实验21—探究串并联电路电压的规律实验（解析版）.docx

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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“归纳法”。2、实验过

4、程中全部测量完一次后，再更换不同规格的灯泡再次测量目的是什么？答：避免实验存在偶然性，使实验结论具有普遍性。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：电压表正负接线柱接反。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，要先用开关试触,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：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+U27、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没调零。8、闭合开关后，电压表指针示数较小，说明选择的

5、量程偏大，为了使实验结果更准确，接下来他应该先断开开关,然后选用小量程;9、该实验中小灯泡的作用是：用电器，防止出现电源短路。10、读数时，要客观、精确，视线与刻度线垂直,读数完毕，先断开开关，切断电源,再拆卸线路，整理好仪器；。11、电压表的量程选择得过小，会使指针偏转过大，损坏电表;选择得过大，会使指针偏转过小，测量不准确。一般来说，选择的量程，应使指针偏转到刻度盘的三分之一到三分之二之间。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

6、压Ui;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：o（2）讨论交流小明通过对实验数据分析，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

7、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.探究电流与电阻的关系【答案】（1）右；保护电路；保持滑片P不动，电压表测出定值灯泡L两端的电压灰；多次测量获得多组数据可以避免实验的偶然性，使结论更具普遍性。（2）小芳；小明所用定值电阻的阻值与灯泡的阻值相同，而小芳的不同；灯泡短路或断路;滑动变阻器两端并观察电压表有无示数.（3） 1.2；（4）断开开关；电源；（5）归纳法；（6） A

8、.【解析】（1）按图甲所示接好电路，闭合开关前，滑片P应置于最右端，这样做的目的是保护电路；用电压表测出了定值电阻R。两端的电压口之后，应该保持滑片P不动，用电压表测出灯泡L两端的电压U2B、C、D整个步骤要重复两次目的是为了得到普遍规律。（2）小明的结论中“串联电路中各个电阻两端的电压相等”是不合理的，只有串联两个电阻的阻值相等时，才会得出这个结论，因此只是个特殊情况，不是普遍规律；应该像小芳那样，采用不同阻值的电阻进行实验，这样得出的结论才具有普遍性；。由图可见，电压表与定值电阻并联，灯泡不亮，电压表有读数，说明灯泡短路或断路；为进一步确定故障,应将电压表接在滑动变阻器 两端并观察电压表有

9、无示数，如电压表有示数说明是灯泡 短路，如电实验剖析专电阻断路.（3）该电压表选的是小量程，分度值是0 IV,所以此时电压表的示数是1.2V。（4）实验完成后，为安全起见，应该先断开开关，然后先拆除电源两端的导线，再拆除其他的导线。（5）通过实验获得多组数据进行观察和分析从而合理推出的结论属于归纳法。（6）探究电流与电阻的关系需要保持电阻两端的电压不变，并且要更换不同阻值的电阻，因此需要增加不同规格的定值电阻，而测量小灯泡的功率，利用伏安法即可完成。因此选择A。（5）练习1： （202（）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L、L2两端的电

10、压U、U2数据如表：H5r.0-U/Vuvu2v2.61.31.3（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。（3）该实验还有待改进，请写出其中一点：o【答案】（1） U+U2=Uj （2） 2.6V； 0； （3）换不同规格的小灯泡再进行多次实验。【解析】（1）由图表可知，由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系U|+U2=U；实验过程中，若L1灯丝断了，电压表V测量电源电压，电压表V1示数为2.6V；由于电路断路，电压表V2测灯L2两端的电压，示数为0V。为了使实验具有普遍性，

11、电路中换不同规格的小灯泡再进行多次实验。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。甲乙（1）连接电路时，开关应 o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，测得数据分另J是Uab=3V, Ubc=OV, 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 o（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

12、分析多组数据得出结论（请使用文字叙述）【答案】（1）断开；不相同；（2） L断路或L开路或L接触不良；（3）0.5；电压表改接03V量程或电压表改接小量程；（4）由实验数据可知，串联电路中，电源两端电压等于各用电器两端电压之和。【解析】（1）为了保护电路，连接电路时，开关应断开。为了使实验结论具有普遍性，应选用不同规格的灯泡进行实验。 把电压表接在图甲中AB两点，Uab=3V,说明AB两点的外侧是通路，把电压表接在BC两点，Ubc=OV,说明BC两点的外侧有断路，把电压表接在AC两点，Uac=3V,说明AC两点的外侧是通路，所以故障可能是L断路。（3）电压表示数如图乙所示，电压表的量程是0-1

13、5V,电压表的分度值是0.5V。图乙中电压表的示数是2V,为了使实验结果更准确，需要选择03V量程。（4）由实验数据可知，串联电路中，电源两端电压等于各用电器两端电压之和。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。请回答下列问题：甲乙实验次数AB间电阻/ CD间电阻/ 1 1052 20103 3015（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5Q的电阻分别接入电路中AB和CD两位置

14、，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【答案】（1）断开；（2） 2；越大；（3）不可信；要得到普遍性规律，实验中每次实验的电阻比值应不同。【解析】（1）连接电路时，开关处于断开状态。（2）电压表使用03V量程，每一个大格代表IV,每一个小格代表0. IV, 10 Q两端的电压是2V,电阻10。通过的电流为：I = =-=0. 2A,R1 10串联电路中电流处处相等，所以5Q电阻两端的电压为：U2=IR2=0. 25=1V,所以串联电路中，电阻值越大，其所分电压越大。（3）实验过程中，三次实验的电阻比都是2： 1,具有偶然性，实验中每次实验的电阻比值不同，才能得到普遍性结论，所以这一实验过程得到的结论不可信。故答案为：（1）断开；（2） 2；越大；（3）不可信；要得到普遍性规律，实验中每次实