16.2 串并联电路中电压的规律（解析版）

第十六章 电压电阻 第2 节 串并联电路的电压规律 1 能正确将电压表接入待测电路，并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，进一步联系连接电路和使用电压表的技能。 3 能通过实验探究，归纳总结出串并联电路中电压的规律。 一、串联电路的电压规律： 1 实验电路图： 2 实验步骤： （1）按照电路图连接实物图； （2）将电压表分别并联在电路中B 之间、B 之间、之间，并分别记录测量的电压值； （3）换用另外的 不同规格 的小灯泡再多测几次次； 用不同的电源（电压）也可以实现多次测量。 3 实验表格： 实验次数 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V 总电压U/V 第一次测量 第二次测量 第三次测量 4 实验结论： 在串联电路中，各用电器两端电压之和等于电源电源 ； 公式表达： U=U 1+U2+ … +U ； 意思理 在串联电路中，电源电压被各用电器分了 ； 学习目标 1 预习导学 02 若用电器的规格相同，则分到的电压也相同 。 二、并联电路的电压规律： 1 实验电路图： 2 实验步骤： （1）按照电路图连接实物图； （2）将电压表分别并联在电路中B 之间、D 之间、EF 之间，并分别记录测量的电压值； （3）换用另外的 不同规格 的小灯泡再测一次。（或者换电源也可以） 3 实验表格： 实验次数 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V 总电压U/V 第一次测量 第二次测量 第三次测量 4 实验结论： 在并联电路中，各支路上的电压相等，且等于电源电压 ； 公式表达： U=U 1=U2= … =U 。 知识点一：串并联电路电压的规律 【探究重点】 （1）在串联电路中，总电压等于各导体两端电压之和。表达式：U=U1+U2+U3 （2）并联电路中，各支路两端的电压相等且等于电源电压。表达式：U=U1=U2=U3 【例题精讲】（2022•烟台）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为 2V。下列说法中正确的是（ ） 探究提升 03 ．L1两端电压为2V B．电源两端电压为4V ．断开开关，只将电压表V2换成电流表，则L1与L2串联 D．断开开关，将两个电压表都换成电流表，则L1与L2并联 【答】D 【思路点拨】（1）（2）由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测L2两端的电压， 根据V1的示数即可得出电源电压；根据串联电路的电压特点求出L1两端的电压； （3）断开开关，只将电压表V2换成电流表，据此思路点拨电路的连接方式； （4）电流表相当于导线，由此思路点拨两个电压表都换成电流表时电路的连接情况。 【解析】 B、由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测L2两端的电压，由两个电压表的示数 可知，电源的电压U＝6V；电压表V2的示数为2V，则L2两端的电压U2＝2V；因串联电路中总电压等于各分 电压之和，所以，L1两端电压：U1＝U U ﹣ 2＝6V 2V ﹣ ＝4V，故B 错误； 、断开开关，只将电压表V2换成电流表，由于电压表所在电路相当于断路，L1、L2不亮，故错误； D、将两个电压表都换成电流表，断开开关，由于电流表相当于导线，则电流分别流入两个灯泡，所以L1与L2 并联，故D 正确。故选：D。 【巩固训练】（2022•黑龙江）请你仔细观察并思路点拨电路图，下列说法正确的是（ ） ．两灯串联，两电压表示数相同 B．两灯并联，两电压表示数不同 ．两灯串联，两电压表示数不同 D．两灯并联，两电压表示数相同 【答】 【解析】由图可知，灯L1与L2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L2两端的电压，由串联电路电压规 律可知，U＝U1+U2，电压表V1的示数大于电压表V2的示数。故选：。 知识点二：探究串并联电路电压的特点实验 【探究重点】在“探究串联电路用电器两端的电压与电源两端电压的关系”的实验中,如果选择两个完全相同的小 灯泡,测出每个小灯泡两端的电压相等,会使人错误地认为“串联电路中各用电器两端的电压一定相等”。因此,实 验中要选择规格不同的小灯泡,测出每个小灯泡两端的电压不同,两个小灯泡两端的电压之和等于电源两端的电压, 这样的结论才更具有普遍性。 【例题精讲】（2021•青岛）用如图所示电路探究串联电路的电压规律，下列说法正确的是（ ） ．电压表不能直接测量电源电压 B．若测量L1两端电压，需将电压表并联在、B 两点间，且电压表正接线柱接点 ．实验得到的结论为：串联电路电压处处相等 D．改变两个小灯泡的规格，重复实验，是为了减小实验误差 【答】B 【思路点拨】（1）电压表测量电压时，与待测电路并联； （2）电压表接入电路中时，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出；电压表应与用电器并联； （3）在串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和； （4）在物理学规律性实验中，如果只通过一组数据来得出结论，具有偶然性，为使结论具有普遍性，应更换一 些条件再进行多次测量实验。 【解析】 、电压表可以直接并联在电源两端，测量电源电压，故错误； B、若测量L1两端电压，需将电压表并联在、B 两点间，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，所以电压表 正接线柱接点，故B 正确； 、本实验的结论为：在串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和，故错误； D、多次测量的目的是使结论具有普遍性，避免偶然性，不是减小误差，故D 错误。 故选：B。 【点评】注意积累和总结经验，例如本题中的多次测量的目的性问题、电压表的接线规则问题。 【巩固训练】17．（2020•扬州）在“探究串联电路电压的特点”实验中： 某实验小组分别测量了串联电路两端的总电压U 和灯泡L1、L2两端的电压U1、U2数据如表： U/V U1/V U2/V 26 13 13 （1）该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是 （用题中物理量符号表示）。 （2）实验过程中，若L1灯丝断了，观察到电压表V1示数为 ，电压表V2示数为 。 （3）该实验还有待改进，请写出其中一点： 。 【答】（1）U1+U2＝U；（2）26V；0V；（3）换不同规格的小灯泡再进行多次实验。 【解析】（1）由图表可知，该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是：U1+U2＝U； （2）实验过程中，若L1灯丝断了，电压表V1测灯Ll两端的电压此时是电源的电压，电压表V1示数为26V； 由于电路断路，电压表V2测灯L2两端的电压，示数为0V； （3）该实验还有待改进，电路中换不同规格的小灯泡再进行多次实验。 1．（2023•张店区二模）如图甲所示电路，当开关闭合后，电流表指针偏转如图乙所示，下列说法正确的是（ ） ．小灯泡两端电压U1＞U2 B．电流表测量的是通过L2的电流 ．通过L1的电流是032 D．若L1灯丝突然烧断，则L2亮度不变 【答】D 【解析】、由电路图可知，两灯泡并联，并联电路中各支路两端的电压相等，灯泡两端电压U1＝U2，故错误； B、由图可知，电流表与小灯泡L1串联在一起，电流表测量的是通过L1的电流，故B 错误； 、电流表测量的是通过L1的电流，电流表所选量程为0～06，分度值为002，由指针位置可知，此时电流表的 示数为034，故错误； D、由图可知，电路中有两条电流的路径，因此，两灯是并联的，L1灯丝突然烧断，则对L2亮度没有影响，亮 度不变，故D 正确。故选：D。 强化训练 040 2．（2023•平邑县模拟）如图所示的电路中，电阻阻值R1＜R2，开关S 闭合后，R1、R2 两端的电压分别为U1、 U2，通过R1、R2的电流分别为1、2，下列判断正确的是（ ） ．U1＞U2 B．U1＜U2 ．1＞2 D．1＝2 【答】 【解析】B．由并联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压都等于电源电压，即U1＝U2＝U，故B 错误； D．由欧姆定律可知，电压相同时，电阻越大，电流越小，因为电阻阻值R1＜R2，所以通过R1的电流1大于通 过R2的电流2，即1＞2，故正确、D 错误。故选：。 3．（2023•漳州模拟）小明用如图所示电路“探究串联电路电压特点”。开关断开，电压表示数为3V；闭合开关 时，电压表示数为2V。则（ ） ．电源电压为5V B．灯L2两端的电压1V ．灯L1两端的电压3V D．若测量灯L2端的电压只需将B 导线端改接到处 【答】B 【解析】由图可知，灯L1与灯L2串联，电压表测L1两端的电压， 、当开关断开时，电压表串联在电路中，电路中几乎没有电流，而电压表与电源两极相连，测量电源电压，开 关断开，电压表示数为3V，电源电压为3V，故错误； B、由串联电路的电压规律可知，L2两端电压U2＝U U ﹣ 1＝3V 2V ﹣ ＝1V，故B 正确； 、闭合开关时，电压表测L1两端的电压，灯L1两端的电压为2V，故错误； D、将B 导线端改接到处，测量灯L2两端的电压，这一做法会使电流从电压表的“﹣”接线柱流入，从“+”接 线柱流出，这样电压表的正负接线柱接反了，会导致电压表的指针反偏，不能测出灯L2两端的电压，故D 错误。 故选：B。 4．（2023•新洲区模拟）如图所示的电路中，闭合开关后，L1、L2正常发光。若将手中的两个导线夹接在灯泡L1 两端，则出现的现象及其描述正确的是（ ） ．L1被短接，只有L2发光 B．电源被短路，两灯泡都不发光 ．电压表能测量出L2两端的电压U2 D．L1和L2两端的电压之和等于3V 【答】 【解析】 B、由于电压表的电阻很大，所以，将手中的两个导线夹接在灯泡L1两端时，不会造成灯L1短路或电源短路， 故B 错误； D、由图知，两灯并联，开关处在干路上； 若将手中的两个导线夹接在灯泡L1两端，虽是直接测量灯L1两端的电压，但由并联电路的电压特点可知L2两 端的电压U2，故正确； 电源电压为3V，由并联电路的电压特点可知U1＝U2＝U＝3V，故D 错误；故选：。 5．（2023•西乡塘区二模）如图所示，电源电压为6V，闭合开关后，电压表的示数为4V，则下列描述正确的是（ ） ．R1两端电压为4V B．R2两端电压为2V ．开关断开后，电压表无示数 D．开关断开后，电压表示数为6V 【答】D 【解析】B．由图可知，闭合开关后，R1、R2串联，电压表测R2两端的电压；已知电压表的示数为4V，则R2 两端的电压为4V； 电源电压为6V，由串联电路的电压特点可知，R1和R2两端电压之和为6V； 则R1的电压：U1＝U U ﹣ 2＝6V 4V ﹣ ＝2V；故B 错误； D．开关断开后，电压表与R1组成串联电路，此时电压表测量的是电源电压，则电压表的示数为6V，故错误， D 正确。故选：D。 6．（2023•澧县三模）如图所示，电源电压不变，闭合开关，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为36V． 那么下列说法中不正确的是（ ） ．电源电压为6V，L1两端电压为24V B．灯泡L1和L2串联，V1测量电源电压 ．将电压表V2换成电流表，闭合开关后L1亮，L2不亮 D．将电压表都换成电流表，闭合开关后L1与L2并联 【答】D 【解析】 B、由图可知，L1和L2串联，电压表V1测量的是灯泡L1和L2两端的总电压，电压表V1的示数为6V，即电源 电压为6V，电压表V2的示数为36V，因此L1两端电压为U1＝U U ﹣ 2＝6V 36V ﹣ ＝24V，故B 正确； 、将电压表V2换成电流表，则灯泡L2被短路，因此灯泡L1亮，L2不亮，故正确； D、将电压表都换成电流表，由于电流表相当于导线，所以此时电源发生短路，故D 错误。故选：D。 7．（2023•乌拉特前旗校级模拟）用如图所示电路探究串联电路的电压规律，下列说法正确的是（ ） ．电压表不能直接测量电源电压 B．若测量L2两端电压，需将电压表并联在、b 两点间，且电压表正接线柱接b 点 ．实验得到的结论为：串联电路电压处处相等 D．改变两个小灯泡的规格，重复实验，是为了减小误差 【答】B 【解析】 、电压表可以直接并联在电源两端，测量电源电压，故错误； B，要测量L2两端电压，需将电压表并联在、b 两点间，且电压表正接线柱接b 点，故B 正确； 、本实验的结论为：在串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和，故错误； D、多次测量的目的是使结论具有普遍性，避免偶然性，不是减小误差，故D 错误。 故选：B。 二．填空题（共2 小题） 8．（2023•定安县二模）在甲图所示的电路中，当闭合开关S 后，L1、L2串联，两个电压表指针偏转均如乙图所示， 则电源电压为 V，灯L1两端电压为 V。 【答】6；48。 【解析】由图甲知，两个灯泡串联，V1测L2两端的电压，V2测电源电压。 由串联电路两端电压等于各部分电压之和可知，V2示数大于V1示数，但两电压表指针偏转相同，所以V1的量 程为0～3V，V2的量程为0～15V。 由图乙知，V1、V2的示数分别为12V 和6V，即L2两端的电压U2＝12V， 电源电压U＝6V， 所以，L1两端的电压U1＝U U ﹣ 2＝6V 12V ﹣ ＝48V。 9．（2023•呈贡区校级模拟）在“探究串联电路的电压”实验中，同学们设计如图所示实验电路图。小明在实验 时发现，闭合开关时灯L2较亮，灯L1较暗。由此他猜想：从电源正极流出流过小灯泡L2后会减小，因此流过 L2的电流比流过L1的电流大。为了验证该结论是错误的，可进行的操作是 ，当观察到 时，即可证明 该结论是错误的。 【答】将原电路中灯L1、L2的位置对调，闭合开关，再次观察比较两灯泡的亮度；L2仍比L1亮 【解析】为了验证小明猜想否正确，可以将原电路中灯L1、L2的位置对调，闭合开关，再次观察比较两灯泡的 亮度，当观察到L2仍比L1亮，即可证明该结论是错误的。 故答为：将原电路中灯L1、L2的位置对调，闭合开关，再次观察比较两灯泡的亮度；L2仍比L1亮。 1．（2022•玉林）如图所示，电源电压为3V，电压表示数为2V，则灯泡L2两端的电压为（ ） ．5V B．3V ．2V D．1V 【答】D 【解析】 由电路图可知，两灯泡串联，电压表并联在L1两端，故电压表的示数即为L1两端的电压，即灯泡L1两端的电 压U1＝2V； 由串联电路的特点可知，L2两端的电压：U2＝U U ﹣ 1＝3V 2V ﹣ ＝1V。故选：D。 2．（2021•益阳）关于如图所示的实物电路，在S1、S2都闭合后，下列说法正确的是（ ） ．通过L1与L2的电流一定相等 B．通过L1与L2的电流一定不相等 ．L1与L2两端的电压一定相等 D．L1与L2两端的电压之和等于电源电压 【答】 【解析】B、如图可知，在S1、S2都闭合后，两灯泡并联，并联电路各并联支路两端电压相等，故有U＝U1＝ U2，各支路电流1＝ ， ，因为电阻R1、R2未知，所以1、2的关系也不能确定，故B 错误； D、因为在S1、S2都闭合后，两灯泡并联，并联电路各并联支路两端电压相等，所以有U＝U1＝U2，故正确， D 错误。故选：。 3．（2019•自贡）图（）所示电路，当闭合开关S 后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R1和R2两 端的电压分别为（ ） ．8V 2V B．10V 2V ．2V 8V D．2V 10V 【答】 【解析】由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，因串联电路中总 电压等于各分电压之和，且两电压表指针位置相同确定量程， 所以，电压表V1的量程为0～15V，分度值为05V，则电源的电压U＝10V， 电压表V2的量程为0～3V，分度值为01V，则R2两端的电压U2＝2V，故D 错误 则R1两端的电压：U1＝U U ﹣ 2＝10V 2V ﹣ ＝8V，正确，B 错误。故选：。 4．（2019•随州）如图所示电路中，当开关S 闭合时，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表1、2 的示数分别为1、2（五块电表的读数均不为零），那么下列关系式正确的是（ ） ．U2＝U1＝U3 1＝2 B．U2＝U1+U3 1＝2 ．U3＝U1+U2 1＝2 D．U3＝U1+U2 1＞2 【答】B 【解析】由电路图可知，电流从电源的正极出发，依次经电流表1、下面的电阻、上面的电阻、电流表2回到电 源的负极，即电路只有一条路径，两电阻串联，且两电流表均测电路中的电流；根据电压表与被测电路元件并 联可知，电压表V1测下边电阻两端的电压，电压表V2测电源的电压，电压表V3测上面电阻两端的电压；根据 串联电路中各处的电流相等可知，两电流表的示数关系：1＝2，故D 错误，因串联电路中总电压等于各分电压 之和可，所以三电压表的示数关系为：U2＝U1+U3，故错误，B 正确。故选：B。 （多选）5．（2019•沈阳）如图所示是电阻R 和RB的﹣U 图象，思路点拨可知下列说法中正确的是（ ） ．当R 两端电压为0V 时，R 的阻值是10Ω B．当RB两端电压为2V 时，通过RB的电流为01 ．当两电阻并联时，通过R 和RB的电流之比为1：2 D．当两电阻串联时，R 和RB两端的电压之比为1：2 【答】BD 【解析】（1）由图象可知，当U＝UB＝2V 时，＝02、B＝01，故B 正确； 由＝ 可得，两电阻的阻值分别为： R＝ ＝ ＝10Ω，RB＝ ＝ ＝20Ω， 因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关， 所以，当R 两端电压为0V 时，R 的阻值仍为10Ω 不变，故正确； （2）因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，当两电阻并联时，通过R 和RB的电流之比： ＝ ＝ ＝ ＝ ，故错误； （3）因串联电路中各处的电流相等， 所以，当两电阻串联时，R 和RB两端的电压之比： ＝ ＝ ＝ ＝ ，故D 正确。 故选：BD。 6．（2023•绥化）定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中，电流表的示数为05，通过R1的电流03，则通过R2 的电流为 ；再将R1和R2串联在如图乙所示电路中，电源电压为5V，电压表示数为3V，则R1两端的电压 为 V。 【答】02；2。 【解析】定值电阻R1和R2并联，电流表测量干路的电流，电流表的示数为05，通过R1的电流03，根据在并联 电路中，干路电流等于各支路电流之和， 则通过R2的电流为：2＝﹣1＝05 03 ﹣ ＝02； 将R1和R2串联在电路中，电源电压为5V，电压表示数为3V，根据串联电路中总电压等于各部分电路电压之和， 则R1两端的电压为：U1＝U U ﹣ 2＝5V 3V ﹣ ＝2V。 7．（2023•福建）如图所示，电源电压不变，灯L1、L2完全相