实验04 探究串联电路和并联电路中电压特点-【实验课试题】2023-2024学年九年级物理全一册教材实验大盘点

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1．【实验目的】
通过探究式实验，得出串、并联电路中电压的规律。
2．【实验器材】
干电池、开关、两个不同规格灯泡、电压表、导线若干
【设计实验】
（1）提出问题：串（并）联电路中各部分电路两端的电压之间可能存在什么关系？
猜想假设：说说你的猜想，并且说明理由。
如何验证你的猜想：
①测量什么物理量？测几次？
②需要什么器材？
③怎样设计实验电路图？
4. 【实验步骤】
（1）设计实验电路图；
（2）选择规格不同的两个小灯泡按电路图连接电路；
（3）分别把电压表接入图中L1、L2和电源两端，并分别测出L1、L2和电源两端的电压U1、U2、U3；
（4）把实验结果填写在下面的实验记录表中；
（5）更换不同规格的小灯泡，进行多次实验；
（6）断开开关，整理器材，分析论证得出结论。
5. 【实验表格】
6．【实验结论】
（1）串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
公式：U＝U1+U2
（2）并联电路各支路两端的电压相等。
公式：U＝U1=U2

7．【注意事项】
（1）连接电路前开关应断开。
（2）闭合开关前要检查电路的连接情况，并进行试触，以确保不损坏电流表。
（3）一定要选用规格不同的小灯泡。
1.电压表的使用方法：
（1）使用前应先检查指针是否指零刻度，并调零。
（2）电压表必须和被测用电器并联。
（电压表相当于开路，如果串联，会使电路中电流非常微弱，用电器无法工作）
（3）使电流从“＋”接线柱流进电压表，从“－”接线柱流出。
（4）选择合适的量程(若不能判断，则先用大量程“试触”，然后选择合适量程) 。
（5）可以把电压表直接接到电源的两极上
2.电压表的量程和分度值：
两个量程：0—3V和0—15V。
分度值为：0.1V 和 0.5V。
【典例1】
在探究“串联电路电压的规律”实验中：
（1）连接串联电路的过程中，下列几点要求中没有必要的是（ ）
A.按照电路图连接电路的过程中，开关应该是断开的
B.每处接线都必须接牢
C.必须从电池的正极开始依次连接灯，和开关S，最后连到电池负极
D.连接完毕，对照电路图仔细检查电路，确认无误后再闭合开关
（2）如图甲图所示，实验中最好选择规格 （填“相同”或“不同”）的小灯泡。
（3）在闭合开关前发现电压表指针如图乙所示，原因是 。纠正错误后，该同学所测两端的电压如图丙所示，则两端的电压为 V。
（4）小芳发现同桌的小鱼按照甲图连接的实物图丁是 （选填“正确”或“错误”），此时闭合开关，电压表的示数为 V。
(5)排除故障后，小鱼完成了实验，并把数据记录在下表中．
分析实验数据得出两个实验结论：① 串联电路两端的电压________各部分电路两端电压之和；② 串联电路中，各部分电路两端电压相等．
（6）实验结束后小芳和小鱼互相交流：
A.小芳指出结论②是错误的，造成结论错误的原因是__________________。另外，小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是________________________。
B.为了节省时间，利用原来图甲的电路图，在测两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上。这个方法________(选填“能”或“不能”)测出两端的电压，理由是__________________。
答案：（1）C；
（2）不同；
（3）电压表未校零，2；
（4）错误，3；
（5）等于；
（6） A，选择了规格相同的小灯泡进行实验；实验次数太少，结论不具普遍性；
B、不能，电压表正负接线柱接反了。
【典例2】在“探究并联电路中电压的特点”实验中，实验电路如图甲所示：
（1）连接电路时开关应处于___________状态；
（2）要用电压表测量小灯泡两端的电压，请用笔画线代替导线将实物电路连接完整；
（3）闭合开关，观察到小灯泡发光、不发光，故障可能是___________；
（4）排除故障后，用电压表分别测量小灯泡及电源两端的电压，电压表示数均如图乙所示，为___________V。更换不同规格的小灯泡多次测量，发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压___________。
答案：（1）断开
（2）
（3）灯泡断路
（4）3；相等
解析：（1）连接电路时开关应处于断开状态。
（2）要用电压表测量小灯泡两端的电压，将电压表并联在该灯泡的两端，使用0~3V接线柱，如图所示：
（3）闭合开关，观察到小灯泡发光、不发光，故障可能是断路。
（4）电压表示数均如图乙所示，为3V。更换不同规格的小灯泡多次测量，发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等。
【对点1】 小希用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点：
（1）在连接电路时，开关必须___________（填“断开”或“闭合”）；
（2）该实验要选择规格___________（填“相同”或“不同”）的小灯泡；
（3）用电压表分别测出A与与与C两点间的电压为，经过多次实验，将得到的数据记录在下表中，分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是___________（用公式表示）；
（4）小希进行多次实验的主要目的是___________（填序号）.
①寻找普遍规律
②减小实验误差
答案：（1）断开
（2）不同
（3）
（4）①
解析：（1）在连接电路的过程中，开关必须处于断开状态目的是保护电路；
（2）该实验要选择规格不同的小灯泡，便于寻找普遍规律；
（3）比较AB间、BC间、AC间的电压值可得，串联电路两端总电压等于各部分电路两端的电压之和，即；
（4）进行多次实验的主要目的是发现串联电路中总电压和各部分电路两端电压之间的关系，从而寻找普遍规律.
【对点2】在探究“并联电路的电压规律”实验中，小明使用了两个相同的灯泡.
（1）图甲是小明已经完成一部分的实物电路图，请用笔画线代替导线在图中增加一条导线，使得电压表测量两端的电压.
（2）图乙所示的电路中，将电压表并联在ab两点之间时，闭合开关，电压表的示数如图丙所示，电压表的示数为________V.
（3）依次将电压表并联到图乙电路中的之间，小明发现电压表示数相等.由此他得出结论：并联电路中，各支路两端的电压相等.此结论________（填“科学”或“不科学”），接下来应该进行的操作是________.
A.更换不同规格的灯泡，再次实验
B.将的位置互换，再次实验
C.保持电源、灯泡不变，多测量几次电路中三处的电压
答案：（1）如解析中图所示.
（2）2.8
（3）不科学；A
解析：（1）测量两端电压时，应该让电压表并联在两端，如图所示.
（2）电压表选择的是0~3 V量程，分度值为0.1 V，故电压表的示数为2.8 V.
（3）实验一次就得出结论具有偶然性，不能得出普遍性规律，且两个灯泡的规格相同，不科学；改进的措施是换用不同规格的小灯泡进行多次实验，寻找普遍规律.
1.（河南改编）小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图甲所示的电路．
(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，此时电压表测量________(选填“L1”或“L2”)两端的电压；闭合开关后，发现两灯不亮，电压表示数为零，若电路只有某一个灯发生了故障，则故障可能是________．
(3)排除故障后，小明完成了实验，并把数据记录在表中．
分析实验数据小明得出两个实验结论：①串联电路的总电压________各部分用电器两端电压之和；②串联电路中，各部分用电器两端电压相等．
(4)实验结束后，小明和小华互相交流，小华指出小明的结论②是错误的，造成该结论错误的原因是：________________．除此之外，小华指出应多测几组实验数据，这样才能________________．(选填“减小误差”或“使结论更有普遍性”)
答案：(1)对电压表进行调零；
(2)L1 L2断路；
(3)等于；
(4)选用了相同规格的灯泡进行实验；使结论更有普遍性。
2.（四川内江改编）物理课上，小明探究了串联电路中的电压规律后，他还想知道并联电路中的电压有什么规律，于是在课后进行了以下探究。
（1）提出问题：并联电路中，各灯泡两端的电压有什么关系？
（2）他的猜想是________。
（3）设计实验：如图为两个灯泡并联的电路图，请在图中画出三个电压表，使它们分别测量两灯泡及电源两端电压，并标出正、负接线柱。
（4）进行实验：按照电路图连接电路，连接电路时开关应________，进行实验测量，在表格中记录数据。
（5）归纳得出结论：____________。
（6）实验评估：小明只进行了两次测量，得出的结论具有一定的偶然性。为了使实验结论具有普遍性，你的建议是____________。
（7）实验应用：如果电源电压为3 V，那么根据探究得出的结论，灯泡两端的电压为_______V，灯泡两端的电压为_______V。
答案：（2）并联电路中各灯泡两端的电压相等
（3）如图所示
（4）断开
（5）并联电路各支路两端电压相等，与电源电压也相等
（6）换用不同规格的灯泡，改变电源电压进行多次实验
（7）3；3
解析：（2）各个灯泡并联在相同的两点间，可以猜想：并联电路中各灯泡两端的电压相等。
（3）三个电压表应分别并联在灯泡与电源两端，电流应“正进负出”。
（4）为保护电路，连接电路时开关应断开。
（5）由表中实验数据可知，两灯泡两端电压相等，均等于电源电压，由此可知，并联电路各支路两端电压相等，与电源电压也相等。
（6）为得出普遍结论，应换用不同规格的灯泡，改变电源电压进行多次实验。
（7）如果电源电压为3 V，并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压，故灯泡两端的电压为3 V，灯泡两端的电压为3 V。
次数
L1两端电压
L2两端电压
L3两端电压
1
2
3
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
次数
两端电压/V
两端电压/V
电源电压/V
1
1.4
1.4
1.4
2
2.8
2.8
2.8