串、并联电路中的电压规律(练习)(解析版)2022-2023学年九年级物理全一册同步备课(人教版)

16.2串、并联电路中的电压规律
一．基础过关
1．探究串、并联电路电流、电压的规律
课题探究串、并联电路电压的规律
实验装置
实验步骤1．如图甲所示连好实验电路。

分别测量AB、BC、AC这三个位置的电压。

2．如图乙连接好实验电路。

再次测量新电路中AB、CD、EF三处的电压。

3．在连接实验电路时，开关应断开，这是为了防止出现短路现象。

实验结论1．在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电压之和；
2．在并联电路中，各支路两端电压与总电压相等。

【答案】
实验步骤3．在连接实验电路时，开关应断开，这是为了防止出现短
路现象
实验结论1．在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电压之和；
2．在并联电路中，各支路两端电压与总电压相等。

二．能力提升
2．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（）
A．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、C两点间，且电压表正接线柱接B点
C．实验得到的结论为：串联电路中电压处处相等
D．改变两个小灯泡的规格，重复实验，是为减小实验误差
【答案】B
【解答】解：
A、电压表可以直接并联在电源两端，测量电源电压，故A错误；
B，要测量L2两端电压，需将电压表并联在B、C两点间，且电压表正接线柱接B点，故B正确；
C、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C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。

3．如图甲所示的电路中，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则灯L1和L2两端的电压分别为（）
A．1.2V 4.8V B．4.8V 1.2V
C．1.2V 6V D．6V 1.2V
【答案】A
【解答】解：
（1）由电路图可知：电灯L1、L2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L1两端的电压；
（2）两个电压表的指针位置相同，因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表V1的示数应大于V2的示数；
则电压表V1的量程是0～15V，分度值为0.5V，示数U V1＝6V；
电压表V2的量程是0～3V，分度值为0.1V，示数U V2＝1.2V；
（3）电压表V2测L1两端的电压，所以L1两端的电压U1＝U V2＝1.2V；
由于L1、L2串联，由串联电路的特点可知，L2两端的电压U2＝U V1﹣U V2＝6V﹣1.2V＝4.8V；
4．下列与实物图一致的电路图是（）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解答】解：
由实物图知，两灯并联，开关S在干路上。

A、图中两灯并联，开关在干路上控制整个电路，故A正确；
B、图中开关和两个灯泡依次连接在电源两极上，两灯串联，故B错误；
C、图中两灯串联，开关S闭合后，灯泡L1短路，故C错误；
D、图中两灯串联，开关S闭合后，灯泡L1短路，故D错误。

5．长沙市区2019年实验考试“探究串联电路的电压关系”，某同学按如图（a）所示连接电路。

闭合开关后，用电压表分别测量U ab、U bc、U ac三处电压，关于在实验过程中出现的情况，下列说法正确的是（）
A．连接电路的过程中不用考虑开关的状态
B．测出U ab间电压后，保持b不动，将a改接到c，可以测出U bc
C．连接好电路，闭合开关后电压表示数如图b所示的情况，必须将电压表校零
D．实验时电压表示数U ab＝U ac，且示数不为0，可能是a、b之间发生了断路
【答案】D
【解答】解：A、为保护电路，连接电路的过程中开关要断开，故A错误；
B、用电压表测出U ab间电压后，保持b不动，将a改接到c，虽然此时电压表与L2并联，但电流从电
压表负接线柱流入，闭合开关后，电压表指针会反偏，所以不能测出L2两端的电压U bc，故B错误；
C、连接好电路，闭合开关后电压表示数如图b所示的情况，即指针反向偏转，说明电压表的正负接线
柱接反了，需要将电压表的正负极接线柱互换，故C错误；
D、实验时电压表示数U ab＝U ac，且示数不为0，说明a、b间的电压等于电源电压，可能是a、b之间发
生了断路（此时电压表串联在电路中测电源电压），也可能是b、c间发生了短路，故D正确。

6．如图所示的电路中，闭合开关，电压表V1的示数是7V，电压表V2的示数为9V，若L3两端的电压是L1两端电压的两倍，则电源的电压是（）
A．9V B．10V C．11V D．12V
【答案】C
【解答】解：由电路图可知，三灯泡串联，V1测L1、L2两端的电压，V2测L2、L3两端的电压，L3两端的电压是L1两端电压的两倍，假设L1、L2、L3两端的电压分别是U1、U2、U3，则
由于串联电路中总电压等于各分电路电压之和，
则U1+U2＝7V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2+U3＝9V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U3＝2U1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
解得：
U1＝2V．
U2＝5V；
U3＝4V；
故总电压是：2V+5V+4V＝11V；
7．如图所示电路，L1的电阻比L2的小。

开关闭合，灯均发光，V1示数为3V．则（）
A．V示数大于6V B．V2示数小于3V
C．V2示数大于3V D．V2示数等于3V
【答案】D
【解答】解：由图可知，L1和L2两灯泡并联，电压表V测量电源电压，电压表V1测量L1两端电压，电压表V2测量L2两端电压；
因为并联电路两端电压相等，因此电压表V、电压表V1和电压表V2的示数相等；故ABC错误，D正确；8．三只小灯泡L1、L2、L3并联在电路中，闭合开关后，灯L1最暗，灯L3最亮，若它们两端的电压分别是U1、U2、U3，则下列关于三只小灯泡两端电压大小的判断正确的是（）
A．U1最小B．U2最大
C．U3最大D．U1、U2、U3一样大
【答案】D
【解答】解：根据题意可知，三只灯泡并联，虽然L3最亮，L1最暗，但是并联电路中各支路两端的电压相等。

9．由两个灯泡、一个开关和电源（电压为3V）组成的电路中，闭合开关后，两个灯泡都发光，下列说法中（）
①如果两个灯泡两端的电压相等，则它们一定是串联的；
②如果两个灯泡两端的电压相等，则它们一定是并联的；
③如果两个灯泡两端的电压都小于3V，则它们一定是串联的；
④如果一个灯泡两端的电压等于3V，则它们一定是并联的。

A．只有①②正确B．只有①③正确C．只有②④正确D．只有③④正确
【答案】D
【解答】解：①②根据并联电路各支路两端的电压相等可知，两个用电器可能是并联，如果两用电器并联，无论阻值大小，它们两端的电压均相等；如果两用电器串联，当它们阻值相等时，它们两端的电压也相等。

因此，两个用电器连接在同一电路里，测得它们两端的电压相等，这两个用电器可能是并联，可能串联，故①②错误；
③因为串联电路中各用电器电压之和等于电源电压，已知电源（电压为3V），如果两个灯泡两端的电压
都小于3V，则它们一定是串联的，故③正确；
④并联电路两端电压相等，已知电源（电压为3V），如果一个灯泡两端的电压等于3V，则它们一定是并
联的，故④正确。

10．如图所示电路中，电压表V1，V2，V3的示数分别为U1，U2，U3，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，
那么下列关系正确的是（）
A．两电阻并联B．I1＞I2
C．U2＝U1+U3D．若R1短路，则V2示数为0
【答案】C
【解答】解：
A.由电路图可知，电流从电源的正极出发，依次经电流表A1、电阻R1、电阻R2、电流表A2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，由电压表与被测电路元件并联可知，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源的电压，电压表V3测R2两端的电压，故A错误；
B.因串联电路中各处的电流相等，所以两电流表的示数关系，即I1＝I2，故B错误；
C.因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以三电压表的示数关系为U2＝U1+U3，故C正确；
D.若R1短路，电压表V1被短路无示数，此时电路为R2的简单电路，电压表V2、V3均测电源的电压有
示数，故D错误。

三．填空题（共4小题）
11．如图所示的电路中，电源电压为6V，闭合开关，两灯电压均为6V，则a是电流表，b是电压表。

【答案】电流；电压
【解答】解：电源电压为6V，闭合开关，两灯电压均为6V，则说明两灯是并联；
a与L2串联，则a是电流表；b与两灯并联，则b是电压表；
12．如图甲所示电路，电源电压为6V，当S闭合时，电压表的读数如图乙所示，则L1两端的电压为 1.5 V，L2两端的电压为 4.5V．当开关S断开时，电压表的示数接近于6V。

【答案】1.5；4.5；6
【解答】解：由电路图可知，L1和L2是串联，电压表测L1两端的电压；因为电源电压为6V，因此电压表的量程为0～3V，其分度值为0.1V，故电压表示数为1.5V；
即L1两端的电压：U1＝1.5V；
由串联电路电压特点可知，L2两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣1.5V＝4.5V。

当开关S断开时，电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电压表的示数接近于电源电压，即6V。

13．1791年，意大利人伏打发明了最早的电池——伏打电堆，小明仿造了一个伏打电堆，并用电压表测量其电压，如图所示，此电堆的银板是正极，需要3节这样的电堆串联（选填“串”或“并”）才能达到一节新的干电池的电压。

【答案】正；3；串
【解答】解：（1）从图中可看出，银板接电压表的正接线柱，则银板为电源的正极；锌板接电压表的负接线柱，则锌板为电源的负极。

（2）图中电压表量程为0～3V，对应的分度值为0.1V，故电压表示数为0.5V；一节干电池的电压为1.5V，故需要3节这样的电堆串联使用。

14．如图所示电路中，电源电压不变，当开关S断开时，电压表V1的示数为5V，电压表V2的示数为7V；
当开关S闭合时，电压表V1的示数为9V，电压表V2的示数为5.4V。

则：电源电压为9V；开关S 断开时，灯L1两端的电压为3V；开关S闭合时，灯L1两端的电压为 5.4V。

【答案】9；3；5.4
【解答】解：（1）当开关S闭合时，L3被短路，电压表V1测电源的电压，则电源的电压U＝9V；
当S断开时，三盏灯串联，V1测量L1、L2两端的总电压，所以L3两端的电压U3＝9V﹣5V＝4V；
V2测量L1、L3两端的总电压，所以L2两端的电压U2＝9V﹣7V＝2V；
则L1两端的电压U1＝U﹣U2﹣U3＝9V﹣2V﹣4V＝3V；
（2）当开关闭合时，L1与L2串联，L3被短路，L3两端的电压U3′＝0V；
V2测量L1两端的电压，由题意可知，电压表V2的示数为5.4V。

所以L1两端的电压U1′＝5.4V；四．实验探究题（共2小题）
15．小明选用两节新电池，两个小灯泡，一个电压表。

用如图甲所示电路来探究“串联电路的电压特点”
（1）电压表在接入电路前通常要进行调零，实验中最好选择规格不同（填“相同”或“不同”）的小灯泡。

闭合开关，两灯都不亮，电压表有示数，原因是L1处断路。

（2）用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为U AB、U BC、U AC得到的数据记录在下表中分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点是U AC＝U AB+U BC（用公式表示）。

试验次数U AB/V U BC/V U AC/V
10.8 2.2 3.0
2 1.0 2.0 3.0
3 1.2 1.8 3.0
（3）小明进行多次实验的主要目的是①（填序号）。

①寻找普遍规律②减小实验误差
（4）某次测量时，电压表的示数如图乙，则此时灯L1两端的电压为 1.2V。

（5）小明在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将电压表的B端不动，A端松开，接到C接线柱上，测量L2两端的电压，这一做法存在的问题是电压表正负接线柱接反。

（6）小明发现同桌小雨按照甲图连接的实物图丙是错误（选填“正确”或“错误”）的，此时闭合开关，电压表的示数为3V。

【答案】（1）调零；不同；L1处断路；（2）U AC＝U AB+U BC；（3）①；（4）1.2；（5）电压表正负接线柱接反；（6）错误；3
【解答】解：（1）根据电压表的使用规则，电压表在接入电路前通常要进行调零；
探究串联电路的电压特点，为了寻找规律，实验中最好选择规格不同的小灯泡进行实验，结果更具代表性；
两灯泡串联，电压表测灯泡L1两端的电压，闭合开关S后，两个电灯都不亮，说明是断路，而电压表有读数说明L2连到电源，故在L1处断路；
（2）AB两点间的电压为L1两端的电压，CD两点间的电压为L2两端的电压，AD两点间的电压为电路两端的总电压。

由表中的数据可以看出：U AC＝U AB+U BC，因此可以得出：串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和。

（3）小明进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律，故选①。

（4）由实物电路可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，由图乙可知电压表的示数为1.2V；
（5）如图，测量了灯L1两端的电压后，如果将电压表的B端不动，A端松开，接到C接线柱上，测量L2的电压，这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入，从“+”接线柱流出了，电压表的正负接线柱接反了。

（6）小明发现同桌小雨按照甲图连接的实物图丙是错误的，因为把电压表串联在电路中；
此时闭合开关电压表示数为电源电压3V。

16．甲、乙两位同学利用相同的两套实验器材，按不同的电路研究“并联电路的电压特点”。

（1）甲同学实验电路如图（a），闭合电键后测出实验数据记录在表一中。

表一
序号V1示数（伏）V2示数（伏）V示数（伏）
1 1.0 1.0 1.0
2 2.5 2.5 2.5
3 4.0 4.0 4.0
根据甲同学的实验数据，可归纳得出结论：在并联电路中，总电压等于各支路两端的电压。

（2）乙同学实验电路如图（b），他先记录了电压表V的示数作为总电压，然后将电键闭合后测出R1、R2两端的电压。

实验数据记录在表二。

乙同学发现由实验数据归纳得出的结论与课本不一致，于是他将数据做了修改。

你认为他的做法是否合适，请判断并说明理由。

不合适，应实事求是，尊重实验数据，如有疑义需重新实验确认。

（3）对比了两位同学的实验过程，他们经讨论后认为：当电键处于闭合状态下，电压表V测出的才是并联电路的总电压，“研究串联电路电压特点”的实验也应如此。

【答案】（1）各支路两端的电压；（2）不合适，应实事求是，尊重实验数据，如有疑义需重新实验确认；（3）闭合；总电压
【解答】解：（1）根据电路图，电路是并联的，通过表中数据分析，在并联电路中，总电压等于各支路两端的电压；
（2）实验中测得的数据与课本中所学不一致，只要测量过程无误，我们就应该尊重真实的实验数据，要实事求是，不能随意更改，所以乙同学的做法不合理；
（3）通过两位同学的实验数据发现，当电路开关闭合电路工作时，测得的总电压更准确，断开开关会使测得的实验数据稍大；。