第14讲 电压和电压表的使用 2024年暑假 苏科版物理九年级上册

第14讲 电压和电压表的使用 [学习目标] 1. 认识电压，知道电压的单位，并会进行单位换算； 2. 理解电压的作用，了解在一段电路中产生电流，它的两端就要有电压； 3. 了解常用电源的电压值； 4. 知道电压表的符号、使用规则、读数。 5. 会正确使用电压表接入串、并联电路，并能画出相应的电路图； 6. 会分析实验数据，归纳总结串、并联电路各自电压的规律； 7. 会利用串、并联电路的电压规律解决简单问题。 1．什么是电压 ①电压作用是使电路中的自由电荷定向移动，形成电流；电源是提供电压的装置。 ②电路中获得持续电流的条件：1)电路中有电源(或电路两端有电压)；2)电路是通路。 ③说电压时，要说“某电路或AB”两端的电压(如图(1)所示，1、2两端电压或者2、3两端电压)；说电流时，要说通过“某电阻、某支路或某元件(如图(1)，通过电池的电流或者通过电阻R1的电流)”的电流。 图(1)常见电路 图(2)电压表 2．电压的单位：在国际单位制中，电压单位是伏特(简称为伏，符号是V)；电压常用单位还有：千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV) ①换算关系：1kV＝1000V，1V＝1000mV，1mV＝1000μV。 ②生活中常见电压值：一节干电池1.5V，一节蓄电池2V，家庭用电电压220V，安全电压不高于36V。 3．电压测量： ①测量仪器：电压表，符号是； ②读数时，看清接线柱上标的 量程(3V、15V两个量程) 分度值(3V量程分度值是0.1V，15V路程分度值是0.5V)； ③使用规则： 1）电压表要并联在电路中； 2）电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出，否则指针会反偏。 3）被测电压不要超过电压表的最大量程。 ④注意： a被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯，甚至烧坏电压表。 b选择量程：实验室用电压表有两个量程，0～3V和0～15V。测量时，先选大量程，若被测电压在3V～15V可测量；若被测电压小于3V则换用小的量程，若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。 考点一：电压 1．概念：电路中之所以有电流的形成是由于电路两端存在着电压，电压促使自由电荷定向移动形成电流，也就是说，电压是形成电流的原因。 之前我们把电流比作水流，水能流动是因为管道两端的水压不相同，也就是管道两端有压力差，水将从水压大的位置流向水压小的位置。为了方便理解，我们可以把电压类比为管道两端的压力差，有了电压，电流才能流动起来。就像图中的管道构成连通器，当阀门打开时，抽水机依靠不断地抽水才能维持着管道两端地压力差，电源也是通过消耗其他能量来维持正负极间有一定的电压。 2．电压的符号：U 3．单位：伏特V(国际单位)。千伏kV、毫伏mV。单位换算：1V=10-3kV=103mV 4．对电压的理解：电压是存在于两点之间的一个概念，因此，可以说某两点间的电压，某用电器两端的电压，但只说某点的电压或某用电器的电压是不规范的。 5．常见的电压：一节干电池1.5V；一节蓄电池2V；家庭电路220V；对人体安全的电压不高于36V。 注意：电池用久了，电压会降低。 考点二：电压表 1．用途：测量电路中某两点间的电压。 2．电压表的结构 3．电压表的刻度及量程 电压表刻度盘共有30个宽度均匀的小格，每一小格表示的电压为量程的。 （1）量程一：0～3V，对应刻度盘下方的数字，分度值为3÷30=0.1V； （2）量程二：0～15V，对应刻度盘上方的数字，分度值为15÷30=0.5V。 4．电压表使用注意事项： （1）使用前要检查指针是否指零，如有偏差，要用螺丝刀旋转表盘上的调零旋钮，将指针调零。 （2）需要测哪两点间的电压，就把电压表的正负接线柱接到那两点上，也就是说必须要把电压表与被测量对象并联在电路中，使电流从正接线柱流入电压表，从“—”流出，仍简记为“正进负出”。 （3）被测电压的大小不能超过电压表的量程，否则会烧坏电压表。 （4）在不确定被测电压大小范围时，一般先用大量程试触，如电压表示数在小量程范围内，再改用小量程，这样读数更为精确；如果大量程试触时指针满偏，则需更换更大量程的电压表。 （5）电压表对电流的阻碍很大，相当于断路，因此电路中可以把电压表直接连接到电源的两极测电源电压，不会烧坏电源。在分析电路串并联时，一般也把电压表当作断路处理，简化电路。 5．电压表测量对象的判断方法： （1）观察法：观察电压表与哪部分电路构成并联关系，那么它测量的就是这部分电路两端的电压。 （2）闭环法：电压表与哪部分电路可构成闭环，那么它测量的就是这部分电路两端的电压。 举例说明：如图所示电路 ①电压表V1与L1、L2构成闭环，所以V1测L1和L2串联的局部电路两端的电压。 ②电压表V2与L2、L3构成闭环，所以V2测L2和L3串联的局部电路两端的电压。 （3）延伸法：将电压表两端的连接导线端点在导线上（不能跨过用电器、电压表）延伸，能延伸到哪部分电路两端，那么它测量的就是这部分电路两端的电压。 举例说明：如图所示电路 ①S1、S3断开，S2闭合时，L1与L2串联，电压表V两端可延伸到L2两端，所以V测L2两端电压。 ②S1、S3闭合，S2断开时，L1与L2并联，电压表V两端可延伸到L1、L2和电源两端，所以V测L1、L2和电源两端电压。 6．电压表的读数： （1）确定电压表所选量程和分度值。 （2）接通电路后，看看指针向右总共偏过多少小格。 （3）小格数乘分度值即为电压表读数。 （4）如果电压表的指针没有正对某一刻度，在两个刻度之间，这时指针靠近哪个值就读哪个值。 举例说明： 7．电压表常见的非正常现象 现象 情形 开关闭合前，指针未指零 开关闭合后，指针向左偏 开关闭合前，指针未指零 开关闭合后，指针轻微偏转 开关闭合后，指针满偏 开关闭合后，指针无偏转 原因 指针未调零 “正”“负”接线柱接反了 指针未调零 量程选大了 量程选小了 ①电压表连线断开 ②电压表被短路 影响 测量结果偏小 指针弯曲，电压表损坏 测量结果偏大 读数误差大 烧坏电压表 电压表不工作 考点三：实验：探究串并联电路电压的特点 1．探究串联电路电压的特点 【实验目的】探究串联电路中各部分电压有什么关系 【实验器材】两种不同规格的灯泡各两个（L1、L2规格相同，L3、L4规格相同）、一个电压表，若干导线、两节干电池、一个开关 【实验设计】 （1）实验电路图如图所示： （2）将其中一种相同规格的灯泡L1、L2与两节电池，开关用导线串联起来，把电压表并联在电路中的A、B两点之间，测出A、B之间的电压。然后，再用同样的方法测出B、C两点，A、C两点间的电压，将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。 （3）将灯泡L2更换为另一种规格的灯泡L3，再次测量两次将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。 （4）将L1也更换为另一种规格的灯泡L4，再次测量两次将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。 各部分电压 实验序号 UAB UBC UAC 1 1.5V 1.5V 3.0V 2 1.0V 2.0V 3.0V 3 1.5V 1.5V 3.0V 【实验分析】灯泡规格相同时，，灯泡规格不同时，，但始终有。 【实验结论】在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 【注意事项】 （1）连接实验电路时，开关应断开；电压表应并联在被测电路中； （2）连接好电路后，要先用开关试触，观察电压表的指针偏转情况，确认无误后，再闭合开关，观察示数； （3）读数时，要客观、精确，视线与刻度线垂直，读数完毕，断开开关，切断电源，整理好仪器； （4）电压表的量程选择得过小，会使指针偏转过大，损坏电表；选择得过大，会使指针偏转过小，测量不准确；一般来说，选择的量程，应使指针偏转到刻度盘的之间。 2．探究并联电路电压的特点 【实验目的】探究并联电路两端的总电压跟各个支路两端电压有什么关系 【实验器材】三个不同规格的灯泡（L1、L2、L3）、若干导线、一个电压表、三节干电池、一个开关 【实验设计】 （1）实验电路图如图所示： （2）将灯泡L1、L2与两节干电池，开关用导线并联起来，把电压表并联在灯泡L1所在支路两端的A、B两点之间，测出A、B间的电压。然后，再用同样的方法测出L2所在支路两端的C、D两点之间、电源两端的，将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。 （3）将灯泡L1更换为灯泡L3，再测量一次，将测得的数据填入表格（数据仅供参考）。 （4）再增加一节干电池，再测量一次，将测得的数据填入表格（数据仅供参考） 各部分电压 实验序号 UAB UCD UEF 1 3.0V 3.0V 3.0V 2 3.0V 3.0V 3.0V 3 4.5V 4.5V 4.5V 【实验分析】更换不同的灯泡，改变电源电压，始终有。 【实验结论】在并联电路中，电路两端的总电压与各支路两端的电压相等。 考点四：电路故障分析 （1）故障分析用到的规律 ①电流表测量对象断路，电流表无示数 ②电流表被短路，电流表无示数 ③被测量对象短路，电流只经过短路路径，电压表也会被短路，电压表无示数（或者说，被测量对象短路，电压表实际测的是短路导线两端的电压，而导线两端电压近乎为0，电压表无示数） ④被测量对象断路，相当于电压表与其他用电器串联，电压表示数接近电源电压，其他用电器电压几乎为0。 （2）串联电路故障分析 电路图 灯泡 现象 电表示数 故障 L1不亮 L2亮 有示数 （比故障前大） 无示数 电源电压 L1短路 L1亮 L2不亮 有示数 （比故障前大） 电源电压 无示数 L2短路 L1不亮 L2不亮 无示数 接近电源电压 无示数 L1断路 L1不亮 L2不亮 无示数 无示数 接近电源电压 L2断路 L1不亮 L2不亮 无示数 无示数 无示数 电压表测量范围外某处断路 （3）并联电路故障分析 电路图 灯泡 现象 电表示数 故障 L1不亮 L2亮 有示数 (比故障前小) 无示数 有示数 (与相同) 电源电压 L1所在 支路断路 L1亮 L2不亮 有示数 (比故障前小) 有示数 (与相同) 无示数 电源电压 L2所在 支路断路 L1亮 L2亮 有示数 有示数 有示数 无示数 电压表两端连接线有断路 L1不亮 L2亮 有示数 无示数 有示数 无示数 A、B或 C、D间断路 L1不亮 L2不亮 示数很大 示数很大 无示数 无示数 L1短路 L1不亮 L2不亮 示数很大 无示数 示数很大 无示数 L2短路 L1不亮 L2不亮 无示数 无示数 无示数 无示数 干路某处断路 考点五：电压表连图 （1）电路图转实物图 ①电流流向法（适用于串联短路和简单的并联电路）： 根据电流走向按照电路图的元件连接顺序依次连接。 ②回路法（适用于含有多个电表的电路和混联电路）： （2）实物图转电路图 ①观察法 观察实物图元件之间的关系及顺序，直接按照串并联电路图的标准格式画出电路图。 ②回路法 典型一：电压 【例1】下列估测数据中，最符合实际情况的是 A. 一节新干电池的电压为2V B. 人体安全电压不高于36V C. 家用电冰箱正常工作时的电压为380V D. 一节新蓄电池的电压为1.5V 【例2】计算器中的电流很小，大约100μA，也就是________A；雷电是一种常见的自然现象，发生闪电时云层间电压高达1.0×106V，相当于________kV。 典型二：电压表 【例1】如图所示的电路中，要想测出L2两端的电压，连接正确的是（　　） A．B． C． D． 【例2】如图所示的电路中，闭合开关后，V1的示数是3V，V2的示数是5V。已知电源两端的电压是6V，那么L1两端的电压是___________，L2两端的电压是___________，L3两端的电压是___________。 【例2】 【变式1】 【变式1】如图所示的电路中，小灯泡L1和L2额定电压均为3V。闭合S1、S2，下列关于该电路的说法正确的是（　　） A．L2会被短路 B．电压表不能测量L1两端的电压 C．取下L1时，L2正常发光 D．只断开开关S2时，电压表有示数 典型三：串联电路的电压规律 【例1】如图所示，电源的电压为4V，闭合开关S，电压表示数为2.5V，则（ ） A．两端的电压为2.5V B．两端的电压为2.5V C．两端的电压为1.5V D．和电源的电压之和为2.5V 【例1】 【例2】 【例2】如图所示，当开关S闭合后，两只灯泡均发光，两表均有示数。过一段时间后，发现一只灯泡熄灭，电压表示数为零，电流表示数变增大。造成这种情况的原因可能是（ ） A．灯L1短路 B．灯L1断路 C．灯L2短路 D．灯L2断路 【例3】小明选用两节新电池，两个小灯泡，一个电压表来探究串联电路电压的特点。 （1）若要测量灯泡L1两端的电压，请在图甲中画出导线，补充完整实物图； （2）小明连接好电路，闭合开关前，发现电压表指针如图乙所示，出现这种情况的原因是________； （3）L1与L2 应该选择规格_______（填“相同”或“不相同”）的小灯泡，目的是________； （4）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图丙中AB两点、BC 两点及AC两点，测得数据分别是UAB=3V，UBC=0V，UAC=3V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是___________； （5）故障排除后，用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压UAB，UBC，UAC，将数据记录在下表中； 次数 AB间的电压/V BC间的电压/V AC间的电压/V 1 1.0 1.8 2.8 2 1.2 1.6 2.8 3 1.1 1.7 2.8 分析表中的数据，可得出的结论为：___________； （6）另外一位同学小红认为小明这样操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。请评价小红同学提出方案的可行性（说明理由）___________。 典型四：并联电路的电压规律 【例1】如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1和L2均发光，过了一段时间，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，则发生的故障可能是（　　） A．L1断路 B．L2断路 C．L1短路 D．L2短路 【例2】请根据图中所示的实物图，画出对应的电路图。 【变式1】已知电源电压为3V，通过灯泡L1、L2的电流分别为1A和0.5A，请根据电路图用笔画线代替导线连接实物。 1. 下列几种常见的电压中，不符合实际的是（　　） A．一节干电池两端的电压是1.5V B．家里插座电压为380V C．教室照明电路的电压是220V D．对人体的安全电压不高于36V 2. 自来水管两端水压不同，形成水流；电路两端有电压，形成电流。由比较水压形成水流得到电压形成电流，这种探究物理问题的方法叫（　　） A．类比法 B．比较法 C．转换法 D．等效法 3. 某同学用电流表测量电流时，用了如图所示的两个接线柱，则下列叙述正确的是（　　） A．电流表的量程为 B．电流表的量程为 C．电流表的量程为 D．不能用来测量电流，谈不上量程 4. 在图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（　　） A．4.8V，1.2V B．6V，1.2V C．1.2V，6V D．1.2V，4.8V 5. 如图所示，电源两端的电压恒定。断开S1、S3，闭合S2，电压表的示数为U1，电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2；断开S2，闭合S1、S3，电压表的示数为U2，电流表A1的示数为I3，电流表A2的示数为I4。下列说法中正确的是（　　） A．U1＝U2，I1＝I2 B．U1＝U2，I3＜I4 C．U1＜U2，I3＜I4 D．U1＞U2，I3＞I4 6. 在图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（　　） A．4.8V，1.2V B．6V，1.2V C．1.2V，6V D．1.2V，4.8V 7. 如图所示，在探究串联电路中的电压关系时，小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电 压分别为Uab=2V，Ubc=2V，Uac=4V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（　　） 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 D．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值 7 8 8. 图所示电路，开关闭合，两灯均发光，在甲图中L1比L2亮，在乙图中L2比L1亮，则（　　） A．A示数大于A1示数 B．A1示数大于A2示数 C．V2示数大于V1示数 D．V示数等于V1示数 9. 如图所示的实物电路由电源、开关S、两个小灯泡L1、L2和甲、乙、丙三个电表（电流表或电压表）组成。闭合开关S后，两个小灯泡L1、L2均能发光。下列关于甲、乙、丙三个电表的判断，正确的是（　　） A．甲是电压表，乙、丙是电流表 B．乙是电压表，甲、丙是电流表 C．甲是电流表，乙、丙是电压表 D．丙是电流表，甲、乙是电压表 10. “用电压表测量电压”实验中，连接电路时，电键应处于________，将电压表________连接在电路中，（选填“串联”或“并联”），并在实验过程中如图所示电压表示数为________。 10 11 11. 图所示的实验器材名称是________ ，当使用图中所示的两个接线柱时，它所能测量的最大值是________。若在实验过程中，电流表指针出现如图所示的现象，存在的问题是________________________。 12. 在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片浸入盐水中，这样就制成一个盐水电池，其现象如图所示。 电池的正极是________（选填“锌片”或“铜片”），该电池是将________能转化为电能，此时盐水中电流的方向为________________________（选填“从铜片到锌片”或“从锌片到铜片”） 13. 把20只相同的小彩灯串联起来，用插头接在家庭电路的插座里，每只小彩灯两端的电压等于________。把20只灯泡并联后接入照明电路里，则灯泡两端的电压为________________ 。 14. 如图甲所示，仅闭合开关S1，电压表示数如图乙；闭合S1、S2，两电流表的指针均如图丙所示。当S1、S2都闭合时，通过L1的电流为________A，灯L1两端的电压为________V；当仅闭合S1时，电流表A1的示数为________A。 15. 如图所示电路，电源电压U不变，当开关S1、S2、S3都闭合时，电路处于________________（选填“断路”、“短路”或“通路”）状态，若只闭合开关S2，小灯泡L1和L2是________联的，此时电压表的示数为U1，U________U1（选填“>”、“<”或“=”）。 16. 在图所示电路的〇里填上适当的电表符号，使电阻R1与R2并联。 22．如图所示，在探究串联电路中的电压特点时，小明想把两个小灯泡串联起来，用电压表测量灯L1两端的电压，请你用笔画线代替导线将实验电路连接完整。 17. 探究水果电池：下面请同学们跟我一起走进“水果电池”实验课堂。 (1)如何验证水果能做成电池。可以选用电流表或电压表，看接上后指针是否会________________。水果电池实现的是________________能转化为电能。 (2)如何确定水果电池的正负极可以把电流表或电压表的接线柱分别接在两金属片上，根据指针的_____判断。如图是小明同学把两种不同的金属片插入柠檬，制成的“水果电池”。用电压表测量水果电池的电压，则金属片B是水果电池的____极。此时，电子的运动方向是_______流向________（选填A或B）。 18. 小明和小亮探究“并联电路电压的关系”，小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图（电压表尚未连接）。 （1）小亮一眼就看出了小明连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现________（选填“开路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成________损坏； （2）小亮只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。请在需要改动的导线上打×并改正________（指出一种即可）； （3）接下来，他们按图丙所示电路图连接了三个电压表．实验过程中，电压表V2的示数如图丁所示，则电压表V的示数是________V。 19. 小明和小红用如图甲所示电路探究“串联电路电压的规律”，用新干电池作为电源。    （1）接线时，开关应处于________（选填“断开”或“闭合”）状态；小明检查电路时发现________（选填“电池”“关”或“灯座”）安装错误； （2）正确安装后，闭合开关，两灯均不发光，小明用电压表试接A、B接线柱，发现指针偏转情况如图乙所示，则可判断________发生了断（开）路； （3）排除故障后，小明选用两只小灯泡，只通过增加电池进行多次实验；小红仅更换小灯泡进行多次实验。他们将电表接在不同位置进行测量，实验记录如下表。小明认为：误差允许范围内，串联电路中各用电器两端电压相等且电之和等于电源电压；小红认为：串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。请判断谁的观点更具普遍性并说理由：__________________________________________。 小明实验记录： 小红实验记录： 实验次数 UAB/V UCD/V UAD/V 1 0.7 0.7 1.4 2 1.4 1.4 2.9 3 2.1 2.1 4.3 实验次数 UAB/V UCD/V UAD/V 4 1.8 0.9 2.7 5 1.4 1.4 2.8 6 1.1 1.7 2.8 （4）对比两表，从小明的第________次实验记录发现，两人使用的电池数量相同，测得的电源电压却不相等。请你分析：两人所测电源电压的差值对应电路中哪些部分的电压？_____________________（用图中字母表示）。 20. 七班同学在探究“串联电路电压的关系”实验中，所用电源是两节干电池串联；电压表一个；阻值分别为2Ω、4Ω、8Ω和10Ω的电阻各一个；开关一个；导线若干。实验电路如图甲所示。 （1）为了完成实验，选择的电阻为________ Ω、4Ω和________Ω三个电阻进行实验； （2）小峰测量AB间电压后，断开开关直接将接“A”处的导线直接改接到“C”处不能测量BC两端电压的原因是 ________________________________________________________________________； （3）小芳记录的实验数据如下，得出的实验结论是__________（用字母表示）； 实验 AB两端电压U1/V BC两端电压U2/V AC两端总电压U/V 1 0.9 1.9 2.8 2 1.4 2.3 2.9 3 1.7 1.2 2.9 在完成上述实验后，同学们又设计了如图乙所示的电路探究串联电路中的电压关系。 （4）小华和小明电路连接及记录的数据都无误，他们的实验数据分别如表（一）、表（二）； 表（一） 表（二） 实验序号 U1/V U2/V U/V 1 4 8 12 2 6 6 12 U1/V U2/V U/V 第一次（1节电池） 0.7 0.7 1.4 第二次（2节电池） 1.4 1.4 2.8 第三次（3节电池） 2.1 2.1 4.2 分析这两组实验数据可得出结论：________________________________________； （5）小明根据他的实验数据断定“在串联电路中，各用电器两端电压一定相等”，这一结论是________（选填“正确”或“错误”）的。他之所以能得出这样的结论，是因为 ________________________ ； （6）根据小华的实验数据可知，他的实验设计有需改进之处。改进的方法是__________________________进行多次测量。 21. 如图1甲所示是小强连接的“串联电路”的实物图。 （1）在连接图1甲电路的过程中，下列几点要求中没有必要的是________； A．必须从电池的正极开始依次连接开关S、L1、L2、电池负极 B．每处接线都必须接牢 C．连接电路的过程中，开关应该是断开的 D．连接完毕要仔细检查电路，确认无误后再闭合开关 （2）如图1甲，当两灯亮后，若将L1从灯座上取下，L2会________（选填“熄灭”或“发光”），说明在串联电路中，各个用电器之间________（选填“互不”或“相互”）影响； （3）如图1甲，若把一根导线接在小灯泡L2的两端，会看到小灯泡L1________（选填“熄灭”或“发光”），说明在串联电路中，一个用电器因短路而停止工作，其他用电器________（选填“不能”或“仍能”）工作； （4）如图1乙所示，导线e只有一端连接在电源正极上，为了形成并联电路，小强需要把导线e的另一端连接到电路中的________（填下列选项）； A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 （5）小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图2甲所示的电路。 ①连接电路前，小明发现电压表指针如图2乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是________。 ②连好电路后，小明进行实验，并把数据记录在如表中。 UAB/V UBC/V UAC/V 2.0 2.0 4.0 ③分析实验数据得出两个实验结论： 结论1：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和； 结论2：串联电路中，各部分用电器两端电压相等。 ④小明和小华对实验进行讨论，小华认为结论2是错误的，造成结论错误的原因可能是________，另外，小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是________________________。 22. 如图所示，L1、L2是完全相同的两个小灯泡，电压表V1的示数是6V，电压表V2的示数是7V，求： （1）三个小灯泡的连接方式是怎样的？ （2）V1、V2分别测的是什么电压？ （3）电源电压。 23. 我们已经学习了电流表、电压表，知道电流表有两个量程，分别是0~0.6A和0~3A，对应的分度值是0.02A和0.1A；电压表有两个量程，分别是0~3V和0~15V，对应的分度值是0.1V和0.5V。现有如图A所示电路： （1）若甲、乙两电表都是电压表，当开关S闭合时，甲、乙两表的指针偏转均如图B所示，则L1和L2两端的电压分别是多少？ （2）再将L1和L2的位置互换，如图C所示。若甲、乙两电表都是电流表，当开关S断开时，甲、乙两表的指针偏转也均如图B所示，则通过L1和L2的电流分别是多少？ 24. 2021年1月3日，“玉兔二号”月球车已在月面工作731天，持续产出科学成果。小明学习小组通过查阅资料得知，“玉兔二号”除了利用太阳能电池供电外，还利用了赛贝克效应。塞贝克效应：由两种不同的金属连接成回路，当两个接点的温度不同时，回路中便出现电流，存在温差电压。小明思考：电压大小与哪些因素有关呢？他的猜想如下： 猜想一：电压大小可能与两个接点间温度差有关； 猜想二：电压大小可能与导体的材料有关。 为验证猜想一，小明设计了如图甲所示的实物图模拟该实验，得到的部分数据如下表所示。 A、B间温度差/℃ 0 50 100 200 300 500 A、B两点间电压大小/mV 0 2.0 4.8 10.2 15.0 30.1 （1）请你根据表中数据，在图乙中作出电压大小与A、B间温度差的关系图像________________； （2）由表中数据和图像，可得实验结论：________________________________________________ ； （3）小明想要验证猜想二，他应该_______________________________________________________。 1. 如图中利用电压表测灯L2 两端的电压，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 2. 电流表连入电路后，在不能预先估计被测电流大小的情况下，应先拿出电路的另一个线头迅速试触电流表是量程的接线柱．这样做是为了（    ） A．看看有无电流 B．看看电流表的灵敏程度 C．检查电路的连接是否正确 D．选择合适的量程 3. 如图所示，把铜片、锌片插入柳橙中，制成一个水果电池，用电压表测量它的电压。则下列说法正确的是  （　　） A．柳橙是用电器 B．电压表能提供电压 C．该水果电池的电压为1V D．铜片是水果电池的正极 4. 学会正确使用电流表和电压表非常重要！下列电路中电表的连接使用正确的是（　　） A． B． C． D． 5. 学习了电压表、电流表的正确使用方法之后，小青设计了如图所示的电路。若在闭合开关S后，两个灯泡串联且都能正常发光，则下列判断正确的是（　　） A．甲为电流表，乙、丙为电压表 B．乙为电流表，甲、丙为电压表 C．甲为电压表，乙、丙为电流表 D．乙为电压表，甲、丙为电流表 6. 如图所示，电源电压为6V，闭合开关后，电压表的示数为4V，则下列描述正确的是（　　）    A．R1两端电压为4V B．R2两端电压为2V C．开关断开后，电压表无示数 D．开关断开后，电压表示数为6V 7. 如图所示电路，电源电压恒为3 V，电路中各元件连接正确且均完好，导线连接牢固且电流表、电压表接入量程合理，R1、R2为定值电阻，则下列说法正确的是 ( ) A．当S1、S2都断开时，V示数为零，A示数为零 B．当S1、S2都闭合时，V示数为3 V，A有示数 C．当S1闭合、S2断开时，V示数为3 V，A有示数 D．当S1断开、S2闭合时，V示数为零，A示数为零 8. 如图所示，R1=2R2，闭合S1和S3，断开S2，电阻两端的电压U1∶U2＝________________；若只闭合开关S2，通过电阻的电流I1∶I2＝________________。 8 9 9. 如图甲所示。开关S闭合后，电压表测的是__________灯（选填“L1”或“L2”。）两端的电压，若电源电压是6V，电压表的示数如图乙所示，则灯L2两端的电压是________________V。 10. 请将下面的实物图所对应的电路图。 11. 按照课本要求探究串联电路中电压的规律，小明设计的电路如图所示．根据电路图把电压表分别接入到电路中的AB、BC、AC之间，测出它们的电压，填入表中： 实验次数 AB间电压 BC间电压 AC间电压 1 2.5V 3.5V _______V （1）AC之间电压如图乙所示，将读出的结果填入表中________。 （2）在表格中记录数据后，下一步首先应该做的是_________。 A．整理器材，结束实验       B．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值 C．分析数据，得出结论       D．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值 （3）通过对上面数据的分析，可以得出的结论是：_______________________________________________ 。 （4）指出表格的设计有哪个地方不合理？________________________________________________________。 12. 在“探究并联电路中电压的特点”实验中，实验电路如图甲所示：    （1）连接电路时开关应处于________状态； （2）要用电压表测量小灯泡L1两端的电压，请用笔画线代替导线将实物电路连接完整；________ （3）闭合开关，观察到小灯泡L1发光、L2不发光，故障可能是________ ； （4）排除故障后，用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压，电压表示数均如图乙所示，为________V。更换不同规格的小灯泡多次测量，发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 ________。 13. 现有两个灯泡串联，如图甲所示，当开关闭合时，电流表如图乙所示，电压表的示数为1.3V，电源由两节干电池串联而成，那么： （1）通过两只灯泡的电流I1和I2分别为多少？ （2）灯泡L1和L2两端的电压U1和U2分别是多少？    14. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。当只闭合开关S1时，电压表示数为4.5V；当只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，求： （1）电源电压为多少？ （2）灯泡L1和L2两端的电压分别为多少？ （3）若同时闭合S1和S2，则电压表的示数为多少？    学科网（北京）股份有限公司 $$ 第14讲 电压和电压表的使用 [学习目标] 1. 认识电压，知道电压的单位，并会进行单位换算； 2. 理解电压的作用，了解在一段电路中产生电流，它的两端就要有电压； 3. 了解常用电源的电压值； 4. 知道电压表的符号、使用规则、读数。 5. 会正确使用电压表接入串、并联电路，并能画出相应的电路图； 6. 会分析实验数据，归纳总结串、并联电路各自电压的规律； 7. 会利用串、并联电路的电压规律解决简单问题。 1．什么是电压 ①电压作用是使电路中的自由电荷定向移动，形成电流；电源是提供电压的装置。 ②电路中获得持续电流的条件：1)电路中有电源(或电路两端有电压)；2)电路是通路。 ③说电压时，要说“某电路或AB”两端的电压(如图(1)所示，1、2两端电压或者2、3两端电压)；说电流时，要说通过“某电阻、某支路或某元件(如图(1)，通过电池的电流或者通过电阻R1的电流)”的电流。 图(1)常见电路 图(2)电压表 2．电压的单位：在国际单位制中，电压单位是伏特(简称为伏，符号是V)；电压常用单位还有：千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV) ①换算关系：1kV＝1000V，1V＝1000mV，1mV＝1000μV。 ②生活中常见电压值：一节干电池1.5V，一节蓄电池2V，家庭用电电压220V，安全电压不高于36V。 3．电压测量： ①测量仪器：电压表，符号是； ②读数时，看清接线柱上标的 量程(3V、15V两个量程) 分度值(3V量程分度值是0.1V，15V路程分度值是0.5V)； ③使用规则： 1）电压表要并联在电路中； 2）电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出，否则指针会反偏。 3）被测电压不要超过电压表的最大量程。 ④注意： a被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯，甚至烧坏电压表。 b选择量程：实验室用电压表有两个量程，0～3V和0～15V。测量时，先选大量程，若被测电压在3V～15V可测量；若被测电压小于3V则换用小的量程，若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。 考点一：电压 1．概念：电路中之所以有电流的形成是由于电路两端存在着电压，电压促使自由电荷定向移动形成电流，也就是说，电压是形成电流的原因。 之前我们把电流比作水流，水能流动是因为管道两端的水压不相同，也就是管道两端有压力差，水将从水压大的位置流向水压小的位置。为了方便理解，我们可以把电压类比为管道两端的压力差，有了电压，电流才能流动起来。就像图中的管道构成连通器，当阀门打开时，抽水机依靠不断地抽水才能维持着管道两端地压力差，电源也是通过消耗其他能量来维持正负极间有一定的电压。 2．电压的符号：U 3．单位：伏特V(国际单位)。千伏kV、毫伏mV。单位换算：1V=10-3kV=103mV 4．对电压的理解：电压是存在于两点之间的一个概念，因此，可以说某两点间的电压，某用电器两端的电压，但只说某点的电压或某用电器的电压是不规范的。 5．常见的电压：一节干电池1.5V；一节蓄电池2V；家庭电路220V；对人体安全的电压不高于36V。 注意：电池用久了，电压会降低。 考点二：电压表 1．用途：测量电路中某两点间的电压。 2．电压表的结构 3．电压表的刻度及量程 电压表刻度盘共有30个宽度均匀的小格，每一小格表示的电压为量程的。 （1）量程一：0～3V，对应刻度盘下方的数字，分度值为3÷30=0.1V； （2）量程二：0～15V，对应刻度盘上方的数字，分度值为15÷30=0.5V。 4．电压表使用注意事项： （1）使用前要检查指针是否指零，如有偏差，要用螺丝刀旋转表盘上的调零旋钮，将指针调零。 （2）需要测哪两点间的电压，就把电压表的正负接线柱接到那两点上，也就是说必须要把电压表与被测量对象并联在电路中，使电流从正接线柱流入电压表，从“—”流出，仍简记为“正进负出”。 （3）被测电压的大小不能超过电压表的量程，否则会烧坏电压表。 （4）在不确定被测电压大小范围时，一般先用大量程试触，如电压表示数在小量程范围内，再改用小量程，这样读数更为精确；如果大量程试触时指针满偏，则需更换更大量程的电压表。 （5）电压表对电流的阻碍很大，相当于断路，因此电路中可以把电压表直接连接到电源的两极测电源电压，不会烧坏电源。在分析电路串并联时，一般也把电压表当作断路处理，简化电路。 5．电压表测量对象的判断方法： （1）观察法：观察电压表与哪部分电路构成并联关系，那么它测量的就是这部分电路两端的电压。 （2）闭环法：电压表与哪部分电路可构成闭环，那么它测量的就是这部分电路两端的电压。 举例说明：如图所示电路 ①电压表V1与L1、L2构成闭环，所以V1测L1和L2串联的局部电路两端的电压。 ②电压表V2与L2、L3构成闭环，所以V2测L2和L3串联的局部电路两端的电压。 （3）延伸法：将电压表两端的连接导线端点在导线上（不能跨过用电器、电压表）延伸，能延伸到哪部分电路两端，那么它测量的就是这部分电路两端的电压。 举例说明：如图所示电路 ①S1、S3断开，S2闭合时，L1与L2串联，电压表V两端可延伸到L2两端，所以V测L2两端电压。 ②S1、S3闭合，S2断开时，L1与L2并联，电压表V两端可延伸到L1、L2和电源两端，所以V测L1、L2和电源两端电压。 6．电压表的读数： （1）确定电压表所选量程和分度值。 （2）接通电路后，看看指针向右总共偏过多少小格。 （3）小格数乘分度值即为电压表读数。 （4）如果电压表的指针没有正对某一刻度，在两个刻度之间，这时指针靠近哪个值就读哪个值。 举例说明： 7．电压表常见的非正常现象 现象 情形 开关闭合前，指针未指零 开关闭合后，指针向左偏 开关闭合前，指针未指零 开关闭合后，指针轻微偏转 开关闭合后，指针满偏 开关闭合后，指针无偏转 原因 指针未调零 “正”“负”接线柱接反了 指针未调零 量程选大了 量程选小了 ①电压表连线断开 ②电压表被短路 影响 测量结果偏小 指针弯曲，电压表损坏 测量结果偏大 读数误差大 烧坏电压表 电压表不工作 考点三：实验：探究串并联电路电压的特点 1．探究串联电路电压的特点 【实验目的】探究串联电路中各部分电压有什么关系 【实验器材】两种不同规格的灯泡各两个（L1、L2规格相同，L3、L4规格相同）、一个电压表，若干导线、两节干电池、一个开关 【实验设计】 （1）实验电路图如图所示： （2）将其中一种相同规格的灯泡L1、L2与两节电池，开关用导线串联起来，把电压表并联在电路中的A、B两点之间，测出A、B之间的电压。然后，再用同样的方法测出B、C两点，A、C两点间的电压，将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。 （3）将灯泡L2更换为另一种规格的灯泡L3，再次测量两次将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。 （4）将L1也更换为另一种规格的灯泡L4，再次测量两次将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。 各部分电压 实验序号 UAB UBC UAC 1 1.5V 1.5V 3.0V 2 1.0V 2.0V 3.0V 3 1.5V 1.5V 3.0V 【实验分析】灯泡规格相同时，，灯泡规格不同时，，但始终有。 【实验结论】在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 【注意事项】 （1）连接实验电路时，开关应断开；电压表应并联在被测电路中； （2）连接好电路后，要先用开关试触，观察电压表的指针偏转情况，确认无误后，再闭合开关，观察示数； （3）读数时，要客观、精确，视线与刻度线垂直，读数完毕，断开开关，切断电源，整理好仪器； （4）电压表的量程选择得过小，会使指针偏转过大，损坏电表；选择得过大，会使指针偏转过小，测量不准确；一般来说，选择的量程，应使指针偏转到刻度盘的之间。 2．探究并联电路电压的特点 【实验目的】探究并联电路两端的总电压跟各个支路两端电压有什么关系 【实验器材】三个不同规格的灯泡（L1、L2、L3）、若干导线、一个电压表、三节干电池、一个开关 【实验设计】 （1）实验电路图如图所示： （2）将灯泡L1、L2与两节干电池，开关用导线并联起来，把电压表并联在灯泡L1所在支路两端的A、B两点之间，测出A、B间的电压。然后，再用同样的方法测出L2所在支路两端的C、D两点之间、电源两端的，将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。 （3）将灯泡L1更换为灯泡L3，再测量一次，将测得的数据填入表格（数据仅供参考）。 （4）再增加一节干电池，再测量一次，将测得的数据填入表格（数据仅供参考） 各部分电压 实验序号 UAB UCD UEF 1 3.0V 3.0V 3.0V 2 3.0V 3.0V 3.0V 3 4.5V 4.5V 4.5V 【实验分析】更换不同的灯泡，改变电源电压，始终有。 【实验结论】在并联电路中，电路两端的总电压与各支路两端的电压相等。 考点四：电路故障分析 （1）故障分析用到的规律 ①电流表测量对象断路，电流表无示数 ②电流表被短路，电流表无示数 ③被测量对象短路，电流只经过短路路径，电压表也会被短路，电压表无示数（或者说，被测量对象短路，电压表实际测的是短路导线两端的电压，而导线两端电压近乎为0，电压表无示数） ④被测量对象断路，相当于电压表与其他用电器串联，电压表示数接近电源电压，其他用电器电压几乎为0。 （2）串联电路故障分析 电路图 灯泡 现象 电表示数 故障 L1不亮 L2亮 有示数 （比故障前大） 无示数 电源电压 L1短路 L1亮 L2不亮 有示数 （比故障前大） 电源电压 无示数 L2短路 L1不亮 L2不亮 无示数 接近电源电压 无示数 L1断路 L1不亮 L2不亮 无示数 无示数 接近电源电压 L2断路 L1不亮 L2不亮 无示数 无示数 无示数 电压表测量范围外某处断路 （3）并联电路故障分析 电路图 灯泡 现象 电表示数 故障 L1不亮 L2亮 有示数 (比故障前小) 无示数 有示数 (与相同) 电源电压 L1所在 支路断路 L1亮 L2不亮 有示数 (比故障前小) 有示数 (与相同) 无示数 电源电压 L2所在 支路断路 L1亮 L2亮 有示数 有示数 有示数 无示数 电压表两端连接线有断路 L1不亮 L2亮 有示数 无示数 有示数 无示数 A、B或 C、D间断路 L1不亮 L2不亮 示数很大 示数很大 无示数 无示数 L1短路 L1不亮 L2不亮 示数很大 无示数 示数很大 无示数 L2短路 L1不亮 L2不亮 无示数 无示数 无示数 无示数 干路某处断路 考点五：电压表连图 （1）电路图转实物图 ①电流流向法（适用于串联短路和简单的并联电路）： 根据电流走向按照电路图的元件连接顺序依次连接。 ②回路法（适用于含有多个电表的电路和混联电路）： （2）实物图转电路图 ①观察法 观察实物图元件之间的关系及顺序，直接按照串并联电路图的标准格式画出电路图。 ②回路法 典型一：电压 【例1】下列估测数据中，最符合实际情况的是 A. 一节新干电池的电压为2V B. 人体安全电压不高于36V C. 家用电冰箱正常工作时的电压为380V D. 一节新蓄电池的电压为1.5V 【答案】B 【解答】A.一节新干电池的电压为1.5V，故D不符合题意。 C. 家用电器正常工作时的电压为220V D. 一节新蓄电池的电压为1.5V 【例2】计算器中的电流很小，大约100μA，也就是________A；雷电是一种常见的自然现象，发生闪电时云层间电压高达1.0×106V，相当于________kV。 【答案】10﹣4；103。 【分析】1A＝106μA；1kV＝1000V。 【解答】解：100μA＝100×10﹣6A＝10﹣4A； 1.0×106V＝1.0×106×10﹣3kV＝103kV。故答案为：10﹣4；103。 典型二：电压表 【例1】如图所示的电路中，要想测出L2两端的电压，连接正确的是（　　） A．B． C． D． 【答案】C 【解答】解：A、电压表的正负接线柱接错了，且测量的是L1、L2的电压，故A错误； B、开关闭合后，电压表测L1的电压，故B错误； C、电压表与L2并联，测L2的电压，故C正确； D、电压表虽然并联在L2两端，但正负接线柱接错，故D错误。 故选：C。 【例2】如图所示的电路中，闭合开关后，V1的示数是3V，V2的示数是5V。已知电源两端的电压是6V，那么L1两端的电压是___________，L2两端的电压是___________，L3两端的电压是___________。 【答案】     1V     2V     3V 【详解】[1]由电路图可知，三灯泡串联，电压表V1测L1和L2两端的电压之和，电压表V2测L2和L3两端的电压之和，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，L1两端的电压为 U1=U-UV2=6V-5V=1V [2]L2两端的电压为 U2=UV1-U1=3V-1V=2V [3]L3两端的电压为 U3=U-UV1=6V-3V=3V 【变式1】如图所示的电路中，小灯泡L1和L2额定电压均为3V。闭合S1、S2，下列关于该电路的说法正确的是（　　） A．L2会被短路 B．电压表不能测量L1两端的电压 C．取下L1时，L2正常发光 D．只断开开关S2时，电压表有示数 【答案】C 【详解】A．闭合S1、S2，电流过了S1后有两条路径，一条经电流表、灯泡L1回到电源负极；一条经灯泡L2、开关S2，回到电源负极，电压表测并联电路电压，开关S1在干路，故L2没有被短路，故A错误； B．因两灯泡并联，并联电路各支路两端的电压都相同，故电压表能测量L1两端的电压，故B错误； C．因两灯泡并联，各支路互不影响，所以取下L1时，L2能正常发光，故C正确； D．只断开开关S2时，电压表与L2串联，电流过了S1后经电流表、灯泡L1回到电源负极，电压表与L2被导线短路，所以电压表无示数，故D错误。故选C。 典型三：串联电路的电压规律 【例1】如图所示，电源的电压为4V，闭合开关S，电压表示数为2.5V，则（ ） A．两端的电压为2.5V B．两端的电压为2.5V C．两端的电压为1.5V D．和电源的电压之和为2.5V 【答案】B 【详解】A．两个灯泡串联，电压表测量灯泡L2的电压，L1两端的电压为 故A不符合题意； BC．电压表测量灯泡L2的电压，L2两端的电压为2.5V，故B符合题意，C不符合题意； D．L1和电源的电压之和大于电源电压，故D不符合题意。 故选B。 【例2】如图所示，当开关S闭合后，两只灯泡均发光，两表均有示数。过一段时间后，发现一只灯泡熄灭，电压表示数为零，电流表示数变增大。造成这种情况的原因可能是（ ） A．灯L1短路 B．灯L1断路 C．灯L2短路 D．灯L2断路 【答案】A 【详解】A．若灯L1短路，电压表的示数为零，电流表的示数变大，灯泡L1不亮，故A符合题意； B．若灯L1断路，电压表串联在电路中，有电流通过电压表，故电压表有示数，故B不符合题意； C．若灯L2短路，电压表测量灯泡L1的电压，有示数，故C不符合题意； D．若灯L2断路，电流表、电压表都没有示数，故D不符合题意。 故选A。 【例3】小明选用两节新电池，两个小灯泡，一个电压表来探究串联电路电压的特点。 （1）若要测量灯泡L1两端的电压，请在图甲中画出导线，补充完整实物图； （2）小明连接好电路，闭合开关前，发现电压表指针如图乙所示，出现这种情况的原因是________； （3）L1与L2 应该选择规格_______（填“相同”或“不相同”）的小灯泡，目的是________； （4）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图丙中AB两点、BC 两点及AC两点，测得数据分别是UAB=3V，UBC=0V，UAC=3V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是___________； （5）故障排除后，用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压UAB，UBC，UAC，将数据记录在下表中； 次数 AB间的电压/V BC间的电压/V AC间的电压/V 1 1.0 1.8 2.8 2 1.2 1.6 2.8 3 1.1 1.7 2.8 分析表中的数据，可得出的结论为：___________； （6）另外一位同学小红认为小明这样操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。请评价小红同学提出方案的可行性（说明理由）___________。 【答案】          电压表没有调零     不相同     获得普遍性规律     L1断路     串联电路总电压等于各用电器两端电压之和     不行，这样会导致电压表正负接线柱接反 【详解】（1）[1]探究串联电路电压的特点，若要测量灯泡L1两端的电压，则要将两个灯泡串联，电压表并联在灯泡L1两端，因为一节新电池的电压为1.5V，所以谅解是3V，电压表选择小量程接入电路，如答案所示。 （2）[2]小明连接好电路，闭合开关前，发现电压表指针没有指在零刻度线上，出现这种情况的原因是电压表没有调零。 （3）[3][4]规格相同的灯泡做实验得出的结论可能具有偶然性，为了使探究得出的结论具有普遍性，L1、L2应该选择规格不相同的小灯泡。 （4）[5]闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB=3V，则说明AB之外的电路为通路，UAC=3V，说明AC之外的电路为通路；UBC=0V，说明BC之外的电路为断路，小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是L1断路。 （5）[6]分析表中多组数据可知，UAC =UAB+ UBC，因此可以得出结论：串联电路的总电压等于各部分电压之和。 （6）[7]当电压表B点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正负接线柱却是接反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压。 典型四：并联电路的电压规律 【例1】如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1和L2均发光，过了一段时间，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，则发生的故障可能是（　　） A．L1断路 B．L2断路 C．L1短路 D．L2短路 【答案】A 【详解】由图可知，两灯泡并联，电流表测通过L2的电流，电压表测电源电压；闭合开关S后，灯L1和L2均发光，过了一段时间，一盏灯突然熄灭；若某盏灯短路，则整个电路短路，两灯都会熄灭，所以是某盏灯发生了断路；已知电流表和电压表的示数都不变，这说明灯泡L2是正常的，所以故障是L1断路。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 【例2】请根据图中所示的实物图，画出对应的电路图。 【答案】 【变式1】已知电源电压为3V，通过灯泡L1、L2的电流分别为1A和0.5A，请根据电路图用笔画线代替导线连接实物。 【答案】 1. 下列几种常见的电压中，不符合实际的是（　　） A．一节干电池两端的电压是1.5V B．家里插座电压为380V C．教室照明电路的电压是220V D．对人体的安全电压不高于36V 【答案】B 【解析】A．一节干电池两极间的电压是1.5V，故A正确，不符合题意； B．家里插座一端接火线，一端接零线，火线和零线之间的电压为220V，故B错误，符合题意； C．我国家庭电路中的电压为220V，则教室照明电路的电压也是220V，故C正确，不符合题意； D．经验表明，对人体的安全电压为不高于36V，故D正确，不符合题意。 故选B。 2. 自来水管两端水压不同，形成水流；电路两端有电压，形成电流。由比较水压形成水流得到电压形成电流，这种探究物理问题的方法叫（　　） A．类比法 B．比较法 C．转换法 D．等效法 【答案】A 【解析】类比法是由某一种类的事物的特征推测处另一类事物也可能具有这一特征。自来水管两端水压不同，形成水流，说明水压是形成水流的条件；电路两端有电压，形成电流，说明电压是形成电流的原因。由比较水压形成水流类比电压形成电流，这种探究物理问题的方法是类比法。 故选A。 3. 某同学用电流表测量电流时，用了如图所示的两个接线柱，则下列叙述正确的是（    ） A．电流表的量程为 B．电流表的量程为 C．电流表的量程为 D．不能用来测量电流，谈不上量程 【答案】D 【解析】电流表在使用时，电流从正接线柱流入，负接线柱流出，图中连接两个正接线柱，不能用来测量电流，不能确定量程，故D正确，ABC错误． 4. 在图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（　　） A．4.8V，1.2V B．6V，1.2V C．1.2V，6V D．1.2V，4.8V 【答案】A 【解析】由电路图可知，两电阻R1与R2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻R2两端的电压；电压表V1示数大于电压表V2示数，两个电压表指针偏转角度相同，则电压表V1量程是0~15V，分度值是0.5V，电压表示数U=6V；电压表V2量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表示数是1.2V；则电阻R2两端的电压 U2=1.2V 由串联电路电压的特点可知电阻R1两端的电压 U1＝U﹣U2＝6V﹣1.2V＝4.8V 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5. 如图所示，电源两端的电压恒定。断开S1、S3，闭合S2，电压表的示数为U1，电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2；断开S2，闭合S1、S3，电压表的示数为U2，电流表A1的示数为I3，电流表A2的示数为I4。下列说法中正确的是（　　） A．U1＝U2，I1＝I2 B．U1＝U2，I3＜I4 C．U1＜U2，I3＜I4 D．U1＞U2，I3＞I4 【答案】C 【解析】当断开S1、S3，闭合S2时，灯泡L1、L2串联，电压表测量L2两端电压，两只电流表测量电路电流，当断开S2，闭合S1、S3时，灯泡L1、L2并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量L2支路电流，A2测量干路电流。当断开S1、S3，闭合S2时，灯泡L1、L2串联，电压表测量L2两端电压为U1，小于电源电压；当断开S2，闭合S1、S3时，灯泡L1、L2并联，电压表测量电源电压为U2，所以U2＞U1；当断开S1、S3，闭合S2时，灯泡L1、L2串联，电压表测量L2两端电压，两只电流表测量电路电流，所以I1＝I2；当断开S2，闭合S1、S3时，灯泡L1、L2并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量L2支路电流I3，A2测量干路电流I4，所以I3＜I4，故C正确，ABD错误。 故选C。 6. 在图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（　　） A．4.8V，1.2V B．6V，1.2V C．1.2V，6V D．1.2V，4.8V 【答案】A 【解析】由电路图知，两电阻R1与R2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻R2两端的电压；根据串联电路电压的规律，电压表V1示数大于电压表V2示数，但两个电压表指针偏转角度相同，则电压表V1量程是0~15V，最小分度值是0.5V，电压表V1示数是6V；电压表V2量程是0~3V，最小分度值是0.1V，电压表V2示数是1.2V，则电阻R2两端的电压为1.2V。由串联电路特点知，电阻R1两端的电压为 U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V 故选A。 7. 如图所示，在探究串联电路中的电压关系时，小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电 压分别为Uab=2V，Ubc=2V，Uac=4V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（　　） 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 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Uab=2V，Ubc=2V，Uac=4V，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和普遍性，故ABD错误，C正确。 故选C。 8. 图所示电路，开关闭合，两灯均发光，在甲图中L1比L2亮，在乙图中L2比L1亮，则（　　）    A．A示数大于A1示数 B．A1示数大于A2示数 C．V2示数大于V1示数 D．V示数等于V1示数 【答案】D 【解析】AB．由甲图可知，L1、L2串联，在串联电路中，电流处处相等，因此A示数等于A1示数，也等于A2示数，故AB不符合题意； CD．由乙图可知，L1、L2并联，电表V1测L1两端电压，电表V2测L2两端电压，电压表V测电源电压，并联电路中各支路电压相等，都等于电源电压；故V示数等于V1示数，也等于V2示数，故D符合题意，C不符合题意。 故选D。 9. 如图所示的实物电路由电源、开关S、两个小灯泡L1、L2和甲、乙、丙三个电表（电流表或电压表）组成。闭合开关S后，两个小灯泡L1、L2均能发光。下列关于甲、乙、丙三个电表的判断，正确的是（　　） A．甲是电压表，乙、丙是电流表 B．乙是电压表，甲、丙是电流表 C．甲是电流表，乙、丙是电压表 D．丙是电流表，甲、乙是电压表 【答案】B 【解析】分析实物电路发现，电流从电源正极出发，经过开关，分为两条支路，一条经过L2，一条经过丙表到达L1，由于丙表和L1串联在一条支路中，所以丙表是电流表；电流到达L1左端，不经过L1到达乙表，如果乙表是电流表，则电流不经过用电器，直接到电源负极，电路中出现短路，所以乙表是电压表；电流经过L1后，到L2左端会合，会合后电流经过甲表到电源负极，所以甲表是电流表；故乙是电压表，甲、丙是电流表，故B正确，ACD错误。 故选B。 10. “用电压表测量电压”实验中，连接电路时，电键应处于________，将电压表________连接在电路中，（选填“串联”或“并联”），并在实验过程中如图所示电压表示数为________。 【答案】 断开 并联 4.5V 【解析】[1]在连接电路时，电键应处于断开状态。 [2]电压表要并联在电路中使用。 [3]由图可知，电压表使用0~15V档，分度值为0.5V，示数为4.5V。 11. 图所示的实验器材名称是________ ，当使用图中所示的两个接线柱时，它所能测量的最大值是________。若在实验过程中，电流表指针出现如图所示的现象，存在的问题是________________________ 。 【答案】 电压表 15V 电流表正负接线柱接反 【解析】[1]表上有电压的单位V，故此表是电压表。 [2]图中接的是15V的大量程，故能测的最大值为15V。 [3]实验过程中若电流表指针反偏，原因是电流表正负接线柱接反。 12. 在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片浸入盐水中，这样就制成一个盐水电池，其现象如图所示。 电池的正极是________（选填“锌片”或“铜片”），该电池是将________能转化为电能，此时盐水中电流的方向为________________________（选填“从铜片到锌片”或“从锌片到铜片”） 【答案】 铜片 化学 从锌片到铜片 【解析】[1]因为电压表指针向右正向偏转，与电压表正接线柱相连的为电池的正极，所以铜片是电池的正极。 [2]该电池消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能。 [3]电池内部电流的方向从负极流到正极，所以盐水中电流的方向为从锌片到铜片。 13. 把20只相同的小彩灯串联起来，用插头接在家庭电路的插座里，每只小彩灯两端的电压等于________。把20只灯泡并联后接入照明电路里，则灯泡两端的电压为________________ 。 【答案】 11V 220V 【解析】[1]串联电路部分电压之和等于总电压，则一个小灯两端电压为 [2]并联电路中，各支路两端电压相等，都等于电源电压，故每个小灯两端电压均为220V。 14. 如图甲所示，仅闭合开关S1，电压表示数如图乙；闭合S1、S2，两电流表的指针均如图丙所示。当S1、S2都闭合时，通过L1的电流为________A，灯L1两端的电压为________V；当仅闭合S1时，电流表A1的示数为________A。 【答案】 0.28 6 1.12 【解析】[1][2][3]由图甲知，仅闭合开关S1，L1断路，只有L2连入电路中，电压表测电源电压；由图乙知，电压表使用0~15V的量程，分度值为0.5V，示数为6V，即电源电压为6V；由图甲可知，当S1、S2都闭合时，电流从正极流出，经过开关S1后分成两支路，一支通过L2，一支通过A2、L1、S2，汇合后经电流表A1回到电源负极，所以两灯是并联的；根据并联电路的电压特点可知灯L1两端的电压等于电源电压6V。此时A1测干路电流，A2测L1支路的电流，根据并联电路的电流特点知，A1示数应大于A2示数，而两电流表的指针位置相同，所以A1使用0~3A量程，分度值为0.1A，示数为1.4A，即干路电流为1.4A；A2使用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.28A，即通过L1的电流为0.28A。根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得，通过L2的电流为 I2=I-I1=1.4A-0.28A=1.12A 当仅闭合S1时，只有L2连入电路中，电流表A1的测L2的电流，因并联电路中各支路互不影响，所以通过L2的电流不变，即此时A1的示数为1.12A。 15. 如图所示电路，电源电压U不变，当开关S1、S2、S3都闭合时，电路处于________________（选填“断路”、“短路”或“通路”）状态，若只闭合开关S2，小灯泡L1和L2是________联的，此时电压表的示数为U1，U ________U1（选填“>”、“<”或“=”）。 【答案】 短路 串 > 【解析】[1]当开关S1、S2、S3都闭合时，电流不经过任何一个灯泡，电路处于短路状态。 [2][3]若只闭合开关S2，电流经过L1、S2、L2回到负极，则小灯泡L1和L2是串联的，这时电压表测的是L2的电压，电压表的示数为U1，串联电路的总电压是电源电压U不变，则。 16. 在图所示电路的〇里填上适当的电表符号，使电阻R1与R2并联。   【答案】   22．如图所示，在探究串联电路中的电压特点时，小明想把两个小灯泡串联起来，用电压表测量灯L1两端的电压，请你用笔画线代替导线将实验电路连接完整。   【答案】   17. 探究水果电池：下面请同学们跟我一起走进“水果电池”实验课堂。 (1)如何验证水果能做成电池。可以选用电流表或电压表，看接上后指针是否会________________。水果电池实现的是________________能转化为电能。 (2)如何确定水果电池的正负极可以把电流表或电压表的接线柱分别接在两金属片上，根据指针的 判断。如图是小明同学把两种不同的金属片插入柠檬，制成的“水果电池”。用电压表测量水果电池的电压，则金属片B是水果电池的 极。此时，电子的运动方向是_______流向________（选填A或B）。 【答案】 偏转 化学 偏转方向 负 B A 【解析】(1)[1]当水果电池作为电源时，连接上电流表或者电压表，指针会发生偏转，据此可以判断该电池是否有电流或者有电压。 [2]水果电池在工作时，消耗化学能，产生电能。 (2)[3]由电流表或电压表的连接方法可知，电流必须从正接线柱流入，负接线柱流出，故可以把电流表和电压表接入电路中，观察指针的偏转方向，从而确定水果电池的两极。 [4]如图所示，电压表指针向右偏转，故电压表的正接线柱接的是电池的正极，电压表的负接线柱接的是电池的负极。 [5][6]电流的方向是A到B，电子方向与电流方向相反，故电子的运动方向是B到A。 18. 小明和小亮探究“并联电路电压的关系”，小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图（电压表尚未连接）。 （1）小亮一眼就看出了小明连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现________（选填“开路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成________损坏； （2）小亮只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。请在需要改动的导线上打×并改正________（指出一种即可）； （3）接下来，他们按图丙所示电路图连接了三个电压表．实验过程中，电压表V2的示数如图丁所示，则电压表V的示数是________V。 【答案】 短路 电源 或 2.5 【解析】（1）[1][2]根据焦耳定律，在电阻一定，通电时间一定时，电流越大，产生的电热越多．如图连接，其他条件相同，AC导线把两个小灯泡都短路了，会造成电路中电流增大，产生的电热过多，烧坏电源。 （2）[3]只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，将导线②的上端A改接到B或D，也可以将导线①的右端C改接到B或D，就使电路连接正确了。如下图所示 或 （3）[4]该电压表选择的是小量程，所以分度值是0.1V，所以电压表的示数2.5V；由于该电路是并联，所以电压表V1、V2和V示数相等，所以电压表V的示数是2.5V。 19. 小明和小红用如图甲所示电路探究“串联电路电压的规律”，用新干电池作为电源。    （1）接线时，开关应处于________（选填“断开”或“闭合”）状态；小明检查电路时发现________（选填“电池”“关”或“灯座”）安装错误； （2）正确安装后，闭合开关，两灯均不发光，小明用电压表试接A、B接线柱，发现指针偏转情况如图乙所示，则可判断________发生了断（开）路； （3）排除故障后，小明选用两只小灯泡，只通过增加电池进行多次实验；小红仅更换小灯泡进行多次实验。他们将电表接在不同位置进行测量，实验记录如下表。小明认为：误差允许范围内，串联电路中各用电器两端电压相等且电之和等于电源电压；小红认为：串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。请判断谁的观点更具普遍性并说理由：________________________________________________________。 小明实验记录： 实验次数 UAB/V UCD/V UAD/V 1 0.7 0.7 1.4 2 1.4 1.4 2.9 3 2.1 2.1 4.3 小红实验记录： 实验次数 UAB/V UCD/V UAD/V 4 1.8 0.9 2.7 5 1.4 1.4 2.8 6 1.1 1.7 2.8 （4）对比两表，从小明的第________次实验记录发现，两人使用的电池数量相同，测得的电源电压却不相等。请你分析：两人所测电源电压的差值对应电路中哪些部分的电压？_____________________（用图中字母表示）。 【答案】 断开 电池 灯L1 见解析 2 见解析 【解析】（1）[1]在连接电路过程中，为保护电路，开关应处于断开状态。 [2]电池不能正极对正极，电池安装错误。 （2）[3]实验中若发现电压表指针偏转情况如图乙，电压表指针已经满偏为3V，与电源电压相等，说明电压表与电源两极连通，电压表所测部分灯L1断路。 （3）[4]小红的结论更具有普遍性，小红选用规格不同的灯泡进行了多次实验。 （4）[5]每节新干电池电压为1.5V，结合表格可知，小红实验中电源电压与2节新干电池电压接近，小明的第2次实验中电压2.9V与2节新干电池电压接近。 [6]串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压，实际情况下导线电阻较小但不为0，导线两端也有一部分电压，两人所测电源电压差值对应电路中导线BC、DF、EA两端的电压。 20. 七班同学在探究“串联电路电压的关系”实验中，所用电源是两节干电池串联；电压表一个；阻值分别为2Ω、4Ω、8Ω和10Ω的电阻各一个；开关一个；导线若干。实验电路如图甲所示。 （1）为了完成实验，选择的电阻为________ Ω、4Ω和________Ω三个电阻进行实验； （2）小峰测量AB间电压后，断开开关直接将接“A”处的导线直接改接到“C”处不能测量BC两端电压的原因是 ________________________________________________________________________； （3）小芳记录的实验数据如下，得出的实验结论是__________（用字母表示）； 实验 AB两端电压U1/V BC两端电压U2/V AC两端总电压U/V 1 0.9 1.9 2.8 2 1.4 2.3 2.9 3 1.7 1.2 2.9 在完成上述实验后，同学们又设计了如图乙所示的电路探究串联电路中的电压关系。 （4）小华和小明电路连接及记录的数据都无误，他们的实验数据分别如表（一）、表（二）； 表（一） 表（二） 实验序号 U1/V U2/V U/V 1 4 8 12 2 6 6 12 U1/V U2/V U/V 第一次（1节电池） 0.7 0.7 1.4 第二次（2节电池） 1.4 1.4 2.8 第三次（3节电池） 2.1 2.1 4.2 分析这两组实验数据可得出结论：________________________________________； （5）小明根据他的实验数据断定“在串联电路中，各用电器两端电压一定相等”，这一结论是________（选填“正确”或“错误”）的。他之所以能得出这样的结论，是因为 ________________________ ； （6）根据小华的实验数据可知，他的实验设计有需改进之处。改进的方法是__________________________进行多次测量。 【答案】 2 8 会导致电压表的正、负接线柱接反 U=U1+U2 串联电路的总电压等于各部分两端电压之和 错误 实验所用的灯泡规格相同 电路中添加滑动变阻器，移动滑动变阻器的滑片位置来改变电路中电流的大小 【解析】（1）[1][2]任意选择三个不同阻值的电阻，电路中的电流均不小于电流表的分度值，分压后各电阻两端的电压均不小于电压表的分度值，都可完成实验探究，为了让实验数据更加准确，选择与4Ω相接近的另外两个电阻最好，故可选择2Ω和8Ω。 （2）[3]电压表测量AB间的电压之后，断开开关直接将接A处的导线直接改接到C处时，会导致电压表的正负接线柱接反，电压表指针反偏，不能测量BC两端电压。 （3）[4] 分析数据可知，串联电路中，各部分导体两端电压之和等于电路两端总电压，用公式表示为：U=U1+U2。 （4）[5]分析后面两次实验表格中的数据可知，两灯泡两端的电压不同，且两灯泡两端的电压之和与总电压相等，因此可以得出的结论是：串联电路的总电压等于各部分两端电压之和。 （5）[6][7]因为小明采用的是同一规格的灯泡进行了实验，得出的结论是错误的，应该换用不同规格的灯泡进行多次实验。 （6）[8]该实验只测量了两组数据，实验结果不具有普遍性，应该电路中添加滑动变阻器，移动滑动变阻器的滑片位置来改变电路中电流的大小，以便进行多次测量，提供多组数据，得出的结论才具有普遍性。 21. 如图1甲所示是小强连接的“串联电路”的实物图。 （1）在连接图1甲电路的过程中，下列几点要求中没有必要的是________； A．必须从电池的正极开始依次连接开关S、L1、L2、电池负极 B．每处接线都必须接牢 C．连接电路的过程中，开关应该是断开的 D．连接完毕要仔细检查电路，确认无误后再闭合开关 （2）如图1甲，当两灯亮后，若将L1从灯座上取下，L2会________（选填“熄灭”或“发光”），说明在串联电路中，各个用电器之间________（选填“互不”或“相互”）影响； （3）如图1甲，若把一根导线接在小灯泡L2的两端，会看到小灯泡L1________（选填“熄灭”或“发光”），说明在串联电路中，一个用电器因短路而停止工作，其他用电器________（选填“不能”或“仍能”）工作； （4）如图1乙所示，导线e只有一端连接在电源正极上，为了形成并联电路，小强需要把导线e的另一端连接到电路中的________（填下列选项）； A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 （5）小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图2甲所示的电路。 ①连接电路前，小明发现电压表指针如图2乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是________。 ②连好电路后，小明进行实验，并把数据记录在如表中。 UAB/V UBC/V UAC/V 2.0 2.0 4.0 ③分析实验数据得出两个实验结论： 结论1：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和； 结论2：串联电路中，各部分用电器两端电压相等。 ④小明和小华对实验进行讨论，小华认为结论2是错误的，造成结论错误的原因可能是________，另外，小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是 ________________________。 【答案】 A 熄灭 相互 发光 仍能 C 电压表调零 所选灯泡规格相同 实验次数少，具有偶然性 【解析】（1）[1]A．连接图甲电路时，只要按一定顺序把各元件接入电路即可，没有必要从电池的正极开始依次连接开关S、L1、L2、电池负极，故A符合题意； B．为了保证电路正常，不会断路，每处线都必须接牢，故B不符合题意； C．为了保护电路元件，按照电路图连接电路的过程中，开关应该是断开的，故C不符合题意； D．为了电路安全，连接完毕对照电路图仔细检查电路，确认无误后再闭合开关，故D不符合题意；故选A。 （2）[2][3]如图1甲，两灯串联，电流只有一条路径，当两灯亮后，若将L1从灯座上取下，导致L1发生断路，没有电流通过L2，所以L2会熄灭，这说明在串联电路中，各个用电器之间相互影响。 （3）[4][5]若把一根导线接在小灯泡L2的两端，这个灯会短路，但L1与电源连通，使用会看到小灯泡L1亮，这说明在串联电路中，一个用电器因短路而停止工作，其他用电器仍能工作。 （4）[6]ABD．若接A或B或D点，则会造成电源短路，故ABD不符合题意； C．将用电器并列接在电源两点间的连接方法叫并联，为了形成并联电路，小强需要把导线e的另一端连接到电路中的C点，故C符合题意。选C。 （5）[7]连接电路前，小明发现电压表指针如图2乙所示，指针没有指在零刻度线，所以接下来他要对电压表进行的操作是电压表调零。 [8]若两个灯泡的规格相同，则它们串联在一起时，会平分电源电压，导致两个灯泡两端电压相等，所以造成结论错误的原因可能是：所选灯泡规格相同。 [9]想要得到普遍性的结论，需要进行多次实验，所以小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是实验次数少，具有偶然性，不能得到普遍结论。 22. 如图所示，L1、L2是完全相同的两个小灯泡，电压表V1的示数是6V，电压表V2的示数是7V，求： （1）三个小灯泡的连接方式是怎样的？ （2）V1、V2分别测的是什么电压？ （3）电源电压。 【答案】（1）串联；（2）V1测量的是L1与L2串联后的总电压，V2测量的是L2与L3串联后的总电压；（3）10V 【解析】解：（1）由电路图知，三个小灯泡的连接方式是串联。 （2）V1测量的是L1与L2串联后的总电压；V2测量的是L2与L3串联后的总电压。 （3）据串联电路的电压特点知 UV1=UL1+UL2=6V UL1=UL2 所以L1、L2两端的电压都为 UL1=UL2=3V 同理有 UV2=UL2+UL3=7V UL2=3V 所以L2两端的电压 UL3=4V 电源电压为 U=UL1+UL2+UL3=3V+3V+4V=10V 答：（1）三个小灯泡的连接方式是串联； （2）V1、V2分别测L1、L2两端及L2、L3两端的电压； （3）电源电压为10V。 23. 我们已经学习了电流表、电压表，知道电流表有两个量程，分别是0~0.6A和0~3A，对应的分度值是0.02A和0.1A；电压表有两个量程，分别是0~3V和0~15V，对应的分度值是0.1V和0.5V。现有如图A所示电路： （1）若甲、乙两电表都是电压表，当开关S闭合时，甲、乙两表的指针偏转均如图B所示，则L1和L2两端的电压分别是多少？ （2）再将L1和L2的位置互换，如图C所示。若甲、乙两电表都是电流表，当开关S断开时，甲、乙两表的指针偏转也均如图B所示，则通过L1和L2的电流分别是多少？ 【答案】（1）11.2V、2.8V；（2）0.56A、2.24A 【解析】解：（1）观察图A，若甲、乙两电表都是电压表，闭合开关后，电压表甲测的是L2两端的电压，电压表乙测的是电源电压，可知道电压表乙的数值大于电压表甲的数值，甲、乙两表的指针偏转均如图B所示，则可知道电压表乙的量程为大量程0~15V，电压表甲的量程为小量程0~3V，观察图B可知，电压表乙的示数为14V，电压表甲的示数为2.8V，即电源电压为14V，L2两端的电压为2.8V，两灯泡串联，则根据串联电路的电压规律，可知L1两端的电压 综上所述，L1和L2两端的电压分别是11.2V、2.8V。 （2）由题意可知，甲、乙两电表都是电流表，观察图C，根据电流的流法，可知道，两灯泡并联，电流表甲测的是干路电流，电流表乙测的是L1电流，可知道甲的电流值大于乙的电流值，甲、乙两表的指针偏转也均如图B所示，则甲的为2.8A，乙的为0.56A，即干路电流为2.8A，流过L1的电流为0.56A，根据并联电路的电流规律可知，流过L2的电流为 通过L1和L2的电流分别是0.56A、2.24A。 答：（1）若甲、乙两电表都是电压表，当开关S闭合时，甲、乙两表的指针偏转均如图B所示，则L1和L2两端的电压分别是11.2V、2.8V； （2）再将L1和L2的位置互换，如图C所示。若甲、乙两电表都是电流表，当开关S断开时，甲、乙两表的指针偏转也均如图B所示，则通过L1和L2的电流分别是0.56A、2.24A。 24. 2021年1月3日，“玉兔二号”月球车已在月面工作731天，持续产出科学成果。小明学习小组通过查阅资料得知，“玉兔二号”除了利用太阳能电池供电外，还利用了赛贝克效应。塞贝克效应：由两种不同的金属连接成回路，当两个接点的温度不同时，回路中便出现电流，存在温差电压。小明思考：电压大小与哪些因素有关呢？他的猜想如下： 猜想一：电压大小可能与两个接点间温度差有关； 猜想二：电压大小可能与导体的材料有关。 为验证猜想一，小明设计了如图甲所示的实物图模拟该实验，得到的部分数据如下表所示。 A、B间温度差/℃ 0 50 100 200 300 500 A、B两点间电压大小/mV 0 2.0 4.8 10.2 15.0 30.1 （1）请你根据表中数据，在图乙中作出电压大小与A、B间温度差的关系图像________________； （2）由表中数据和图像，可得实验结论：________________________________________________ ； （3）小明想要验证猜想二，他应该_______________________________________________________。 【答案】 见解析 见解析 【解析】（1）[1]根据表格中的数据进行描点，将各个点用平滑的曲线连接起来，如图所示： （2）[2]由数据和图像都可看出，A、B两点间电压随A、B间的温度差的变大而变大。 （3）[3]想要验证猜想二，就要控制A、B间温度差一致的情况下，将金属I和金属Ⅱ调换位置，测量电压的大小是否与导体的材料有关。 1. 如图中利用电压表测灯L2 两端的电压，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．图中电压表与灯L1并联，但电压表的正负接线柱接反，故A错误； B．图中电压表与灯L2并联，测的是灯L2两端的电压，故B正确； C．图中电压表与灯L1并联，测的是灯L1两端的电压，故C错误； D．图中电压表与灯L2并联，但电压表的正负接线柱接反，故D错误。 故选B。 2. 电流表连入电路后，在不能预先估计被测电流大小的情况下，应先拿出电路的另一个线头迅速试触电流表是量程的接线柱．这样做是为了（    ） A．看看有无电流 B．看看电流表的灵敏程度 C．检查电路的连接是否正确 D．选择合适的量程 【答案】D 【解析】电流表连入电路后，在不能预先估计被测电流大小的情况下，我们要选择试触法来选择合适量程，即拿出电路的另一个线头迅速试触电流表是量程的接线柱，根据电流表指针偏转角度选出合适量程，答案选D． 3. 如图所示，把铜片、锌片插入柳橙中，制成一个水果电池，用电压表测量它的电压。则下列说法正确的是  （　　） A．柳橙是用电器 B．电压表能提供电压 C．该水果电池的电压为1V D．铜片是水果电池的正极 【答案】D 【解析】A．柳橙在此是提供电能的，用电器是消耗电能的装置，故A错误； B．电压表是测量电压的仪表，不能提供电压，故B错误； C．由图可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，水果电池的电压为0.6V，故C错误；D．电压表正偏，电池正极接在电压表正接线柱上，铜片接在电压表正接线柱上，铜片是水果电池的正极，故D正确。故选D。 4. 学会正确使用电流表和电压表非常重要！下列电路中电表的连接使用正确的是（　　） A．B．C． D． 【答案】C 【解析】A．电流表正负接线柱接反了，故A错误； B．电流表要与被测用电器串联，并联造成短路，故B错误； C．两灯并联，电压表测小灯泡两端电压，故C正确； D．电压表正负接线柱接反了，故D错误。 故选C。 5. 学习了电压表、电流表的正确使用方法之后，小青设计了如图所示的电路。若在闭合开关S后，两个灯泡串联且都能正常发光，则下列判断正确的是（　　） A．甲为电流表，乙、丙为电压表 B．乙为电流表，甲、丙为电压表 C．甲为电压表，乙、丙为电流表 D．乙为电压表，甲、丙为电流表 【答案】B 【解析】若让两个灯泡串联，即只有一条电流的路径，即电流从电源正极出发，经过两个灯泡关、电表乙开关回到负极，所以乙表串联，故是电流表，甲表和丙表并联，是电压表。故ACD错误，B正确。 故选B。 6. 如图所示，电源电压为6V，闭合开关后，电压表的示数为4V，则下列描述正确的是（　　） A．R1两端电压为4V B．R2两端电压为2V C．开关断开后，电压表无示数 D．开关断开后，电压表示数为6V 【答案】D 【解析】AB．由图可知，闭合开关后，R1、R2串联，电压表测R2两端的电压；已知电压表的示数为4V，R2两端的电压为4V；电源电压为6V，由串联电路的电压特点可知R1的电压 U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V 故AB错误； CD．开关断开后，电压表与R1组成串联电路，此时电压表测量的是电源电压，则电压表的示数为6V，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示电路，电源电压恒为3 V，电路中各元件连接正确且均完好，导线连接牢固且电流表、电压表接入量程合理，R1、R2为定值电阻，则下列说法正确的是 ( ) A．当S1、S2都断开时，V示数为零，A示数为零 B．当S1、S2都闭合时，V示数为3 V，A有示数 C．当S1闭合、S2断开时，V示数为3 V，A有示数 D．当S1断开、S2闭合时，V示数为零，A示数为零 【答案】B 【解析】A．电路图中，当S1、S2都断开时，电压表与电阻R1串联接入电路，电压表示数几乎等于电源电压，电流表示数为零，A选项说法错误； B．当S1、S2都闭合时，电阻R1被短路，电压表测量电源电压，故V示数为3 V，此时电路中R2接入，故A有示数，选项B说法正确； C．当S1闭合、S2断开时，两电阻串联，电压表测量电阻R1两端的电压，故V示数小于3 V，A有示数，选项C说法错误； D．当S1断开、S2闭合时，电压表测量电源电压，故V示数为3V，A示数为零，选项D说法错误． 8. 如图所示，R1=2R2，闭合S1和S3，断开S2，电阻两端的电压U1∶U2＝________________；若只闭合开关S2，通过电阻的电流I1∶I2＝________________。 【答案】 1:1 1:1 【解析】[1]闭合S1和S3，断开S2，该电路为并联电路，根据并联电路的电压特点可知，电阻两端的电压相等，即 [2]若只闭合开关S2，该电路为串联电路，串联电路中，电流处处相等，则通过电阻的电流之比为 9. 如图甲所示。开关S闭合后，电压表测的是__________灯（选填“L1”或“L2”。）两端的电压，若电源电压是6V，电压表的示数如图乙所示，则灯L2两端的电压是________________V。 【答案】 L1 4.5 【解析】[1]甲图中，两灯串联，电压表并联在L1的两端，测L1两端的电压。 [2]电源电压为6V，电压表的示数如图乙所示，故若电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压为7.5V，7.5V大于6V，不可能，故电压表只能选用小量程，分度值为0.1V，电压为1.5V，由串联电路电压的规律，则灯L2两端的电压是 10. 请将下面的实物图所对应的电路图。   【答案】     11. 按照课本要求探究串联电路中电压的规律，小明设计的电路如图所示．根据电路图把电压表分别接入到电路中的AB、BC、AC之间，测出它们的电压，填入表中： 实验次数 AB间电压 BC间电压 AC间电压 1 2.5V 3.5V _______V （1）AC之间电压如图乙所示，将读出的结果填入表中________。 （2）在表格中记录数据后，下一步首先应该做的是_________。 A．整理器材，结束实验       B．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值 C．分析数据，得出结论       D．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值 （3）通过对上面数据的分析，可以得出的结论是：_______________________________________________ 。 （4）指出表格的设计有哪个地方不合理？________________________________________________________。 【答案】 6 B 在串联电路中，各部分电压之和等于总电压 此实验数据表格只设计了一次实验，为了得出普遍规律，应该多设计几次，进行多次实验 【解析】（1）[1]由于电压表选择的是大量程，所以其分度值是0.5V，故电压表的示数是6V。 （2）[2]通过实验数据分析总电压与各部分电路电压之间的关系，只能验证一次，所以发现实验次数太少，需要多次测量，为使多次测量更具普遍性，要更换灯泡规格，或改变电源电压，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 （3）[3]据表中的数据能看出，串联电路中，各个部分的电压之和等于总电压。 （4）[4]为了得出普遍规律，一次实验是不够的，故此实验数据表格只设计了一次实验，为了得出普遍规律，应多设计出几次实验的数据记录表来，能进行多次实验。 12. 在“探究并联电路中电压的特点”实验中，实验电路如图甲所示：    （1）连接电路时开关应处于________状态； （2）要用电压表测量小灯泡L1两端的电压，请用笔画线代替导线将实物电路连接完整；________ （3）闭合开关，观察到小灯泡L1发光、L2不发光，故障可能是________ ； （4）排除故障后，用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压，电压表示数均如图乙所示，为________V。更换不同规格的小灯泡多次测量，发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 ________。 【答案】 断开    灯泡L2断路 3 相等 【解析】（1）[1]连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。 （2）[2]要用电压表测量小灯泡L1两端的电压，电压表和灯泡L1并联，如图所示：    （3）[3]并联电路中各个支路互不影响，闭合开关，观察到小灯泡L1发光、L2不发光，可能灯泡L2断路。 （4）[4]由图乙可知，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数为3V。 [5]更换不同规格的小灯泡多次测量，电压表的示数是3V，说明并联电路中各支路用电器两端的电压相等，都等于电源电压。 13. 现有两个灯泡串联，如图甲所示，当开关闭合时，电流表如图乙所示，电压表的示数为1.3V，电源由两节干电池串联而成，那么： （1）通过两只灯泡的电流I1和I2分别为多少？ （2）灯泡L1和L2两端的电压U1和U2分别是多少？    【答案】（1）I1和I2均为0.52A；（2）1.7V；1.3V 【解析】解：（1）由图乙可知，电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.52A；由图甲可知，灯泡L1和L2是串联的，电流表串联在电路中，测量的是串联电路的电流；根据串联电路的电流特点可知 （2）因电压表测量L2两端的电压U2，则由电压表的示数可知：； 电源由两节干电池串联而成，则电源电压 灯泡L1两端的电压 答：（1）通过两只灯泡的电流I1和I2均为0.52A； （2）灯泡L1和L2两端的电压U1和U2分别是1.7V、1.3V。 14. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。当只闭合开关S1时，电压表示数为4.5V；当只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，求： （1）电源电压为多少？ （2）灯泡L1和L2两端的电压分别为多少？ （3）若同时闭合S1和S2，则电压表的示数为多少？    【答案】（1）4.5V；（2）2V，2.5V ；（3）4.5V 【解析】解：（1）当只闭合开关S1时，电压表并联在电源两端，此时电压表的示数为4.5V，故电源电压为4.5V ； （2）当只闭合开关S2时，两灯串联，电压表测灯泡L1两端的电压，故L1两端的电压为U1=2V，根据串联电路中电压特点可知，灯泡L2两端的电压为 （3）当S1、S2均闭合时，L2被短路，电路为L1的简单电路，电压表测电源电压，所以电压表的示数为4.5V。 答：（1）电源电压为4.5V； （2）灯泡L1和L2两端的电压分别为2V和2.5V ； （3）若同时闭合S1和S2，则电压表的示数为4.5V。 学科网（北京）股份有限公司 $$