物理九年级全册第1节 电压学案及答案

这是一份物理九年级全册第1节 电压学案及答案，共9页。学案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，自主预习，合作探究，学生实验，精讲点拨，归纳整理等内容，欢迎下载使用。

1. 能正确将电压表接入待测电路，能画出相应的电路图。
2. 能正确使用电压表测量串、并联电路中用电器两端的电压， 进一步练习连接电路和使用电压表的技能。
3. 能通过实验探究，归纳总结串、并联电路电压的规律。
【学习重点】
探究“串联电路的电压规律”的实验设计、如何观察记录、如何分析并得出结论。
【学习难点】
探究“串联电路的电压规律”的实验设计、如何观察记录、如何分析并得出结论。
【自主预习】
阅读教材，完成以下问题：
1. 探究串联电路中电压的规律：
（1）分别把电压表连在如图所示电路中的AB两点、BC两点、AC两点，测出灯 两端的电压U1、灯 两端的电压U2和 U。
（2）通过对实验数据的分析可以得出：串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压 .
数学表达式：__________。
2. 探究并联电路中电压的规律：
（1）如图所示，灯L1与灯L2并联，将电压表的两端分别连到 两端、 两端和 两端，测量电压U1、U2、U。
（2）分析实验数据得出结论：并联电路中，各支路两端的电压 ，都等于 。数学表达式： .
【合作探究】
探究一、串联电路电压的规律
【学生实验】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
（1）提出问题：
如图1所示，两个灯泡串联后接在电源两端，两灯泡两端的电压与电源两端电压有什么关系？
（2）猜想与假设
猜想1：串联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和。
猜想2：串联电路中的总电压与各用电器两端的电压相等。
猜想3：……
图1 图2
（3）设计实验
①设计实验电路并画出电路图，如图2所示。
②选用 （相同/不同）规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据 电压选择电压表的量程。
③将电压表的两端分别连到 、 、 ，测量电压U1、U2、U。
④改变两个小灯泡的 ，重做上述实验。
（4）进行实验
①根据电路图连接电路，闭合电键，测出AB两点间（即L1两端）的电压并记录；
②根据电路图连接电路，闭合电键，测出BC两点间（即L2两端）的电压并记录；
③根据电路图连接电路，闭合电键，测出AC两点的电压（电源两端电压）并记录；
④实验数据
实验次数
L1两端电压
UAB/V
L2两端电压UBC/V
电源两端电压UAC/V
1
1.8
1.2
3.0
2
1.1
1.9
3.0
3
1.4
1.6
3.0
（5）分析论证
通过对实验数据的分析可得出结论：串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压 。
数学表达式： 。
（6）交流与评估
①采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有 ，防止偶然性。
②换用不同规格的小灯泡时，各小灯泡两端的电压 发生改变，但电源两端的电压(总电压）是不变的。
2. 串联电池组的电压
（1）做一做
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？
2节干电池串联，电池组电压为U= V；3节干电池串联，电池组电压为U= V。
（2）结论：串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压 ，即U= （n为电池节数）
【例题1】如图所示，用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U，请根据表盘读数回答下列问题：
（1）L1两端的电压U1是多大？
（2）L2两端的电压U2是多大？
（3）L1、L2串联的总电压U是多大？
（4）电源电压是多大？
【例题2】小顺利用图1所示电路“探究串联电路的电压规律”。
（1）在图1画出电压表，使其测AB间的电压________。
（2）选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同的，目的是_______。
（3）连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电压表示数为零，则电路故障可能是________。（假设故障只发生在灯L1或L2处）
（4）更换不同规格的灯泡进行实验，记录实验数据如表格所示，分析数据可得出结论：在串联电路中________。
探究二、并联电路电压的规律
1. 实验探究：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）提出问题
如图1两个灯泡并联后接在电源两端，各支路用电器两端的电压与电源两端的电压有什么关系？
（2）猜想与假设
猜想1：并联电路各支路两端的电压之和等于电源两端的总电压；
猜想2：并联电路各支路两端的电压相等，并等于电源两端的总电压；
猜想3：……
图1 图2

（3）设计实验
①设计实验电路并画出电路图（图2所示）。
②选用 （相同/不同）规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据 电压选择电压表的量程。
③将电压表的两端分别连到 两端、 两端和 两端，测量电压U1、U2、U。
④改变两个小灯泡的 ，重做上述实验。
（4）进行实验
①测灯L1两端的电压并记录；②测灯L2两端的电压并记录；③测电源两端电压并记录。
④实验数据
实验
次数
L1两端电压
U1/V
L2两端电压
U2/V
电源两端电压U/V
1
2.9
2.9
2.9
2
2.8
2.8
2.8
3
2.8
2.8
2.8

（5）分析论证
通过对实验数据的分析可得出结论：并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压 。数学表达式： 。
（6）交流与评估
①当电路中有多个用电器并联时，此结论仍然成立，表达式为U1=U2=U3=…=Un=U。
②当把几节相同的新干电池并联时，并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压，即
U=U1=1.5 V。
③采用不同的方法多次进行实验的目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。
【例题3】为探究并联电路中电压的规律，实验室提供的器材有：干电池组（电压约为3V）、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求电压表测量灯L1两端的电压；
（2）实验中，某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表的示数都相同，如图乙所示，其值为_______V。根据这组数据，该小组得出并联电路中电压的规律为：并联电路总电压与各用电器两端的电压_______；
【精讲点拨】
1. 采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有普遍性，防止偶然性。换用不同规格的小灯泡时，各小灯泡两端的电压会发生改变，但电源两端的电压（总电压）是不变的。
2. 串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和，即U=1.5V×n（n为电池节数）。
3. 当电路中有多个用电器并联时，此结论仍然成立，表达式为U1=U2=U3=…=Un=U。
4. 当把几节相同的新干电池并联时，并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压，即U=U1=1.5 V。
【归纳整理】
第2节 串、并联电路中电压的规律

【课堂练习】
1. 如图1所示一种节日小彩灯是由多个小灯泡组成的，若每个小彩灯上标注的正常工作电压是9V，则应将______个小彩灯______（填“串”或“并”）联接在家庭电路两端。测得第一个灯泡的电流为0.2A，第5个灯泡的电流为______A。
图1 图2
2. 在如图2所示的电路中，电源电压是6 V，电压表示数是2 V，电压表测的是灯 _____两端的电压，灯L1两端的电压为 _____V．
3. 一个电动机工作时，要求电源电压是6V。如果用干电池作电源，需要_____节_____联起来。
4．在“探究串联电路电压的规律”的实验中，连接电路如图所示，要求用电压表测L2两端的电压．图中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并画出正确的电路连接______．
5. 如图所示，在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”的实验中，用电压表测得U1=3V，U2=3V，U=6V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（ ）
A．整理器材，分析数据，得出结论
B．改变电源电压，再测出几组电压值
C．对换L1和L2的位置，再测出一组电压值
D．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
6. 如图所示，一个有盖的木盒，盒盖上可看到两只灯泡和一个开关（导线的连接和电源隐藏在盒内），开关闭合，下列说法不正确的是（ ）
A．如果两灯都亮，两灯可能是串联，也可能是并联
B．若用电压表测得两灯的电压相等，则两灯一定是并联
C．若用电压表测得两灯的电压不相等，则两灯一定是串联
D．若用电流表测量通过两灯的电流不相等，则两灯一定是并联
7．在“探究串联电路中电压的规律”的实验中：
（1）根据图甲连接电路，与B点相连的是电压表的 ___接线柱；
（2）闭合开关，电压表示数如图乙所示，此时电压表的示数为 ___V；为了使实验结果更准确，接下来应该：断开开关，_____；
（3）调整后，再次闭合开关，测量电压UAB、UBC和UAC ，把实验数据记录在表格中。分析表格得结论：串联电路中，____。（写出UAB、UBC和UAC之间的关系式即可）
8. 在“探究并联电路电压规律”的实验中，小明使用了两个规格相同的灯泡。
（1）如图甲，小明已完成部分电路连接，闭合开关，灯泡L1、L2的发光情况是 ______________，电压表 _____（选填“有”或“无”）示数，请用笔画线在图中增加一条导线，使电路连接完整（导线不能交叉）；
（2）如图乙所示电路，将电压表正确接在a、b两点，闭合开关后，电压表的示数如图丙所示，则电压表示数为 _____V；
（3）依次将电压表改接到c、d两点和e、f两点，发现电压表示数与（2）中电压表示数相同，由此他得出结论：在并联电路中，各支路两端的电压相等且等于电源电压，此实验 _____（选填“科学”或“不科学”），接下来应该进行的操作是 _____。
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？
实验次序
U1/V
U2/V
U/V
1
2.0
4.0
6.0
2
3.5
2.5
6.0
3
4.5
1.5
6.0
电路
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
电源两端电压与各支路
用电器两端电压相等
数学表达式
U＝U1+U2
U＝U1=U2
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.8
1.2
3.0