初中物理人教版（2024）九年级全册电压导学案

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册电压导学案，共11页。

（1）分别把电压表连在图甲、乙、丙所示电路中的AB两点、BC两点、AC两点，请在上图中画出电压表，并标出正、负极.
（2）通过电压表测出电压值，填入下表，再换上另外两个小灯泡，再次测量，重复上面的实验步骤.
（3）通过对实验数据的分析可以得出结论，用公式表示为U总 = U电源 = U1+U2+U3+…+Un .
探究并联电路中电压规律的实验
（1）设计实验：如图所示，灯L1与灯L2并联，要利用这个电路探究并联电路电压的规律，至少要用电压表进行三次测量：
①第一次：将电压表并联在 A、B 两点，测出灯L1两端的电压U1；
②第二次：将电压表并联在 C、D 两点，测出灯L2两端的电压U2;
③第三次：将电压表并联在 E、F 两点，测出电源电压U3.
（2）更换灯泡和电源进行两次实验，把实验数据填入下表：
（3）分析实验数据得出结论：并联电路中，各支路两端的电压 相等 ，都等于电源电压 .用公式表示为 U=U1=U2=……=Un .
新课教授
知识点一 探究串联电路中电压的规律
（1）提出问题：
串联电路中的电压有什么关系？
（2）猜想或假设与设计实验
学生积极提出自己的猜想，并且寻找支持猜想的依据.
③实验电路图：
④实验步骤：首先选择规格相同的两只灯泡按照实验电路图连接电路，根据电源电压选择电压表量程，再分别把电压表并联在上图所示的电路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；然后换上另外四只灯泡再测两次，看看是否还有同样的关系.
⑤记录数据：按上述要求进行实验，实验记录如下表所示.
（3）实验结论： 。
注意：①电压是两端电压，不是某点的电压，所以实验前要画出你的电路图，看是否把电压表并联在电路中了；②你的设计一定要有书面的内容，你要怎么做（同学们刚才已谈到的），你是怎么做的（要按电路图测量），你得出了什么样的结果（要有实验记录），以便于自己检查和与别的同学进行交流后做出更好的改进.
知识点二 探究并联电路中电压的规律
（1）提出问题：
如图1所示，两个灯泡并联后接在电源两端，电压U1、U2和U之间可能有什么关系？
（2）猜想假设：
例如：①可能三个电压相等；②可能U=U1+U2.
要想知道正确结论，我们设计了如下实验.
（3）设计实验：
①分别把电压表并联在如图2所示的电路的A、B两点、C、D两点、E、F两点测电压，所用电源为两节干电池串联，看看它们之间有什么关系；
②换上另外两只规格不同的灯泡，并换上三节干电池串联作为电源，再次测量，看看是否还有同样的关系.在连接电压表时，要注意电压表量程的选择.
下面是三次测量的电路图（如图3所示）.
（4）进行实验与收集数据：
①按电路图分别将电压表接在A、B两点间、C、D两点间和E、F两点间，合上开关，将电压表的示数记录在下表中；
②换上另外两只规格不同的灯泡，并换上三节干电池串联作为电源，再次测量，将电压表的示数记录在下表中.
（5）分析论证：
分析表中数据可知，电源电压不同时，A、B间电压不同，C、D间电压也不同，但在同一电路中A、B间电压和C、D间的电压相等，都等于电源电压（E、F间的电压）
（6）得出结论：
课堂练习
1．一个电路中有两只灯泡，用电压表测得小灯泡L1两端的电压为3V，另一只电灯泡两端的电压为4V，下列关于这两只小灯泡的连接方式正确的（ ）
A．这两只小灯泡一定是串联
B．这两只小灯泡一定是并联
C．这两只小灯泡可能是串联也可能是并联
D．无法确定
【解析】两个不同的灯泡电阻不同，串联时两端的电压不同；并联时，两端的电压相同；由此可知，如果两个灯泡两端的电压不相等，则两个灯泡的连接方式一定是串联。
故选：A。
2．下列说法正确的是（ ）
A．在并联电路中，不论灯泡是大是小，每个灯泡两端的电压都相等
B．使用电压表时，它的两个接线柱不允许不通过用电器直接与电源两极相连
C．只要电路两端接上电压表，则电路中一定有电流通过
D．电流表和电压表都有一定的量程，使用时应注意选择量程，量程越大越好
【解析】A、并联电路两端电压相等；故A正确；
B、使用电压表时，它的两个接线柱允许不通过用电器直接与电源两极相连，故B错误；
C、当电压表并联在导线两端时，示数为零；故C错误；
D、电流表和电压表都有一定的量程，使用时应注意选择量程，量程合适即可，并不是越大越好，故D错误。
故选：A。
3．所示图中电源电压保持不变，当S1，S2都闭合时，电压表示数为4.5V，S1闭合S2断开时，电压表示数为3V；那么S1，S2都断开时，L1和L2两端电压分别为（ ）
A．3V和4.5VB．1.5V和4.5VC．3V和1.5VD．1.5V和3V
【解析】由电路图可知：
（1）当S1，S2都闭合时，电路为L1的简单电路，电压表测电源的电压，所以电源的电压为4.5V；
（2）当S1闭合S2断开时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压；
因为串联电路的总电压等于各分电压之和，所以L2两端的电压U2＝U﹣U1＝4.5V﹣3V＝1.5V；
（3）当S1，S2都断开时，两灯泡串联，此时电路中的电流不变，灯泡的电阻不变，所以两灯泡的电压分别为3V、1.5V。
故选：C。
4．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、L2两端的电压为（ ）
A．0.5V 5.5VB．5.5V 0.5V
C．4.5V 1.5VD．1.5V 4.5V
【解析】
由电路图可知：两灯串联在电路中，电压表测灯泡L1两端的电压，指针的位置在表盘的正中央，示数可能是7.5V，也可能是1.5V；
由题知，电源电压为6V，所以L1的电压不可能大于6V，则电压表示数应为1.5V，即U1＝1.5V；
根据串联电路的电压规律可得，灯泡L2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝6V﹣1.5V＝4.5V。
故选：D。
5．如图所示电路，若闭合开关S，电压表示数跟原来相比（ ）
A．不变B．增大C．减小D．无法判定
【解析】由电路图可知：当开关S闭合前，L1、L2串联，电压表测L1两端的电压；当开关闭合后，L2被短路，电路为L1的简单电路，电压表测电源的电压，所以电压表的示数增大。
故选：B。
6．在探究“串、并联电路电压特点”的实验中，有同学整理课堂笔记如下，其中有问题的是（ ）
A．在连接电路过程中，开关要保持断开状态
B．在不确定待测电压时，应该先采用大量程试触
C．测量时，应该尽量选取相同规格的灯泡进行实验
D．电压表应该与待测用电器并联
【解析】A、为保证电路安全，连接电路时应断开开关，故A正确；
B、在不确定待测电压时，应该先采用大量程试触，故B正确；
C、测量时，应该尽量选取不同规格的灯泡进行实验，故C错误；
D、电压表应与被测电路并联，故D正确；
本题选错误的，故选C。
7．如图，电源电压是6V且保持不变，开关S闭合后，电压表的示数是2V，则（ ）
A．L1两端的电压是2VB．L2两端的电压是4V
C．L1两端的电压是4VD．L2两端的电压是6V
【解析】开关闭合后，电压表与电灯L2并联，测L2两端的电压，所以L2两端的电压是2V，两个电灯是串联，则U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V。
故选：C。
8．如图所示，在探究“串联电路电压的关系”时，闭合开关S后，电压表V1的示数是2.5V，V2的示数是3.8V，则电压表V3的示数是（ ）
A．1.3VB．2.5VC．3.8VD．6.3V
【解析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测L1两端的电压，电压表V2测L2两端的电压，电压表V3测电源的电压，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电压表V3的示数即电源的电压为：U3＝U1+U2＝2.5V+3.8V＝6.3V。
故选：D。
二．填空题（共4小题）
9．如图所示，电源电压为6V。当开关闭合时，电压表的示数为2V，L1两端的电压为 V；L2两端的电压为 V；当开关断开时，电压表的示数为 V。
【解析】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，电压表示数为2V；
即L1两端的电压：U1＝2V；
由串联电路电压特点可知，L2两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V。
当开关S断开时，电路处于断开状态，电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电压表的示数等于电源电压，即6V。
故答案为：2；4；6。
10．晓强按图甲所示的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，则电压表V2测量的是 （选填“R1”“R2”或“电源”）两端的电压，R1两端的电压为 V。
【解析】
由图可知，两个电阻串联，V1测电源电压，V2测R2两端电压。
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以V1示数应大于V2的示数，
但两电压表的指针位置完全一样，说明V1选用的是0～15V量程，V2选用的是0～3V量程，
所以根据图乙可知V1的示数为6V（即电源电压为6V），V2示数为1.2V，即R2两端电压为1.2V，
由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压为：U1＝U﹣U2＝6V﹣1.2V＝4.8V。
故答案为：R2；4.8。
11．如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针为图甲和图乙所示，则电阻R1和R2两端得到的电压分别为 V和 V。
【解析】由电路图可知，电阻R1和R2串联，电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量的是R2电压，
由串联电路的电压特点知，电压表V1的示数比电压表V2的示数大；
由图知，电压表V1选的是0～15V的量程，分度值为0.5V，示数为6V；电压表V2选的是0～3V的量程，分度值为0.1V，根据指针位置，电压表V2的读数为2.4V，
所以电源电压为6V，R2两端的电压为2.4V，
根据串联电路的电压关系可得，R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣2.4V＝3.6V。
故答案为：3.6；2.4。
12．（1）在探究“固体熔化时温度的变化规律”和“水沸腾时温度变化的特点”两个实验中，都需用到的测量器材是 和 。
（2）探究“串联电路电压的规律”的电路如图1所示。电源提供的电压不超过3V．闭合开关，电压表的示数如图2所示。
①此时L1两端的电压为 1.2 V。
②在后续的探究实验中：
小明的做法：把导线b从接在P端改接在M端，测出串联电路两端电压。
小芳的做法：把导线a从接在电源负极改接在M端，测出L2两端电压。
其中， 的做法是错误的。原因是： 。
【解析】
（1）在探究“固体熔化时温度的变化规律”和“水沸腾时温度变化的特点”两个实验中，都需测量时间和温度的高低，用到的测量器材是秒表和温度计；
（2）①由图可知，两灯串联，电压表测L1两端的电压，电压表量程为0﹣3V，分度值为0.1V，示数为1.2V；
②把导线a从接在电源负极改接在M端，即是测L2两端电压，此时电压表的正负接线柱接反了，不能测量出电压，故小芳的是错误的。
故答案为：（1）温度计；秒表；（2）①1.2；②小芳；电压表的正负接线柱接反了。
三．计算题（共2小题）
13．如图甲所示的电路，闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同，位置如图乙所示，求L2两端电压U2。
【解析】
由图甲所示电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L1两端电压；
串联电路总电压大于部分电路电压，由图乙所示电压表可知，两电压表指针位置相同，
则电压表V1的量程为0～15V，示数为8.5V，电压表V2的量程为0～3V，示数为1.7V；
则灯L1两端两端电压为1.7V，灯L2两端电压：
U1＝U﹣U2＝8.5V﹣1.7V＝6.8V；
答：L2两端电压U2是6.8V；
14．在如图所示的电路中，当S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为9V，当S1、S3断开，S2闭合时，电压表的示数为6V．求：
（1）电源电压是多少？
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，电压表的示数为多少？
【解析】（1）当S1闭合，S2、S3断开时，
两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，
所以U1＝9V，
当S1、S3断开，S2闭合时，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，
所以U2＝6V，
电源的电压U＝U1+U2＝9V+6V＝15V；
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，
电路为L1的简单电路，电压表测电源的电压，所以L1两端的电压为15V。
答：（1）电源电压为15V；
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，电压表的示数为15V。