第9期 测量电压（答案第11期）-【数理报】2021-2022学年中考物理（沪科版）

书 探究一：电池组的电压 小君发现老师给大家演示实验时，往往用两节或三 节干电池串联起来供电，却从来不把几节干电池并联起 来供电．他想这里面肯定有奥秘，是不是串联和并联电 池组提供的电压不一样呢？于是他买来三节１号干电 池，跟老师借了电压表，与同学明明一起探究串、并联电 池组的电压特点．他们按下面的步骤进行了测量： （１）先用电压表测量了一节１号干电池两端的电压 是１．５Ｖ； （２）把两节１号干电池串联起来，用电压表测出该 干电池组提供的电压是３Ｖ； （３）把三节１号干电池串联起来，用电压表测出该 干电池组提供的电压是 Ｖ； （４）把两节１号干电池换成并联方式，用电压表测 出该并联干电池组的电压，发现仍然是１．５Ｖ； （５）他俩怀疑是不是自己测错了，又把三节１号干 电池并联起来，测量它们提供的电压，发现电压表示数 还是１．５Ｖ． 根据小君和明明的实验结果可得出：同样规格的干 电池串联后的电压等于各串联干电池电压的 ； 同样规格的干电池并联后的电压等于 的 电压． 解析：从他们的前两步实验看出，一节干电池提供 的电压为１．５Ｖ，两节干电池串联时提供了３Ｖ电压，以 此类推，三节干电池串联时提供的电压应该是４．５Ｖ，即 同样规格的干电池串联后的电压等于各串联干电池电 压的和；干电池组并联时，无论两节还是多节并联，他们 测得的结果都等于１．５Ｖ，这就说明了无论几节干电池 并联在一起，提供的电压都只是一节干电池的电压． 答案：４．５　和　一节干电池 探究二：串联电路的电压规律 小君是个爱思考的学生，他发现把两个规格不同的 小灯泡串联接入电路时，虽然测出它们的电流相等，可 它们的亮度却是不同的，那么这是不是跟小灯泡两端的 电压有关呢？两个小灯泡两端的电压是否相同？它们两 端的电压跟总电压之间存在着怎样的关系？ 于是他与明明设计了如图１所示的电路图进行探 究．测量步骤如下： ①选用两个不同规格的小灯泡，组成串联电路，按 照图１甲、乙、丙，用电压表分别测出Ｌ１两端的电压Ｕ１、 Ｌ２两端的电压Ｕ２、串联后的总电压Ｕ． ②换用另外两个不同规格的小灯泡重复步骤①． ③换两个规格相同的小灯泡，再次重复步骤①． 测量结果如下表所示： 实验 次数 Ｌ１两端电压 Ｕ１／Ｖ Ｌ２两端电压 Ｕ２／Ｖ 总电压 Ｕ／Ｖ １ １．２ １．８ ３．０ ２ ２．１ ０．９ ３．０ ３ １．５ １．５ ３．０ 请你分析他们所测的实验数据，回答以下问题： （１）明明由第３次实验的数据得出了“串联电路各 部分电压相等”这个结论．你觉得他这个结论一定成立 吗？如果不一定，请把该结论成立的条件补充完整： ． （２）串联电路的电压规律：串联电路的总电压等于 ． 解析：（１）“串联电路各部分电压相等”是有条件限 制的，从他们的实验结果就能看出，当两个规格不同的 小灯泡串联时，它们两端电压不相等，只有两个小灯泡 规格相同时，两个小灯泡两端的电压才相等． （２）三次实验数据表明，串联电路的总电压等于各 用电器两端电压之和． 答案：（１）不一定．应该补充的条件是串联的用电 器规格相同时． （２）各用电器两端电压之和 探究三：并联电路的电压规律 知道了串联电路的电压规律后，明明又有了新问 题：“小君，为什么家里的用电器都是并联的呢？我觉得 肯定跟电路的电压规律相关，我们再来探究一下并联电 路的电压规律吧．”于是，两人又进行了如下的探究． 明明先按图２甲所示的电路图连成了图２乙的实物 图（电压表尚未连接）． （１）小君一眼就看出了明明连接的错误，并指出如果 直接闭合开关将出现 （选填“开路”或“短路”）现 象，灯泡Ｌ１、Ｌ２都不会亮，还可能会烧坏 ． （２）小君只更改了跟四个接线柱 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ相连的 某根导线的一端，就使电路连接正确了．他的做法可能 是 （写出 一种即可）． （３）接下来，他们按图２丙所 示电路图连接了两个电压表，闭合 开关后，电压表Ｖ１的示数如图３所 示，则灯泡 Ｌ１两端的电压 Ｕ１ ＝ Ｖ；电压表 Ｖ的示数 Ｕ＝ Ｖ． （４）若把电压表 Ｖ１改为与灯泡 Ｌ２并联，其示数 （选填“有”或“没有”）变化． 解析：（１）图２乙中闭合开关后，电流从正极流出沿 导线②、导线ＡＣ、导线①就直接回到负极，没有经过任 何用电器，这造成了电源的短路，可能烧坏电源或导线． （２）把导线 ① 连接接线柱 Ｃ的一端改接到 Ｄ或 Ｂ（或将导线②连接接线柱Ａ的一端改接到Ｂ或Ｄ），两 个小灯泡就并联接入电路了． （３）图３读得电压表Ｖ１示数为２．５Ｖ，即Ｌ１两端的 电压为２．５Ｖ；并联电路各支路两端电压都相等，且等于 电源电压，所以电压表Ｖ示数也是２．５Ｖ． （４）把电压表改为与灯泡Ｌ２并联，其示数不变． 答案：（１）短路　电源（或导线） （２）将导线 ① 连接接线柱 Ｃ的一端改接到 Ｄ或 Ｂ（或