串、并联电路电压的规律(提高)知识讲解

串、并联电路中电压的规律(提高)责编：武霞【学习目标】1. 会正确使用电压表接入串、并联电路，并能画出相应的电路图；2. 会分析实验数据，归纳总结串、并联电路各自电压的规律；3. 会利用串、并联电路的电压规律解决简单问题。

【要点梳理】要点一、串联电路中电压的规律(1) 提出问题：串联电路中各部分电路两端电压与总电压有什么关系呢？(2) 猜想与假设：①串联电路中各部分电路两端的电压相等；②串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。

(3) 实验设计：实验器材：两节干电池，六只小灯泡(其中第二次实验用的两只相同)，1只电压表，一只开关，导线若干。

实验步骤：①分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点，B、C两点，A、C两点间测量电压，看看它们之间有什么关系。

②换上另外四只灯泡，再测两次，看看是否还有同样的关系。

三次测量的电路图分别如图所示：电压妁电瞎阍旦压的电廉崛的业踣圈(5)分析与论证：从实验过程和实验记录中可以看出，两灯泡的规格相同时，U1=U2;当两灯泡的规格不相同时，U M U2, 但都满足U+U2=U。

⑹得出结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，即U=U+U b o(7)评估与交流：回顾以上操作，看看是否存在不妥的地方：读数时是否实事求是？更换灯泡时是否换用了不同规格的？如果这些因素在实验中都作了充分的考虑，实验的结果应该是可靠的，各小组把实验结果写成实验报告，并在班上进行交流和讨论。

要点诠释：实验探究过程中的注意事项(1) 连接实验电路时，开关应断开；电压表应并联在被测电路中；(2) 应从电源正极(或负极)起按电路图将元件逐个连接起来；（4）读数时，要客观、精确，视线与刻度线垂直，读数完毕，断开开关，切断电源，整理好仪器；⑸电压表的量程选择得过小，会使指针偏转过大，损坏电表；选择得过大，会使指针偏转过小，测量不准确；一般来说，选择的量程，应使指针偏转到刻度盘的 匚匚之间。

知识点二、并联电路中电压规律：（1） 提出问题：并联电路两端的总电压跟各个支路两端电压有什么关系？ （2） 猜想假设：① 并联电路各条支路两端的电压都相等；② 并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和 。

（3） 设计实验：实验器材：两节干电池，六只小灯泡 （其中第二次实验用的两只相同 ），1只电压表，一只开关，导线若干。

实验步骤：① 分别把电压表并联在如图所示的电路中 A B 两点，B 、C 两点，A 、C 两点间测量电压，看看它们之间有什么关系。

② 换上另外四只灯泡，再测两次，看看是否还有同样的关系。

1实验序号A B 间电压U/VC 、D 间电压Ua/VE 、F 间电压U/V1 2.6 2.6 2.6 22.5 2.5 2.5132.72.72.7（5）分析论证：并联电路中各支路两端电压相等，等于总电压（电源电压）与灯泡的规格没有关系。

（6） 得出结论：并联电路中的总电压，等于各个支路两端的电压，各支路电压相等即： U= U i =U 2。

要点诠释：1、电压与电流的对比：持号 VI在电薜两枫疽】产主1®目由电荷岌生 讷鯛- 是務成电盍的原因1彌11导悼懵童而的电■单位及孫号安⑹电舷率鞭电路U ［二U 护“亡％叫性r.2、几个常见电路元件的特殊处理我们在分析电路连接情况时，往往是针对用电器而言的，其它元件如开关、电压表、电流表等这些“拦路虎”，对我们分析比较复杂的电路来说负面影响很大，如果既可将有些元件从电路图中拆掉，又能保证那 测量C* D 两点间的电辰测量山R 两点间的电压|| ---此，我们完全可以依据所拆元件的特性进行简化，其方法是：①开关：若是开关闭合，就在原开关处画一导线连通，若是开关断开，就将此路完全去掉不要。

②电压表：由于电压表的电阻很大，因此可把连电压表处当成开路，只须把电压表拆掉即可。

③电流表：由于电流表的电阻很小，因此可把连电流表处当成短路，电流表拆下处要用导线连通。

通过上述方法所得的简化图表示出的用电器连接情况即为原电路中用电器连接情况。

最好在草稿纸上处理，用铅笔先画出原电路图后，从电源正极开始，逐一依序增删，直到电源负极为止。

【典型例题】类型一、串、并联电路电压规律的应用1.（2014?贺州中考）如图所示的电路图，开关S接到a时，电压表示数为9V,开关S接到b时，电压表示数为4V,下列说法不正确的是（）A. 电源电压为9V B .灯L i两端的电压为4VC.灯L2两端的电压为4V D .灯L i和灯L2的总电压为9V【思路点拨】当开关S接到a时，两灯泡串联，电压表测电源的电压；当开关接到b时，两灯泡仍然串联，电压表测L2两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯L i两端的电压。

【答案】B【解析】当开关S接到a时，两灯泡串联，电压表测电源的电压，即电源的电压U=9V故A、D正确；当开关接到b时，两电阻仍然串联，电压表测L2两端的电压，即灯L2两端的电压U2=4V,故C正确；•••串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和，.••灯L i两端的电压U=U-S=9V-4V=5V,故B错误。

【总结升华】本题考查了串联电路的电压特点和电压表的正确使用，关键是开关与不同的触点连接时电压表所测对象的判断。

举一反三：【变式】在下图所示的电路中，电源电压为9V。

开关闭合后，电压表V i示数为6V, V2示数为5V,灯L i两端的电压为__________ V, L2两端的电压为 ____________ V,灯L3两端的电压为______________ V。

个灯泡两端的电压之比为【思路点拨】看清三个小灯泡的串、并联关系，明白三个电表所测的电路，搞清并联电路电压、电流规律是【答案】仇4；2; 3如图所示，三个灯泡是相同的，当开关闭合时，电流表A、A、A的示数之比为解题的关键。

【答案】3: 2: 1 ; 1: 1: 1【解析】三个灯泡两端的电压相同，所以电压比为1: 1:1;因为三个灯泡规格相同所以通过每一个灯泡的电流相等设为I , A3测的是通过一个个灯泡的电流，示数为I ; A2测的是通过两个小灯泡的电流，示数为21 ；A测的是通过三个小灯泡的电流，示数为3I，所以电流表示数为3: 2: 1。

【总结升华】此题考查了并联电路的电流规律和电压规律，首先分析电路图，结合并联电路电流、电压规律解题。

类型二、综合应用3. 如图所示为某同学在实验室用电压表测电压时所设计的一个电路图，下列有关此电路的说法中不正确的是（）A. 电压表不可能同时测得L1、L2两端的电压B. S和S不能同时闭合，否则电路将短路C. 若S1和&都断开，电压表示数为零D. 若在测得L1两端电压后，只需断开S、闭合S2，就能直接测出L2两端的电压【答案】D【解析】因为L1、L2是串联在电路中，则电压表不可能同时与L1、L2并联；故A选项正确，不符合题意；由图可知：S和S2同时闭合时会直接连通了电源的两极，电流将不再经过灯泡，发生短路，故B选项正确，不符合题意；若S1和S都断开，电压表不能连入电路，故电压表不能测量，电压表示数就为零，故C选项正确；不符合题意；在测得L1两端电压时，电流是从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出.则断开S、闭合S2时，电流就会从电压表的负接线柱流入，正接线柱流出；使电压表的正负接线柱接反了，不能使用；故D 选项错误，符合题意。

【总结升华】根据电压表的正确使用方法进行分析，即电压表与被测用电器并联，且电流必须从正接线柱流入，负接线柱流出.电路有三种状态：通路、断路（也叫开路）和短路；所谓电源短路，就是用导线不经过用电器直接将电源两极相连。

举一反三：【变式】（2014?奉贤区一模）如图所示，电路正常工作。

当电键S由闭合到断开时，电压表V的示数将（）A.变大 B .变小 C .不变 D .无法确定rV—<8>—£11--- !•--- —------ ©—_【答案】A4. 小明在实验室连接如图所示电路，闭合开关后，三盏灯都不亮，检查电路各接线柱连接完好，电路正常。

估计可能是哪一盏灯出现故障。

请你用一根导线或一个电压表帮助他找出故障。

判断是什么故障（灯断路或短路）并说明判断方法。

JTI—|l-^< ---------【答案】方法一、利用一根导线：把导线并联到灯L i两端时，若L a、L3灯亮，则灯L i断路；若L2、L3灯不亮，则L i是完好的；再把导线并到L2两端、L3两端，依此法类推，直到找到断路的灯泡为止。

方法二、利用电压表：把电压表并到灯L i两端时，若电压表有示数，则灯L i断路L2、L3是完好的；若电压表无示数，则灯L i是完好的；再把电压表并到L2两端、L3两端，依此法类推，直到找到断路的灯泡为止。

【解析】闭合开关后，三盏灯都不亮，说明三盏灯不可能是短路（若有一只小灯泡短路，其它灯泡应发光）：只能是断路；用导线和电压表检查电路故障，根据灯泡是否发光，电压表是否有示数判断，如下图所示。

= 闿导线检查如果灯泡Li斷路，电流涼向如图所示，灯泡L?亮S願?r泡s L3中的某个灯泡断路却图所示越b某处断路电路中无电涼三只灯池都不亮L T U用电圧表检查S如果灯泡L1断路，如图所示电压表直接接到了电源的两端，电压表有示数，由干电压表内齟很大电路中电涼几平龛零灯泡X、S不亮如果灯泡L2、L?断路创图所示逆b某:处断路电压表不能连劃电源的正负极，电压表无示数，三只灯泡不壳【总结升华】本题考查了学生利用导线、电压表判断电路故障的分析能力，电路故障分短路和断路两种情况，平时做实验时试一试，多总结、提高分析能力。

举一反三：【变式】如图所示电路中，闭合开关S,两盏灯L i和L a都发光，电压表、的示数为5V,电压表：-指针的偏转角度和电压表：丄小恰好相同，则灯L i两端的电压为V,突然间两盏灯都不发光了，两个电压表中一个示数没有发生变化，而另外一个示数变为零，据此判断是哪盏灯发生了故障，是什么故障？【答案】4V; L i发生了断路类型三、实验探究5. 吴毅强同学在探究“串联电路各电压的关系”时，分别按如图甲、乙、丙三个测量电路进行了正确的测量，测量结果U,、12、U如下表所示。

（1）吴毅强同学分析数据后发现：串联电路各部分电压之和很接近但小于总电压。

这与他们猜想的“串联电路各部分电压之和等于总电压”不完全一致。

为此，他重新检查实验电路，再进行了两次测量，测量数据基本没有变化。

老师提示：电压表接入电路测量时本身会对电路结构有影响。

请你帮他重新设计测量电路图,把它画在右边的虚线方框中。

（2 ）该同学按照你设计的测量电路正确进行测量，验证了他们的猜想。

但他们同时发现：“串联各部分电压是相等的”。

这个结论一定成立吗？_______________________________ （选填“一定”或“不一定”）。