专题18 电压及串、并联电路电压规律-2022年中考物理一轮复习抓重点考典型（人教版）.学案

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电压的形成
电压表的使用
串并联电路中电压的规律
一、电压
1、电压的作用： 电压是产生电流的原因。
电源的作用：就是给用电器两端提供电压。
2、电压的符号及单位
电压用字母U 表示；
电压的单位是伏特，简称伏，符号是V；
电压的其他单位：千伏（kV） 1 kV=103 V 毫伏(mV) 1 mV=10-3 V
3、 电源之父：伏特
伏特是意大利物理学家。1800年3月20日他宣布发明了伏打电堆，这一神奇发明，对电学的研究具有划时代的意义。伏特被称为“电源之父”。后人为纪念这位著名的物理学家，把电压的单位规定为伏特。
4、常见的电压估计值
1节干电池两极间的电压 1.5 V
电子手表用氧化银电池两极间的电压 1.5 V
手持移动电话的电池两极间的电压 3.7 V
一支铅蓄电池 2 V，实验室常用三个蓄电池串联成的电池组：6V
对人体安全的电压 不高于36 V
家庭电路的电压 220 V
产生闪电时的电压： 104～109V
大型发电机： 1.5×104V
二、电压表
1、电压的大小用电压表测量。
若选“3”“-”接线柱， 量程：0～3V 分度值：0.1V
若选“15”“-”接线柱， 量程：0～15V 分度值：0.5V
2、练习使用电压表
1）、电压表的连接
①电压表应该与被测的用电器并联。
②要使电流从电压表的“+”接线柱流入，从“－”接线柱流出；
③被测电压不要超过电压表的量程；（事先不能估测出电压大小，用试触法）
④电压表可以直接连到电源的正、负极上，测出的示数是电源的电压。
2）、怎样在电压表上读数
①先从接线柱看量程；②从量程算出分度值
③看清测量时表针停的位置，读出电压值并带上单位。
3）、用电压表测量电压：
测出A、B之间的电压
先用电压表测量小灯泡两端电压为 V，在用电压表测量电源两端的电压为 V。 即在只有一个用电器的电路中，用电器两端的电压与电源两端的电压相等。
4）、电池的串联
电池串联后的电压等于各个电池的电压之和。
电压表与电流表异同点
三、串联电压规律
1、提出问题：串联电路中各部分电路的电压与总电压有什么关系
2、猜想与假设：串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和。
3、设计实验：
1）实验器材：不同规格灯泡4个（带灯座），电压表1个，干电池2个，导线若干，开关1个
2）实验电路图：请同学们根据器材画出基本电路图
3）实验步骤：
①按实验电路图正确连接电路； ②将电压表并联在灯L1两端，闭合开关S,读出电压表示数U1,记入表格； ③将电压表并联在灯L2两端，闭合开关S,读出电压表示数U2，记入表格；④将电压表并联在两个灯的两端，闭合开关S,读出电压表示数U，记入表格；
⑤换用不同小灯泡重复上述操作。
4、数据记录：
5、得出结论：
文字表达：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压的和。
数学达式： U=U1+U2
四、探究并联电路中电压的规律
1、提出问题：并联电路各支路电压与干路电压有何关系？
2、猜想与假设：并联电路中总电压等于各部分电路两端相同。
3、设计实验：
1）实验器材：不同规格灯泡4个（带灯座），电压表1个，干电池2个，导线若干，开关1个
2）实验电路图：请同学们根据器材画出基本电路图
3）实验步骤：
①按实验电路图正确连接电路；②将电压表并联在灯L1两端，闭合开关S,读出电压表示数U1,计入表格；③将电压表并联在灯L2两端，闭合开关S,读出电压表示数U2，计入表格；④将电压表并联在电源两端，闭合开关S,读出电压表示数U，计入表格；⑤换用不同小灯泡重复上述操作。
4、数据记录：
5、得出结论：
文字表达：并联电路中，各支路两端电压相等，都等于并联总电压（电源电压）。
数学达式： U=U1=U2
类型一 电压
1、关于电源，下列说法中正确的是( )
A．是提供电荷量的装置 B．是提供电流的装置
C．是提供电压的装置 D．是提供用电器的装置
【答案】C
【解析】电源是提供电源的装置。
【拓展】下列关于电流和电压的说法正确的是（ ）
正、负电荷定向移动都会形成电流
电路中的电流是形成电压的原因
自由电荷定向移动的方向为电流方向
电路两端有电压，电路中就一定有电流
【答案】A
【解析】B电压是形成电流的原因；C正电荷定向移动的方向为电流的方向；D电路中有电压，开关闭合后电路中有电流。
类型二 电压表
2、在下图所示的电路图中，能用电压表正确测出灯Ll两端电压的是（ ）
【答案】D
【解析】A、B电压表串联，错误；C中电压表正负接线柱接反，错。
3、如图所示电路中，开关处于闭合状态时，若发生下列故障，分析正确的是 （ ）
A. L1短路后，电流表示数变小，L2亮度变暗
B. L1断路后，电压表示数变大，L2亮度变亮
C. L2短路后，电流表示数变大，L1亮度变亮
D. L2断路后，电压表示数不变，L1亮度不变
【答案】C
【解析】A. L1短路后，电路中少了一个电阻，电流表示数变大，L2亮度变亮；
B. L1断路后，电压表与L2串联，电压表示数变大，L2不亮；
D. L2断路后，整个电路不通，电压表无示数，L1不亮。
【拓展】如图是某同学做实验时的电路图。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（ ）
A. 电源正极与a之间断路
B. a、L1、b之间断路
C. b、L2、c之间断路
D. c与电源负极之间断路
【答案】C
【解析】串联，两灯都不亮，出现断路故障，电压表示数等于电源电压，电压表串联在电路中，即电压表所测对象断路，故选择C。
4、如图所示是小明同学测量小灯泡L1两端电压的电路。图中有一条导线接错了，接错的导线是（ ）
导线1 B．导线2 C．导线3 D．导线4
【答案】C
【解析】电压表测谁与谁并联，正接线柱应该接到L1的右端。
类型三 串、并联电压规律
5、如图所示，灯泡 L1比L2亮，电压表V2示数为6V，下列说法正确的是（ ）
V1示数为 6V B．V1示数大于 6V
C．V2示数小于 6V D．V2示数大于 6V
【答案】A
【解析】此电路为并联电路，各支路两端电压等于电源电压。
【拓展】如图所示，电源电压恒定，当开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为3V；当S1断开、S2闭合时，电压表的示数为4.5V，则灯L1两端的电压为______V，灯L2两端电压为______V。
【答案】3 1.5
【解析】当开关S1闭合、S2断开时，L1和L2串联，电压表测量L1电压，为3V；当S1断开、S2闭合时，L1和L2串联，电压表测量电源电压，为4.5V；U=U1+U2，L2的电压为4.5V-3V=1.5V。
6、小丽学习小组在探究“串联电路中电压规律”实验中，设计了如图甲所示电路。
（1）连接电路时，开关必须 （选填“闭合”或“断开”）。
（2）根据图甲所示的电路，请你用笔画线代替导线，在图乙中连接对应的实物图。
（3）连接好电路，进行实验时，电压表示数接近电源电压，则故障可能是 或 。
（4） 排除故障后，小丽测灯泡L1两端的电压UAB，电压表示数如图所示，则灯泡L1两端的电压UAB为 2.5 V。在测量灯泡L2两端的电压时，为了节省时间，小丽保持电压表的 B 连接点不动，只断开 A 连接点，改接到 C连接点上。你认为小丽的接法是 （选填“正确”或“错误”） 的，支持你观点的依据是 。
（5）下表为小丽在实验过程中记录的数据。
①分析表中的实验数据，得出的结论是 。
②小丽说，只分析第1次测出的实验数据，即可得出实验结论，你认为小丽说法的不足之处是 。
③第2次测出的实验数据中，造成UAB =UBC 的原因是 。
【答案】（1）断开
（2）
（3）L1 断路 或 L2短路 。
（4）错误 电压表的正负接线柱接反了
（5）①串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
②只进行一次实验，结论不具有普遍性
③灯泡L1 和L2的规格相同
【解析】见答案
1、在图所示的电路中，闭合开关S，能用电压表测量L1两端电压的正确电路是( )
【答案】D
【解析】A、 B、 C中电压表测量的是L2的电压。
2、如图所示，当S闭合后，电压表V1的示数为7V，电压表V2的示数为8V，若电源电压为12V，则L2两端的电压为（ ）
A．4V B．3V C．5V D．8V
【答案】B
【解析】L1和L2、 L3串联，电压表V1测量L1和L2的电压， U1+U2=7V，即电压表V2测量L2和 L3的电压，U2+U3=8V，电源电压为12V，即U= U1+U2+U3=12V，由三个式子联立解得L2两端的电压为3V 。
3、如图是一位同学研究串联电路电流、电压特点的电路图。当闭合开关时，L1亮，L2不亮；A和V均有示数，故障的原因可能是（ ）
A．L1短路 B．L2短路 C．L1断路 D．L2断路
【答案】B
【解析】串联电路中有一盏灯不亮，为短路故障，L1亮，L2不亮，故为L2短路。
4、某同学在做电学实验时，不慎将电压表和电流表的位置对换，连接成图所示电路。若开关闭合，其后果是( )
A．电压表不会烧坏，电流表可能烧坏
B．两表不会被烧坏
C．电压表不会被烧坏，但没有示数
D．两表会被烧坏
【答案】A
【解析】电流表相等于一根导线，会造成电源短路，烧坏电源和电流表，电压表上没有电流通过，不会烧坏。
5、通过阅读，小明知道了1791年意大利物理学家伏特发明了最早的电池——伏打电池。在老师的帮助下，小明自制了一个如图所示的伏打电池，但是不能确定哪个金属片是正极。请你帮他设计实验并进行判断。
（1）写出你选用的实验仪器： 。
（2）简述操作方法、实验现象和结论：



【答案】（1）电压表和导线
（2）将电压表的正接线柱与银片相连，再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触，若电压表指针正向偏转，说明与电压表正接线柱连接的银片是伏打电池的正极；若电压表反向偏转，锌片是伏打电池的正极 （开放性试题，答案不唯一，合理即可）
【解析】实验要求选择合适器材判断伏打电池的正负极。根据电流表、电压表和二极管的连接方法知，可利用电压表、电流表或发光二极管接在伏打电池两极，观察指针的偏转方向或发光二极管是否发光，从而确定出电池的正负极；方法合理即可。电压表
电流表
不同点
必须并联接入待测电路两端
必须串联接入待测电路
可以直接接在电源两极上此时示数即为电源电压
绝对不允许将电流表的两个接线柱直接接在电源的两极上，否则会烧毁电流表或损坏电源
相同点
都要注意零点校正 、电流“+”进“-”出、都需要先认清每个大格和每个小格表示的值，然后再读数
观测对象
灯L1两端电压U1/v
灯L2两端电压U2/v
L1、L2串联的电压U/v
测量结果
第一次
第二次
第三次
观测对象
灯泡L1两端的电压U1/v
灯泡L2两端的电压U2/v
L1和L2并联电源的总电压U/v
测
量
结
果
第一次
第二次
第三次