初中物理人教版（2024）九年级全册电压教案设计

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册电压教案设计，共9页。
提出问题：如图所示，几个用电器串联接入电路后，各用电器两端的电压与电源两端的电压有什么关系？
猜想与假设：①串联电路中各部分用电器两端的电压之和等于电源电压；
②串联电路中各部分用电器两端电压之和和电源电压相等。
设计并进行实验：用电压分别测出不同规格的用电器，填入表格中
分析与论证：通过对实验数据分析可得出结论：串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源电压。表达式：
注意：串联电路电源两端的电压也叫做电路总电压，即串联电路中各用电器两端的电压之和等于电路中的总电压。总电压始终大于任何一个用电器两端的电压，但是各用电器两端电压不一定相等。串联电路中电池两端电压之和等于每一节电池两端电压之和。在连接电路中开关应该断开。
知识点二：并联电路中电压规律
提出问题：并联电路中各支路用电器两端电压与电源电压有什么关系？
猜想与假设：各支路用电器两端电压等于电源电压
设计并进行实验：按照上图所示的实验装置进行设计实验，将所测得的数据填入下表。
分析与论证：并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，即

注意：①在实验过程中一定换用规格不同的用电器进行对比实验，得出无论用电器是否相同，并联电路两端的电压总是等于电源电压；②当把各个电池组并联起来使用时，两端电压等于各电池组的电压；③并联电路中各支路用电器两端的电压相等但是同一电路中电压相等的两个用电器不一定是并联。
混联电路中，电源电压等于串联部分各用电器两端的电压之和加上并联部分两端的电压。

课堂练习
一．选择题（共8小题）
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 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。
电源电压U源
L1两端电压U1
R1两端电压U1'
L2两端电压U2
第1次实验
3
0.7
1.5
0.7
第2次实验
3
0.5
2.0
0.5
第3次实验
3
0.2
1.4
1.4
第4次实验
4.5
0.5
2.0
2.0
电源电压U源
L1两端电压U1
L2两端电压U2
第一次
1.5
1.5
1.5
第二次
3.0
3.0
3.0
第三次
4.5
4.5
4.5
第四次
6.0
6.0
6.0