串、并联电路中电压的规律（导学案）-人教版九年级物理全一册

第2节串、并联电路中电压的规律（导学案）

【学习目标】

1.能正确将电压表接入待测电路，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，进一步练习连接电路和使用电压表

的技能。

3.能通过实验探究，归纳总结中、并联电路电压的规律。

【学习重点】

探究“串联电路的电压规律”的实验设计、如何观察记录、如何分析并得出结论。

【学习难点】

探究“串联电路的电压规律”的实验设计、如何观察记录、如何分析并得出结论。

【自主预习】

阅读教材，完成以卜问题:

1.探究串联电路中电压的规律:

（1）分别把电压表连在如图所示电路中的AB两点、BC两点、AC两点，测出灯Lr两端的电压5、

灯”两端的电压Ui和电源电压U。

（2）通过对实验数据的分析可以得出：串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压上利.

数学表达式：

2.探究并联电路中电压的规律:

（1）如图所示，灯Li与灯L2并联，将电压表的两端分别连到［两端、L?两端和电源两端,测量电

压S、th、U.

（2）分析实验数据得出结论：并联电路中，各支路两端的电压相等,都等于电源电压。数学表达

式：U=Uplh.

【合作探究】

探究一、串联电路电压的规律

【学生实验】探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系

（1）提出问题：

如图1所示，两个灯泡串联后接在电源两端，两灯泡两端的电压与电源两端电压有什么关系？

（2）猜想与假设

猜想1：串联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和。

猜想2：串联电路中的总电压与各用电器两端的电压相等。

猜想3：……

（3）设计实验

①设计实睑电路并画出电路图，如图2所示。

②选用不同（相同/不同）规格的小灯泡L、L2连接电路。根据电源电压选择电压表的景程。

③将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C,测量电压3、S、U。

④改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。

（4）进行实验

①根据电路图连接电路，闭合电键，测出AB两点间（即L」两端）的电压并记录：

②根据电路图连接电路，闭合电键，测出BC两点间（即L:两端）的电压并记录；

③根据电路图连接电路，闭合电键，测出AC两点的电压［电源两端电压）并记录;

④实验数据

实验L两端电压L2两端电压电源两端电

次数UAB/V"V压6WV

11.81.23.0

21.11.93.0

31.41.63.0

（5）分析论证

通过对实验数据的分析可得出结论：串联甩路中电源两端电压等于各用电器两端电压之处.

数学表达式：U:数+S

（6）交流与评估

①采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有普遍性,防止偶然性。

②换用不同规格的小灯泡时，各小灯泡两端的电压会发牛改变，但电源两端的电压（总电压）星不变

的。

2.串联电池组的电压

（1）做一做

把一节干电池的负极和另一节干电池的正极连在一起组成电池组。分别测量每节干电池两端的电压，然后测

量这个电池组的电压。它们之间有什么关系？

2节干电池串联，电池组电压为U=l.5Vx2=3V：3节干电池串联，电池组电压为U=1.5Vx3=4.5V

（2）结论：串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压击，即U=1.5Vx〃（〃为电池节数）

【例题1】如图所示，用电压表分别测量Li两端的电压S、L?两端的电压S以及Li、L2串联的总电

压U,请根据表盘读数回答下列问题：

（1）L两端的电压Ui是多大？

（2）L2两端的电压S是多大？

（3）LHL2串联的总电压U是多大？

（4）电源电压是多大？

【答案】(1)I.3V；(2)

【解析】(1)V|的示数为1.3V,因此Li两端的电压U/是L3V；

(2)V2的示数为1.7V,囚此L?两端的电压3是1.7V:

(3)由于两灯泡串联,根据串联电路两端电压等于各部分电压之和，可知L、L2串联的总电压

U=U/+U2=L3V+L7V=3V

(4)电源电压等于Li、L2串联的总电压，所以电源电压是3V。

【例题2】小顺利用图1所示电路“探究串联电路的电压规律”。

图1图2

实验次序S/VS/VUN

12.04.06.0

23.52.56.0

34.51.56.0

(1)在图1画出电压表，使其测AB间的电压。

(2)选择器材进行实验时，L与L?的规格要不同的，目的是。

(3)连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电压表示数为零，则电路故障可能是。(假

设故障只发生在灯L或Lz处)

(4)更换不同规格的灯泡进行实验，记录实验数据如表格所示，分析数据可得出结论：在串联电

路中。

【答案】(1)如图所示。(2)得出普遍性的规律。(3)是L2断路。(4)串联电路两端的总电压等于

各部分电路两端电压之和。

【解析1(1)电压表与待测电路并联，电压表测AB间的电压，电压表与灯Li并联，如图所示。

-1Y—

（2）为避免实验的偶然性，得出普遍性的结论，选择器材进行实验时，Li与L2的规格要不同，目

的是得出普遍性的规律。

（3）两电阻串联，电压表测Li的电压，连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电路可能断路，

电压表（测L的甩压）示数为零，说明电压表与电源没有连通，则电路故障可能是L2断路，置成整个电

路断路。

（4）分析表中数据可得2.0V+4.0V=6.0V3.5V+2.5V=6.0V4.5V+1.5V=6.0V

可以得出结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。

探究二、并联电路电压的规律

I.实验探究：探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系。

（1）提出问题

如图I两个灯泡并联后接在电源两端，各支路用电器两端的电压与电源两端的电压有什么美系？

（2）猜想与假设

猜想1：并联电路各支路两端的电压之和等于电源两端的总电压；

猜想2：并联电路各支路两端的电压相等，井等于电源两端的总电压；

（3）设计实验

①设计实验电路并画出电路图（图2所示）。

②选用不同（相同/不同）规格的小灯泡L、Lz连接电路。根据电遮电压选择电压表的量程。

③将电压表的两端分别连到L两端、L?两端和电源两端,测量电压幼、S、U。

④改变两个小灯泡的规格,重:做上述实验。

(4)进行实验

①测灯L两端的电压并记录；②测灯L2两端的电压并记录；③测电源两端电压并记录。

④实验数据

实验L两端电压L2两端电压电源两端电

次数U\NU2压UN

12.92.92.9

22.82.82.8

32.82.82.8

(5)分析论证

通过对实验数据的分析可得出结论：并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等。数学表达

式：U=U\=lh

(6)交流与评估

①当电路中有多个用电器并联时，此结论仍然成立，表达式为Ul=U2=U3-=Un=U。

②当把几节相同的新干电池并联时，并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压，即

U=Ui=1.5V。

③采用不同的方法多次进行实验的目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。

【例题3】为探究并联电路中电压的规律，实验室提供的器材有：干电池组(电压约为3V)、电压表、

多个小灯泡、开关、导线若干。

(1)请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求电压表测量灯L两端的电压；

(2)实验中，某小组分别测出灯L、L?两端的电压和并联电路的总电压，电压表的示数都相同，如图

乙所示，其值为Vo根据这组数据，该小组得出并联电路中电压的规律为：并联电路总电压与各用

电器两端的电压:

【答案】D.

【解析】（1）探究并联电路中电压的规律，两灯并联,电压表与待测电路并联，电源电压为3V,故电

压表选用小量程与灯L并联，如图所示.

（2）因电源电压为3V,故电压表选用0~3V量程，则分度值是0.1V,由图乙知示数为2.6V,分别测

灯L、L?两端的电压和并联电路的总电压，电压表的示数都相同，说明并联电路总电压与各用电器两端

的电压相等。

【精讲点拨】

1.采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有普遍性，防止偶然性。换用不同规格的

小灯泡时，各小灯泡两端的电压会发生改变，但电源两端的电压（总电压）是不变的。

2.串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和，即U=1.5Vx〃（〃为电池节数）。

3.当电路中有多个用电器并联时，此结论仍然成立，表达式为U产S=S=...=a=U。

4.当把几节相同的新干电池并联时，并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压，即

U=Ui=1.5V。

【归纳整理】

第2节串、并联电路中电压的规律

电路串联电路并联电路

电源两端电压等于各电源两端电压与各支路

电压规律

用电器两端电压之和用电器两端电压相等

数学表达式

U=U1+U]U=Ui=U2

【课堂练习】

1.如图1所示一种节日小彩灯是由多个小灯泡组成的，若每个小彩灯上标注的正常工作电压是9V,

则应将个小彩灯（填“串”或“并”）联接在家庭电路两端。测得第一个灯泡的可流为0.2A,

第5个灯泡的电流为Ao

【答案】25,串，0.2.

【解析】小彩灯额定电压小于家庭电路电压，家庭电路的电压是220V,小彩灯应串联接入家庭电

路；串联的只数〃=220V/9=25；

根据串联电路中各处的电流都相等，测得第一个灯泡的电流为0.2A,第5个灯泡的电流为0.2A。

图1

2.在如图2所示的电路中，电源电压是6V,电压表示数是2V,电压表测的是灯两端的电

压，灯L两端的电压为V.

【答案】L2,4。

【解析】由电路图可知，灯泡L和L2串联，电压表测L2两端的电压，即电压表的示数为L?两端

的电压；根据串联电路的电压特点求出灯Li两端的电压.由电路图可知，L和L2是串联，电压表测

两端的电压；由串联电路电压特点可知，灯Li两端的电压Ui=U-S=6V-2V=4V

3.一个电动机工作时，要求电源电压是6V。如果用干电池作电源，需要节联起来。

【答案】4,串。

【解析】由于干电池串联后的总电压等于串联干电池的电压之和，而干电池并联后的总电压等于一

节干电池两端的电压，因此需要串联使用，由于电源电压为6V,而每节干电池电压为L5V,所以需要

串联的节数为片6V/1.5V=4

4.在“探究串联电路电压的规律”的实验中，连接电路如图所示，要求用电压表测L2两端的电压.图

中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“X”，并画出正确的电路连接.

【答案】见右图.

【解析】要探究串联电路电压的规律并测L?两端的电压，两个小灯泡应串联，电压表应该与小灯

泡L?并联：观察实物图可知，电压表与灯泡L市联了，且两个小灯泡相当于并联；连错的导线为L?

接开关的导线，应将L2接开关的导线改接在电压表的负接线柱上，即可满足实验要求，如图所示.

5.如图所示，在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”的实验中，用电压表

测得U=3V,S=3V,U=6V,在表格中记录数据后，下一步应该做的是（）

A.整理器材，分析数据，得出结论

B.改变电源电压，再测出几组电压值

C.对换L和L2的位置，再测出一组电压值

D.换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值

【答案】Do

【解析】由题意可知，用电压表测出Li、L2、电源两端的电压分别为Ui=3V,S=3V,U电湿=6V。

说明两个小灯泡是同一个规格的，接下来的操作是换用不同规格的小灯泡再测出几组电压值，然后分析

数据，这样得出的结论才具有普遍性。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。

6.如图所示，一个有盖的木盒，盒盖上可看到两只灯泡和一个开关（导线的连接和电源隐藏在盒

内），开关闭合，下列说法不正确的是（）

A.如果两灯都亮，两灯可能是串联，也可能是并联

B.若用电压表测得两灯的电压相等，则两灯一定是并联

C.若用电压表测得两灯的电压不相等，则两灯一定是串联

D.若用电流表测量通过两灯的电流不相等，则两灯一定是并联

LL2

【答案】B.

【解析】A.串联电路中的开关控制整个电路，而并联电路中，干路上的开关也控制整个电路；因

此一个开关控制两只灯泡的亮和灭，则两只灯泡既可以串联也可以并联，故A正确，不符合题意:

B.在并联电路中各灯泡两端的电压一定相等；如果两个灯泡完全相同，在串联甩路中分得的电压

也相同；所以，若用电压表测得两灯电压相等，则两灯的连接可能是串联，也可能是并联，故B错误,

符合题意；

C.因为在并联电路中各灯泡两端的电压•定相等，所以，若用电压表测得两灯电压不相等，则两

灯的连接是串联，且两灯泡的规格不同，故C正确，不符题意；

D.因为在串联电路中通过两灯泡的电流一定相等，所以，如果通过两个灯泡的电流不相等，则两

灯一定并联，故D正确，不符题意。故选B。

7.在“探究串联电路中电压的规律”的实验中：

（1）根据图甲连接电路，与B点相连的是电压表的一接线柱；

（2）闭合开关，电压表示数如图乙所示，此时电压表的示数为__V；为了使实验结果更准确，接

下来应该：断开开关，：

（3）调整后，再次闭合开关，测曷电压UAB、UBC和UAC，杷实验数据记录在表格中。分析表格

得结论：串联电路中，—o（写出UAB、UBC和UAC之间的关系式即可）

实验次数UAB/VUBC/VUACN

12.30.73.0

22.01.03.0

31.81.23.0

【答案】（1）负；（2）2,电压表换用小量程；（3）UAB+UBC=UAC。

【解析】（I）电压表使用时电流从正接线柱流进，负接线柱流出；电流从电源正极流到A后，从左

侧流入电压表，在A点接正接线柱，则B点接负接线柱。

（2）图乙电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,电压表的示数为2