián)在被測(cè)電路兩端，同時(shí)要注意讓電流從“+”接線柱流入，從“”接線柱流出，并采用試觸法選擇合適的量程；（4）閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，要檢查電路的正確性，確定沒有錯(cuò)誤后，方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（5）實(shí)驗(yàn)中，每次讀數(shù)后，應(yīng)及時(shí)斷開開關(guān)，以節(jié)約用電；（6）記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，要如實(shí)記錄，不能隨意改動(dòng)數(shù)據(jù)，更不能“湊數(shù)”。知識(shí)點(diǎn)二、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律基本實(shí)驗(yàn)探究并聯(lián)電路各支路用電器兩端電壓與電源兩端電壓的關(guān)系提出問題兩個(gè)或兩個(gè)以上用電器并聯(lián)，那么各支路用電器兩端電壓與電源電壓關(guān)系如何猜想與假設(shè)（1）各支路用電器兩端電壓可能都相等，且等于電源電壓；（2）各支路用電器兩端電壓不相等，它們的和等于電源電壓設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（1）如圖所示，選用兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡并聯(lián)在電路中，分別將電壓表并聯(lián)在A和B、C和D、E和F兩點(diǎn)，測(cè)出相應(yīng)的電壓值（所用電壓為兩節(jié)串聯(lián)的干電池），將數(shù)據(jù)填入表中。（2）換上兩個(gè)規(guī)格不同的燈泡，所用電源仍為兩節(jié)串聯(lián)的干電池，重復(fù)上述步驟；（3）分別選用兩個(gè)規(guī)格相同和規(guī)格不同的小燈泡，所用電壓為三節(jié)干電池，重復(fù)上述步驟。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)A、B之間的的電壓U1/VC、之間的電壓U2/VE、F之間的電壓U/V1333233334.54.54.544.54.54.5……分析論證分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，燈泡并聯(lián)在電路中時(shí)，各燈泡兩端電壓相等，且等于電源電壓，即U=U1=U2。該結(jié)論可表述為：并聯(lián)電路中，各支路兩端電壓相等。1．（2023?雅安）小雅和同學(xué)進(jìn)行“探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：電壓恒為3V的電源，一個(gè)開關(guān)，兩只燈泡（L1和L2），兩只相同電壓表V1和V2（量程均為0～3V和0～15V），導(dǎo)線若干。（1）他們按圖甲所示的電路圖連接電路，用一只電壓表分別測(cè)AB、BC、AC間的電壓。每次拆接電壓表時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)。（2）為測(cè)量L1兩端電壓，請(qǐng)?jiān)趫D乙中用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接完整。（3）具有創(chuàng)新精神的小雅決定改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。她按照?qǐng)D丙所示電路圖連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1和V2的指針偏轉(zhuǎn)角度相同，則可能的原因是電壓表（選填“V1”或“V2”）的量程選大了，此時(shí)電壓表V1和V2的示數(shù)分別為V和V。（4）解決問題后，小雅同學(xué)測(cè)出了AB間和AC間的電壓，為了測(cè)量BC間的電壓，斷開開關(guān)，接下來可以。A.保持B接線不動(dòng)，將電壓表V1連線由A改接到CB.保持C接線不動(dòng)，將電壓表V2連線由A改接到B（5）為了得到更普遍的規(guī)律，下列操作最合理的是。A.將燈泡L1和L2互換位置進(jìn)行多次測(cè)量B.換用不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行多次測(cè)量（6）分析AB、BC、AC間的電壓關(guān)系，得出結(jié)論：在串聯(lián)電路中，各部分電路電壓之和等于總電壓。2．（2023?貴州）小明和小紅用如圖甲所示電路探究“串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”，用新干電池作為電源。（1）接線時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)；小明檢查電路時(shí)發(fā)現(xiàn)（選填“電池”“開關(guān)”或“燈座”）安裝錯(cuò)誤。（2）正確安裝后，閉合開關(guān)，兩燈均不發(fā)光，小明用電壓表試接A、B接線柱，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示，則可判斷發(fā)生了斷（開）路。（3）排除故障后，小明選用兩只小燈泡，只通過增加電池進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)；小紅僅更換小燈泡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。他們將電壓表接在不同位置進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)記錄如下表。小明認(rèn)為：誤差允許范圍內(nèi)，串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓相等且電壓之和等于電源電壓；小紅認(rèn)為：串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓之和等于電源電壓。請(qǐng)判斷誰的觀點(diǎn)更具普遍性并說明理由：。小明實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)次數(shù)UAB/VUCD/VUEF/V10.70.71.421.41.42.932.12.14.3小紅實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)次數(shù)UAB/VUCD/VUAD/V41.80.92.751.41.42.861.11.72.8（4）對(duì)比兩表，從小明的第次實(shí)驗(yàn)記錄發(fā)現(xiàn)，兩人使用的電池?cái)?shù)量相同，測(cè)得的電源電壓卻不相等。請(qǐng)你分析：兩人所測(cè)電源電壓的差值對(duì)應(yīng)電路中哪些部分的電壓？（用圖中字母表示）。3．（2023?長春）在“探究并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示：（1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)。（2）要用電壓表測(cè)量小燈泡L1兩端的電壓，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在答題卡上將實(shí)物電路連接完整。（3）閉合開關(guān)，觀察到小燈泡L1發(fā)光、L2不發(fā)光，故障可能是。（4）排除故障后，用電壓表分別測(cè)量小燈泡L1、L2及電源兩端的電壓，電壓表示數(shù)均如圖乙所示，為V。更換不同規(guī)格的小燈泡多次測(cè)量，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)均如圖乙所示。由此得出結(jié)論并聯(lián)電路中各支路用電器兩端的電壓與電源兩端的電壓。4．（2023?湖北）在“探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，小明連接了圖甲的電路，A、B、C、D為接線柱編號(hào)，1，2、3、4為導(dǎo)線編號(hào)。（1）為使結(jié)論具有普遍性，L1、L2應(yīng)選擇規(guī)格（選填“相同”或“不同”）的燈泡；（2）閉合開關(guān)，電壓表指針如圖乙，造成這種現(xiàn)象的原因是；（3）修改電路并完成圖甲實(shí)驗(yàn)后，小明斷開開關(guān)，未拆下電壓表，只改接某根導(dǎo)線的一端，也能測(cè)出總電壓。他的改接方法是。5．（2023?天府新區(qū)模擬）如圖甲是“探究串聯(lián)電路電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖。（1）連接電路前，發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示，接下來的操作應(yīng)該是。（2）連接好電路，且正確使用電壓表。閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)兩只燈泡都不亮，電壓表無示數(shù)。下列分析合理的是。A.電源電壓太低B.電壓表斷路C.某只燈泡短路D.某只燈泡斷路（3）排除故障后，分別測(cè)量出AB、BC、AC間的電壓，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。為了得到普遍規(guī)律，同學(xué)們對(duì)接下來的操作提出了一些想法，其中的想法不能達(dá)到目的。小天：更換不同規(guī)格的燈泡小新：交換兩只燈泡的位置小理：把一只燈泡換成滑動(dòng)變阻器UAB/VUBC/VUAC/V1.21.83.06．（2023?桂林一模）小桂和小林在“探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，都設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，其中電源使用的都是干電池。實(shí)驗(yàn)次數(shù)L1兩端電壓U1/VL2兩端電壓U2/V串聯(lián)總電壓U總/V11.41.42.821.41.42.832.22.24.4（1）圖甲中，開關(guān)控制（填“整個(gè)”或“部分”）電路；（2）連接電路前，小桂發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示，接下來他要對(duì)電壓表進(jìn)行的操作是；（3）小桂完成了實(shí)驗(yàn)，并把數(shù)據(jù)記錄在表中。表中第二組實(shí)驗(yàn)電壓表選用量程測(cè)量；分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①串聯(lián)電路兩端的總電壓各部分電路兩端電壓之和；②串聯(lián)電路中，各部分電路兩端電壓相等；（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后小桂和小林互相交流，小林指出結(jié)論②是錯(cuò)誤的，造成結(jié)論錯(cuò)誤的原因是；（5）根據(jù)數(shù)據(jù)可判斷第三組實(shí)驗(yàn)時(shí)，至少用了節(jié)干電池串聯(lián)起來作為電源。7．（2023?灞橋區(qū)校級(jí)一模）在做“探究并聯(lián)電路中電流規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，小明和小華合作完成了探究。（1）如圖甲是他們?cè)O(shè)計(jì)的電路圖，圖乙是他們測(cè)量電流時(shí)連接的實(shí)驗(yàn)電路，此時(shí)電流表測(cè)量的是（選填“A”“B”或“C”）處的電流；（2）如圖甲，測(cè)出A、B、C三處電流后可以得出初步結(jié)論（只寫表達(dá)式），為了得到更普遍的規(guī)律，操作方法是：；（3）二人繼續(xù)探究“串聯(lián)電路的電壓關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)電路如圖丙所示，用某次實(shí)驗(yàn)用電壓表測(cè)得UAB＝1.3V，UBC＝1.7V，UAC＝3V，得到串聯(lián)電路的電壓規(guī)律是（用文字表達(dá)）。8．（2023?白云區(qū)校級(jí)二模）在探究“串聯(lián)電路各部分電路兩端電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，電源電壓保持不變。（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)；（2）正確連接電路后閉合開關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)：電壓表示數(shù)為零，且只有一只燈泡發(fā)光。若故障只發(fā)生在L1或L2中的一處，則故障可能是；（3）排除故障后，他正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并將觀察到的數(shù)據(jù)記錄如表所示；實(shí)驗(yàn)序號(hào)AB兩端電壓U1/VBC兩端電壓U2/VAC兩端總電壓U/V10.91.92.821.41.32.731.71.22.9分析表格數(shù)據(jù)可知：①初步結(jié)論是：在串聯(lián)電路中，（寫出關(guān)系式即可）；②實(shí)驗(yàn)過程中，他（選填“有”或“沒有”）更換不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你的判斷依據(jù)是：。9．（2023?武侯區(qū)校級(jí)模擬）小美和小麗用如圖甲所示的電路探究“串聯(lián)電路的電壓關(guān)系”。（1）準(zhǔn)備器材時(shí)，燈L1和燈L2應(yīng)選用（選填“相同”或“不同”）的規(guī)格。（2）小美用電壓表測(cè)量L1兩端的電壓，閉合開關(guān)后，她發(fā)現(xiàn)電壓表出現(xiàn)了圖乙所示的現(xiàn)象，出現(xiàn)這種現(xiàn)象下一步要進(jìn)行的操作是。（3）她們排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，得出了表所示的一組數(shù)據(jù)。為了得出串聯(lián)電路電壓關(guān)系的普遍規(guī)律，他們還應(yīng)當(dāng)