人教版九年级全册第1节 电压完整版备课课件ppt
展开第十六章 电压和电阻第2课 串、并联电路中电压的规律
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想想议议
1、电压表有 个接线柱,经组合后可有 个量程,分别为 和 它们的分度值分别是 、 。2、电压表要 联在待测电路的两端。 而且要让电流从 流入,从 流出。被测电压不超电压表的 。3、说出下面各图中用电压表测灯泡电压不恰当的地方。
把不同规格的两灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关,两灯都能发光,但亮度不同,这是为什么?
我们知道,两灯泡L1、L2串联,闭合开关,通过两灯泡的电流相同,亮度不同,由此可知两灯泡两端电压可能不同。
提出问题:1.串联电路中,用电器两端电压满足怎样的规律呢?2.并联电路中,用电器两端电压又满足什么规律你?
课堂讲解
01
串联电路中电压的规律
02
并联电路中电压的规律
串联电路中电压的规律
在一个串联电路中,每一个用电器两端都有电压U1、U2,电源两极提供的是总电压U,它们之间有没有关系?
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:……
②选用不同规格的小灯泡L1 、L2串联接入电路,根据电源电压选择电压表的量程。
④改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。
③将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C,测量电压UAB、UBC、U AC。
①设计实验电路并画出电路图。
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改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。
U=U1+U2
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?
U=1.5V×n(n为电池节数)
电池组电压为U=1.5V×2=3V
2节干电池串联
电池组电压为U=1.5V×3=4.5V
3节干电池串联
干电池的串联
1.如图为“探究串联电路中电压关系”的电路图,电源电压恒定,两只小灯泡和电压表(图中未画出)应选择( )。A.不同规格的小灯泡,相同量程的电压表;B.不同规格的小灯泡、不同量程的电压表;C.相同规格的小灯泡、相同量程的电压表;D.相同规格的小灯泡、不同量程的电压表
【解析】探究串联电路中电压关系时,为了获得普遍的规律,实验中应选用不同规格的灯泡多次实验;电压表能测量出电压,由于不知电源电压的高低,所以需要用不同量程的电压表,故B正确。
2.小明按图甲的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针偏转完全一样,如图乙所示,则L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V。
【解析】电压表V1的示数为电源电压,大于灯泡L2两端的电压。因为V1和V2的指针偏转完全一样,所以电压表V1用0~15伏的量程,电压表V2用0~3伏的量程。故答案为:8;2。
并联电路中电压的规律
并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压有怎样的关系?
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:……
①设计实验电路并画出电路图。
②选用不同规格的小灯泡L1 、L2连接电路,根据电源电压选择电压表的量程。
④改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。
③将电压表的两端分别连到灯L1两端、L2两端和电源两端,测量电压U1、U2、U 。
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改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。
U=U1=U2
串联和并联电路中电流、电压的比较
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
5
3.如图甲所示,电源电压未知,在开关S断开和闭合的情况下,电压表分别采用了不同的量程,但指针偏转角度相同(如图乙所示),则S闭合时,L1和L2两端的电压分别为( )。A.9.8V 2.2V B.2.2V 9.8V C.12V 9.8V D.12V 2.2V
【解析】根据电路图知,开关断开时,电压表串联在电路中,此时电压表测电源电压,则电源电压U=12V; 开关闭合时,灯泡L1、L2串联,电压表测灯泡L1两端的电压,则L1两端的电压U2=2.2V,因为串联电路两端总电压等于各部分电压之和,所以,当开关闭合时,L2两端的电压:U2=U﹣U1=12V﹣2.2V=9.8V;故选B。
4.小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接好了的实物电路图如图甲所示,请你协助完成:(1)在方框内画出与图甲对应的电路图,并在电路图中标上L1、L2。(2)在某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯L1两端的电压为 V。(3)闭合开关后,小芳发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是L1发生了 (选填“短路”或“断路”)。(4)排除故障后,小芳在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法会造成 。
【解析】(1)由实物图分析可知,两盏灯串联,开关控制整个电路,电压表测量灯泡L1两端电压,画出相应的电路图如图:(2)由图甲可知,电源由2节干电池串联组成,则电源电压大约3V,因此图乙电压表选用的是小量程,其分度值是0.1V,此时电压表的示数是1.9V。(3)闭合开关S后,灯L1、L2均不发光,说明电路中可能有断路故障,而电压表的示数大小接近电源电压3V,说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连,故灯L1发生断路。(4)如图,如果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上来测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,即会造成电压表的正负接线柱接反。故答案为:(1)如图;(2)1.9;(3)断路;(4)电压表的正负接线柱接反。
课堂总结
思维导图
归类练习
类型1:探究串联电路中电压的规律
1.探究“串联电路电压的规律”的电路如图1所示。电源提供的电压不超过3V。闭合开关,电压表的示数如图2所示。①此时L1两端的电压为_________V。②在后续的探究实验中:小明的做法:把导线b从接在P端改接在M端,测出串联电路两端电压。小芳的做法:把导线a从接在电源负极改接在M端,测出L2两端电压。其中,___________的做法是错误的。原因是:_________________________________。
类型1:探究串联电路中电压的规律
【解析】①根据图示可知电压表测L1两端电压,由图示电压表可知电压为1.2V;②小芳做法错误,直接将导线a从接在电源负极改接在M端,则电压表的正负接线柱接反了,会损坏电压表。答案为:1.2;小芳;电压表正负接线柱会接反。
类型2:探究并联电路电压的规律
2.小徐和小静探究“并联电路电压的关系”时,小徐先按图甲所示电路图连接图乙所示的实物图(电压表尚未连接)。(1)小静一眼就看出了小徐连接的错误,并指出如果直接闭合开关将出现_______________(选填断路”或“短路”)现象,小灯泡L1、L2都不会亮,还可能造成滑动变阻器或_______________损坏。
类型2:探究并联电路电压的规律
(2)小静只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,就使电路连接正确了。她的做法可能是_________(写出一种即可)。(3)接下来,他们按图丙所示电路图连接了三个电压表。实验过程中,通过调节滑动变阻器使电压表V1的示数如图所示,则电压表V的示数是________V。(4)在电路中串联滑动变阻器的作用是_______________,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______端(选填“左”或“右”),该实验的结论是_______________。
类型2:探究并联电路电压的规律
【解析】(1)如题图乙所示,AC导线把两个小灯泡都短路了,会造成电路中电流过大,烧坏电源或滑动变阻器。(2)只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,如可以将导线②的上端由A改接到B或D,也可以将导线①的右端由C改接到B或D,就使电路连接正确了。(3)电压表使用0~3 V的量程,每一个大格代表1 V,每一个小格代表0.1 V,其示数为2.5 V。(4)实验中使用滑动变阻器改变灯泡两端的电压,多获得几组数据,使实验结论更具有普遍性。【答案】(1)短路;电源;(2)将导线①由C改接到D(其他答案合理也可);(3)2.5;(4)改变灯泡两端的电压,多获得几组数据 左 并联电路各支路两端的电压相等。
类型3:串联电路电压规律的应用
3.如图所示,两位同学分别设计了用一个单刀双掷开关,一只电压表,在不改变电路连接的前提下,能测出灯L1和L2两端电压的电路图。请你判断,设计的电路图中______(填“甲”或“乙”)图是正确的。他们选择正确的电路图进行测量,当开关拨至1时,电压表的示数为2V;当开关拨至2时,电压表的示数为5V。则灯L1两端电压为______V,灯L2两端电压为______V。
类型3:串联电路电压规律的应用
【解析】[1]由甲、乙电路图可知,两灯串联,因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以要测量出两灯两端的电压大小,可利用电压表直接测量两灯两端的电压,或利用电压表测量出某灯两端的电压及两灯的总电压,从而得到另一灯两端的电压大小。如图乙,S拨至1时,若电压表能测量灯L1两端的电压(电流从电压表的正接线柱流入、从电压表的负接线柱流出);S拨至2时,电压表接在灯L2两端,此时电流从电压表的负接线柱流入,从正接线流出,电压表的正、负接线柱接反,不能测得灯L2两端的电压,故设计的电路图中乙图是错误的。如图甲,当开关拨至1时,电压表测量灯L1两端的电压,当开关拨至2时,电压表测量两灯的总电压,根据串联电路的电压规律可求得灯L2两端电压,故设计的电路图中甲图是正确的。
类型3:串联电路电压规律的应用
[2]在甲图中,当开关拨至1时,电压表的示数为2V,即灯L1两端电压为U1=2V。[3]当开关拨至2时,电压表的示数为5V,两灯两端的总电压为U=5V,则灯L2两端电压为U2=U﹣U1=5V-2V=3V。故答案为:甲;2;3。
类型4:并联电路电压规律的应用
4.如图所示,在探究并联电路电压关系时,小明把阻值不等的两个灯泡L1、L2接入的电路中,用电压表测出L1、L2两端电压U1、U2及电源电压U,则它们之间大小关系正确的是( )。A.U=U1=U2 B.U=U1+U2 C.U>U1>U2 D.U>U1=U2
类型4:并联电路电压规律的应用
【解析】根据题意可知,两灯泡并联,虽然灯泡阻值不等,但是并联电路中各支路两端的电压相等。故选:A。
课程结束
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