14.4　串、并聯(lián)電路電壓的關(guān)系教案

1、適用學(xué)科初中物理適用年級初三適用區(qū)域滬科版區(qū)域課時(shí)時(shí)長分鐘2課時(shí)知識點(diǎn)1.電壓和電壓的作用2.電壓表及其應(yīng)用3.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系教學(xué)目標(biāo)1.理解電壓的物理意義。 2.理解電壓在電路中的作用。3.能準(zhǔn)確描述串聯(lián)和并聯(lián)有關(guān)電壓的性質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)1.理解電壓的物理意義。2.在理解的根底上通過實(shí)驗(yàn)證明電壓規(guī)律。教學(xué)難點(diǎn)1.電壓的物理意義。2.串并聯(lián)電路中電壓的測量方法和規(guī)律總結(jié)能力。教學(xué)過程一、導(dǎo)入在生活中我們經(jīng)常聽到和看到“電壓這個(gè)詞。用電器要在一定的電壓下才能正常工作；雷雨天閃電時(shí)產(chǎn)生的高壓可以到達(dá)10萬伏；在圖中的插排上看到“220V, 電池上的“3.6V等字；它們所代表的意思是什么

2、呢？金屬中有大量自由電子所以能導(dǎo)電,可金屬導(dǎo)體上的電子為什么能夠定向移動(dòng)？是誰在推動(dòng)電荷發(fā)生定向移動(dòng)呢？根底知識回憶1.電流是如何形成的2.串聯(lián)電路中測量電流的方法3.并聯(lián)電路中測量電流的方法4.串并聯(lián)電路中電流的規(guī)律二、知識講解一考點(diǎn)解讀1.電壓是電流的產(chǎn)生原因,電源是提供電壓的裝置。2.電壓表是測量電壓的裝置,要并聯(lián)在用電器兩端。3.串聯(lián)電路各用電器電壓之和為電源電壓,并聯(lián)電路各支路電壓相等且等于電源電壓?？键c(diǎn)1 電壓和電壓的作用1要在一段電路中產(chǎn)生電流,它的兩端就要有電壓。電源的作用就是給用電器兩端提供電壓。2電路中獲得持續(xù)電流的條件：電路中有電源或電路兩端有電壓電路是連通的。3電壓用U

3、表示。電壓的單位：伏特V,1kV=1000V,1V=1000mV4常見電壓值：一節(jié)干電池的電壓是1.5V,蓄電池的電壓為2V,照明電路的電壓的220V,平安電壓應(yīng)小于36V?？键c(diǎn)2 電壓表及其應(yīng)用1電壓表的連接：a電壓表要與被測量的元件相并聯(lián)；b應(yīng)該使標(biāo)有“號的接線柱靠近電源的負(fù)極,另一個(gè)接線柱靠近電源的正極；c被測電壓不要超過電壓表的最大量程。測量時(shí),一般選擇大量程試觸,假設(shè)被測電壓小于15V,可以用最大測量值為15V的量程,假設(shè)被測電壓小于3V,為提高計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性,可以用最大測量值為3V的量程,假設(shè)被測電流大于15V,那么換用更大量程的電壓表。2怎樣在電壓表上讀數(shù)確定電壓表的量程：實(shí)驗(yàn)室用

4、電壓表有兩個(gè)量程,03V和015V。讀數(shù)時(shí),必須明確電壓表的量程。確定電壓表的分度值,根據(jù)電壓表的量程確定分度值,即每小格的電壓值?？键c(diǎn)3串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系 1串聯(lián)電路電壓的規(guī)律串聯(lián)電池組的電壓等于每節(jié)電池的電壓之和。串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各局部電路兩端的電壓之和。2并聯(lián)電路電壓的規(guī)律并聯(lián)電池組的電壓等于每節(jié)電池的電壓。并聯(lián)電路干路兩端的電壓等于各支路兩端的電壓。三 、例題精析例題1如下列圖,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合后,燈L1和L2都正常發(fā)光,甲、乙兩個(gè)電表示數(shù)之比為4：3此時(shí)燈L1和L2的電阻之比為A. 1：3 B. 3：1 C. 3：4 D. 4：3【參考答案】A【解析】

5、由圖知,如果甲、乙兩個(gè)電表中任何一個(gè)為電流表,將會形成短路,因此甲、乙都為電壓表,此時(shí)燈L1、L2串聯(lián)連接,電壓表乙測量L2兩端電壓,電壓表甲測量電源電壓；因?yàn)榇?lián)電路兩端電壓等于各局部電壓之和,且甲、乙兩個(gè)電表的示數(shù)之比是4：3,所以燈L1、L2兩端電壓之比：U1：U243：31：3；又因?yàn)榇?lián)電路電流相等,即I1I2；所以,由I可得,R1：R2:U1：U21：3。應(yīng)選：A。例題2以下物理量最接近實(shí)際的是( )A. 人體的正常體溫約37B. 人體的平安電壓是不高于1.5C. 正常人心臟跳動(dòng)60次約需1hD. 中考體考所用的實(shí)心球質(zhì)量約10kg【參考答案】A【解析】解A. 人體的正常體溫約37

6、左右,故正確；B. 人體的平安電壓是不高于3.6V,故B錯(cuò)誤；C. 正常人心臟跳動(dòng)60次約需1s,故C錯(cuò)誤；D. 中考體考所用的實(shí)心球質(zhì)量約2kg,故D錯(cuò)誤。故參考答案為A.例題3如下列圖的電路中,甲、乙是連接在電路中的兩只電學(xué)儀表。閉合開關(guān)S后,燈L1、L2均正常發(fā)光。那么A. 甲是電流表,乙是電壓表 B. 甲、乙都是電流表C. 甲是電壓表,乙是電流表 D. 甲、乙都是電壓表【參考答案】A【解析】解：A、如果甲是電流表,乙是電壓表,那么電壓表并聯(lián)在L2兩端,閉合開關(guān)S后,燈L1、L2串聯(lián),均正常發(fā)光。故A正確；B、如果甲、乙都是電流表,閉合開關(guān)S后,燈L2被短路,不能正常發(fā)光,故B錯(cuò)誤。C、

7、如果甲是電壓表,乙是電流表,把電壓表看作斷路,那么電流經(jīng)電流表、燈L1回到負(fù)極,L2不能發(fā)光,故C錯(cuò)誤。D、如果甲、乙都是電壓表,把電壓表看作斷路,那么該電路斷路,所以兩燈泡都不能發(fā)光,故D錯(cuò)誤；應(yīng)選：A。例題4如下列圖電壓表的示數(shù)是_V.【參考答案】2.4【解析】如下列圖電壓表使用的小量程。分度值為0.1A；指針位于第二大格右側(cè)的第四小格,所以電壓表的示數(shù)為2.4V。四 、課堂運(yùn)用根底1、以下數(shù)據(jù)中最符合實(shí)際情況的是 A一節(jié)干電池的電壓是2VB家用電冰箱的電流約5AC手電筒中的電流約1AD我國家庭電路電壓為220V【參考答案】D【解析】A、一節(jié)干電池的電壓是1.5V,而不是2V,故A錯(cuò)誤；B

8、、家用電冰箱的功率約120W,其正常工作的電流I=0.5A,不會到達(dá)5A,故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)物理實(shí)驗(yàn)室中的經(jīng)驗(yàn)可知,普通手電筒小燈泡工作時(shí)的電流都不會超過電流表的小量程,即一般在0.6A以下,不太可能到達(dá)1A,故C錯(cuò)誤；D、我國家庭電路的電壓是220V,故D正確2、一臺擴(kuò)音機(jī)的最大輸入信號電壓是500mV= V,小涵的爸爸使用的一種電動(dòng)剃須刀上面標(biāo)有“3V 1.5W,它需要 節(jié)干電池串聯(lián)起來供電【參考答案】0.5；2【解析】由于1mV=103V,那么500mV=500×103V=0.5V；因?yàn)橐还?jié)干電池的電壓為1.5V,干電池串聯(lián)的總電壓等于串聯(lián)的各電池電壓之和,所以需要干電池的節(jié)數(shù)

9、n=2節(jié)3.以下說法正確的選項(xiàng)是 A教室里一個(gè)開關(guān)可以同時(shí)控制六盞燈,這六盞燈是串聯(lián)的B電路中有電流就一定有電壓C亮燈串聯(lián)在電流中,其中一個(gè)燈較亮,那么發(fā)光較暗的那只燈中的電流較小D人體的平安電壓是36V【參考答案】B【解析】A、教室里一個(gè)開關(guān)可以同時(shí)控制六盞燈,當(dāng)其中一盞燈燒壞后,不影響其它燈泡工作,因此這六盞燈是并聯(lián)的,故A錯(cuò)誤； B、根據(jù)產(chǎn)生持續(xù)電流的條件可知,有電流那么一定有電壓,故B正確； C、串聯(lián)電路中處處電流相等,故C錯(cuò)誤； D、對人體平安的電壓是不高于36V,故D錯(cuò)誤穩(wěn)固1、教室如圖a所示電路中,當(dāng)閉合開關(guān)后,兩個(gè)電壓表指針偏轉(zhuǎn)均為圖b所示,那么電阻R1和R2兩端的電壓分別為

10、A9V、1.8V B1.8V、9VC1.8V、7.2V D7.2V、1.8V【參考答案】D【解析】串聯(lián)電路的電壓規(guī)律是：U=U1 +U2 ；電壓表分別測量總電壓和R2 電壓；指針位置相同,那么說明兩表所選量程不同：左側(cè)電壓表測R2 電壓,使用的小量程,故讀數(shù)為1.8V；右側(cè)電壓表測總電壓,使用大量程,故讀數(shù)為9V；所以電阻R1 的電壓是：9V-1.8V=7.2V,應(yīng)選D。2、圖甲所示電路中,當(dāng)閉合開關(guān)S后,兩個(gè)電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度相同,指針位置如圖乙所示,那么電壓表V1和V2的示數(shù)關(guān)系是U1_U2選填“、“=或“；電阻R1與R2的阻值之比為_。【參考答案】 4：1【解析】解：由電路圖可知,兩電阻

11、串聯(lián),電壓表V2測R2兩端的電壓,電壓表V1測的是總電壓,所以電壓表V1和V2的示數(shù)關(guān)系是U1U2；因?yàn)閮蓚€(gè)電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度相同,所以電壓表V1用的是大量程,電壓表V2用的是小量程,又因?yàn)殡妷罕泶罅砍痰姆侄戎凳切×砍痰?倍,那么當(dāng)兩個(gè)電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度相同時(shí)兩個(gè)電壓表示數(shù)之比是5：1。設(shè)電壓表V2示數(shù)為U,那么電壓表V1示數(shù)為5U,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得,電阻R1兩端的電壓：U1U總U25UU4U,由于串聯(lián)電路的電流處處相等,所以根據(jù)I可得：3.小宣用伏安法測量電阻R的阻值時(shí),并聯(lián)在電阻R兩端的電壓表的示數(shù)如圖甲所示,與電阻R串聯(lián)的電流表的示數(shù)如圖乙所示,那么電壓表的示數(shù)為_V,電流表的

12、示數(shù)為_A,電阻R的阻值為_?！緟⒖即鸢浮?5【解析】電壓表使用的,每一個(gè)大格代表1V,每一個(gè)小格代表,示數(shù)是。電流表使用的,每一個(gè)大格代表,每一個(gè)小格代表,示數(shù)是。拔高1、如圖,是燈泡,且兩燈均正常發(fā)光,“處可以連接電流表、電壓表測量電路中的電流、電壓 【參考答案】見解析所示【解析】解答：由圖可知a表跟燈泡L1并聯(lián),所以應(yīng)為電壓表;b表與燈泡L2并聯(lián),應(yīng)為電壓表;c表跟燈泡L2串聯(lián),所以應(yīng)為電流表。如圖：2、在“探究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)活動(dòng)中。1如下列圖,連接電路時(shí),至少需要_根導(dǎo)線；實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇規(guī)格_選填“相同或“不同的小燈泡。2在測L1兩端電壓時(shí),閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零,原因可能是_

13、填出一種即可。3小芳保持電壓表的B連接點(diǎn)不動(dòng),只斷開A連接點(diǎn),并改接到C連接點(diǎn)上,測量L2兩端電壓。她能否測出L2兩端電壓？_,理由是：_。4小明分別出AB、BC、AC間的電壓并記錄在如下表格中,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：串聯(lián)電路總電壓等于各局部電路兩端電壓之和。請對小明的做法進(jìn)行評價(jià)：_,改進(jìn)方法是_?！緟⒖即鸢浮?6 不同 電壓表斷路或短路 不能 電壓表的正負(fù)接線柱接反了 根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具有偶然性 應(yīng)更換規(guī)格不同的燈泡進(jìn)行屢次實(shí)驗(yàn)【解析】1由電路圖可知,至少需要6根導(dǎo)線；為了防止實(shí)驗(yàn)的偶然性,使探究得出的結(jié)論具有普遍意義,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇規(guī)格不同的小燈泡；2在測L1兩端電壓時(shí),閉合開關(guān),發(fā)

14、現(xiàn)電壓表示數(shù)為零,原因可能是：電壓表斷路或短路；3測L1兩端的電壓時(shí),A與電壓表的正接線柱相連。小芳將與A點(diǎn)相連的導(dǎo)線改接到C點(diǎn),那么會造成電流從電壓表的負(fù)接線柱流入了,即電壓表的正負(fù)接線柱接反了,故她不能測出L2兩端電壓；4本實(shí)驗(yàn)只做了一次實(shí)驗(yàn),而沒有進(jìn)行屢次測量,只憑一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論帶有偶然性,不能得出普遍規(guī)律,故應(yīng)更換規(guī)格不同的燈泡進(jìn)行屢次實(shí)驗(yàn)。3、在做“探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí),有多個(gè)燈泡可供選擇,小明把兩只燈泡L1、L2串聯(lián)起來接到電源上,如下列圖：當(dāng)分別把電壓表連在圖中AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)及AC兩點(diǎn)時(shí),閉合開關(guān)后測得的數(shù)據(jù)是：UAB0,UBC12 V,UAC12 V,那么

15、故障可能是_；故障排除后,實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行,通過測量得到了兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：分析兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出：_本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)你認(rèn)為有什么不合理或可以改進(jìn)的地方嗎？假設(shè)有,請加以說明(假設(shè)是電路改進(jìn)那么填寫在虛線框內(nèi)) _【參考答案】 L1短路(或L2斷路,或L1短路同時(shí)L2斷路) 串聯(lián)電路中,總電壓等于各局部電路的電壓之和 有,實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,可能引起較大誤差,【解析】1如果燈泡L1短路,那么L1兩端電壓為0V,即；電路中只有燈泡L2,L2兩端電壓等于電源電壓,所以有：；如果燈泡L1正常,燈泡L2開路,電壓表相當(dāng)于測量的電源電壓,所以有；如果燈泡L1短路,同時(shí)燈泡L2開路,電壓表相當(dāng)于測量的電源電壓,所以有

16、綜上所述可知導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因是：燈泡L1短路或L2斷路,或L1短路同時(shí)L2斷路；2故障排除后,測得,于是得到結(jié)論：串聯(lián)電路中,總電壓等于各局部電路兩端的電壓之和3此題原實(shí)驗(yàn)是通過更換不同的燈泡進(jìn)行屢次測量,實(shí)驗(yàn)過程較麻煩,可通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器進(jìn)行屢次測量,實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示：課堂小結(jié)通過本節(jié)課,學(xué)習(xí)了如下內(nèi)容:1.電壓是電流的產(chǎn)生原因,電源是提供電壓的裝置。2.電壓表是測量電壓的裝置,要并聯(lián)在用電器兩端。3.串聯(lián)電路各用電器電壓之和為電源電壓,并聯(lián)電路各支路電壓相等且等于電源電壓課后作業(yè)根底 1.經(jīng)驗(yàn)說明,對人體平安的電壓不能高于()A.12 VB.36 VC.220 VD.380 V【參考

17、答案】B【解析】選B。此題是對常見電壓值的考查。對人體的平安電壓不高于36 V。2、 如下列圖的電路中,閉合開關(guān)S后,電壓表V1的示數(shù)為8 V,電壓表V2的示數(shù)為3 V,那么電燈L1兩端的電壓是()A.8 V B.5 VC.3 VD.無法確定【參考答案】B【解析】選B。此題考查串聯(lián)電路的電壓規(guī)律。閉合開關(guān)S后,兩燈泡串聯(lián),電壓表V1測電源的電壓,電壓表V2測L2兩端的電壓;由題意可知燈L1兩端的電壓:=U1-U2=8 V-3 V=5 V。3.以下估測數(shù)據(jù)中,最接近實(shí)際的是A. 一節(jié)干電池的電壓是220V B. 課桌的高度約為80cmC. 人正常步行的速度約為5m/s D. 一個(gè)籃球的質(zhì)量約為5

18、0g【參考答案】B【解析】一節(jié)干電池的電壓為1.5V,故A錯(cuò)；課桌的高度約為80cm,故B正確；人正常步行的速度約為1.2m/s,故C錯(cuò)；一個(gè)籃球的質(zhì)量約為500g,故D錯(cuò)；應(yīng)選B。穩(wěn)固1、以下列圖中電源電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S1斷開,S2接通時(shí),電壓表示數(shù)為4.5V.當(dāng)開關(guān)S1接通,S2斷開時(shí),電壓表示數(shù)為3V.那么燈泡L1、L2兩端的電壓分別是( )A. 3V和4.5V B. 1.5V和4.5VC. 3V和1.5V D. 1.5V和3V【參考答案】C【解析】第一種情況電壓表測量總電壓為4.5V,第二種情況電壓表測L2,那么選C.2、甲圖所示的電路中,電壓表測量的是 (選填“L1或“L2)兩端

19、的電壓,電壓表的示數(shù)乙圖所示,假設(shè)電源電壓為6V,那么燈L1兩端的電壓為 V.【參考答案】L2；3.6【解析】由電路圖可以看出,電燈L1與L2串聯(lián),電壓表與燈L2并聯(lián),顯然電壓表測的是燈L2兩端的電壓.根據(jù)電壓表所選量程及指針的指示可知U2=2.4V,電源電壓U=6V,那么燈L1兩端的電壓U1=UU2=6V2.4V=3.6V.3、 兩個(gè)燈并聯(lián)在電路中,其中一個(gè)燈比較亮,另一個(gè)燈比較暗,那么它們兩端的電壓()A.相等B.亮的燈兩端電壓高C.暗的燈兩端電壓低D.無法確定【參考答案】A【解析】選A。此題考查并聯(lián)電路的電壓規(guī)律。兩個(gè)燈并聯(lián)在電路中,在并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓是相等的,所以它們兩端的電壓相等。拔高1、小明同學(xué)按照圖中所示的電路研究“串聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn),當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),燈L1亮,燈L2不亮,電流表和電壓表均有示數(shù)。那么故障原因可能是()A.L1斷路B.L1短路C.L2斷路D.L2短路【參考答案】D【解析】選D。此題考查電路故障問題。在串聯(lián)電路中燈L1亮,且電路中有電流(電流表有示數(shù)),說明電路為通路,故A、C不對。燈L1正常,故可能是燈L2短路,D正確。2、 如下列圖是某同學(xué)探究串