【人教版初三物理】电压教案

适用学科
初中物理
适用年级
初三
适用区域 人教版区域
课时时长（分钟）
2 课时
知识点 1.电压是电路中形成电流的原因。电压的单位及换算，一些常见电压值；
2.电压表的使用；
3.串联电路中的电压规律；
4.并联电路中的电压规律。
教学目标 1.知道电源是提供电压的设备，电压是电路中形成电流的原因。
2．知道电压用字母 U 表示，电压的国际单位是伏特，用符号 V 表示，其他单位有 kV， mV，μV。掌握它们之间的单位换算。
3．了解一些常用电压值，记住人体的安全电压值，家庭电路电压值。
4．能够正确使用电压表测电路的电压。
5. 通过探究实验，得出串、并联电路中电压的规律，学习科学探究的方法。
教学重点 1. 建立电压的初步概念；通过实验观察理解电压的作用。
2. 通过实验探究串、并联电路中电压的规律。 教学难点 通过实验探究串、并联电路中电压的规律。
教学过程
一、导入 预习导入
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电与我们的生活息息相关。“电压”这个词听起来也不陌生。同学们知道哪些知识与 电压有关呢？
老师可以补充列举：手电筒里电池有电压，电压值是 1．5 V，电子表和电动玩 具车里用的电池也有电压，高压线上有电压，人不能靠近……
到底什么是电压？电压是哪来的？ 我们在学习电流后，探究了串、并联电路中电流的规律。现在我们又学习了电压，那 么我们是不是也应探究一下串、并联电路中电压的规律啊。我们这节课一起来探究有关电压 的知识，并通过实验探究一下串、并联电路中电压的规律。 基础知识回顾
1.描述电流强度的物理量——电流强度，简称电流，用字母 I 表示，它的单位是安 培，简称安，符号为 A；更小的单位为毫安和微安，符号分别为 mA 和 μA。
换算关系：1A＝103mA，1mA＝103μA
电流表的符号： ；电流表通常有两个量程，0～0．6A 和 0～3A。 串联电路中电流处处相等。 并联电路中干路电流等于各支路电流之和。 预习 1.电压是电路中形成电流的原因。电压的单位及换算，一些常见电压值； 2.电压表的使用； 3.串联电路中的电压规律； 4.并联电路中的电压规律。
二、知识讲解
考点 1 电压
画出串联电路图并利用干电池、小灯泡及导线、开关连接串联电路。电路检查无误后，闭合 开关，请同学们观察。现象：小灯泡发光。取走干电池，补上一段导线，再闭合开关，请同 学们观察。现象：小灯泡不亮。 导线和灯丝都是金属制成的，不是有大量自由移动的电子吗？为什么灯不发光呢？只有电子 产生了定向移动，才能形成电流，小灯泡才会发光。取走电源，换上导线，导线中虽然有大 量的自由电子，但不发生“定向”移动，所以没有电流，小灯泡不亮。 电路中必须有电源，才能使电路中的自由电子产生定向移动，电路中才会有电流。也就是电 源的两极间存在着某种“力量”迫使整个电路中的电子产生了定向移动。我们就把电源两极
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间的这种作用称为“电压”。所以说电源是提供电压的装置，电压是形成电流的必要条件。 改变电路中接入的电池的多少，请同学们仔细观察，灯泡的亮度相同吗？接入电路中的电池 不同时，灯泡的亮度不同。接入两节电池时比用一节电池时灯亮。这样的现象说明了什么问 题呢？用一节电池做电源和两节电池做电源的电压不同，不同的电压产生的效果不同。电源 的电压越大，电路中的电流就越大，灯泡就越亮。 电压的符号是“U”。电压的单位是“伏特”，简称为“伏”，单位符号是“V”。电压常用 的单位还有：“毫伏（mV）”“微伏（μV）”“千伏（kV）”它们之间的换算关系是：1kV=103V 1mV=10-3V 1μV=10-6V。 阅读书中小数据，了解常见电压值，记住干电池的电压值、人体安全电压值及家庭电路的电 压值。 家庭电路电压为 220V， 干电池电压为 1.5V，
一节蓄电池电压为 2V， 人体安全电压为不高于 36V 的电压。
考点2 电压表的使用 通过大家的努力，我们对电池及电压已有所了解。如果老师现
在有几节不同的电池，由于不小心将电池上标称的电压值磨掉了看不清楚，但必须知道其电 压值是多少，大家可以帮助我吗？ 电路中电流的大小用电流表测量，电压的大小可以用电压表来测量。但是，什么样的表是电 压表呢？ 电压表的特点：电阻非常大。 ①该电压表的零刻度线在表盘的最左端。 ②该电压表有三个接线柱，两个量程。一个公共的“-”接线柱和两个“+”接线柱。
③使用“-”和“3”两个接线柱时，量程是 3 V，刻度盘上每一大格表示“1 V”，每 一小格表示“0．1 V”；使用“-”和“15”两个接线柱时，量程是 15 V，刻度盘上每一大 格表示“5 V”，每一小格表示“0．5 V”。
④电压表中间的旋钮可以调零。 同学们已经认识了电压表。该怎样用它来测量，如何使用电压表呢？ 电压表的使用规则： 二要、一不、二看清 二要：电压表要并联在被测电路的两端，要使电流从电压表的“+”接线柱流入，从电 压表的“-”接线柱流出。 一不：被测电压不能超过电压表的量程。
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二看清：读数时一要看清电压表所用的量程；二要看清每一小格所表示的数值。 ［想想议议］
电压表的接线柱旁都标有“+、-”号。使用规则要求电流必须从电压表的“+”接线柱 通入，从“-”接线柱流出；还要求被测电压值不能超过电压表的量程。请同学们思考：
1．如果正、负接线柱接反了，会出现什么现象？ 2．如果被测电压超过了电压表的量程会出现什么现象？ 3．如果事先不能估计被测电压的大小，应怎样选择量程？ 如果正、负接线柱接反了，指针会反向偏转，即向没有刻度的方向偏转。 如果被测电压超过了电压表的量程，电压表的指针可能会超出刻度盘上的刻度线。 在事先不能估计被测电压的情况下，可以用“试触”的办法来选择量程。连接好电路后，在 合上开关时轻轻接触一下就断开，同时观察电压表指针的偏转情况。如偏转过激，指针超出 了表盘刻度线，则电压表量程太小，应换用较大量程；如果电压表指针偏转角度太小，则电 压表量程太大，应换用小量程。“试触”的方法在电学中很重要，利用试触的方法不仅可以 选择电压表的量程，还可以判断电源的正负极；判断电压表正、负接线柱连接是否正确。
考点 3 串联电路中电压的规律
学生猜想：（1）U1+U2=U 总 （2）U1=U2=U 总
设计实验：连接由两只灯泡组成的串联电路。分别把电压表连接在灯 L1、L2 和电源两端。 测出它们两端的电压，就可以找出规律。 进行实验：把结果记录在下表中。 分析实验结果，寻求规律。 总结：串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。即：U1+U2=U 总
考点 3 并联电路中电压的规律
学生猜想：（1）U1+U2=U 总 （2）U1=U2=U 总
设计实验：连接由两只灯泡组成的并联电路。分别把电压表连接在灯 L1、L2 和电源两端。 测出它们两端的电压，就可以找出规律。 进行实验：把结果记录在下表中。 分析实验结果，寻求规律。 总结：并联电路中各支路两端的电压相等。即：U1=U2=U 总 考点 3 串联电路中电压的规
三 、例题精析
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关于例串题并1联电路，下列说法正确的是（ ）
A、串联电路中各用电器两端的电压一定相等 B、串联电路中通过各用电器的电流不一定相等 C、并联电路中总电阻等于各电阻之和 D、并联电路中各用电器两端的电压一定相等 【答案】D 【解析】A、串联电路中电源两端电压等于各部分电路两端的电压之和，串联用电器的规格 如果相同，则用电器两端的电压一定相等，若串联用电器的规格不相同，则用电器两端的电 压一定不相等，故 A 错误； B、串联电路中处处电流相等，因此串联电路中通过各用电器的电流一定相等，故 B 错误； C、并联电路中，总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，故 C 错误；
D、并联电路中各用电器两端的电压一定相等，故 D 正确。故选 D
如例图所 题示2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 两端的电压为4V
C、灯 两端的电压为4V
D、灯 和灯 的总电压为9V 【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 AD 正确；
当开关接到 b 时，两电阻仍然串联，电压表测 两端的电压，即灯 两端的电压 =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 两端的电压 故选 B 。
，故 B 错误。
例题 3
如图所示，在“探究串联电路的电压规律”实验时，闭合开关，用电压表分别测出 AB、BC、
AC 两端的电压分别为
，
，
着的实验步骤是（ ）
A、整理器材，结束实验
B、分析数据，得出结论
C、换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
，在表格中记录数据后，接
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D、换用电压表的另一量程，再测出一组电压值 【答案】C
【解析】用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为
，
，
，
说明两个小灯泡是同一个规格的，接下来的操作是换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压
值，然后分析数据，这样的结论才具有科学性。故选C。
例题 4
为了探究并联电路中干路的电流与支路的电流有什么关系，小明同学选择的实验器材是：3 节干电池串联作电源、两个标为 2.5 V 字样的小灯泡、一只电流表、一个开关、导线若干。 他的实验设想是：首先将实验器材连成如图所示的电路，然后用电流表选择恰当的量程分别 测出 A、B、C 三点的电流，分析这一次测量中三点电流的数据，就得出干路与 支路的电流的关系。 请你分析说明小明同学这一实验方案中存在哪些不足，并提出相应的改进意见。 【答案】该实验方案存在三点不足：（1）电源的电压与灯泡的额定电压不匹配；（2）只选择 了一组规格相同的灯泡；（3）只根据一次测量数据得出结论不恰当。改进措施：（1）选用 2 节干电池串联做电源或者增加一个滑动变阻器；（2）应选用多组不同的灯泡做实验；（3）应 分析多次测量的实验数据得出结论 【解析】本题重点考查如何使用电流表探究并联电路中的电流关系。在进行探究中，缺少起 到保护和调节作用的滑动变阻器；在不使用滑动变阻器的情况下，电源电压要与小灯泡的额 定电压相近，不要损坏小灯泡；为了使测量结果具有普遍性，应改变灯泡的规格，测量多组 实验数据并进行分析得出结论。这道题是对“参与科学探究活动，学习拟订简单的科学探究 计划和实验方案”技能目标的落实。
例题 5
如图所示电路，电源电压保持不变，三只电表均完好．开关 S 闭 合后，发现只有两个电表 的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（ ） A．电压表 V1 示数为零，灯 L1 断路 B．电压表 V1 示数为零，灯 L1 短路 C．电流表 A 示数为零，灯 L2 断路 D．电流表 A 示数为零，灯 L2 短路 【答案】B
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【解析】本考考查电路故障分析。在题目中电源电压保持不变，三只电表均完好．开关 S 闭合后，发现只有两个电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，此时应该 是电压表 V1 示数为零，灯 L1 短路。
四 、课堂运用
1．基关于础家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（ ）
A. 使用试电笔时，手指不能触碰试电笔上端的金属帽 B. 金属外壳的用电器必须接地 C. 低于 220V 的电压对人体都是安全的 D. 若空气开关“跳闸”，一定是电路中出现了短路 【答案】B 【解析】A、使用试电笔时笔尖应该接触被测导线，手指按住笔尾的金属帽。故 A 错误；B、 有些电器的外壳是金属的，为了防止漏电，把外壳接地让漏出来的电导入到大地，避免触电。 故 B 正确；C、经验证明，只有不高于 36V 的电压对人体才是安全的。故 C 错误；D、空气开 关“跳闸”，说明电路电流太大，原因是电路中出现了短路或用电器的总功率过大。故 D 错误。故选：B。 【点睛】①使用测电笔时，手指接触笔尾金属体；②带有金属外壳的用电器，外壳一定要接 地；③经验证明，只有不高于 36V 的电压对人体才是安全的；④家庭电路电流过大的原因： 短路、总功率过大。 2．如图所示，如果电压表和电流表的位置互换，下列说法正确的是（ ） A. 电压表示数变小 B. 电流表示数变小 C. 灯泡亮度变亮 D. 灯泡亮度不变 【答案】B 【解析】如果两表互换，即电压表串联在电路中，电流表并联在电路中，由于电压表的电阻 很大，所以整个电路中的电流非常小，这时电流表几乎没有示数，灯不会亮，即电流表示数 减小； 而电压表可以通过灯泡、电流表、开关测出电源电压，故电压表示数会增大。 故 B 正确，ACD 错误。 【点睛】重点是电压表和电流表的使用连接情况，关键是明白两个电表的本身电阻的特点，
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即电压表电阻很大，对电路电流影响很小，串联时相当于断路，而电流表电阻很小，如果并 联使用相当短路。 3．小雅同学在做电学实验时，不小心将电压表和电流表的位置互换了，如图所示，如果此 时将开关闭合，则（ ） A. 两表都可能被烧坏 B. 两表都不会被烧坏 C. 电流表不会被烧坏 D. 电压表不会被烧坏，电流表可能被烧坏 【答案】D 【解析】试题分析：将电压表和电流表位置接反了，如图所示，此时电流表直接接到电源两 极上，造成电源短路；通过电流表的电流会很大，电流表将被烧坏；由于是电源短路，没有 电流通过电压表，所以，电压表不会烧坏，故应选 D。
1．巩如固图所示，电路中电源两端的电压保持不变，闭合开关 S，电流表 A1、A2 的示数分别为
I1、I2，电压表 V 的示数为 U．某时刻，在滑动变阻器滑片 P 位置没有改变的情况下，突然 出现电流表 A2 的示数减为 I1，而电流表 A1 和电压表 V 示数不变的现象。对于此电路可能 出现的故障，下列判断中正确的是（ ） A. 滑动变阻器出现短路 B. 滑动变阻器出现断路 C. 电灯 L 出现短路 D. 电灯 L 出现断路 【答案】D 【解析】由电路图知道，滑动变阻器 R 与灯泡 L 并联，电流表 A1 测通过 R 的电流，电流表 A2 测干路电流，电压表测电源两端的电压。若滑动变阻器出现短路时，会造成电源短路， 烧坏两电流表，故 A 不符合题意；若滑动变阻器出现断路时，则电流表 A1 无示数，电流表 A2 测通过 L 的电流，两电流表的示数不会相等，故 B 不符合题意；若电灯 L 出现短路，则 会造成电源短路，电流表 A2 会被烧坏，故 C 不符合题意；若电灯 L 出现断路时，电路为 R 的简单电路，两电流表均测通过 R 的电流示数相等，而电流表 A1 和电压表 V 示数不变，故 D 符合题意，故选 D。 2．如图，当开关闭合时，发现电路中的电表只有两个有明显偏转，则电路中发生的故障可 能是（ ） A. 电压表 V2 短路 B. 电流表断路
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C. 滑动变阻器短路 D. 灯泡 L 短路 【答案】D 【解析】A. 电压表 V2 短路,则电源短路,电压表 V2 有示数,电流表和电压表 V1 没有示数， 故 A 错误；B. 电流表断路,则电流表和电压表 V1 没有示数,电压表 V2 有示数，故 B 错误； C. 滑动变阻器短路，三个表都有示数，故 C 错误；D. 灯泡 L 短路,则电流表和电压表 V2 有示数,电压表 V1 无示数，故 D 正确。故选：D。 3．如图所示，灯 L1、L2 完全相同，闭合开关 S，只有一盏灯亮，且只有一个电表有示数， 其故障可能是（ ） A. 灯 L1 开路 B. 灯 L1 短路 C. 灯 L2 开路 D. 灯 L2 短路 【答案】C 【解析】分析电路电流有两条路径，电路为并联电路，闭合开关 S，只有一盏灯亮所以一定 不能是短路，因为任何一盏灯短路另一盏灯都不发光，电压表测量的是电源电压，此时有一 盏灯亮，故电源电压正常，所以一定为灯泡开路，若 L1 开路则两表均有示数，只有 L2 开路 此时电压表有示数，电流表无示数，符合题意，故答案选 C。
拔高
1．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关 S，灯不亮，电流表有示数，电压表没有示数．则 电路的故障情况可能是（ ） A. 灯 L 断路 B. 灯 L 短路 C. 电阻 R 断路 D. 电阻 R 短路 【答案】B 【解析】A. 灯 L 断路时，电路中没有电流，故 A 错误； B. 灯 L 短路时，灯不会亮，但电路中有电流，即电流表有示数，而电压表同时被短路，所 以没有示数，故符合题意； C. 电阻 R 断路时与电源负极不通，电压表、电流表都不会有示数，故 C 错误； D. 电阻 R 短路，电压表测量电源电压，故 D 错误； 故选 B。 2．如图电路，灯泡标有“12V 6W”，滑动变阻器 R1 标有“100Ω 1A”，电压表量程为 0～ 15V，电流表量程为 0～0.6A，只闭合开关 S1，S2，滑动变阻器连入电路阻值为 16Ω 时，灯 正常发光；只闭合 S1，S3， 示数为 0.2A，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的 是（ ）
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A． 电源电压为 20V B． 只闭合 S1，S2 时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围是 16Ω﹣72Ω C． 只闭合 S1，S2 时，灯泡的最小功率为 0.375W D． R2 的阻值为 16Ω 【答案】AB． 【解析】 试题分析：由图示电路图可知，只闭合开关 S1，S2 时，灯泡与滑动变阻器串联接在电源两 端，滑动变阻器连入电路阻值为 16Ω 时，灯正常发光，则灯泡两端电压为 12V，电路电流
等于灯泡额定电流
，灯泡电阻：
=24Ω，滑
动变阻器两端电压：U1= IR1=0.5A×16Ω=8V，电源电压：U=UL+ U1=12V+8V=20V，故选项 A
正确；
(2)由电路图可知，只闭合 S1，S2 时，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表
测滑动变阻器两端电压，此时灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值最小为 16Ω，当
电压表示数等于其量程 15V 时滑动变阻器电路的阻值最大，此时电路电流最小，I 最小
=
，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R 滑最大
=
，只闭合 S1，S2 时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路
的阻值范围是 16Ω～72Ω，故选项 B 正确；
(3)只闭合 S1，S2 时，灯泡的最小功率 PL 最小=I 最小 2RL=（ A）2×24Ω≈1.04W，故 选项 C 错误； （4）由电路图可知，只闭合 S1，S3 时，灯泡与电阻 R2 串联，此时电流表示数为 0.2A，电
路总电阻：R=
100Ω，电阻 R2 的阻值：R2=R﹣RL=100Ω﹣24Ω=76Ω，故选项 D
错误. 3．如图所示的电路中，闭合开关 S，两只电压表的指针偏转角度相同，则 R1：R2 等于（ ） A. 5：1 B. 1：5 C. 4：1 D. 1：4
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【答案】C 【解析】由图示可知，开关闭合时，两灯泡是串联的，电压表 V1 测电阻 R2 两端的电压，电 压表 V2 测电源电压，从而可知两电压表的示数是不相同的，而两表指针偏转角度相同，则 可知两表所用的量程是不同的，两个示数间是 5 倍的关系，根据串联电路的分压关系可知， 电阻 R1 两端的电压是电阻 R2 两端电压的 4 倍，在串联电路电路中电流处处相等，电压与电 阻成正比，所以可得电阻 R1 的阻值是电阻 R2 阻值的 4 倍，即 R1：R2=4:1，故应选 C。
课堂小结
1.电源是提供电压的装置，电压是形成电流的必要条件。 2.电压的单位及换算，一些常见电压值。 3.电压表的使用方法。 4.串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。即：U1+U2=U 总 5.并联电路中各支路两端的电压相等。即：U1=U2=U 总
课后作业
1．标基有础“12V 6W”的灯泡 L1 和“6V 6W”的灯泡 L2，设灯丝电阻不变。把 L1 和 L2 按下列
方式接入电路中，下列说法正确的是 A. 串联接在 18V 的电源上，两灯都可以正常发光 B. 串联接在 15V 的电源上，L1 灯正常发光 C. 并联接在电路中，干路允许的最大电流为 1.5A D. 并联接在 6V 的电源上，L1 与 L2 功率之比为 1︰4 【答案】BD 【解析】标有“12V 6W”的灯泡 L1 和“6V 6W”的灯泡 L2，L1 的正常工作电流为：
；L2 的正常工作电流为：
；
L1 的电阻为：
；L2 的电阻为：
；
A. 串联接在 18V 的电源上，因为两灯的额定电流是不同的，所以不可能两灯都正常发光，
故 A 错误；
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B. 串联接在 15V 的电源上，电流为：
，此电流等于 L1
的额定电流，所以 L1 灯正常发光，故 B 正确； C. 并联接在电路中，电源电压只能取 6V，此时 L2 灯正常工作，但电压小于 L1 灯的额定电 压，电流也小于额定电流，所以干路电流一定小于 1.5A，故 C 错误；
D. 并 联 接 在 6V 的 电 源 上 ， L2 灯 正 常 工 作 ， 功 率 为 6W ， L1 灯 的 实 际 功 率 为 ：
，L1 与 L2 功率之比为 1︰4，故 D 正确； 故选 BD。 【点睛】重点是电功率的计算，要利用好并联与串联电路的基本特点，即并联时电压相等， 而串联时电流相等，对于电路中的灯或其它元件，电流和电压都不允许超出额定值，据此进 行计算和判断。 2．在图中的○里填上适当的电表符号，当开关 S 闭合时，电路能正常工作___。 【答案】见解析 【解析】分析电路图可知，右边电表串联在电路中，应为电表表，上面电表也应为电流表， 两灯组成并联电路，都可以发光； 如果上面是电压表，则 L1 不会工作，灯泡不能正常发光，左边电表应为电压表，如果为电 流表，L1 会被短路，如下图： 3．“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示： （1）小明根据图甲连接好电路，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，为了使实验结果更 准确，接下来他应该_____。 （2）测出 L1 两端的电压后，小明断开开关，准备拆下电压表，改接在 B、C 之间。 小聪认为小明的操作太麻烦，只需将与 A 点相连的导线改接到 C 点即可。小聪的办法是否正 确___？为什么______？ （3）方法改进后，将所测出 AB、BC、AC 间的电压结果记录在下面表格中。小明分析实验数 据得出的结论是：串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。同组同学指出结论不可信， 原因是_____。 【答案】 断开开关，换用电压表较小量程（0﹣3V）重新做实验 不正确 电压表正负接 线柱接反了 实验次数太少，结论有偶然性 【解析】解答：（1）根据图乙电压表所示情况可知，电压表指针偏转角度太小，误差过大，
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所以接下来需要断开开关，换用较小量程（0﹣3V）重新做实验；（2）测出 L1 两端的电压 后，小明断开开关，准备拆下电压表，改装在 B、C 之间．小聪认为小明的操作太麻烦，只 需将与 A 点相连的导线改接到 C 点即可，这样做是不正确的，因为根据电路图可以看出，直 接改接一端连线，会造成电压表正负接线柱接反了；（4）实验中，只凭一组实验数据得出 结论带有偶然性，不具普遍性（或所选灯泡规格相同）。 【点睛】根据电压表所示信息可以确定选择量程过大了，接下来应该断开开关，换用小量程； 根据电路图可以看出，直接改接一端连线，会造成电压表正负接线柱接反； 由实验数据知，灯泡两端电压之和等于总电压，两只灯泡两端电压都相等，说明灯泡规格相 同，据此解答。
1．同巩学固们在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用器材有三节新的干电池，5Ω、10Ω、
15Ω的电阻各一个，滑动变阻器 R 滑、电流表、电压表各一个，开关和导线若干。请完成下 列实验： （1）连接电路时，开关应处于_____（填“断开”或“闭合”） 状态。 （2）同组的同学连成如图甲所示的电路，刚要闭合开关，发现实物连接有一处错误，请只 改动一根导线，使电路连接正确（在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确 的接法）________。 （3）改正错误连接后，闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至最_____（填“左”或“右”） 端。移动滑片 P 观察并记录两表的示数，请你在虚线框中设计出记录数据的表格 ___________。 （4）同组的小聪同学提出用额定电压 U0=2.5V 的小灯泡 L 替换定值电阻，想测量灯泡 L 的 额定功率，可是不慎将电流表掉落地上摔坏了，老师又给他提供一个最大阻值为 R0 的滑动 变阻器，他设计了如图乙所示电路，同样完成了实验。请你将下列实验过程补充完整： ①闭合开关，先调节滑动变阻器_____（填“R 滑”或“R0”） 的滑片到最_____（填“左” 或“右”）端，再调节另一个滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为_____V 时为止； ②然后_____，读出此时电压表的示数为 U1； ③小灯泡的额定功率表达式 P=_____（用字母表示）。
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【答案】 断开
左 见解析所示 R0 左 2.5 将滑
片调到 R0 的最右端，另一个滑动变阻器的滑片不动 U0× 【解析】解答：(1)为保护电路，连接电路图时开关应断开；(2)由图甲可知，电压表没有只 测电阻两端的电压，且滑动变阻器连接错误，正确的如下图所示： (3)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至最大处，即最左端；探究电流与电 阻的关系实验，应记录的是电阻和电流值，表格如下所示 (4)①闭合开关,先调节滑动变阻器 R0 的滑片到最左端，再调节另一个滑动变阻器的滑片， 直到电压表的示数为 2.5V 时为止；②然后将滑片调到 R0 的最右端,另一个滑动变阻器的滑 片不动,读出此时电压表的示数为 U1；变阻器两端的电压为：U1?U0 ,通过滑动变阻器的电
流为：I＝
,根据串联电路电流相同知,灯泡的电流为：I＝
;③小灯泡的额定
功率表达式 P＝UI＝U0×
。
【点睛】（1）为防止电路中电流过大，烧坏电路元件，连接电路图时开关应断开；（2）实
验中，电压表应与电阻并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；（3）为了保护
电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至最大处；端探究电流与电阻的关系实验，应记录
的是电阻和电流值；（4）根据串联电路电流的特点分析灯泡的额定功率。
2．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当电键 S 闭合后，小灯不亮，电压表 V 有示
数，已知小灯 L、电阻 R 中仅有一个出现了故障。则：
① 电路中的故障可能是_______；
② 为了进一步确定故障，采用以下三种方法进行判断：A. 将电流表串联到电路中，观察电
流表的示数；B. 将原有电压表 V 改接在小灯 L 两端，观察电压表的示数；C. 用完好的小灯
L’替换电阻 R，观察电压表的示数。请判断以上三个方案中可行的是________（选填字母
“A、B、C”）。
【答案】 L 短路或 R 断路 A、C
【解析】① 灯不亮，电压表 V 有示数，说明电压表两端到电源的两端是通的，则可能是灯
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L 短路，也可能是电阻 R 断路，这两种情况都会造成灯不亮，而电压表有示数。 ② 为了进一步确定故障，采用以下三种方法进行判断： A. 将电流表串联到电路中，如果电流表示数较大，则为灯短路，如示数为零，由为 R 断路， 故可判断故障； B. 将电压表 V 接在小灯 L 两端时，与电压表接在电阻两端时效果一样，有管有没有示数， 都有两种情况可能导致，所以不能确定故障所在； C. 用完好的小灯 L’替换电阻 R，如果 L’亮，则原灯光短路，如果两灯同时亮，则 R 断路， 故可判断故障。 选 AC。 3．如图甲所示电路图，电源电压可调，白炽灯 L1 标有“4V 1.6W”、L2 标有“6V 6W”的 字样，通过 L2 的电流与电压的关系图如图乙所示，求： （1）小灯泡 L2 正常发光时的电阻是多少___？ （2）当电源电压调至 4V 时，闭合 S1、S2，断开 S3，灯泡 L2 消耗的功率为 P2，此时电路 消耗的总功率 P 是多少___？ （3）当闭合 S3，断开 S1、S2 时，要使其中一只小灯泡正常发光，电源电压应调至多大___？ 此时灯泡 L2 消耗的功率为 P2′，则 P2 与 P2′之比是多少___？ 【答案】 6Ω 5.2W 5V 9:1
【解析】（1）由 P＝ 可得，小灯泡 L2 正常发光时的电阻：R2＝
＝6Ω；（2）
当电源电压调至 4V 时，闭合 S1、S2，断开 S3，L1 与 L2 并联，因并联电路中各支路两端的
电压相等，所以，两灯泡两端的电压均为 4V，此时 L1 的电功率 P1＝P1 额＝1.6W，由图乙
可知，通过 L2 的电流 I2＝0.9A，灯泡 L2 消耗的功率：P2＝UI2＝4V×0.9A＝3.6W，因电路
中总功率等于各用电器功率之和，所以，此时电路消耗的总功率：P＝P1+P2＝1.6W 3.6W
＝5.2W；（3）当闭合 S3，断开 S1、S2 时，L1 与 L2 串联，由 P＝UI 可得，L1 正常发光时
的电流：I1 额＝
＝0.4A，I2 额＝
＝1A，因串联电路中各处的电流相等，
且要使其中一只小灯泡正常发光，所以，电路中的电流 I＝0.4A，此时 L1 两端的电压为 4V，
由图象可知，L2 两端的电压 U2＝1V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时
电源的电压：U′＝U1 额 U2＝4V 1V＝5V，灯泡 L2 消耗的功率：P2′＝U2I＝1V×0.4A ＝0.4W，则 P2：P2′＝3.6W：0.4W＝9：1。
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【点睛】（1）小灯泡 L2 正常发光时的电压和额定电压相等，根据 P＝ 求出其电阻；（2） 当电源电压调至 4V 时，闭合 S1、S2，断开 S3，L1 与 L2 并联，根据并联电路的电压特点和 额定电压下灯泡正常发光可知此时 L1 的电功率，由图乙可知通过 L2 的电流，根据 P＝UI 求出灯泡 L2 消耗的功率，根据电路中总功率等于各用电器功率之和求出此时电路消耗的总 功率；（3）当闭合 S3，断开 S1、S2 时，L1 与 L2 串联，根据 P＝UI 求出 L1 正常发光时的 电流，然后与 L2 正常发光时的电流相比较确定电路中的最大电流，根据图象读出 L2 两端的 电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据 P＝UI 求出此时灯泡 L2 消耗的功率， 然后求出 P2 与 P2′之比。
1．如拔图高所示的电路中，电源电压保持不变，灯 L 标有“12V12W”的字样，
，当 、
都闭合时。电流表示数为 电源电压；
这时灯 L 正常发光 忽略温度对灯丝电阻的影响 ，求：
电阻 的阻值；
若将开关 、 都断开。此时灯 L 实际消耗的功率是多少？
【答案】 12V；
； 3W。
【解析】（1）当 S1、S2 都闭合时，L 与 R1 并联，R2 短路，电流表测干路电流，灯正常发
光 ，所以电源电压 U＝UL ＝ 12V；（2）当开关都闭合时，灯泡正常发光，所以通过灯泡
中的电流为额定电流；即灯泡的额定电流：IL＝
＝1A，由并联电路的电流和电压规
律可得：I1＝I?IL＝1.2A?1A＝0.2A,U＝U1＝UL,故 R1 的阻值：R1＝
＝60Ω；
(2)当开关都断开时,灯泡与 R2 串联。灯泡的电阻：RL＝
＝12Ω，电路中的
电流：I′＝
＝0.5A，灯泡的实际功率：P 实＝I′2RL＝0.5A×0.5A
×12Ω＝3W.
【点睛】（1）当 S1、S2 都闭合时，L 与 R1 并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各
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支路两端的电压相等和额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压；（2）当 S1、S2 都闭合时， 根据 P＝UI 求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过 R1 的电流，根据欧姆 定律求出 R1 的阻值；（3）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，将开关 S1、S2 都断开时，L 与 R2 串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据 P＝I2R 求出此时灯 L 实际消 耗的功率。 2．一只标有“6V、3W”的小灯泡，接在如图所示的电路中，设电源电压和灯丝电阻均不变， 求： （1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？ （2）当滑动变阻器连入电路中的电阻为 6Ω时，闭合开关后小灯泡恰能正常发光，求电源 电压是多少？ （3）如果换一电源及额定电压为 8V 的灯泡，当闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 滑到中点 c 时，灯泡正常发光，此时灯泡的电功率为 P，当滑片 P 滑到 b 端时，灯泡的实际功率为 P′， 已知 P：P′=16：9，求所换电源的电压？（设所换电源电压和灯丝电阻均不变 ）
【答案】（1）12Ω （2）9V （3） V 【解析】
试题分析：(1)根据
得：
(2)根据 P=UI 得
∵ R=R1+R2 ∴R=12Ω+6Ω=18Ω
由
得： U=IR=0.5A×18Ω=9V
(3)设电源电压为 U，滑动变阻器的最大阻值为 R 滑，灯丝的阻值为 R 灯。
根据题意可得： ∵P：P′=16：9
①
Pˊ
②
∴①÷②可解得 R 灯=R 滑 又∵
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联立可解得 3．如图所示，是电路元件甲和标有“2.5V 1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的 图象。若把甲和乙并联后接在电压为 2V 的电源两端，电路的总功率是_____W；若把甲和乙 串联在电源电压为 3V 的电路中，乙的实际功率是_____W；若把乙和“3V 3W”的灯泡 L（灯 丝电阻不变）串联在电源两端，在保证电路元件安全的情况下，电源电压最大为_____V。 【答案】 1.2 0.4 4 【解析】把甲和乙并联后接在电压为 2V 的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相 等，所以,两元件两端的电压 U 甲＝U 乙＝2V，由图象可知,通过两元件的电流分别为 I 甲＝ 0.4A,I 乙＝0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流： I＝I 甲+I 乙＝0.4A+0.2A＝0.6A，电路的总功率：P＝UI＝2V×0.6A＝1.2W；把甲和乙串联 在电源电压为 3V 的电路中时，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和， 所以,由图象可知,当电路中的电流 I′＝0.2A,U′甲＝1V,U′乙＝2V 时满足 U′甲+U′乙＝ U， 此时乙的实际功率：P 乙＝U′乙 I′＝2V×0.2A＝0.4W；若把乙和“3V 3W”的灯泡 L(灯丝 电阻不变)串联在电源两端，由 P＝UI 可得，两灯泡的额定电流分别为：
I 乙＝
＝0.5A,IL＝
＝1A，由 I＝ 可得，灯泡 L 的电阻：RL＝
＝3Ω；
因串联电路中各处的电流相等，所以,在保证电路元件安全的情况下,电路的最大电流 I 大＝ I 乙＝0.5A,此时乙灯泡两端的电压 U 乙＝2.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电路两端的最大电压：U 大＝I 大 RL+U 乙＝0.5A×3Ω+2.5V＝4V
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