物理九年級全冊第1節(jié) 電壓學(xué)案及答案

這是一份物理九年級全冊第1節(jié) 電壓學(xué)案及答案，共9頁。學(xué)案主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)重點，學(xué)習(xí)難點，自主預(yù)習(xí)，合作探究，學(xué)生實驗，精講點撥，歸納整理等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1. 能正確將電壓表接入待測電路，能畫出相應(yīng)的電路圖。
2. 能正確使用電壓表測量串、并聯(lián)電路中用電器兩端的電壓， 進一步練習(xí)連接電路和使用電壓表的技能。
3. 能通過實驗探究，歸納總結(jié)串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律。
【學(xué)習(xí)重點】
探究“串聯(lián)電路的電壓規(guī)律”的實驗設(shè)計、如何觀察記錄、如何分析并得出結(jié)論。
【學(xué)習(xí)難點】
探究“串聯(lián)電路的電壓規(guī)律”的實驗設(shè)計、如何觀察記錄、如何分析并得出結(jié)論。
【自主預(yù)習(xí)】
閱讀教材，完成以下問題：
1. 探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律：
（1）分別把電壓表連在如圖所示電路中的AB兩點、BC兩點、AC兩點，測出燈 兩端的電壓U1、燈 兩端的電壓U2和 U。
（2）通過對實驗數(shù)據(jù)的分析可以得出：串聯(lián)電路中電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓 .
數(shù)學(xué)表達式：__________。
2. 探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律：
（1）如圖所示，燈L1與燈L2并聯(lián)，將電壓表的兩端分別連到 兩端、 兩端和 兩端，測量電壓U1、U2、U。
（2）分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓 ，都等于 。數(shù)學(xué)表達式： .
【合作探究】
探究一、串聯(lián)電路電壓的規(guī)律
【學(xué)生實驗】探究串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系
（1）提出問題：
如圖1所示，兩個燈泡串聯(lián)后接在電源兩端，兩燈泡兩端的電壓與電源兩端電壓有什么關(guān)系？
（2）猜想與假設(shè)
猜想1：串聯(lián)電路中的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和。
猜想2：串聯(lián)電路中的總電壓與各用電器兩端的電壓相等。
猜想3：……
圖1 圖2
（3）設(shè)計實驗
①設(shè)計實驗電路并畫出電路圖，如圖2所示。
②選用 （相同/不同）規(guī)格的小燈泡L1、L2連接電路。根據(jù) 電壓選擇電壓表的量程。
③將電壓表的兩端分別連到 、 、 ，測量電壓U1、U2、U。
④改變兩個小燈泡的 ，重做上述實驗。
（4）進行實驗
①根據(jù)電路圖連接電路，閉合電鍵，測出AB兩點間（即L1兩端）的電壓并記錄；
②根據(jù)電路圖連接電路，閉合電鍵，測出BC兩點間（即L2兩端）的電壓并記錄；
③根據(jù)電路圖連接電路，閉合電鍵，測出AC兩點的電壓（電源兩端電壓）并記錄；
④實驗數(shù)據(jù)
實驗次數(shù)
L1兩端電壓
UAB/V
L2兩端電壓UBC/V
電源兩端電壓UAC/V
1
1.8
1.2
3.0
2
1.1
1.9
3.0
3
1.4
1.6
3.0
（5）分析論證
通過對實驗數(shù)據(jù)的分析可得出結(jié)論：串聯(lián)電路中電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓 。
數(shù)學(xué)表達式： 。
（6）交流與評估
①采用不同規(guī)格的小燈泡多次測量的目的是使實驗結(jié)論具有 ，防止偶然性。
②換用不同規(guī)格的小燈泡時，各小燈泡兩端的電壓 發(fā)生改變，但電源兩端的電壓(總電壓）是不變的。
2. 串聯(lián)電池組的電壓
（1）做一做
把一節(jié)干電池的負極和另一節(jié)干電池的正極連在一起組成電池組。分別測量每節(jié)干電池兩端的電壓，然后測量這個電池組的電壓。它們之間有什么關(guān)系？
2節(jié)干電池串聯(lián)，電池組電壓為U= V；3節(jié)干電池串聯(lián)，電池組電壓為U= V。
（2）結(jié)論：串聯(lián)電池組兩端的電壓等于每節(jié)電池兩端電壓 ，即U= （n為電池節(jié)數(shù)）
【例題1】如圖所示，用電壓表分別測量L1兩端的電壓U1、L2兩端的電壓U2以及L1、L2串聯(lián)的總電壓U，請根據(jù)表盤讀數(shù)回答下列問題：
（1）L1兩端的電壓U1是多大？
（2）L2兩端的電壓U2是多大？
（3）L1、L2串聯(lián)的總電壓U是多大？
（4）電源電壓是多大？
【例題2】小順利用圖1所示電路“探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律”。
（1）在圖1畫出電壓表，使其測AB間的電壓________。
（2）選擇器材進行實驗時，L1與L2的規(guī)格要不同的，目的是_______。
（3）連接好電路后，閉合開關(guān)，若兩燈均不亮，電壓表示數(shù)為零，則電路故障可能是________。（假設(shè)故障只發(fā)生在燈L1或L2處）
（4）更換不同規(guī)格的燈泡進行實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)如表格所示，分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：在串聯(lián)電路中________。
探究二、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
1. 實驗探究：探究并聯(lián)電路各支路用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系。
（1）提出問題
如圖1兩個燈泡并聯(lián)后接在電源兩端，各支路用電器兩端的電壓與電源兩端的電壓有什么關(guān)系？
（2）猜想與假設(shè)
猜想1：并聯(lián)電路各支路兩端的電壓之和等于電源兩端的總電壓；
猜想2：并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，并等于電源兩端的總電壓；
猜想3：……
圖1 圖2

（3）設(shè)計實驗
①設(shè)計實驗電路并畫出電路圖（圖2所示）。
②選用 （相同/不同）規(guī)格的小燈泡L1、L2連接電路。根據(jù) 電壓選擇電壓表的量程。
③將電壓表的兩端分別連到 兩端、 兩端和 兩端，測量電壓U1、U2、U。
④改變兩個小燈泡的 ，重做上述實驗。
（4）進行實驗
①測燈L1兩端的電壓并記錄；②測燈L2兩端的電壓并記錄；③測電源兩端電壓并記錄。
④實驗數(shù)據(jù)
實驗
次數(shù)
L1兩端電壓
U1/V
L2兩端電壓
U2/V
電源兩端電壓U/V
1
2.9
2.9
2.9
2
2.8
2.8
2.8
3
2.8
2.8
2.8

（5）分析論證
通過對實驗數(shù)據(jù)的分析可得出結(jié)論：并聯(lián)電路中電源兩端電壓與各支路用電器兩端電壓 。數(shù)學(xué)表達式： 。
（6）交流與評估
①當(dāng)電路中有多個用電器并聯(lián)時，此結(jié)論仍然成立，表達式為U1=U2=U3=…=Un=U。
②當(dāng)把幾節(jié)相同的新干電池并聯(lián)時，并聯(lián)電池組兩端的電壓等于一節(jié)干電池兩端的電壓，即
U=U1=1.5 V。
③采用不同的方法多次進行實驗的目的是得出普遍規(guī)律，防止結(jié)論的偶然性。
【例題3】為探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，實驗室提供的器材有：干電池組（電壓約為3V）、電壓表、多個小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲中把電路連接完整，要求電壓表測量燈L1兩端的電壓；
（2）實驗中，某小組分別測出燈L1、L2兩端的電壓和并聯(lián)電路的總電壓，電壓表的示數(shù)都相同，如圖乙所示，其值為_______V。根據(jù)這組數(shù)據(jù)，該小組得出并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律為：并聯(lián)電路總電壓與各用電器兩端的電壓_______；
【精講點撥】
1. 采用不同規(guī)格的小燈泡多次測量的目的是使實驗結(jié)論具有普遍性，防止偶然性。換用不同規(guī)格的小燈泡時，各小燈泡兩端的電壓會發(fā)生改變，但電源兩端的電壓（總電壓）是不變的。
2. 串聯(lián)電池組兩端的電壓等于每節(jié)電池兩端電壓之和，即U=1.5V×n（n為電池節(jié)數(shù)）。
3. 當(dāng)電路中有多個用電器并聯(lián)時，此結(jié)論仍然成立，表達式為U1=U2=U3=…=Un=U。
4. 當(dāng)把幾節(jié)相同的新干電池并聯(lián)時，并聯(lián)電池組兩端的電壓等于一節(jié)干電池兩端的電壓，即U=U1=1.5 V。
【歸納整理】
第2節(jié) 串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律

【課堂練習(xí)】
1. 如圖1所示一種節(jié)日小彩燈是由多個小燈泡組成的，若每個小彩燈上標(biāo)注的正常工作電壓是9V，則應(yīng)將______個小彩燈______（填“串”或“并”）聯(lián)接在家庭電路兩端。測得第一個燈泡的電流為0.2A，第5個燈泡的電流為______A。
圖1 圖2
2. 在如圖2所示的電路中，電源電壓是6 V，電壓表示數(shù)是2 V，電壓表測的是燈 _____兩端的電壓，燈L1兩端的電壓為 _____V．
3. 一個電動機工作時，要求電源電壓是6V。如果用干電池作電源，需要_____節(jié)_____聯(lián)起來。
4．在“探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”的實驗中，連接電路如圖所示，要求用電壓表測L2兩端的電壓．圖中只有一根導(dǎo)線連錯了，請你在連錯的導(dǎo)線上畫“×”，并畫出正確的電路連接______．
5. 如圖所示，在探究“串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系”的實驗中，用電壓表測得U1=3V，U2=3V，U=6V，在表格中記錄數(shù)據(jù)后，下一步應(yīng)該做的是（ ）
A．整理器材，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論
B．改變電源電壓，再測出幾組電壓值
C．對換L1和L2的位置，再測出一組電壓值
D．換用不同規(guī)格的小燈泡，再測出幾組電壓值
6. 如圖所示，一個有蓋的木盒，盒蓋上可看到兩只燈泡和一個開關(guān)（導(dǎo)線的連接和電源隱藏在盒內(nèi)），開關(guān)閉合，下列說法不正確的是（ ）
A．如果兩燈都亮，兩燈可能是串聯(lián)，也可能是并聯(lián)
B．若用電壓表測得兩燈的電壓相等，則兩燈一定是并聯(lián)
C．若用電壓表測得兩燈的電壓不相等，則兩燈一定是串聯(lián)
D．若用電流表測量通過兩燈的電流不相等，則兩燈一定是并聯(lián)
7．在“探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”的實驗中：
（1）根據(jù)圖甲連接電路，與B點相連的是電壓表的 ___接線柱；
（2）閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，此時電壓表的示數(shù)為 ___V；為了使實驗結(jié)果更準確，接下來應(yīng)該：斷開開關(guān)，_____；
（3）調(diào)整后，再次閉合開關(guān)，測量電壓UAB、UBC和UAC ，把實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。分析表格得結(jié)論：串聯(lián)電路中，____。（寫出UAB、UBC和UAC之間的關(guān)系式即可）
8. 在“探究并聯(lián)電路電壓規(guī)律”的實驗中，小明使用了兩個規(guī)格相同的燈泡。
（1）如圖甲，小明已完成部分電路連接，閉合開關(guān)，燈泡L1、L2的發(fā)光情況是 ______________，電壓表 _____（選填“有”或“無”）示數(shù)，請用筆畫線在圖中增加一條導(dǎo)線，使電路連接完整（導(dǎo)線不能交叉）；
（2）如圖乙所示電路，將電壓表正確接在a、b兩點，閉合開關(guān)后，電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則電壓表示數(shù)為 _____V；
（3）依次將電壓表改接到c、d兩點和e、f兩點，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)與（2）中電壓表示數(shù)相同，由此他得出結(jié)論：在并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓相等且等于電源電壓，此實驗 _____（選填“科學(xué)”或“不科學(xué)”），接下來應(yīng)該進行的操作是 _____。
【課后反思】本節(jié)課學(xué)習(xí)中，你有哪些收獲，還有哪些問題？
實驗次序
U1/V
U2/V
U/V
1
2.0
4.0
6.0
2
3.5
2.5
6.0
3
4.5
1.5
6.0
電路
串聯(lián)電路
并聯(lián)電路
電壓規(guī)律
電源兩端電壓等于各
用電器兩端電壓之和
電源兩端電壓與各支路
用電器兩端電壓相等
數(shù)學(xué)表達式
U＝U1+U2
U＝U1=U2
實驗次數(shù)
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.8
1.2
3.0