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1、实验二十一、探究串并联电路电压规律实验剖析(一)串联电路电压规律【提出问题】串联电路中各部分电路两端电压与总电压有什么关系呢?1|_【实验猜想】串联电路中各部分电路两端的电压相等;串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。【实验器材】两节干电池,六只小灯泡(其中第二次实验用的两只相同),1只电压表,一只开关,导线若干。【实验电路】-V测AT两点间电压的电路图测两点间电压的电器困L-(v-J部M;两点间电)长的电路脂【实验步骤】分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,B、C两点,A、C两点间测量电压,看看它们之间有什么关系。换上另外四只灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系。【实验记录
2、】:实验序号A B间电压U1VB、C间电压UVA、C间电压U/V11.41.6321.51.5331.81.23【数据分析】从实验过程和实验记录中可以看出,两灯泡的规格相同时,Ui=U2;当两灯泡的规格不相同时.,UU2,但都满足U+U2=Uo【实验结论】串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U+U2.(二)探究并联电路电压规律【提出问题】并联电路两端的总电压跟各个支路两端电压有什么关系?1【实验猜想】并联电路各条支路两端的电压都相等;并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。【实验器材】两节干电池,六只小灯泡(其中第二次实验用的两只相同),1只电压表,一只开关,导线若干。
3、【实验电路】测量A、B两点间的电压测量C、D两点间的电压【实验步骤】别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,C、D两点,E、F两点间测量电压,看看它们之间有什么关系。换上另外四只灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系。【实验记录】实险序号A、B间电压U /VC、D间电压UVE、F间电压U/V12.62.62.622.52.5缗32.72.72.7【数据分析】并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格没有关系。【实验结论】并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:u= U1=U2o【考点方向】1、以上两种实验结论用到的探究方法是“2.实验过程中全部测
4、量完一次后,再更换不同规格的灯泡再次测量目的是什么?3、实验时发现在连接电路闭合开关前,发现电压表指针向逆时针偏转原因是什么?答:。4、连接实验电路时,开关应断开;电压表应正联在被测电路中。5、连接好电路后,要先用开关,观察电压表的指针偏转情况,确认无误后,再闭合开关,观察示数。6、用电压表探究串联电路电流规律得出的结论是:o7、闭合开关前,发现其中一个电表指针没有指在零刻度上,出现这种现象的原因是 o8、闭合开关后,电压表指针示数较小,说明选择的量程,为了使实验结果更准确,接下来他应该先,然后选用;9、该实验中小灯泡的作用是:o10、读数时,要客观、精确,视线与刻度线,读数完毕,先,再拆卸线
5、路,整理好仪器。11、电压表的量程选择得过小,会使指针;选择得过大,会使指针。一般来说,选择的量程,应使指针偏转到刻度盘的 之间。经典母题如图甲所示的是小明探究“串联电路中电压的关系”的实验电路图。(1)实验步骤A.按图甲所示接好电路,闭合开关前,滑片P应置于 端,目的是为了B.滑片P移到适当位置,用电压表测出定值电阻Ro两端的电压5;C.。D.保持滑片P不动,用电压表测出a、b两点之间的电压U。E.移动滑片P的位置,重复步骤B、C、D两次,其好处是:。(2)讨论交流实验剖析e据分析,得到结论:串联电路中各个电阻两端的电压相等,总电压等于各个电阻两端电压之和。另一小组的小芳通过实验得到结论:串
6、联电路中各个电阻两端的电压不相等,总电压等于各个电阻两端电压之和。你认为的结论更合理,理由是:小明按图示接好电路,闭合开关。无论怎样移动滑片,灯泡都不亮,但电压表有读数,经检查:除灯和定值电阻外,其余元件都没有问题,则电路中存在的故障可能是(请将两种可能填写完整),为进一步确定故障,应将电压表接在。(3)小明测电阻Ro两端的电压时,电压表示数如图乙所示,则此时Ro两端的电压为 Vo(4)实验完成后,需要整理器材,应该先 再拆除 两端的导线。(5)小明和小红得出结论所用到的实验探究方法是。(6)在增加一个电流表的情况下,利用题中电路图还可以完成的实验是 oA.测量小灯泡的额定功率B.探究电流与电
7、阻的关系(5)练习1: (2020扬州)在“探究串联电路电压的特点”实验中:某实验小组分别测量了串联电路两端的总电压U和灯泡Li、L2两端的电压U U2数据如表:U/Vu1vu2v2.61.31.3(1)该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是 (用题中物理量符号表示)。(2)实验过程中,若L灯丝断了,观察到电压表V示数为,电压表V2示数为 o(3)该实验还有待改进,请写出其中一点:o练习2: (2020绥化)如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。Ll L,(1)连接电路时,开关应。实验时,灯L和灯L2的规格应 o (填“相同”或“不相同”)(2)闭合开关后,小明发现两
8、灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是Uab=3V, Ubc=0V, Uac=3V;小明检查发现只有灯L和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是。(3)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表示数如图乙所示,电压表的分度值是V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关 o(4)正确实验后,小明分析多组数据得出结论 o (请使用文字叙述)练习3: (2020 安顺)我们已经学习了串联电路电压的规律,那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢?小明利用以下实验器材进行实验:阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V的电源、开关及导线。请回答
9、下列问题:甲乙实验次数AB间电阻/ CD间电阻/ 11052201033015(1)连接电路时,应将开关处于状态(选填:“断开”或“闭合”);(2)如图甲所示,小明将阻值为10Q和5。的电阻分别接入电路中AB和CD两位置,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则AB间电压为V.比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论:串联电路中,电阻值越大,其所分电压;(3)为了进一步探究电压的分配规律,小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验,观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等,于是得出:“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一
10、实验过程得出的结论是否可信?(选填:”可信”或”不可信”),你的理由是:o练习4.(2020.广州)小明设计的电路图如图甲,小灯泡Li、L2的额定电压分别为2.5V、1.5V。甲乙丙(1)根据电路图,用笔画线表示导线,把图乙中的实物连接起来;(2)电路正确连接后,闭合开关,两灯发光,如图丙电压表V的示数为, V2的示数为2.8V, L2是否正常发光?(3)小明将L换成额定电压为2.5V的LED,闭合开关后发现LED亮,而L?不亮;小明认为此时L2烧断,他判断是否正确?依据是;小芳认为L2两端电压不够,将图乙中的电池增至三节,闭合开关,两灯不亮,此时/、V2的示数均为4.4V,这可能是 烧断(选
11、填“LED/)。练习5.(2018六盘水)李瑞同学在参加六盘水市物理实验技能大赛时,对串联电路电压规律进行了探究。【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。【设计与进行实验】按如图所示的电路图连接电路;闭合开关,用电压表测出L两端的电压;在测L2两端的电压时,李瑞同学为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B点不动,只断开A点,并改接到C点上;测出AC间的电压。【交流与评估】(1)在拆接电路时,开关必须;(2)李瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?,为什么?;(3)方法改进后,实验数据记录如右表,李瑞同学分析后得出结论:串联电路总电压不等于各用电器两端的电压之和;他的结论与猜
12、想是否相符:这个实验在设计方案上还存在的不足之处是 写出一条)。UaZVUrc/VUac/V241.43.75UaV Unc/V Uac/V2.41.43.75甲乙(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是。(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L或Lz中的一处发生故障,则故障可能是 (写出一种即可)。(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在下表中。UabVUbc/VUac/V1.41.42.8分析实验数据得出两个实验结论:串联电路两端的电压 各部分电路两端电压之和;串联电路中,各部分电路两端电压相等。(4)实验结束后小
13、明和小华互相交流,小华指出结论是错误的,造成结论错误的原因是(5)另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是。练习7. (2018自贡)在“探究串联电路电压的特点”活动中。如图所示,连接电路时,至少需要 根导线;实验中应选择规格(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。(2)在测L两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是 (填出一种即可)。(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? ,理由是:o(4)小明分别出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价:,改进方法是 oUabzVUbcVUaczV2.61.84.4