第2節(jié) 串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律（雙基過(guò)關(guān)+考點(diǎn)突破）-2022-2023學(xué)年九年級(jí)物理全一冊(cè)通關(guān)講義（人教版）（解析版）

第2節(jié)串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律雙基過(guò)關(guān)知識(shí)點(diǎn)一、串聯(lián)電路的電壓規(guī)律1.探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄看?lián)電路的電壓規(guī)律【實(shí)驗(yàn)器材】規(guī)格不同的燈泡若干、電壓表、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干?！緦?shí)驗(yàn)原理】【實(shí)驗(yàn)步驟】1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖連接電路，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。2.分別將電壓表并聯(lián)在AB、BC、AC兩端，閉合開(kāi)關(guān)，測(cè)出電壓UAB、UBC、UAC，把數(shù)據(jù)記錄在下表。3.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，更換不同規(guī)格的小燈泡（電源），重做上述實(shí)驗(yàn)（至少兩次），把數(shù)據(jù)記錄在下表。實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓表的示數(shù)AB兩端/VBC兩端/VAC兩端/V11.51.53.021.21.83.031.61.43.0【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】串聯(lián)電路中，電源兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，即UAC＝UAB＋UBC。2.串聯(lián)電路電壓的規(guī)律（1）規(guī)律：串聯(lián)電路中，電源電壓等于各部分電路（用電器）兩端的電壓之和。（2）公式：U＝U1＋U2＋U3＋……＋Un。（3）串聯(lián)具有分壓作用串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓之和，也就是串聯(lián)電路的各用電器分得總電壓的一部分。因此，串聯(lián)有分壓的作用。3.電池的串聯(lián)幾節(jié)干電池串聯(lián)，總電壓等于各節(jié)干電池電壓之和?；A(chǔ)自測(cè)：1．如圖所示，電源電壓為3V，開(kāi)關(guān)S閉合后，下列說(shuō)法正確的是（）A．若L1的燈絲斷了，電壓表的示數(shù)為3VB．若L2的燈絲斷了，電壓表的示數(shù)為0VC．若用一根導(dǎo)線并聯(lián)在L1兩端，則L1被短路，電壓表的示數(shù)為0VD．若用一根導(dǎo)線并聯(lián)在L2兩端，則L2被短路，電壓表的示數(shù)為0V【答案】D【詳解】如圖，L1和L2是串聯(lián)的，電壓表測(cè)量L2的兩端的電壓。A．若L1的燈絲斷了，整個(gè)電路是斷路，所以電壓表沒(méi)有示數(shù)，即電壓表示數(shù)為零，故A錯(cuò)誤；B．若L2的燈絲斷了，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量電源電壓，電壓表示數(shù)為電源電壓，即電壓表示數(shù)為3V，故B錯(cuò)誤；C．若用一根導(dǎo)線并聯(lián)在L1兩端，則L1被短路，只有L2接在電源上，L2兩端的電壓等于電源電壓，所以電壓表示數(shù)為3V，故C錯(cuò)誤；D．若用一根導(dǎo)線并聯(lián)在L2兩端，則L2被短路，電壓表同時(shí)也被短路，所以電壓表示數(shù)為零，故D正確。故選D。2．如圖所示，電源電壓是6V，閉合開(kāi)關(guān)電壓表的示數(shù)是2V，則L2兩端的電壓是（）A．2V B．6V C．4V D．8V【答案】C【詳解】由電路圖可知，兩電燈串聯(lián)，V1測(cè)電燈L1兩端的電壓；因電源的電壓U=6V，電燈L1兩端的電壓U1=2V；因?yàn)榇?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以電燈L2兩端的電壓U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。3．如圖甲所示，閉合開(kāi)關(guān)后兩只電壓表和的指針偏轉(zhuǎn)角度相同，位置如圖乙所示，則電源和燈L2兩端電壓分別是（）A．8.5V1.7V B．8.5V6.8V C．6.8V1.7V D．1.7V6.8V【答案】B【詳解】由圖可知，閉合開(kāi)關(guān)后，兩燈串聯(lián)，V1表測(cè)量電源電壓，V2表測(cè)量燈L1兩端的電壓；由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知，V1的示數(shù)應(yīng)大于V2的示數(shù)，而兩電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同，所以兩電壓表選用的量程是不同的，則V1選用的是大量程，分度值為0.5V，其示數(shù)為8.5V，即電源電壓U=8.5VV2表為小量程，分度值為0.1V，其示數(shù)為1.7V，即L1兩端的電壓U1=1.7V由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知，燈L2兩端的電壓U2=U-U1=8.5V-1.7V=6.8V故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。4．如圖甲所示，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，兩個(gè)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)情況均如圖乙所示，則電燈L1和L2兩端的電壓分別是（）A．2.4V、12V B．12V、2.4V C．9.6V、2.4V D．2.4V、9.6V【答案】C【詳解】由圖得，兩燈泡串聯(lián)，電壓表V1測(cè)量電源電壓，電壓表V2測(cè)量燈泡L2電壓，兩個(gè)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)情相同，因此電壓表V1的量程為0~15V，分度值為0.5V，示數(shù)為12V，電壓表V2的量程為0~3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V，L1的電壓為故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。知識(shí)點(diǎn)二、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律1.探究并聯(lián)電路的電壓規(guī)律【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坎⒙?lián)電路的分壓規(guī)律【實(shí)驗(yàn)器材】規(guī)格不同的燈泡若干，電壓表、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干【實(shí)驗(yàn)原理】【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）按電路圖連接電路，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。（2）將電壓表分別接在AB、CD、EF兩端，閉合開(kāi)關(guān)，分別測(cè)出燈L1、燈L2和電壓電壓，將測(cè)量數(shù)據(jù)填入下表。（3）改變小燈泡的規(guī)格，重做上述實(shí)驗(yàn)（至少兩次）。實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓表的示數(shù)AB兩端/VCD兩端/VEF兩端/V13.03.03.023.03.03.033.03.03.0【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】并聯(lián)電路電源兩端的電壓等于各支路兩端的電壓，即UEF＝UAB＝UCD。2.并聯(lián)電路的電壓規(guī)律（1）規(guī)律：并聯(lián)電路中，電源電壓等于各支路兩端的電壓。（2）公式：U＝U1＝U2＝U3＝……＝Un3.電池的并聯(lián)多節(jié)相同干電池并聯(lián)，總電壓等于一節(jié)干電池的電壓。基礎(chǔ)自測(cè)5．如圖，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)電壓表的示數(shù)為4V，則燈L1兩端的電壓是_______V，電源電壓為_(kāi)______V。【答案】4

4【詳解】[1][2]由圖可知，兩燈泡并聯(lián)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電壓表測(cè)電源電壓，并聯(lián)電路中各支路電壓等于電源電壓，則燈L1兩端的電壓是4V，電源電壓為4V。6．如圖所示，電源電壓一定。關(guān)于電路的工作情況，下列說(shuō)法正確的是（）A．只閉合S1時(shí)，兩只燈泡串聯(lián)B．若燈L1被短路，則閉合S1、S2后，電壓表和電流表都被燒壞C．若電壓表和電流表位置對(duì)調(diào)，則閉合S1、S2后，兩表都被燒壞D．若燈L2被短路，則閉合S1、S2后，電壓表無(wú)示數(shù)，電流表被燒壞【答案】D【詳解】A．只閉合S1時(shí)，燈泡L2處于斷路狀態(tài)，未接入電路，只有燈泡L1接入電路，故A錯(cuò)誤；B．若燈L1被短路，閉合S1、S2后，電流表?yè)p壞，電壓表不會(huì)損壞，故B錯(cuò)誤；C．若電壓表和電流表位置對(duì)調(diào)，此時(shí)電壓表串聯(lián)在電路中，由于電壓表的阻值很大，電路中的電流會(huì)很小，所以閉合S1、S2后，則兩表都不會(huì)燒壞，故C錯(cuò)誤；D．若燈L2被短路，則閉合S1、S2后，電壓表無(wú)示數(shù)，電流經(jīng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)和電流表直接回到電源的負(fù)極，形成短路，因此電流表會(huì)被燒壞，故D正確。故選D。7．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(jìn)行了以下探究。（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如圖為兩個(gè)燈泡并聯(lián)的電路圖，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出三個(gè)電壓表，使它們分別測(cè)量?jī)蔁襞菁半娫磧啥穗妷?，并?biāo)出正、負(fù)接線柱；()（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：按照電路圖連接電路，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)___________，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，在表格中記錄數(shù)據(jù)。次數(shù)L1兩端電壓/VL2兩端電壓/V電源電壓/V11.41.41.422.82.82.8（3）歸納得出結(jié)論：___________；（4）實(shí)驗(yàn)評(píng)估：小明只進(jìn)行了兩次測(cè)量，得出的結(jié)論具有一定的偶然性。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，你的建議是___________；（5）實(shí)驗(yàn)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L1兩端的電壓為_(kāi)__________V，燈泡L2兩端的電壓為_(kāi)__________V?！敬鸢浮?/p>

斷開(kāi)

并聯(lián)電路兩端電壓相等

見(jiàn)解析

3

3【詳解】（1）[1]將三個(gè)電壓表分別并聯(lián)在兩燈泡、電源的兩端，且電壓表的正接線柱與電源的正極相連，電壓表的負(fù)接線柱與電源的負(fù)極相連，接法如圖：（2）[2]為保護(hù)電路安全，按照電路圖連接電路，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)。（3）[3]由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，兩燈泡兩端電壓相等，且都等于電源電壓，由此可知，并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等。（4）[4]為得出普遍結(jié)論，應(yīng)換用不同規(guī)格的燈泡改變電源電壓進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。（5）[5][6]如果電源電壓為3V，并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，燈L1的電壓為3V，燈L2的電壓為3V?？键c(diǎn)突破考點(diǎn)1.探究串聯(lián)電路的電壓關(guān)系方法：探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律?？嫉乃膫€(gè)問(wèn)題（1）燈泡的選擇:為了得出普遍規(guī)律,應(yīng)該選用現(xiàn)格不同的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）電壓表的使用規(guī)則:注意量程的選擇及連接是否正確。（3）電路故障問(wèn)題:用電壓表判斷電路故障時(shí)，電壓表的示數(shù)為0,則與電壓表并聯(lián)部分為短路；若電壓表的示數(shù)很大，則與電壓表并聯(lián)部分為斷路。（4）實(shí)驗(yàn)改進(jìn):用一個(gè)電壓表測(cè)量三處電壓時(shí)，要拆線,實(shí)驗(yàn)改用三個(gè)電壓表可以直接測(cè)量出三電壓值,方便、直接,提高了實(shí)驗(yàn)的效率,便于觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例1.（2022·四川眉山·中考真題）小林同學(xué)在“探究串聯(lián)電路中用電器兩端電壓與電源兩端電壓的關(guān)系”時(shí)，如圖所示電源電壓U=6V保持不變。他閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)兩只燈泡都不亮，用電壓表分別測(cè)出ab、bc、ac兩點(diǎn)之間的電壓為Uab=6V、Ubc=0V、Uac=6V。若電路只有一處故障，則應(yīng)是（）A．燈泡L1短路 B．燈泡L1斷路C．燈泡L2短路 D．開(kāi)關(guān)S斷路【答案】B【詳解】A．若燈泡L1短路，則另外一個(gè)燈泡亮，故A不符合題意；B．若燈泡L1斷路，兩個(gè)燈泡都不亮，則電壓表在ab間時(shí)，串聯(lián)在電路中，測(cè)量電源電壓，電壓表的示數(shù)為6V，電壓表在ac間時(shí)，也是測(cè)量電源電壓，電壓表的示數(shù)為6V，而電壓表在bc間時(shí)，電壓表未接入，故電壓表的示數(shù)為0，故B符合題意；C．若燈泡L2短路，則另外一個(gè)燈泡亮，故C不符合題意；D．若開(kāi)關(guān)S斷路，兩個(gè)燈泡都不發(fā)光，不論電壓表接在a、b、c哪兩端，電壓表都相當(dāng)于斷路，電壓表的示數(shù)為0，故D不符合題意。故選B。例2.（2022·廣西貴港·九年級(jí)階段練習(xí)）用如圖所示的電路來(lái)探究串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)時(shí)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)U1/VU2/VU/V12.30.73.022.01.03.031.71.33.0（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇規(guī)格___________（選填“相同”或“不相同”）的燈泡；（2）用電壓表分別測(cè)出L1和L2兩端電壓及串聯(lián)總電壓的值分別為U1、U2、U，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)記錄在表中。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得到串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)是___________（用公式寫(xiě)出）；（3）進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的主要目的是___________（選填“尋找普遍規(guī)律”或“減小實(shí)驗(yàn)誤差”）。【答案】

不相同

U=U1+U2

尋找普遍規(guī)律【解析】（1）[1]探究串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，為了尋找規(guī)律，必須換用不同規(guī)格的小燈泡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，這樣得出普遍的、一般的規(guī)律。（2）[2]分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有由數(shù)據(jù)可得串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)是（3）[3]由于一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具有偶然性，為了探究串聯(lián)電路電壓的普遍規(guī)律，需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，故多次實(shí)驗(yàn)的主要目的是尋找普遍規(guī)律?？键c(diǎn)2.探究并聯(lián)電路的電壓關(guān)系方法：對(duì)于已有結(jié)論的探究性實(shí)驗(yàn)題，都可以采用逆向思維模式，即可以帶著結(jié)論來(lái)分析相關(guān)問(wèn)題。例3.（2022·內(nèi)蒙古赤峰·中考真題）如圖所示電路，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)后，兩燈均發(fā)光，若L2突然斷路，則發(fā)生的情況是（）A．燈泡L1變暗B．電壓表V示數(shù)變大C．電流表A1示數(shù)變小D．電流表A2示數(shù)變小【答案】D【詳解】由圖可知，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，該電路為并聯(lián)電路，電壓表測(cè)量電源電壓，電流表A2測(cè)量干路中的電流，A1測(cè)量中燈泡L1的電流，開(kāi)關(guān)接在干路中；AC．并聯(lián)電路中各支路互不影響，若L2突然斷路，燈泡L2所在支路的電流為0，但通過(guò)燈泡L1的電流不變，電流表A1示數(shù)不變，燈泡L1兩端的電壓仍然等于電源電壓，則L1亮度不變，故AC不符合題意；B．若L2突然斷路，電壓表此時(shí)仍然測(cè)電源電壓，所以電壓表的示數(shù)不變，故B不符合題意；D．根據(jù)并聯(lián)電路的電流關(guān)系可知，通過(guò)燈泡L1的電流不變，通過(guò)燈泡L2的電流為變0，所以干路中的電流變小了，即電流表A2示數(shù)變小，故D符合題意。故選D。例4.（2021·黑龍江·海林市朝鮮族中學(xué)九年級(jí)期中）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(jìn)行了以下探究。（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如圖為兩個(gè)燈泡并聯(lián)的電路圖，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出三個(gè)電壓表，使它們分別測(cè)量?jī)蔁襞菁半娫磧啥穗妷?，并?biāo)出正、負(fù)接線柱；()（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：按照電路圖連接電路，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)___________，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，在表格中記錄數(shù)據(jù)。次數(shù)L1兩端電壓/VL2兩端電壓/V電源電壓/V11.41.41.422.82.82.8（3）歸納得出結(jié)論：___________；（4）實(shí)驗(yàn)評(píng)估：小明只進(jìn)行了兩次測(cè)量，得出的結(jié)論具有一定的偶然性。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，你的建議是___________；（5）實(shí)驗(yàn)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L1兩端的電壓為_(kāi)__________V，燈泡L2兩端的電壓為_(kāi)__________V。【答案】

斷開(kāi)

并聯(lián)電路兩端電壓相等

見(jiàn)解析

3

3【解析】（1）[1]將三個(gè)電壓表分別并聯(lián)在兩燈泡、電源的兩端，且電壓表的正接線柱與電源的正極相連，電壓表的負(fù)接線柱與電源的負(fù)極相連，接法如圖：（2）[2]為保護(hù)電路安全，按照電路圖連接電路，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)。（3）[3]由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，兩燈泡兩端電壓相等，且都等于電源電壓，由此可知，并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等。（4）[4]為得出普遍結(jié)論，應(yīng)換用不同規(guī)格的燈泡改變電源電壓進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。（5）[5][6]如果電源電壓為3V，并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，燈L1的電壓為3V，燈L2的電壓為3V。考點(diǎn)3.串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律的應(yīng)用方法：三步快解串、并聯(lián)電路電壓和電流問(wèn)題（1）明電路——明確電路是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，對(duì)于復(fù)雜的電路可用等效法簡(jiǎn)化電路。（2）看電表——電壓表：分析測(cè)干路電壓還是支路電壓；電流表：分析測(cè)干路電流還是支路電流。（3）用規(guī)律——運(yùn)用串、并聯(lián)電路電壓、電流規(guī)律解題。例5.（2021·廣西玉林·九年級(jí)期中）如圖所示，L1與L2串聯(lián)，現(xiàn)要在a、b處接入電壓表或電流表，則下列相關(guān)的說(shuō)法合理的是（）A．a(chǎn)處接電流表，b處