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第 2 节 串、并联电路中电压的规律
导 入
家庭电器通常要并联后接在电路中，而节目小彩灯常常即有串联，又有并联，它们为什么不像家用电器那样，全部并联起来呢？
要想了解其中的原因，我们需要研究串，并联电路的电压规律。
探究思考
那么，两个或两个以上用电器组成的串联电路中，各用电器两端的电压与电源两端电压有什么关系呢？
我们知道，在只有一个小灯泡的电路中，灯泡两端的电压与电源两端电压是相等的。
L2
L1
知识点 1
串联电路的电压规律
实 验
探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系
实验方案
①设计实验电路：用两个不同的小灯泡组成串联电路；
②根据电路图连接电路，根据电源电压选择合适的电压表的量程；
③将电压表两端分别连到A与B、B与C、A与C，测量电压UAB、UBC、UAC。将测量数据记录在表格中；
④改变两个小灯泡的规格，再次实验。
S
L2
A
B
C
L1
实验步骤
1.测出AB两点间（即L1两端）的电压UAB并记录
S
L2
A
B
C
L1
L1
L2
B
A
C
S
L2
A
B
C
L1
V
实验步骤
2.测出BC两点间（即L2两端）的电压UBC并记录
S
L2
A
B
C
L1
V
L1
L2
B
C
A
实验步骤
3.测出AC两点间（即电源两端电压）的电压UAC并记录
S
L2
A
B
C
L1
V
L1
L2
B
A
C
实验步骤
4.改变两个小灯泡的规格，重做上述实验，并记录相关数据
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}次数
串联灯泡
L1两端电压UAB（伏）
L2两端电压UBC（伏）
电源两端电压UAC（伏）
1
L1、L2
1.2
1.8
3.0
2
L3、L4
1.1
1.9
3.0
3
L5、L6
1.3
1.7
3.0
多个电压表同时测量各用电器两端的电压与电源两端电压
结 论
串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和
U=U1+U2
做一做
干电池的串联
把一节干电池的负极和另一节干电池的正极连在一起组成电池组。分别测量每节干电池两端的电压，然后测量这个电池组的电压。它们之间有什么关系？
1节干电池电压为U=1.5V
2节干电池电压为U=1.5V×2=3V
3节干电池电压为U=1.5V×3=4.5V
结 论
串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和
U=1.5V×n（n为电池节数）
例1（2022·湖南湖南·九年级期末）如图甲所示电路中，电源电压为5V，电压表的示数如图乙所示，则灯L1两端的电压为（　　）
A．2.4V B．5V C．12V D．2.6V
典型例题
【答案】D
【详解】由电路图可知，灯泡L1、L2串联，电压表测量L2两端电压；由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯L1两端的电压 ,故ABC不符合题意，D符合题意。
1.（2022·全国·九年级课时练习）在如图所示的电路中，电源电压为9V，且保持不变，开关S闭合时，电压表的示数为6V，则（　　）
A．L1两端的电压为6V B．L2两端的电压为6V
C．L2两端的电压为3V D．L2两端的电压为9V
变 式
【答案】B
【详解】由图可知，开关S闭合时，灯泡L1和L2串联，电压表测量L2两端的电压；此时电压表的示数为6V，即L2两端的电压U2=6V，根据串联电路的电压特点可知，灯泡L1两端的电压为U1=U-U2=9V-6V=3V，故ACD不符合题意，B符合题意。
探究思考
在上面的电路图中，两盏灯组成并联电路，灯泡L1和L2两端的电压与电源电压可能存在什么关系呢？
L1
L2
L1
L2
L1
知识点 2
并联电路的电压规律
实 验
探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系
①设计实验电路，把两盏小灯组成并联电路；
②根据电路图连接电路；
③用电压表分别测量灯泡L1、灯泡L1、电源两端三处的电压，将测量数据记录在表格中；
④换上另外两个规格不同的小灯泡，再次实验。
L1
L2
L1
实验方案
实验步骤
1.测出灯泡L1两端的电压并记录
L1
L2
L1
V
L1
L2
实验步骤
2.测出灯泡L2两端的电压并记录
L1
L2
L1
V
L1
L2
实验步骤
3.测出电源两端的电压并记录
L1
L2
L1
V
L1
L2
实验步骤
4.改变小灯泡的规格多次实验，并记录灯泡及电源两端电压
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}次数
并联灯泡
L1两端电压
L2两端电压
电源两端电压
1
L1、L2
3.0
3.0
3.0
2
L3、L4
3.0
3.0
3.0
3
L5、L6
3.0
3.0
3.0
结 论
并联电路中电源两端的电压等于各支路用电器两端的电压。
U=U1=U2
多个电压表同时测量各用电器两端的电压与电源两端电压
例2（2022·湖北襄阳·中考真题）小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律，请你回答下列问题。
（1）分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及 _____电压，就可以分析并联电路的电压规律；
（2）当开关闭合时，电压表出现了如图乙所示情况，其原因是电压表 _____；
（3）正确连接电路后，若测得L1两端电压为2.5V，则测L2两端电压是 _____V。
典型例题
【答案】 电源???? 正负接线柱接反了???? 2.5
【详解】（1）实验要探究并联电路的电压规律，应分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及电源电压的大小，比较三者的数值大小关系，得出并联电路的电压规律。（2）根据乙图中电压表指针出现反偏情况，说明电压表正负接线柱被接反了。（3）因为两灯泡并联接在电路中，故电压表测出L1两端电压的同时也是L2两端的电压，即L2两端电压也是2.5V。
2.（2022·湖南株洲·九年级期末）如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，灯L1、L2都发光，一段时间后，有一盏灯突然熄灭，电流表、电压表中有一个示数突然变为0，电路故障可能是（　　）
A．L1短路 B．L1断路
C．L2短路 D．L2断路
变 式
【答案】 D
【详解】由图知，闭合开关，两灯泡并联，电流表测灯L2中的电流，电压表测电源电压。A．如果灯泡L1短路，将会形成电源短路，两灯都不亮，电流表、电压表示数变为零，故A不符合题意；B．如果灯泡L1断路，L1不发光，L2支路的电流不受影响，即电流表示数不变；电压表还是测量电源电压，电压表示数不变，故B不符合题意；C．如果灯泡L2短路，也会形成电源短路，两灯都不亮，电压表示数变为零，故C不符合题意；D．如果灯泡L2断路，L2不发光，电流表无示数，即变为0，但电压表还是测量电源电压，示数不变，故D符合题意。
对比归纳
串联和并联电路中电流、电压的比较
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}电路
串联
并联
电路图


电流


电压


电流处处相等 I＝I1＝I2
干路电流等于各支路的
电流之和。I＝I1+I2
电源两端电压等于各用电器
两端电压之和 U=U1+U2
电源两端电压与各支路用
电器两端电压相等U=U1=U2
1.（2022·广西玉林·中考真题）如图所示，电源电压为3V，电压表示数为2V，则灯泡L2两端的电压为（　　）
A．5V B．3V C．2V D．1V
【答案】D?
【详解】由电路图可知，两灯泡串联，电压表并联在L1两端，电压表测量L1两端的电压，灯泡L1两端的电压U1=2V；由串联电路电压的特点可知，L2两端的电压U2=U-U1=3V-2V=1V,故D符合题意，ABC不符合题意。
课堂练习
2.（2022·山东·乳山市乳山寨镇中心学校九年级阶段练习）（多选）如图所示，当开关S2闭合，S1、S3断开时，电压表的示数为U1，当开关S2断开时，S1、S3闭合时，电压表示数为U2，则有（　　）
A．U1=U2 B．U1C．U1>U2 D．U1时L1L2串联，U2时L1L2并联
【答案】BD
【详解】如图，当开关S2闭合，S1、S3断开时，L1、L2串联，电压表测灯泡L2的电压，示数为U1；当开关S2断开时，S1、S3闭合时，L1、L2并联，电压表测电源电压，示数为U2，因此U13.（2022·四川内江·九年级期末）如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S后，只有一个灯泡亮，电流表有示数，电压表无示数，则该电路的故障可能是（　　）
A．灯泡L1短路 B．灯泡L2短路
C．灯泡L1开路 D．灯泡L2开路
【答案】 A
【详解】闭合开关S后，两灯泡串联，电流表测量电路电流，电压表测量L1两端的电压。只有一个灯泡亮，电流表有示数，则电路接通，电压表无示数，则电压表所并联的元件可能短路，则该电路的故障可能是灯泡L1短路，故A符合题意，BCD不符合题意。
4.（2022·全国·九年级单元测试）图甲所示为探究“并联电路的电压规律”实物图，请在方框中画出相应的电路图。
【答案】 见详解
【详解】电流从电源正极流出，开始分支，一支经灯泡L1，另一支经灯泡L2，然后共同汇合经开关回到电源负极，电压表并联在灯泡L2两端。如图所示：
5.（2022·辽宁抚顺·九年级期末）下面是小明探究“串、并联电路的电压特点”的实验过程。
（1）小明先探究“并联电路的电压特点”。按着如图电路，选择两个规格 ___________的灯泡连接成电路，闭合开关，用电压表分别测出两灯泡和电源的电压，会发现三次测量电压表的示数是 ___________（填“相等”或“不等”）的。多次实验后，得到了并联电路的电压规律，并联电路各用电器两端电压 ___________；
（2）接着小明想探究“串联电路的电压特点”。小明认为只要去掉导线a就可以使两灯串联，按着这样的操作，会发现灯泡 ___________不发光，电压表的示数为 ___________V。正确连接电路后，经多次实验，得出：串联电路中电源电压等于各用电器两端电压 ___________的结论。
【答案】 不同???? 相等???? 相等???? L2???? 3???? 之和
【详解】（1）探究“并联电路的电压特点”的实验时，为了避免偶然性，应选择规格不同的小灯泡。由于两灯泡并联，故两灯泡两端的电压相等，等于电源电压，则用电压表分别测出两灯泡和电源的电压，会发现三次测量电压表的示数是相等的。因此得出结论并联电路各支路两端电压相等。（2）只去掉导线a后，电流不经过L2，所以L2不发光。只去掉导线a后，电路中只有L1一个用电器，用电器两端电压等于电源电压；由图可以看出电源是两节干电池，即电压3V，故电压表的示数为3V。经多次实验，得出：串联电路中总电压（电源电压）等于各用电器两端电压之和。。
课堂总结
S
L2
L1
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
串联电路
并联电路
电压规律
电源两端电压等于各用电器两端电压之和
电源两端的电压等于各支路用电器两端的电压
表达式
U=U1+U2
U=U1=U2
L1
L2
L1
“课后巩固练习”见“word文档”

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