八年级物理下册 探究串、并联电路电压的规律教案 人教新课标版

二、探究串、并联电路电压的规律 知识图览梳理结构关系：串联电路的电压规律科学探究的各过程 电源的串、并联器材、规格的选择串联电路电压规律U=U1+U2+Un二、探究串、并联电路电压的规律电路连接注意并联电路的电压规律并联电路电压规律U=U1=U2=Un串联时注意事项串联时电压特点并联时注意事项并联时电压特点1课时主要内容：科学探究的全过程、电压表的正确使用、串并联电路的电压特点、电源的连接学法指导精讲知识要点教材要点：一、科学探究的全过程：1、提出问题：分别对串联、并联电路提出要探究的问题。2、猜想或假设：根据已有的知识、经验或现象对要探究的问题进行猜想或假设，不是随便做出回答，也就是说要有一定的依据。3、设计实验：根据提出的问题和猜想设计科学合理的实验方案和步骤。4、进行实验：进行实际操作，注意各仪器设备的正确使用等。5、分析和论证：根据实验探究现象、数据进行分析得出正确结论。6、评估：对实验的合理性、操作规范性、数据的可信性、结论的可靠性进行评定。7、交流：将探究过程及结论与老师、同学进行交流，弥补不足。二、串、并联电路的电压规律：1、探究过程：提出问题、进行猜想和假设、设计和进行实验、分析和论证、评估和交流。2、串联电路的电压规律：串联电路各部分电压之各等于总电压，用公式表示为：U=U1+U2+Un3、并联电路的电压规律：并联电路两端的总电压与各支路两端的电压相等用公式表示为：U=U1=U2=Un三、电源的串、并联：1、电源串联后得到的总电压等于各分电源电压之和。2、相同电压的电源并联后总电压仍等于各电压，并不会升高。3、注意事项：在需要将电源串联或并联时，尽可能将电压相同的电源进行连接，尤其是并联时。名师讲析：一、科学探究的全过程的训练： 1、人类知识的获取很多是从科学探究来的，科学探究的所经历的过程主要有：提出问题、进行猜想或假设、设计和进行实验、分析和论证、评估和交流等环节。在每个环节中所要达到的目的各不相同。2、在探究知识的时候，并不是每个探究都要经历完整的过程，根据实际探究的东西往往只有其中的某些环节。3、在探究时候要科学、严格要求自己。二、探究实验：1、在实验前先要根据设计选好器材规格。其中电源电压不宜太高，可用干电池或学生电源，小灯光额定电压应选小些的，两灯的额定电压之和以不低于电源电压和高于电源电压过多为宜，如电源3V、小灯光2.5V。2、电路连接。根据实验设计首先画出电路，然后按电流方向或电流反方向连接好电路，最后连接电压表，连接过程中开关应是断开的，连接好电路后闭合开关前应检查连接是否有误。3、电压表量程选取。本实验中电压表可选用小量程，为实验数据的准确要遵循不超小量程时应用小量程的原则。量程选择时可根据电源电压、用电器规格等多种因素进行估计来选择。如果这些因素都无法估计时，要用试触法来选择。4、探究得到的正确结论串联电路中各部分电路的电压之和等于总电压；并联电路两端的总电压与各支路两端的电压相等。三、电源的串并联1、电源串联后得到的电压等于各电压之和；并联后电压并不会升高仍等于各电源的电压。2、只能将电压相同的电源进行并联，电压不同的电源不能进行并联。典型题例：例1：如图6-2-1甲所示，开关S断开和闭合时，电压表的示数如图6-2-1乙所示，则可知L1两端的电压是 VVL2L10123051015V0123051015V图6-2-1乙图6-2-1甲思路方法与点拨：本例是电压表的灵活使用。在分析电压表读数时要认真分析电路，看清电压表是与谁并联的，测的是谁的电压。当开关断开时L1和L2串联，电压表测L2两端电压，此时两灯的总电压等于电源电压；开关闭合时L1被短路，电压表测得电源电压。由串联电路电压规律知，电压表第一次的读数应该更小，但图中指针偏转的角度更大，这说明两次所使用的量程不同。第一次使用小量程读数为2.1V，第二次为大量程读数为3.5V。所以L1两端的电压为3.5V-2.1V=1.4V解：1.4V规律小结：电压表是重要的仪表之一。要学会正确的使用它，正确判断出电压表测的是谁的电压是一项重要的技能。电压表测的谁两端的电压往往会随着电路的变化（如开关的调节、元件的损坏等）而发生改变，这时就要仔分辨清楚，这样才能正确解题。变式训练：如图6-2-2所示，电压表的示数为2.5V，电源是两节新干电池。则灯L2两端电压为 V图6-2-2答案：0.5图6-2-3例2：如图6-2-3所示，电压表的示数为2.8V，则灯两端的电压是 ，电阻两端的电压是 V思路与方法点拨：由图中可看出，电压表与电灯以及电阻都是并联的，根据电压表的使用知，它与哪段电路并联就测得哪段电路两端的电压。所以灯两端的电压和电阻两端的电压都等于电压表的示数。由本题可知，并联电路两端的电压相等。解：2.5V； 2.5V规律小结：在解电学题目时，要弄清电路的连接情况，并利用串、并联电路的特点（电流、电压、电阻等）进行分析。电路和这些规律和特点是间接告诉我们的，要灵活地、正确地选用。分析电路连接时，电流表可当作导线，电压表可当做断开的开关。变式训练：小红家有很多电器，如电视机、电冰箱、电灯、计算机等等。在正常使用时，这些用电器两端的电压 （选“相同”或“不同”），是 答案：相同；220V达标测试 巩固知识技能课时达标自测题（45分钟，满分100分）一、填空题（每空3分，共45分）1、用电压表测量电压时，应与被测电路或用电器 ，被测电压 电压表使用的最大测量值。使用电压表前要先观察其 ，弄清 ，以及指针 。答案：并联；不能超过；量程；分度值；是否对准零刻度，如果没对准要进行调零2、实验发现图6-2-4电路中UAB、UBC、UAC三者之间的关系是 ACBL1L2图6-2-4答案：UAC=UAB+UBC3、如图示，图6-2-5甲中V1的示数是4.5V，V2的示数应为 V，V的示数应为 V。图6-2-5乙中V的示数为6V，V2的示数为2.6V，则V1的示数应为 VVV1V2L1L2V1V2V图6-2-5乙图6-2-5甲答案：4.5V；4.5V；3.4V4、有一只蓄电池的正、负极标志已模糊不清，但仍能正常向外供电，某同学用电压表来判别它的正负极，其方法是：将电压表与蓄电池_，观察电压表指针偏转方向，若指针向反方向偏转，则与电压表正接线柱相连的一端是蓄电池的_极；请再另外设计一种方法判别它的正负极： 答案：并联；负极；利用二极管的单向导电性等5、小红在测串联电路电压时，使用的是电压表03V的量程，她检查时发现记录的数字是5.5V，你认为她的记录错在 ，正确的读数应当是 。答案：读数时看作大量程了；1.1V二、选择题（每题5分，共35分）6、有两个小灯泡接在同一电路中，用电压表测得两个灯两端的电压均是3V，对这两个灯的连接方式下列说法中正确的是（）A 两灯一定是并联的 B 两灯一定是串联的C 可能是并联的，也可能是串联的 D 无法判断答案：C7、将两个小灯泡串联在一个电源上，用电压表测得两端的电压比是5：7，若把它们并联后，接在同一电源上，则它们两端的电压比为（）A 5：7 B 7：5 C 1：1 D 不确定答案：C8、如图6-2-6示，某同学在实验中要测灯两端的电压。但是将电压表和电流表的位置刚好接反了，当闭合开关时，会出现的现象是（）图6-2-6A 电源将被烧坏B 电流表将被烧坏C 电压表将被烧坏D 灯不亮，但各元件完好答案：D9、如图6-2-7闭合开关S后，发现灯泡L1、L2均不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，则该电路中的故障是：（ ）图6-2-7A电源正极与a之间断路Ba、L1、b之间断路Cb、L2、c之间断路Dc与电源负极之间断路答案：C10、如图6-2-8所示的电路中，当开关S合上时，电压表测的是 ( ) 图6-2-8A灯L1两端电压B灯L2两端电压C电源的电压D灯L1和电源两端的电压答案：B11、如图6-2-9，开关闭合后，若L1灯丝突然烧断，会发生的现象是（ ）A L1 、L2 、L3均熄灭，电压表、电流表示数均为零B L1 、L2均熄灭，L3仍然发光，电压表、电流表示数均变大C 除L1不亮外，其余一切照旧，无任何其他变化D L1 、L2 、L3均熄灭，电压表示数变大，电流表示数几乎为零答案：DL2AVL3L1图6-2-9图6-2-1012、图6-2-10所示电路中，当开关S闭合后，要使电阻R1、R2串联，甲、乙应该接入的是（）A甲接电流表，乙接电压表B甲接电压表，乙接电流表C甲、乙都接电压表D甲、乙都接电流表答案：B三、综合应用题（20分）13、把两只小灯泡、开关、两只新干电池、导线若干组成串联电路。先选用规格相同的的灯泡，用电压表测出两灯的总电压和各灯两端的电压；然后选用规格不同的灯来做实验。将各次测得的数据记如下表。实验次数灯规格L1端电压U1/VL2端电压U2/V两灯总电压U/V1相同1.51.532不相同1.81.233不相同2134不相同2.20.83从上面的表格中，你能得出什么规律？答案：串联电路和总电压等于各部分电压之和；相同用电器串联时它们两端的电压相等，不同用电器串联时两端的电压不同。14、如图6-2-11示，这个电路是 联的，V1示数是12V，V2示数是8V，电源是8节铅蓄电池，示L1、L2、L3的电压各是多少？VL1VL2L3图6-2-11答案：串联；U1=8V； U2 =4V； U3=4V提示：U1+ U2+ U2+U3=12V+8V U1+ U2 +U3=16V15、某同学想探究“串联电路中电压的规律”请你帮他完成下面的工作。（1） 实验需要的器材有 答案：电源、电压表、两只规格不同的小灯泡、开关、导线等。（2） 在方框中设计出电路图VL2L1图6-2-12答案：如图6-2-12（3） 设计出记录表格答案：（如下表）实验次数L1两端电压U1/VL2两端电压U2/V电路两端总电压U/V123迁移训练拓展思维：例3：在图6-2-13中，能测出灯L1两端电压的正确电路图是（）图6-2-13思路与方法点拨：电压表要测L1两端的电压时，电压表必须与它并联，同时电路还不能够出现短路等故障。在本例中，还要考虑“+”“”的接线。A图中电压表测得总电压也是电源电压故A错；B图中电压表与L2并联测的是L2两端的电压故B也错；C正确；D图中“+”“”接反了，故D错。解：C易点提示：使用电压表时要注意（一）连接。严格按照电压表的连接规则。与被测电路或用电器并联。“+”“”连正确。（二）选择。根据要求选择合适的量程，可利用已知条件和已有知道进行估计或采用试触的办法来确定；（三）读数。确定好采用的量程，正确判断出电压表与哪段电路或用电器并联，测出的是什么电压。图6-2-14变式训练：如图6-2-14所示，灯泡L1与L2是 联，A2表测 电流，电压表测 电压答案：并；干路（总）；L1或L2或电源迁移训练 题选： 1、如图6-2-15示，电源电压保持不变，当开关S闭合时，V1的示数是4.5V，当S断开时V1的示数为1.3V，V2的示数是 V图6-2-16V1V2图6-2-15答案：3.22、如图6-2-16示，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S1断开、S2闭合时灯L1两端的电压为 V，灯L2两端电压为 V，电源电压为 V。答案：2.5；3.5；63、小红学习了本节知识后，想做节日小彩灯。她手里的小灯泡都是6.4V的，为了不损坏灯泡，她至少就将 个灯泡 联接入家庭电路中。答案：35；串联4、一位粗心的同学在测电压时，用的是3V的量程，但记录表上的数据却时6V，这位同学发生错误的原因可能是 ；这样实际的电压就应该是 。答案：把量程看错了；1.2V5、在连接电路时，如果将串联电流表和电压表的连接位置对调后，可能会出现的现象（ ）A 烧坏电压表 B 烧坏电流表 C 电路不能正常工作 D 部分电路仍可能工作答案：C6、在下面电路图6-2-17中，能用电压表正确测出灯L1两端电压的是 ( )图6-2-17图6-2-18答案：B7、如图6-2-18是小红在做“探究串联电路中电流、电压特点”实验时连接的实物电路。当开关闭合时，发现灯L1不亮、灯L2亮，电流表和电压表均有读数。则出现此故障原因可能是：（ ）A、L2断路 B、L2短路C、L1断路 D、L1短路 答案：C8、现在想用一个开关将电炉中的两个发热元件R1、R2并联到电源上请判断当开关处于如图6-2-19所示的哪种状态时，能满足上述要求（）图6-2-19答案：C9、要测量电路中某部分的电压，但不能估计这个电压的大小，现有量程分别为10V、50V和250V的三种电压表。你认为最好选用哪个量程的电压表来试触（）A 10VB 50VC 250VD 三种都可以答案：C10、如图6-2-20示的电路，当合上开关S，电路中最容易损坏的是（）A 灯泡B 电源C 电流表D 电压表答案：C11、每到傍晚时，我们都可以发现，灯会在某时刻突然变暗了，猜想一下这是什么原因引起的？怎样来验证你的猜想？答案：由于傍晚各家各户用电器使用多了，导致电压变低而引起的；可用相应的电压表来测量得出。12、小红和小华将一块铜片和一锌片插入苹果做成了一个水果电池，并想进一步探究“水果电池的电压大小与哪些因素有关”。小红说：“可能与两金属片之间的距离有关。”小华说：“也可能与两金属片插入苹果的深度有关。”为了验证猜想是否正确，他们找来了电压表并连好电路。请你选择其中一个猜想，并提出验证的方法答案：提示：本题考查控制变量法，当研究与金属片插入苹果的深度的关系时应保持两金属片之间的距离不变；研究与两金属片之间的距离的关系时应保持金属片插入苹果的深度相同中考链接 把握命题方向1、(2020长春)在探究“串联电路电压的规律”实验中如图6-2-21： (1)要用电压表测灯L2两端的电压连接电路如图甲所示。图中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上划“”，并用笔画线表示导线将电路连接正确。 (2)改正电路后，闭合开关。如图乙所示，电压表的示数为_ V，若电源电压为3V，则灯L1两端的电压是_V。答案：1.（1）略 （2）1.2； 1.82、（08荆州）小明同学在课余做了个“水果电池”，他把铜丝和铁丝插到菠萝中，然后给一个标有“4.5V4.5W”的小灯泡供电，结果灯泡不亮，仔细检查了电路，发现电路连接正确，请你分析灯泡不亮的原因是_；这个“水果电池”上的铁丝是_极。(选填“正”或“负”)答案：电压太低(其它合理说法也算正确)；负3、（08江西）学习电流与电压概念时，瑞瑞同学想到了用水压、水流类比认识抽象的电压、电流的概念，提出了如下三种猜想：为了验证关于电压、电流的猜想是否正确，瑞瑞同学选取了以下器材：电压恒定的电源、电压表、电流表、定值电阻、开关和若干导线。（1）在实验时，需改变定值电阻两端的电压，瑞瑞还需添加的器材是_。（2）请你根据瑞瑞所选的器材在下面方框内画出设计的实验电路图。（3）通过实验得到了定值电阻两端的电压和通过它的电流数据如下表：通过分析表中数据，得出的结论应该和前面的猜想_相符。答案：（1）滑动变阻器；（2）如下图；（3）一 其他合理答案参照给分