專題13 （實(shí)驗(yàn)類）探究串、并聯(lián)電路中電壓規(guī)律-2020-2021學(xué)年九年級物理同步專題剖析（解析版）

1、專題13 （實(shí)驗(yàn)類）探究串、并聯(lián)電路中電壓規(guī)律1.實(shí)驗(yàn)器材：多個(gè)規(guī)格不同的小燈泡、電壓表、電源開關(guān)、導(dǎo)線等.2.實(shí)驗(yàn)電路：如圖所示. 3.設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（1）使用電壓表時(shí)的注意事項(xiàng)：使用電壓表前應(yīng)先校零；電流應(yīng)從電壓表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出；電壓表應(yīng)與被測對象并聯(lián)；選取電壓表量程時(shí)，應(yīng)先用015 V量程試觸，若示數(shù)小于3 V，則改接03 V量程；閉合開關(guān)，若電壓表指針左偏，說明電壓表正負(fù)接線柱接反了。（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，目的是保護(hù)電路。（3）實(shí)驗(yàn)步驟：選用不同規(guī)格的小燈泡，依據(jù)電路圖連接電路，根據(jù)電源電壓選擇電壓表量程；用電壓表分別測量L1、L2和電源兩端的電壓；換上另

2、外兩個(gè)規(guī)格不同的小燈泡，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn).（4）換用不同規(guī)格的小燈泡或改變電源電壓，多測幾組數(shù)據(jù)，是為了尋找普遍規(guī)律。只測一組數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論具有偶然性。4.交流與反思即串聯(lián)電路中各用電器兩端的電壓之和等于電路中的總電壓?？傠妷菏冀K大于任何一個(gè)用電器兩端的電壓，但是各用電器兩端電壓不一定相等。當(dāng)把各個(gè)電池組并聯(lián)起來使用時(shí)，兩端電壓等于各電池組的電壓；并聯(lián)電路中各支路用電器兩端的電壓相等但是同一電路中電壓相等的兩個(gè)用電器不一定是并聯(lián)。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）串聯(lián)電路中電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓之和。（2）并聯(lián)電路中電源兩端電壓與各支路用電器兩端的電壓相等。1.如圖所示，是探究串聯(lián)電路中小燈泡兩端的電

3、壓與電源兩端電壓關(guān)系的電路圖。已知電源電壓為4.5V，L1、L2為兩個(gè)不同規(guī)格的小燈泡，當(dāng)閉合開關(guān)S后兩燈都不亮。用電壓表進(jìn)行測量時(shí)，測得AB兩點(diǎn)之間的電壓為零，BC兩點(diǎn)之間的電壓為4.5V。則下列判斷中正確的是（）A.燈泡L1的燈絲斷了B.開關(guān)接觸不良C.燈泡L2的燈絲斷了D.燈泡L2被短路【答案】C【解析】結(jié)合題意及電路圖知，電路中兩燈串聯(lián)，閉合開關(guān)后兩燈都不亮，則可能是出現(xiàn)了斷路故障，而AB兩點(diǎn)間的電壓為零，BC兩點(diǎn)間的電壓為4.5V，是電源的電壓，則BC與電源是接通的，所以是燈泡L2出現(xiàn)的斷路，故C正確，ABD都錯(cuò)誤。故選C。2.定值電阻R1、R2組成的電路如圖所示，已知R1R2，閉合

4、開關(guān)S，通過R1、R2的電流分別記為I1、I2，R1、R2兩端的電壓分別記為U1、U2，下列說法正確的是（）A.U1U2B.U1U2C.I1I2D.I1I2【答案】B【解析】AB.由電路圖可知，兩個(gè)電阻串聯(lián)，通過二者的電流相同，而兩端電壓為電阻與電流的乘積，則電阻越大的兩端電壓越大，已知R1R2，則U1U2，故A錯(cuò)誤、B正確；CD.由電路圖可知，兩個(gè)電阻串聯(lián)，通過二者的電流相同，故C、D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示，在“探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”時(shí)，小雨同學(xué)用電壓表測出AB、BC、AC兩端的電壓分別為UAB=3V，UBC=3V，UAC=6V，在表格中記錄數(shù)據(jù)后，下一步應(yīng)該做的是（ ）A.整理器材

5、，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論B.對換L1和L2的位置，再測出一組電壓值C.改變電源電壓，再測出幾組電壓值D.換用不同規(guī)格的小燈泡，再測出幾組電壓值【答案】D【解析】一次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論具有偶然性，所以，下一步應(yīng)該做的是換用不同規(guī)格的小燈泡，再測出幾組電壓值.故選D4.如圖所示的電路中，將開關(guān)S閉合，兩個(gè)燈泡都發(fā)光，設(shè)此時(shí)通過燈泡L1的電流I1，通過燈泡L2的電流為I2，通過電源的電流為I，燈泡L1兩端的電壓為U1，燈泡L2兩端的電壓為U2，電源兩端的電壓為U。以下關(guān)系中正確的是（ ）A.I1=I2=I，U1=U2=UB.I1+I2=I，U1+U2=UC.I1+I2=I，U1=U2=UD.I1=I2=I，U

6、1+U2=U【答案】D【解析】由圖可知，兩個(gè)燈泡串聯(lián)，因?yàn)榇?lián)電路中電流處處相等，所以通過L1、L2的電流相等，即I=I1=I2串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端電壓之和，已知電源電壓為U，燈泡L1兩端電壓為U1，則L2兩端電壓為U2，故U1+U2=U故選D。5.如圖所示的串聯(lián)電路，閉合開關(guān)后兩個(gè)燈泡正常發(fā)光，則（ ）A.通過A點(diǎn)的電流大于通過B點(diǎn)的電流B.通過A點(diǎn)的電流等于通過C點(diǎn)的電流C.AB兩點(diǎn)間的電壓一定小于AC兩點(diǎn)間的電壓D.AC兩點(diǎn)間的電壓一定等于BC兩點(diǎn)間的電壓【答案】BC【解析】因串聯(lián)電路中的電流處處相等，所以用電流表測電路中任意處，電流都是相等的，故A錯(cuò)誤B正確；又因?yàn)榇?lián)電路中

7、的電路元件起到分壓的作用，所以AB兩點(diǎn)間的電壓（燈泡L1兩端電壓）一定小于AC兩點(diǎn)間的電壓（L1和L2兩端電壓或電源電壓），故C正確D錯(cuò)誤.故選BC.6.在探究串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)時(shí)，一班各組同學(xué)從甲、乙、丙、丁四種規(guī)格的燈中，選取兩個(gè)串聯(lián)起來接在相同電源上，組成如圖所示的電路。然后把一個(gè)電壓表分別接入電路中AB，BC，AC間測量電壓，并記錄數(shù)據(jù)： (1)測出L1兩端的電壓后，小希斷開開關(guān)，準(zhǔn)備拆下電壓表，改接在B、C之間。小明認(rèn)為這樣做太麻煩，只需將與A點(diǎn)相連的導(dǎo)線改接到C點(diǎn)即可。小明的辦法是_（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），原因是_；(2)老師收集到幾個(gè)組的數(shù)據(jù)如表：組別L1規(guī)格L2規(guī)格UAB/

8、VUBC/VUAC/V1甲甲1.41.42.92乙丙1.31.73.03甲丁1.61.53.04甲丁1.61.43.0對于測量數(shù)據(jù)的相關(guān)分析，以下說法正確的兩個(gè)是_。A.第1組數(shù)據(jù)沒有測量誤差 B.分析多組數(shù)據(jù)是為了減小誤差C.選用不同規(guī)格的燈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可使結(jié)論更具普遍性D.第1、3組數(shù)據(jù)的偏差可能是電壓表未調(diào)零引起的【答案】錯(cuò)誤 電壓表正負(fù)接線柱接反 CD 【解析】(1)12測出L1兩端的電壓后，則電壓表與A相連的為電壓表正接線柱，若只將與A點(diǎn)相連的導(dǎo)線改接到C點(diǎn)，則電流從電壓表負(fù)接線柱流入，從正接線柱流出，指針反偏，故小希的辦法是錯(cuò)誤的，原因是電壓表正負(fù)接線柱接反了。(2)3 A.誤差只能

9、減小，不能避免，第1組數(shù)據(jù)也有測量誤差，故A錯(cuò)誤；B.分析多組數(shù)據(jù)，是為了避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性，得出具有普遍性的結(jié)論，故B錯(cuò)誤；C.選用不同規(guī)格的燈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，是為了得出具有普遍性的結(jié)論，故C正確；D.電壓表使用前要調(diào)零，第1、3組數(shù)據(jù)的偏差可能是電壓表未調(diào)零引起的，故D正確。故選CD。7.明同學(xué)對串聯(lián)電路電壓規(guī)律進(jìn)行了探究（猜想與假設(shè)）串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端的電壓之和（設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)） （1）按圖所示的電路圖連接電路。（2）閉合開關(guān)，排除故障，用電壓表測出L1兩端的電壓；（3）在測L2兩端的電壓時(shí)，小明為了節(jié)省時(shí)間，采用以下方法：電壓表所接的B接點(diǎn)不動，只斷開A接點(diǎn)，并改接到C接點(diǎn)上；

10、（4）測出AC間的電壓，得出結(jié)論。（交流與評估）（1）在拆接電路時(shí)，開關(guān)必須_；（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零，則小燈泡的故障可能是_或_；（3）小明用上面的方法能否測出L2兩端的電壓？_，為什么？_；（4）方法改進(jìn)后，測出AB、BC、AC間的電壓記錄在下面表格中，小明分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端電壓之和.此實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)方案上存在的不足之處是_，改進(jìn)方法_。UAB/VUBC/VUAC/V2.41.43.8【答案】斷開 L1短路 L2斷路 不能 電壓表正負(fù)接線柱接反了 實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少 更換不同的燈泡重復(fù)實(shí)驗(yàn) 【解析】(1)1為了保護(hù)電路在連接過程中出現(xiàn)故障而損壞電路元件，

11、電路的連接時(shí)開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，故連接電路時(shí)，開關(guān)必須斷開。(2)23因電路時(shí)串聯(lián)電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零，說明電壓表所測電路電壓為零，而為零的可能是所測量的電路電阻為零，即L1短路，或者電路中沒有電流，電路處于開路狀態(tài)，而且為L2開路，否則L1開路時(shí)電壓表示數(shù)為電源電壓，故小燈泡的故障可能是L1短路或L2開路。(3)45在測L2兩端的電壓時(shí)，小明為了節(jié)省時(shí)間，采用以下方法：電壓表所接的B接點(diǎn)不動，只斷開A接點(diǎn)，并改接到C接點(diǎn)上，這樣導(dǎo)致電壓表的正負(fù)接線柱接反了，故不能測出L2兩端電壓。(4)67在物理實(shí)驗(yàn)中若要得出普遍性結(jié)論實(shí)驗(yàn)次多應(yīng)多于三次，該實(shí)驗(yàn)只測了一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所以實(shí)驗(yàn)的不

12、足為一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具有偶然性、改變燈泡的規(guī)格或電源電壓，多次實(shí)驗(yàn)，然后比較數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。8.小明陪自己的弟弟玩耍時(shí)發(fā)現(xiàn)，弟弟的電動汽車充好電后跑得很快，玩一會就變慢了，玩較長時(shí)間后電動汽車會跑得很慢。小明猜想：這可能是剛充好電時(shí)，電池電壓高，玩一會電壓變低導(dǎo)致的。于是小明對弟弟的電動汽車電池進(jìn)行了探究。（1）首先，小明用_測量了充滿電時(shí)的電動汽車電池電壓；（2）然后，小明每玩10分鐘測量一次電動汽車電池的電壓，得到的數(shù)據(jù)如表所示：使用時(shí)間/min01020304050電壓/V6.86.265.85.63.6從表格中的數(shù)據(jù)可以得出，電池使用的時(shí)間越長，電池的電壓越_（選填“高”或“低”）。

13、這初步說明小明的猜想是_（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)還可得出，隨著使用時(shí)間的增加，電池電壓變化速度是_（選填“先快后慢再快”或“先慢后快再慢”）；（3）小明反思自己的實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)中明顯的不足之處是_，應(yīng)該進(jìn)行的操作是_；（4）之后，小明聯(lián)想到弟弟其他的電動玩具，有的是充好電后聲音大，越玩聲音越小；有的是充好電后轉(zhuǎn)得快，然后越轉(zhuǎn)越慢請你幫他分析，導(dǎo)致這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是_?！敬鸢浮侩妷罕?低 正確 先快后慢再快 未考慮電池內(nèi)阻的變化 增加電流表，同時(shí)測量電池電流 電阻隨溫度升高后，玩具輸出功率變小 【解析】(1)1電壓表是測量電壓的一種儀器，故需用電壓表測量充滿電時(shí)的電動汽

14、車電池電壓。(2)2從表格中的主句可以得出，電池使用的時(shí)間越長，電池的電壓越低。3這初步說明小明的猜想“剛充好電時(shí)，電池電壓高，玩一會電壓變低導(dǎo)致的”是正確的。4根據(jù)表中的數(shù)據(jù)還可得出，隨著使用時(shí)間的增加，前10分鐘壓降0.6V，10至40分鐘內(nèi)每10分鐘壓降0.2V，40至50分鐘壓降2V，故電池電壓變化速度是先快后慢再快。(3)56實(shí)驗(yàn)中明顯的不足之處是未考慮電池內(nèi)阻的變化，應(yīng)該增加電流表，同時(shí)測量電池電流。(4)7根據(jù)功率公式可知，當(dāng)電阻隨溫度升高后，玩具輸出功率變小，故有的是充好電后聲音大，越玩聲音越??；有的是充好電后轉(zhuǎn)得快，然后越轉(zhuǎn)越慢。9.小明和小華同學(xué)在“探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”

15、：(1)連接電路前，小明發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖甲所示，接下來他要對電壓表進(jìn)行的操作是_；(2)小明根據(jù)圖乙連接好電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)兩燈泡不亮且電壓表示數(shù)非常接近電源電壓；若只有L1或L2中的一處發(fā)生故障，則故障可能是_；(3)排除故障后，小明完成了實(shí)驗(yàn)，并把數(shù)據(jù)記錄在下表中：UAB/VUBC/VUAC/V1.41.42.8分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：串聯(lián)電路兩端的電壓_各部分電路兩端電壓之和；串聯(lián)電路中，各部分電路兩端電壓相等； (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后小明和小華互相交流，小華指出結(jié)論是錯(cuò)誤的，造成結(jié)論錯(cuò)誤的原因是_；另外，小明的實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)方案上還存在另一不足之處是_。【答案】對電壓表進(jìn)行調(diào)零 L1

16、斷路 等于 見解析 見解析 【解析】(1)1連接電路前，電壓表指針不在零刻度線處，需要對電壓表進(jìn)行調(diào)零。(2)2兩燈泡均不亮，且電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表串聯(lián)在電路中，故障原因?yàn)長1斷路。(3)3由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和。(4)45造成錯(cuò)誤結(jié)論的原因是選用了相同規(guī)格的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在的不足是實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，不能得出普遍性規(guī)律。10.如圖甲所示是小明“探究串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖。(1) 實(shí)驗(yàn)步驟A.按圖甲所示接好電路，閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)置于_(選填“左”或“右”)端；B.滑片P移到適當(dāng)位置，用電壓表測出定值電阻R0兩端的電壓U1；

17、C.保持滑片P不動，用電壓表測出燈泡L兩端的電壓U2；D.保持滑片P不動，用電壓表測出a、b兩點(diǎn)之間的電壓U；E.移動滑片P的位置，重復(fù)步驟B、C、D兩次。(2) 討論交流小明通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，得到結(jié)論：串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端的電壓相等，總電壓等于各個(gè)電阻兩端電壓之和。另一小組的小芳通過實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論：串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端的電壓不相等，總電壓等于各個(gè)電阻兩端電壓之和。你認(rèn)為_的結(jié)論更合理。理由是：小明所用定值電阻的阻值與燈泡的阻值_。(3)小明測電阻R0兩端的電壓時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，則此時(shí)R0兩端的電壓為_V。(4)小明按圖甲所示接好電路，閉合開關(guān)S，無論怎樣移動滑片P，燈泡都不亮，但電壓表有讀數(shù)，經(jīng)檢查：除燈L和定值電阻R0外，其余都沒有問題，則電路中存在的故障可能是_。【答案】右 小芳 相同 1.2 燈泡L短路（或R0斷路） 【解析】(1)1實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)