体验:小彩灯的连接
老师上课时拿来一种节日小彩灯,是由多个小灯泡组成的,如图所示。若每个小彩灯上标注的正常工作电压是10 V,则应将几个小彩灯串联接在家庭电路两端?

22个小彩灯串联接在家庭电路中。

【分析】
要解决这个问题，需明确两个核心：一是家庭电路的电压为220V，属于常识性知识点；二是串联电路具有分压特性，总电压等于各串联用电器两端电压之和。由于小彩灯的额定电压为10V，要让每个小彩灯都正常工作，必须将它们串联，通过串联分压使总电压等于所有小彩灯的电压之和，因此用家庭电路电压除以单个小彩灯的额定电压，即可得到需要串联的小彩灯数量。
【解析】
家庭电路的电压U=220V，串联电路总电压等于各用电器两端电压之和，设需要串联的小彩灯数量为n，每个小彩灯的额定电压为U额=10V，根据串联电压规律可得：U = n×U额，代入数据计算：n = U/U额 = 220V ÷ 10V = 22个。
【答案】
22个小彩灯串联接在家庭电路中。
【知识点】
串联电路电压规律，家庭电路电压
【点评】
本题结合生活中的节日小彩灯场景，考查串联电路分压规律的简单应用，属于基础电学应用题，难度较低，只要掌握家庭电路电压常识和串联电压特点即可解答。
【难度系数】
0.8

学习任务一 串联电路的电压规律
|实验探究|
探究串联电路的电压规律
[实验思路]
1.选用（选填“相同”或“不同”）规格的小灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$连接电路。根据电压选择电压表的测量范围。
2.将电压表的两端分别连接$A$与$B$、$B$与$C$、$A$与$C$，测量电压$U_{AB}$、$U_{BC}$、$U_{AC}$。
3.改变两个小灯泡的，重做上述实验。

[实验过程]
1.根据电路图连接电路，闭合开关，测出$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$和电源两端的电压并记录。
2.实验数据

[实验结论]
串联电路中电源两端电压。
|探究归纳|
1.串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和，即$U=U_1+U_2+U_3+\dots+U_n$。
2.采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有普遍性，防止偶然性。
3.换用不同规格的小灯泡时，需要先。
4.电压表与待测用电器，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。
5.串联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压之和。

1.不同 电源
3.规格
实验结论：等于各用电器两端电压之和
3.断开开关
4.并联

【分析】
要解答本题，需结合串联电路电压规律的实验设计逻辑、电压表的使用规则及实验操作规范分析：
1. 选用不同规格的小灯泡是为了避免实验偶然性，使结论更具普遍性；电压表量程需根据电源电压选择，因为电源电压是电路总电压，据此确定合适量程。
2. 改变小灯泡规格进行多次实验，目的是获取多组数据，总结普遍规律。
3. 串联电路的核心结论是电源总电压等于各用电器两端电压之和。
4. 更换电路元件时，必须先断开开关，保证电路安全，防止短路或触电。
5. 电压表的使用要求是与待测用电器并联，电流正进负出。
【解析】
1. 探究串联电路电压规律时，为避免偶然性、使结论具有普遍性，应选用不同规格的小灯泡；电压表测量范围根据电源电压选择，因为电源电压是电路的总电压，据此确定量程。
2. 为多次实验获取多组数据，需改变小灯泡的规格，重复实验。
3. 串联电路中，电源两端电压等于各用电器两端电压之和，这是实验得出的结论。
4. 换用不同规格小灯泡时，必须先断开开关，防止操作过程中发生短路或触电事故，保证电路安全。
5. 电压表的使用规则是与待测用电器并联，电流从正接线柱流入、负接线柱流出，这是电压表的基本使用要求。
【答案】
1. 不同；电源
3. 规格
实验结论：等于各用电器两端电压之和
3. 断开开关
4. 并联
【知识点】
串联电路电压规律、电压表的使用、实验探究的普遍性原则
【点评】
本题是串联电路电压规律的基础实验题，围绕实验设计、操作规范、结论总结等核心内容展开，考查学生对电学实验基础知识点的掌握，注重实验思维的培养，是电学学习的重点基础题型。
【难度系数】
0.6

例1 (广东中考)探究串联电路中电压的规律。

(1)根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整。
(2)连接电路时，开关应处于状态。
正确连接电路后，闭合开关，若灯$L_2$断路，则$L_1$两端（选填“有”或“无”）电压。
(3)用电压表分别测出电压$U_{AB}$、$U_{BC}$和$U_{AC}$。其中测$U_{AB}$时，电压表的示数如图丙所示，示数为V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验，数据记录如下表所示。

①分析表中数据，得到初步结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压。
②为使结论更具普遍性，小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外，还可以。

(1)
(2)断开 无
(3)1.2
①之和
②改变电源电压并多次实验

【分析】
本题是探究串联电路中电压规律的实验题，解题思路如下：
1. 第(1)问需按串联电路连接要求，将L2接入电路使两灯串联，完成电路连接；
2. 第(2)问连接电路时开关需断开，避免短路损坏器材；若L2断路，电路无电流，L1两端无电压；
3. 第(3)问先确定电压表量程和分度值读数，再分析数据得出串联电压规律；为使结论普遍，需多次实验，可通过改变电源电压等方式实现。
【解析】
(1) 连接电路时，将L2的左端接线柱与电源负极接线柱相连，使L1、L2串联，电压表并联在被测电路两端，完成电路连接；
(2) 连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；当灯L2断路时，电路为断路状态，无电流通过L1，因此L1两端无电压；
(3) 电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，示数为1.2V；①分析表中数据，U_AC = U_AB + U_BC，可得串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；②为使结论更具普遍性，除更换不同规格用电器外，还可以改变电源电压并多次实验。
【答案】
(1)
(2)断开；无
(3)1.2；①之和；②改变电源电压并多次实验
【知识点】
串联电路电压规律；电路连接操作；电压表的使用
【点评】
本题围绕串联电路电压规律的探究展开，考查电路连接、实验操作规范、电压表读数、实验结论归纳及实验普遍性探究，是电学实验的基础题型，注重对学生实验能力的考查。
【难度系数】
0.6