三、串、并联电路的电流、电压规律
| 类型 | 串联电路 | 并联电路 |
| --- | --- | --- |
| 电路图 | | |
| 电流规律 | $I_{总}=$ | $I_{总}=$ |
| 电压规律 | $U_{总}=$ | $U_{总}=$ |

1. 串联电路电流规律：各处电流相等，$I_{总}=I_1=I_2$
2. 并联电路电流规律：干路电流等于各支路电流之和，$I_{总}=I_1+I_2$
3. 串联电路电压规律：总电压等于各部分电路两端电压之和，$U_{总}=U_1+U_2$
4. 并联电路电压规律：各支路两端电压相等，等于电源电压，$U_{总}=U_1=U_2$

【分析】
要解决本题，需牢记串、并联电路的电流和电压基本规律：串联电路电流处处相等，总电压等于各部分电路电压之和；并联电路干路电流等于各支路电流之和，各支路两端电压相等且等于总电压。根据这些规律对应填写各空即可。
【解析】
1. 串联电路电流规律：串联电路电流只有一条路径，各处电流大小相等，因此总电流$I_{总}=I_1=I_2$；
2. 并联电路电流规律：并联电路有多条支路，干路电流等于各支路电流之和，因此总电流$I_{总}=I_1+I_2$；
3. 串联电路电压规律：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和，因此总电压$U_{总}=U_1+U_2$；
4. 并联电路电压规律：并联电路各支路两端电压相等，且等于电路总电压，因此总电压$U_{总}=U_1=U_2$。
【答案】
串联电流：$I_1=I_2$；并联电流：$I_1+I_2$；串联电压：$U_1+U_2$；并联电压：$U_1=U_2$
【知识点】
串并联电路电流规律、串并联电路电压规律
【点评】
本题为电学基础题，考查串、并联电路的核心电流、电压规律，是后续电学计算的必备基础，需准确区分并牢记串并联电路的规律差异。
【难度系数】
0.2

教材图片解读
命题点1 用铅笔芯控制小灯泡的亮度

图16-F-1
如图16-F-1所示的铅笔芯变阻器，左端导线夹固定，当右端导线夹向左移动时，灯泡的亮度会（选填“变亮”“变暗”或“不变”），这说明了导体的长度越长，电阻（选填“越大”“越小”或“不变”），利用这个原理可以制成来改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流。

1.变亮
2.越大
3.滑动变阻器

【分析】
要解决这道题，需先明确铅笔芯变阻器的工作原理：它通过改变接入电路中铅笔芯的长度来改变电阻。当右端导线夹左移时，先判断接入电路的铅笔芯长度变化，再结合电阻与长度的关系、欧姆定律分析电流和灯泡亮度的变化，最后联系实际应用得出结论。
【解析】
1. 当右端导线夹向左移动时，接入电路的铅笔芯长度变短，铅笔芯的电阻减小；电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路中的电流会增大；灯泡的亮度由实际功率决定，灯泡电阻不变，由$P=I^2R$可知，电流增大时灯泡实际功率变大，因此灯泡亮度变亮。
2. 实验中，当铅笔芯接入电路的长度越长时，电路电流越小，灯泡越暗，说明导体的长度越长，电阻越大。
3. 这种通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的装置，就是滑动变阻器，可用于改变电路中的电阻，进而改变电路中的电流。
【答案】
变亮；越大；滑动变阻器
【知识点】
电阻与长度的关系；滑动变阻器原理
【点评】
本题结合教材图片考查滑动变阻器的原理及应用，属于基础题型，侧重考查学生对电阻影响因素和滑动变阻器工作原理的理解，难度较低。
【难度系数】
0.7

命题点2 滑动变阻器的应用

如图16-F-2所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。当电流表示数越小时，滑动变阻器连入电路的阻值（选填“越大”或“越小”），说明油箱内油量（选填“越多”或“越少”）。$R_0$在电路中起的作用。

1.越大
2.越少
3.保护电路

【分析】
要解决这道题，需结合欧姆定律和滑动变阻器的工作原理分析：首先明确电路结构，R与R₀串联，电流表测电路电流；根据欧姆定律，电源电压不变时，电流与总电阻成反比，由此可判断电流大小对应的滑动变阻器阻值变化；再结合浮子与滑杆的联动关系，分析油量变化对滑动变阻器阻值的影响；最后根据电路特点分析R₀的作用。
【解析】
1. 电流与滑动变阻器阻值的关系：电路中R与R₀串联，电源电压U不变，根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R + R_0} $，当电流I越小时，总电阻 $ R + R_0 $ 越大，由于R₀是定值电阻，因此滑动变阻器连入电路的阻值R越大。
2. 油量与滑动变阻器阻值的关系：油箱内油量越少时，浮子位置越低，滑杆绕固定轴O转动，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长，导致R阻值变大，电路电流变小，因此电流越小对应油箱内油量越少。
3. R₀的作用：若滑动变阻器R的阻值为0，电路会发生电源短路，R₀的存在可限制电路中的电流，避免短路，起到保护电路的作用。
【答案】
越大；越少；保护电路
【知识点】
欧姆定律；滑动变阻器应用；电路保护
【点评】
本题结合油箱油量测定的实际场景，考查欧姆定律和滑动变阻器在电路中的应用，将物理知识与生活实际结合，难度适中，需理清元件联动关系和电路作用。
【难度系数】
0.7

实验一 探究串、并联电路的电压规律
(1)发现问题,提出问题:家用电器通常都要并联后接在电路中,而节日小彩灯常常既有串联,又有并联,它们为什么不像家用电器那样,全部并联起来呢?在串、并联电路中电压有什么规律?
(2)猜想与假设:串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压;并联电路中,各支路用电器两端的电压与电源两端电压。
(3)实验器材:电池组、导线、小灯泡、开关、。
(4)实验电路图:如图16-F-3所示。

(5)设计实验:探究串、并联电路中电压的特点,需要将表和被测电路联进行测量。如图甲所示,分别测出A与B、B与C以及A与C之间的电压进行比较;如图乙所示,分别测出AB、CD两段电路两端的电压,并和电源电压进行比较。
(6)实验步骤
①a.探究串联电路中AB、BC、AC三处的电压关系,可将电压表分别并联在AB、BC、AC三处,测出电压$U_{AB}$、$U_{BC}$、$U_{AC}$的大小,进行比较。
b.换不同型号的灯泡重复测量图甲中AB、BC、AC三处的电压,测出电压$U_{AB}$、$U_{BC}$、$U_{AC}$的大小,记录在数据表格1中,并进行比较。
②a.探究并联电路中AB、CD、电源三处的电压关系,可将电压表分别并联在AB、CD、电源处,测出电压$U_{AB}$、$U_{CD}$、$U_{电源}$的大小,进行比较。
b.换不同型号的灯泡重复测量图乙中AB、CD、电源三处的电压,测出电压$U_{AB}$、$U_{CD}$、$U_{电源}$的大小,记录在数据表格2中,并进行比较。
(7)实验结论
①串联电路:电源两端的电压各部分电路两端电压之和,用公式表示为。
②并联电路:各支路两端的电压与电源电压,用公式表示为。
(8)评估交流
①某同学在做实验时,用电压表测量小灯泡两端的电压,发现指针向表盘左侧没有刻度的方向偏转,这是因为将电压表的;改接过来后,闭合开关发现指针又向表盘右侧无刻度处偏转,这是因为,应该。
②实验结束后,小芳认为用电器两端的电压若相等,则用电器之间一定是并联的。请用所学知识帮助小芳分析她的错误之处:。
(9)拓展:串联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压;并联电池组两端的电压每节电池两端的电压。

(2)之和 相等
(3)电压表
(5)电压 并
(7)①等于 $U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$ ②相等 $U_{电源}=U_{AB}=U_{CD}$
(8)①正、负接线柱接反了 选择的测量范围小了 换用最大测量值较大的测量范围
②在串联电路中,若用电器的规格完全相同,则用电器两端的电压也相等
(9)之和 等于

【分析】本题围绕探究串、并联电路的电压规律实验设置问题，需结合实验目的、器材选择、电压表使用规则、串并联电压规律及实验故障分析等知识点解答。解题时，先回忆串并联电路电压的基本规律，明确电压表需并联在被测电路两端、正负接线柱要接正确、量程要合适，再分析实验中常见故障的原因，以及特殊电路（如串联规格相同的用电器）的电压特点。
【解析】
(2) 根据串并联电路电压的基本规律，串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和，并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端电压相等，故依次填“之和”“相等”。
(3) 实验需要测量电路两端的电压，因此缺少的器材是电压表。
(5) 测量电压需使用电压表，根据电压表的使用规则，电压表要与被测电路并联，故依次填“电压”“并”。
(7) ①串联电路中，电源两端的电压等于各部分电路两端电压之和，公式为$U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$；②并联电路中，各支路两端的电压与电源电压相等，公式为$U_{电源}=U_{AB}=U_{CD}$。
(8) ①电压表指针向左侧无刻度处偏转，是因为电压表的正、负接线柱接反了；指针向右侧无刻度处偏转，是因为选择的测量范围（量程）太小，应换用最大测量值更大的量程。②在串联电路中，若用电器的规格完全相同，用电器两端的电压也相等，因此小芳的观点错误。
(9) 串联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压之和；并联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压。
【答案】
(2)之和；相等
(3)电压表
(5)电压；并
(7)①等于；$U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$；②相等；$U_{电源}=U_{AB}=U_{CD}$
(8)①正、负接线柱接反了；选择的测量范围小了；换用最大测量值较大的测量范围；②在串联电路中，若用电器的规格完全相同，则用电器两端的电压也相等
(9)之和；等于
【知识点】串并联电路电压规律、电压表的使用、电学实验故障分析
【点评】本题是初中电学基础实验题，全面覆盖了探究串并联电路电压规律的实验核心内容，包括猜想假设、器材选择、操作要求、实验结论、故障分析等，注重基础知识点的应用，适合巩固电学实验的关键内容。
【难度系数】0.5