實驗04 探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電壓的特點

實驗04探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電壓的特點實驗梳理1．【實驗?zāi)康摹客ㄟ^探究式實驗，得出串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。2．【實驗器材】干電池、開關(guān)、兩個不同規(guī)格燈泡、電壓表、導(dǎo)線若干【設(shè)計實驗】（1）提出問題：串（并）聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓之間可能存在什么關(guān)系？猜想假設(shè)：說說你的猜想，并且說明理由。如何驗證你的猜想：①測量什么物理量？測幾次？②需要什么器材？③怎樣設(shè)計實驗電路圖？4.【實驗步驟】（1）設(shè)計實驗電路圖；（2）選擇規(guī)格不同的兩個小燈泡按電路圖連接電路；（3）分別把電壓表接入圖中L1、L2和電源兩端，并分別測出L1、L2和電源兩端的電壓U1、U2、U3；（4）把實驗結(jié)果填寫在下面的實驗記錄表中；（5）更換不同規(guī)格的小燈泡，進行多次實驗；（6）斷開開關(guān)，整理器材，分析論證得出結(jié)論。5.【實驗表格】次數(shù)L1兩端電壓L2兩端電壓L3兩端電壓1236．【實驗結(jié)論】（1）串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。公式：U＝U1+U2（2）并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等。公式：U＝U1=U27．【注意事項】（1）連接電路前開關(guān)應(yīng)斷開。（2）閉合開關(guān)前要檢查電路的連接情況，并進行試觸，以確保不損壞電流表。（3）一定要選用規(guī)格不同的小燈泡。要點點撥1.電壓表的使用方法：（1）使用前應(yīng)先檢查指針是否指零刻度，并調(diào)零。（2）電壓表必須和被測用電器并聯(lián)。（電壓表相當(dāng)于開路，如果串聯(lián)，會使電路中電流非常微弱，用電器無法工作）（3）使電流從“＋”接線柱流進電壓表，從“－”接線柱流出。（4）選擇合適的量程(若不能判斷，則先用大量程“試觸”，然后選擇合適量程)。（5）可以把電壓表直接接到電源的兩極上2.電壓表的量程和分度值：兩個量程：0—3V和0—15V。分度值為：0.1V和0.5V。典例分析【典例1】在探究“串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實驗中：（1）連接串聯(lián)電路的過程中，下列幾點要求中沒有必要的是（）A.按照電路圖連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)該是斷開的B.每處接線都必須接牢C.必須從電池的正極開始依次連接燈，和開關(guān)S，最后連到電池負極D.連接完畢，對照電路圖仔細檢查電路，確認無誤后再閉合開關(guān)（2）如圖甲圖所示，實驗中最好選擇規(guī)格（填“相同”或“不同”）的小燈泡。（3）在閉合開關(guān)前發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示，原因是。糾正錯誤后，該同學(xué)所測兩端的電壓如圖丙所示，則兩端的電壓為V。（4）小芳發(fā)現(xiàn)同桌的小魚按照甲圖連接的實物圖丁是（選填“正確”或“錯誤”），此時閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)為V。(5)排除故障后，小魚完成了實驗，并把數(shù)據(jù)記錄在下表中．分析實驗數(shù)據(jù)得出兩個實驗結(jié)論：①串聯(lián)電路兩端的電壓________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．（6）實驗結(jié)束后小芳和小魚互相交流：A.小芳指出結(jié)論②是錯誤的，造成結(jié)論錯誤的原因是__________________。另外，小明的實驗在設(shè)計方案上還存在另一個不足之處是________________________。B.為了節(jié)省時間，利用原來圖甲的電路圖，在測兩端的電壓時，電壓表所接的B接點不動，只斷開A接點，并把接線改接到C接點上。這個方法________(選填“能”或“不能”)測出兩端的電壓，理由是__________________。答案：（1）C；（2）不同；（3）電壓表未校零，2；（4）錯誤，3；（5）等于；（6）A，選擇了規(guī)格相同的小燈泡進行實驗；實驗次數(shù)太少，結(jié)論不具普遍性；B、不能，電壓表正負接線柱接反了?！镜淅?】在“探究并聯(lián)電路中電壓的特點”實驗中，實驗電路如圖甲所示：（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)處于___________狀態(tài)；（2）要用電壓表測量小燈泡兩端的電壓，請用筆畫線代替導(dǎo)線將實物電路連接完整；（3）閉合開關(guān)，觀察到小燈泡發(fā)光、不發(fā)光，故障可能是___________；（4）排除故障后，用電壓表分別測量小燈泡及電源兩端的電壓，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___________。答案：（1）斷開（2）（3）燈泡斷路（4）3；相等解析：（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。（2）要用電壓表測量小燈泡兩端的電壓，將電壓表并聯(lián)在該燈泡的兩端，使用0~3V接線柱，如圖所示：（3）閉合開關(guān)，觀察到小燈泡發(fā)光、不發(fā)光，故障可能是斷路。（4）電壓表示數(shù)均如圖乙所示，為3V。更換不同規(guī)格的小燈泡多次測量，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相等。對點訓(xùn)練【對點1】小希用如圖所示的電路來探究串聯(lián)電路的電壓特點：（1）在連接電路時，開關(guān)必須___________（填“斷開”或“閉合”）；（2）該實驗要選擇規(guī)格___________（填“相同”或“不同”）的小燈泡；（3）用電壓表分別測出A與與與C兩點間的電壓為，經(jīng)過多次實驗，將得到的數(shù)據(jù)記錄在下表中，分析實驗數(shù)據(jù)，可得到串聯(lián)電路的電壓特點是___________（用公式表示）；實驗次數(shù)10.82.23.021.02.03.031.21.83.0（4）小希進行多次實驗的主要目的是___________（填序號）.①尋找普遍規(guī)律②減小實驗誤差答案：（1）斷開（2）不同（3）（4）①解析：（1）在連接電路的過程中，開關(guān)必須處于斷開狀態(tài)目的是保護電路；（2）該實驗要選擇規(guī)格不同的小燈泡，便于尋找普遍規(guī)律；（3）比較AB間、BC間、AC間的電壓值可得，串聯(lián)電路兩端總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，即；（4）進行多次實驗的主要目的是發(fā)現(xiàn)串聯(lián)電路中總電壓和各部分電路兩端電壓之間的關(guān)系，從而尋找普遍規(guī)律.【對點2】在探究“并聯(lián)電路的電壓規(guī)律”實驗中，小明使用了兩個相同的燈泡.（1）圖甲是小明已經(jīng)完成一部分的實物電路圖，請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖中增加一條導(dǎo)線，使得電壓表測量兩端的電壓.（2）圖乙所示的電路中，將電壓表并聯(lián)在ab兩點之間時，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)如圖丙所示，電壓表的示數(shù)為________V.（3）依次將電壓表并聯(lián)到圖乙電路中的之間，小明發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)相等.由此他得出結(jié)論：并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓相等.此結(jié)論________（填“科學(xué)”或“不科學(xué)”），接下來應(yīng)該進行的操作是________.A.更換不同規(guī)格的燈泡，再次實驗B.將的位置互換，再次實驗C.保持電源、燈泡不變，多測量幾次電路中三處的電壓答案：（1）如解析中圖所示.（2）2.8（3）不科學(xué)；A解析：（1）測量兩端電壓時，應(yīng)該讓電壓表并聯(lián)在兩端，如圖所示.（2）電壓表選擇的是0~3V量程，分度值為0.1V，故電壓表的示數(shù)為2.8V.（3）實驗一次就得出結(jié)論具有偶然性，不能得出普遍性規(guī)律，且兩個燈泡的規(guī)格相同，不科學(xué)；改進的措施是換用不同規(guī)格的小燈泡進行多次實驗，尋找普遍規(guī)律.真題感悟1.（河南改編）小明和小華同學(xué)在“探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實驗中，設(shè)計了如圖甲所示的電路．(1)連接電路前，小明發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示，接下來他要對電壓表進行的操作是___________．(2)小明根據(jù)圖甲連接好電路，此時電壓表測量________(選填“L1”或“L2”)兩端的電壓；閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)兩燈不亮，電壓表示數(shù)為零，若電路只有某一個燈發(fā)生了故障，則故障可能是________．(3)排除故障后，小明完成了實驗，并把數(shù)據(jù)記錄在表中．UAB/VUBC/VUAC/V1.41.42.8分析實驗數(shù)據(jù)小明得出兩個實驗結(jié)論：①串聯(lián)電路的總電壓________各部分用電器兩端電壓之和；②串聯(lián)電路中，各部分用電器兩端電壓相等．(4)實驗結(jié)束后，小明和小華互相交流，小華指出小明的結(jié)論②是錯誤的，造成該結(jié)論錯誤的原因是：________________．除此之外，小華指出應(yīng)多測幾組實驗數(shù)據(jù)，這樣才能________________．(選填“減小誤差”或“使結(jié)論更有普遍性”)答案：(1)對電壓表進行調(diào)零；(2)L1L2斷路；(3)等于；(4)選用了相同規(guī)格的燈泡進行實驗；使結(jié)論更有普遍性。2.（四川內(nèi)江改編）物理課上，小明探究了串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律后，他還想知道并聯(lián)電路中的電壓有什么規(guī)律，于是在課后進行了以下探究。（1）提出問題：并聯(lián)電路中，各燈泡兩端的電壓有什么關(guān)系？（2）他的猜想是________。（3）設(shè)計實驗：如圖為兩個燈泡并聯(lián)的電路圖，請在圖中畫出三個電壓表，使它們分別測量兩燈泡及電源兩端電壓，并標出正、負接線柱。（4）進行實驗：按照電路圖連接電路，連接電路時開關(guān)應(yīng)________，進行實驗測量，在表格中記錄數(shù)據(jù)。次數(shù)兩端電壓/V兩端電壓/V電源電壓/V11.41.41.422.82.82.8（5）歸納得出結(jié)論：____________。（6）實驗評估：小明只進行了兩次測量，得出的結(jié)論具有一定的偶然性。為了使實驗結(jié)論具有普遍性，你的建議是____________。（7）實驗應(yīng)用：如果電源電壓為3V，那么根據(jù)探究得出的結(jié)論，燈泡兩端的電壓為_______V，燈泡兩端的電壓為_______V。答案：（2）并聯(lián)電路中各燈泡兩端的電壓相等（3）如圖所示（4）斷開（5）并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，與電源電壓也相等（6）換用不同規(guī)格的燈泡，改變電源電壓進行多次實驗（7）3；3解析：（2）各個燈泡并聯(lián)在相同的兩點間，可以猜想：并聯(lián)電路中各燈泡兩端的電壓相