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- 2023-04-30 发布
第二节 探究串、并联电路电压的规律
基础知识新坐标
知识点1 串联电路中电压的规律
规律：在串联电路中，电路中总电压等于各段电路电压之和。
公式表达为：
L1
U1
L2
U2
U
【说明】（1）物理规律具有普遍性，在实验时，需要更换的负载，即用不同规格两盏灯将L1 、L2更换，重做实验，进行多次测量。
（2）实验前设计好数据表格，这也是研究定量实验时必须要做的准备工作。
知识点2 并联电路中电压的规律
规律：在并联电路中，电路中总电压等于各支路电压。
公式表达为：
U1
U2
L1
L2
U
【注意】几个并联的用电器，其两端都相等；但两端电压相等的用电器，可能是并联，也可能是串联。例如，两个完全相同的用电器串联，它们两端的电压也相等。
知识点3 用电压表检测电路中的正故障
（1）电压表无示数，则说明电压表没有电流通过，可能是原因是：①断路：电压表的接线柱接触不良；被测电路以外有断路，电压表没能与电源（提供电压的装置）连通；②被测电路短路（或测的是导线两端电压）。
（2）电压表有示数，则说明电压表有电流通过，或者说电压表与电源是相通的。如果出现断路，则断路处一定在电压表所测的电路部分，且此种情况下电压表示数接近电源电压值。
8
L1
第1题图
L2
V
金指巧点
1．如图所示，电源电压为6V，电压表示数为2.5V，则（ ）
A．L1 两端电压为2.5V
B．L1 两端电压为3.5V
C．L2两端电压为3.5V
D．以上说法都不对
点拔：①先排除电压表，并判断出电路的连接方式，L1 、L2串联；②再还原电压表，确定电压表所测范围。电压表测L2的两端电压，所以L2的两端电压为2.5V，而L1 两端电压为6V－2.5V= 3.5V。
答案：B。
2．如图所示，S闭合后，两个灯泡均发光，但过一段时间之后两灯都熄灭，电流表的示数为零。用电压表测L2两端电压，电压表的近似于电源电压，该电路的故障可能是：（ ）
A．电流表坏了或未接好。
B．L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触。
C．L1和L2的灯丝都被烧断。
L
S
L1
L2
第2题图
D．L1的灯丝被烧断或没接好。
点拔：分析顺序：串联电路；由“两灯都熄灭，电流表的示数为零”判断电路为断路；由“电压表测L2，电压表的近似于电源电压”判断L2断路。
答案：B
典题精析试身手
典题精析一
精题一图
V
S1
L1
S2
L2
如图所示的电路中，当S1闭合、S2断开时，电压表示数为2.5V；当S1断开、S2闭合时，电压表示数为6V。则灯L1两端电压为 V，灯L2两端电压为 V，电源电压为 V。
【思路导析】当S1闭合、S2断开时，灯L1和L2串联，电压表测的是L1两端的电压，即L1两端电压为2.5 V；当当S1断开、S2闭合时，灯L1和L2还是串联，电压表测的是L1和L2串联后的总电压，即电压表示数为6V，灯L2两端电压为U2=U－U1=6V－2.5 V =3.5 V。
答案：2.5 V 3.5 V 6V
变式训练一
在探究“串联电路电压的规律”实验中：（1）要用电压表测灯L2两端电压，连接电路如图甲所示，图中有一根导线连错了，请你在连错的导线上划“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
8
S
L1
L2
图甲
图乙
（2）改正电路后，闭合开关，如图乙所示，电压表的示数为 V，若两节电池为新电池，则灯L1两端的电压是 V。
典题精析二
L1
L2
精题二图
V1
V2
当如图所示的电路接通后，发现电压表V1的读数比电压表V2的读数要大些，原因可能有哪些种？
【思路导析】
并联电路中，各支路两端的电压相等，题目中出现的现象与规律相矛盾，分析原因应结合平时实验过程中所出现的现象，仔细分析可知有以下几种：①至少有一个表没调零；②两表的量程不同。
答案：有以下几种：①至少有一个表没调零；②两表的量程不同。
变式训练二
在图“精题二图”中如果电压表V1的示数为2.5V，电压表V2的示数 V，电源电压应为 V。
典题精析三
精典三图
如图所示，R1、R2、R3为三个定值电阻，电压表V1、电压表V2为两个电压表，电源是由四节干电池串联成的电池组。电压表V1示数为3V，电压表V2的示数为5V，则R1、R2、R3的电压U1、U2、U3分别是多大？
【思路导析】
此题应把电压表从电路中取掉，很容易看出R1、R2、R3串联在电路中，可画出它的等效电路。（如右图）
从等效电路中又可看出，电压表V1是测R1和R2的总电压，电压表V2是测R2和R3的总电压。
S
V
A
L1
L2
变式三图
又根据电源是4节1.5V的干电池串联而成，则
解方程 得
8
变式训练三
如图所示电路中，两盏灯的连接方式是______联。若两盏灯完全相同，电源电压为9V，闭合开关后，电压表的示数为________V。
知能层级训练
轻松过关打基础
1．一个小电动机工作时，要求电源电压是3V。则（ ）
A．如果用干电池串联使用，至少要用2节。
B．如果用干电池并联使用，至少要用2节。
C．只用干电池并联，用多少节都不能使电动机正常工作。
D．以上说法都不正确。
2．如图所示，小明同学做实验时错把电压表串联在电路中，闭合开关后所发生的现象是( )
A．电流表指针有明显偏转，电压表指针几乎不动
第2题图
B．电压表指针有明显偏转，电流表指针几乎不动
C．两表指针均有明显偏转
D．两表指针均几乎不动
3．同一电路中的两个灯泡，分别用电压表测其两端的电压， 发现两电压表的示数相同，则两灯泡 ( )
A．一定是串联的
B．一定是并联的
C．可以是串联，也可以是并联
第4题图
D．串、并联都不能实现
4．如图所示，小丽在实验室中，闭合开关S后，发现L1不亮，L2亮，电压表的指针几乎在“零”刻度不动，电流表指针则有明显的偏转．该电器中的故障可能是 ( )
A．灯泡L1发生了短路
B．电流表烧坏了
C．灯泡L1的灯丝断了
D．电压表烧坏了
第5题图
5．如图所示，当开关S闭合后，用电压表测a、b两点间电压时，电压表示数为15 V；测得a、 c间电压为11 V；测得b、d间电压为9 V，则灯 L1、L2、L3两端电压分别是( )
A．4 V、5 V、6 V
B．6 V、5 V、4 V
C．11 V、20 V、9 V
第6题图
D．5 V、4 V、6 V
6．如图所示，S闭合后，L1和L2的连接方式是______联，V1测_______两端的电压，V2测_______两端的电压．若V1的示数是2.6 V，V2的示数是1.2 V，电源电压是______V．
8
7．如图所示，电源电压为12 V保持不变，当开关S闭合后，L1两端电压为4 V，则各电表的示数： V1为_______V，V2为_______V， L2两端电压为________V．
第7题图
V1
L1
L2
V2
S
8．如图甲所示的电路，闭合开关后两灯都能发光，并且两块电压表的指针所指的位置均如图乙所示，则L1两端的电压是________V，L2两端的电压是________V．
第8题图 甲
乙
第9题图
9．在图所示电路图中的“○”内，填上合适的电表(电流表或电压表)符号，并标明它们的“+”、“一”接线柱．
快乐拓展练能力
1． 如图所示，已知电源电压为10 V，电压表V1的示数是7 V，电压表V2的示数为8 V，则 L1、L2、L3两端电压分别为( )
第1题图
A．2 V、5 V、3 V
B．1 V、6 V、2 V
C．5 V、2 V、3 V
D．3 V、2 V、5 V
2．如图所示．下列说法正确的是 ( )
第2题图
L1
L2
L2
S2
S1
L2
A．只闭合S1，电压表测L2两端的电压
B．闭合S1、S2，三灯并联．电压表不能测电源电压
C．只闭合S2，电压表测L1两端的电压
D．断开S1、S2，三灯串联，电压表测总电压
3．两个相同的灯泡串联起来接在某一电源上，每盏灯两端的电压为U1．若把它们并联起来接在同一电源上，设每盏灯两端的电压为U2，那么正确的是 ( )
A．U1:U2=2:1
第4题图
B．Ul:U2=1:l
C．U1:U2=1:2
D．U1:Ul=1:4
4．如图所示，电压表V1、V2、V3分别测量的是______、_____和______两端电压，如果V1、V3示数分别为6 V和10 V，则V2示数为_______V．
5． 你试过将两只相同的电压表串联起来的情形吗？如果把两只完好的电压表串联接在电源两端，若电源电压为6V，则两只电压表的读数有什么特点呢？
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6．节日期间需要彩灯装饰，现有额定电压为6V的彩灯若干，电源电压为220V，要使彩灯不烧坏，且使其尽可能正常工作，则应将多少个这样的彩灯接入电路？
体验中考
1．(四川绵阳）在探究“串联电路各电压的关系”时，吴强小组的同学分别按甲、乙、丙三个测量电路进行了正确的测量，测量结果U1、U2、U如右下表所示。
(1)该小组的同学分析数据后发现：串联电路各部分电压之和很接近但小于总电压。这与他们猜想的“串联电路各部分电压之和等于总电压”不完全一致。为此，他们重新检查实验电路，再进行了两次测量，测量数据基本没有变化。老师提示：电压表接入电路测量时本身会对电路结构有影响。请你帮他们重新设计测量电路图，把它画在的虚线方框中。
(2)该小组的同学按照你设计的测量电路正确进行测量，验证了他们的猜想。但他们同时发现：“串联各部分电压是相等的”。这个结论一定成立吗? （选填 “一定”或“不一定”）。为了检验这个结论是否成立，应该__________ __继续进行实验。
(3)根据表中数据，可以求得电压表内阻Rv与灯泡电阻RL的比值： 。
(4)该组同学认为，即使按重新设计的测量电路测量，电压表同样会改变电路结构，
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因而也会影响各电压的测量值，但不会影响实验结论的正确性。你认为会影响实验结论的正确性吗？__ __（选填“会”或“不会”）。
名题自我演练
第2题图
1．4节新干电池串联成电池组，总电压应为（ ）
Ａ．1.5V Ｂ．2V Ｃ．6V Ｄ．8V
2．在电学实验中，遇到断路时，常用电压表来检测．某同学连接了如图所示的电路，闭合开关Ｓ后，发现灯不亮，为检查电路故障，他用电压表进行测量，结果是Uac＝3V，Ucd＝0，Uad＝3V，Ubd＝0，则此电路的故障可能是（ ）
Ａ．开关S接触不良
Ｂ．小灯泡灯丝断了
Ｃ．ｄ、e间出现断路
Ｄ．e、ｆ间出现断路
3．如图所示电路中，当开关S由断开到闭合时，电压表的示数将会（ ）
A．变大 Ｂ．变小
C．不变 D．无法确定
第4题图
4．如图所示电路，电源电压U保持不变．闭合开关S，要使R1和R2能继续工作，甲、乙两处可接入_____表；断开开关S，仍要使R1和R2都能工作，甲、乙两处只可接入____表．
5．如图所示，L1和L2是______ 联，的a端是 _接线柱，b端是 接线柱。如果电源的总电压是6V，的示数是4V，则L1的电压是 V，L2 的电压是 V
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6．如图所示电路中，电源由三节蓄电池组成，当电路接通时。电压表V1的示数为4 V，电压表V2的示数为3 V，求三只电阻R1、R2、R3两端的电压各是多少?
7．图甲是小明同学做“组成串联电路”的实验电路图，闭合开关，两灯均不亮．经检验，电路连接无误．老师告诉他是一个小灯泡的灯丝断了．请你帮助小明从图乙所示的实验器材中任选一种，接入电路，检测出哪只灯泡坏了，说出你的具体方法．
第7题图 甲
L1
L2
S
第7题图 乙
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