16.2 串、并联电路中电压的规律【四大题型】-2024-2025学年九年级物理全一册同步高频考点精讲与热点题型精练(人教版)
2024-06-29
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 串、并联电路中电压的规律 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 串并联电路电压的规律 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 865 KB |
| 发布时间 | 2024-06-29 |
| 更新时间 | 2024-07-02 |
| 作者 | 名师汇教育 |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46028864.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
16.2 串、并联电路中电压的规律【四大题型】
【题型一 串联电路的电压规律】
1.(2023•佳木斯期末)如图甲所示,闭合开关S后,灯L1和L2均发光,此时电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示。则灯L1和L2两端的电压分别是( )
A.7.5V 1.5V B.7.5V 6V C.6V 1.5V D.1.5V 6V
2.(2023•青岛期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为4V。下列说法中正确的是( )
A.两灯并联
B.L2两端电压为4V
C.通过两灯的电流不一定相等
D.电源电压为10V
3.(2023•吉安期末)如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是6V,电压表V2的示数为8V,若L3两端的电压是L1两端电压的两倍,则电源的电压是( )
A.8V B.9V C.10V D.11V
4.(2023•常德期中)如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.6V。下列说法中不正确的是( )
A.电源两端电压为6V
B.L2两端电压为2.4V
C.将电压表V1换成电流表,则L1与L2并联
D.将电压表V2换成电流表,则L1不亮,L2亮
5.(2023•信阳期末)如右图所示电路,电源由4节全新干电池串联组成,当S1闭合,S2断开时,电压表示数为2.5V;则当S1断开,S2闭合时,电压表示数为 V;灯L1两端的电压为 V,灯L2两端的电压为
V。
6.(2023•衡水期末)如图所示电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为5.4V。则:电源电压为 V;开关S断开时,灯L1两端的电压为 V;开关S闭合时,灯L1两端的电压为 V。
【题型二 探究串联电路中的电压规律】
7.(2023•武汉期中)小明用如甲图所示电路来探究串联电路的电压规律。
(1)实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是 (写表达式);
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.0
2.4
4.5
2
2.4
2.1
4.5
3
3.0
4.5
(3)小明进行多次实验的主要目的是 (填序号);
①寻找普遍规律;
②减小实验误差;
(4)在以上的某次实验中,小明测出L1两端的电压UAB后,接下来合理的选择有 (填序号)。
①保持A点不动,只需将与B点相连的导线改接到C点,即可测出UAC;
②保持B点不动,只需将与A点相连的导线改接到C点,即可测出UBC;
③改变2处接线柱连线,才能测UBC。
8.(2023•深圳期末)在探究串联电路中电压的规律时,小明设计的电路如图甲所示。根据电路图把电压表分别接入到AC、AB、BC之间,测出它们的电压;
(1)连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态,连接电路时至少需要 根导线;当电压表接在AC之间时,指针如图乙所示,则电压表的读数为 V。
(2)若电压表正确接在L1两端后,闭合开关,观察电压表指针无偏转,L1不亮,L2亮,可能出现的故障是L1 。
(3)排除故障后,用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次测量,将得到的数据记录在表中,下一步的做法正确的是 。
A.更换小灯泡和开关的位置,再测出几组电压值
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
(4)多次实验的目的是: 。
9.(2023•商丘期中)为了探究“串联电路电压的规律”,小亮设计了如图甲所示的电路。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
3.1
4.5
(1)连接电路时,开关应处于 状态;闭合开关前,小亮发现电压表指针如图乙所示,原因可能 。
(2)为了使实验结论更具有普遍性,灯L1和灯L2应选用 (选填“相同”或“不同”)的规格。
(3)按照电路图正确连接电路,闭合开关,两只小灯泡均能发光,一段时间后,L1突然熄灭,L2仍然发光,电压表无示数,故障可能是 。
(4)小亮测出AB之间的电压后,准备测量BC之间的电压时,想直接将电压表与A点相连的导线改接到C点。小亮的办法 (选填“正确”或“错误”),原因是 。
(5)小亮正确操作,得出了如表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他还应当 。
10.(2023•贵州中考)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”“开关”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。他们将电压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压之和等于电源电压;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明理由: 。
小明实验记录:
实验次数
UAB/V
UCD/V
UEF/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)。
【题型三 并联电路中的电压规律】
11.(2023•石家庄期中)将两个规格不同的小灯泡L1、L2并联接到电源上,发现灯泡L1比灯泡L2亮,用电压表分别测量灯泡L1、L2两端的电压U1、U2,会发现( )
A.U1>U2 B.U1=U2 C.U1<U2 D.无法判断
12.(2023•盐城期末)如图所示,暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关,下列现象可以判断两灯一定并联的是( )
A.流过L1和L2的电流相同
B.流过L1和L2的电流不同
C.L1和L2两端电压相同
D.L1和L2两端电压不同
13.(2023•泉州期中)如图是电阻A和B的I﹣U图像,下列判断正确的是( )
①当A两端的电压为2V时,通过它的电流为0.4A
②当流过B的电流为0.2A时,它两端的电压为1V
③将A、B串联,当通过它们的电流为0.3A时,它们两端的总电压为4.5V
④将A、B并联,当它们两端的电压为3V时,则通过干路的电流为0.3A
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
14.(2023•广州模拟)如图所示,灯泡L1比L2亮,电压表V2示数为6V,下列说法正确的是( )
A.V1示数为6V B.V1示数大于6V
C.V示数小于6V D.V示数大于6V
15.(2023•洛阳期末)甲、乙两灯并联在同一电路中,甲灯比乙灯亮,则甲灯两端的电压 (大于/等于/小于)乙灯两端的电压,这是因为 。
16.(2023•苏州模拟)如图所示,电源电压恒为3V,只闭合开关S和S1,电流表A的示数为0.1A,只闭合开关S和S2,电流表A的示数为0.2A,开关S、S1、S2都闭合,电流表A的示数为0.4A,则开关S、S1、S2都闭合时L1、L2、L3连接方式是 联,灯泡L1两端的电压为 V,通过灯泡L2的电流为 A。
【题型四 探究并联电路中的电压规律】
17.(2023•郑州期中)在“探究并联电路中的电压规律”实验中,小聪准备了以下器材:电源、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(导线不得交叉),电压表测量L1两端的电压。
(2)当小聪连接好最后一根导线时,灯泡L1和L2立即发光,原因是他连接电路时忘了 开关。
(3)实验中,小聪分别测出灯泡L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数都相同,如图乙所示,其值为 V;接下来他更换不同规格的灯泡,改变电源电压,再做几次实验,得出并联电路中电压的规律为:并联电路总电压与各用电器两端的电压 。小聪进行多次实验的目的是 。
18.(2023•青岛期中)探究并联电路电压的规律,实验电路如图甲所示。
(1)实验前发现电压表指针如图乙所示,接下来应该进行的操作是 。
(2)测量灯泡L1两端电压时电压表指针如图丙所示,接下来应该进行的操作是 。
(3)正确测量L2两端电压,电压表指针如图丁所示,其示数为 V。
(4)实验需要换成规格 (相同、不同)的小灯泡分别测量各个小灯泡和电源电压,数据记录在表中。
(5)在实验误差范围内,可以得出结论:在并联电路中各支路电压 ,且都等于电源电压。
(6)在处理数据时发现,第2次和第3次实验数据与结论不完全相符合,应该进行的处理方法是 。
次数
UL1/V
UL2/V
U电源/V
1
2
2
2
2
1.9
1.9
2
3
1.8
1.9
2
A.将这两次实验数据进行修改,达到完美符合实验结论
B.只要实验过程没有错误,就要尊重事实,保留原来的数据
19.(2023•石家庄期中)在探究“并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两个相同的灯泡:
(1)在连接电路时,开关应该 。图甲是小明已经完成部分的电路,请用笔画线代替导线在图中增加一条导线,使得电压表测量L2两端的电压。
(2)图乙所示的电路图中,电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为
V。
(3)依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表示数相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。此结论 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是 。
A.更换不同规格的灯泡,多次实验;
B.将L1、L2的位置交换,再次探究;
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压。
(4)小明发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 U2(选填“>”、“=”或“<”)。
(5)接下来小明继续探究“串联电路电压规律”实验。实验中为了节省时间,利用原来的电路图,如图丁所示,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法
(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是 。
20.(2023•东营期中)下面“探究串并联电路的电流、电压特点”的实验。
(1)小明实验小组用如图甲所示的电路来探究并联电路电流、电压关系,其实验思路如下:接好电路后,把电流表分别接入到A、B、C三处。连接电路时开关应处于 状态,实验中应该选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)根据实验过程回答下列问题:
①实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮。但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小明的方法是 的(选填“正确”或“错误”)。
②在测量A处的电流时,小明同学闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,原因是 ;小华同学在闭合开关后发现电流表指针位置如图丙所示,原因是: 。
③如图丁在测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电流表示数为0,用电压表检测L1两端电压,电压表示数为电源电压,出现此故障的原因是 。
(3)小明根据图丁连接好电路,闭合开关,测出L1两端电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,他认为只需将与A点相连的导线改接到C点即可,小聪的方法
(选填“正确”或“不正确”),原因是改接后 。
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16.2 串、并联电路中电压的规律【四大题型】
【题型一 串联电路的电压规律】
1.(2023•佳木斯期末)如图甲所示,闭合开关S后,灯L1和L2均发光,此时电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示。则灯L1和L2两端的电压分别是( )
A.7.5V 1.5V B.7.5V 6V C.6V 1.5V D.1.5V 6V
解:由图可知,闭合开关后,两灯串联,V1表测量电源电压,V2表测量灯L1两端的电压;
因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以,V1的示数应大于V2的示数,而两电压表的指针偏转角度相同,
所以两电压表选用的量程是不同的,则V1选用的是大量程,分度值为0.5V,其示数为7.5V,即电源电压U=7.5V;
V2表为小量程,分度值为0.1V,其示数为1.5V,即L1两端的电压U1=1.5V,
由串联电路的电压特点知,灯L2两端的电压U2=U﹣U1=7.5V﹣1.5V=6V。
答案:D。
2.(2023•青岛期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为4V。下列说法中正确的是( )
A.两灯并联
B.L2两端电压为4V
C.通过两灯的电流不一定相等
D.电源电压为10V
解:ABD、由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压,由两个电压表的示数可知,电源的电压U=6V;电压表V2的示数为4V,则L2两端的电压U2=4V;故AD错误,B正确;
C、两灯泡串联,串联电路中电流处处相等,通过两灯的电流一定相等,故C错误;
答案:B。
3.(2023•吉安期末)如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是6V,电压表V2的示数为8V,若L3两端的电压是L1两端电压的两倍,则电源的电压是( )
A.8V B.9V C.10V D.11V
解:由电路图可知,三灯泡串联,V1测L1、L2两端的电压,V2测L2、L3两端的电压,L3两端的电压是L1两端电压的两倍,假设L1、L2、L3两端的电压分别是U1、U2、U3,则
由于串联电路中总电压等于各分电阻电压之和,
则U1+U2=6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2+U3=8V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U3=2U1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由②﹣①得:U3﹣U1=2V﹣﹣﹣﹣﹣④,
将③代入④得:
U1=2V。
将U1=2V代入①得,U2=4V;
将U1=2V代入③得,U3=4V;
故总电压是:2V+4V+4V=10V;
答案:C。
4.(2023•常德期中)如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.6V。下列说法中不正确的是( )
A.电源两端电压为6V
B.L2两端电压为2.4V
C.将电压表V1换成电流表,则L1与L2并联
D.将电压表V2换成电流表,则L1不亮,L2亮
解:闭合开关,电路是灯L1与L2组成的串联电路,电压表V1测总电压U总,电压表V2测灯L1两端电压U1;
A、电压表V1的示数为6V,所以电源电压U总=6V,故A正确;
B、电压表V2的示数为3.6V,即U1=3.6V,则L2两端电压U2=U总﹣U1=6V﹣3.6V=2.4V,故B正确;
C、将电压表V1换成电流表,开关闭合将发生电源短路,故C错误;
D、将电压表V2换成电流表,灯L1局部短路,开关闭合时L1不亮,L2亮,故D正确。
答案:C。
5.(2023•信阳期末)如右图所示电路,电源由4节全新干电池串联组成,当S1闭合,S2断开时,电压表示数为2.5V;则当S1断开,S2闭合时,电压表示数为 6 V;灯L1两端的电压为 2.5 V,灯L2两端的电压为 3.5 V。
解:(1)电源的电压U=4×1.5V=6V;
(2)由电路图可知,当S1闭合,S2断开时和当S1断开,S2闭合时,两灯泡始终串联;
当S1闭合,S2断开时,电压表测L1两端的电压,所以灯L1两端的电压U1=2.5V;
当S1断开,S2闭合时,电压表测电源的电压,所以电压表的示数U=6V;
灯L2两端的电压U2=U﹣U1=6V﹣2.5V=3.5V。
答案:6;2.5;3.5。
6.(2023•衡水期末)如图所示电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为5.4V。则:电源电压为 9 V;开关S断开时,灯L1两端的电压为 3 V;开关S闭合时,灯L1两端的电压为 5.4 V。
解:(1)当开关S闭合时,L3被短路,电压表V1测电源的电压,则电源的电压U=9V;
当S断开时,三盏灯串联,V1测量L1、L2两端的总电压,所以L3两端的电压U3=9V﹣5V=4V;
V2测量L1、L3两端的总电压,所以L2两端的电压U2=9V﹣7V=2V;
则L1两端的电压U1=U﹣U2﹣U3=9V﹣2V﹣4V=3V;
(2)当开关闭合时,L1与L2串联,L3被短路,L3两端的电压U3′=0V;
V2测量L1两端的电压,由题意可知,电压表V2的示数为5.4V。所以L1两端的电压U1′=5.4V;
答案:9;3;5.4。
【题型二 探究串联电路中的电压规律】
7.(2023•武汉期中)小明用如甲图所示电路来探究串联电路的电压规律。
(1)实验中应选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是 UAC=UAB+UBC (写表达式);
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.0
2.4
4.5
2
2.4
2.1
4.5
3
3.0
4.5
(3)小明进行多次实验的主要目的是 ① (填序号);
①寻找普遍规律;
②减小实验误差;
(4)在以上的某次实验中,小明测出L1两端的电压UAB后,接下来合理的选择有 ①③ (填序号)。
①保持A点不动,只需将与B点相连的导线改接到C点,即可测出UAC;
②保持B点不动,只需将与A点相连的导线改接到C点,即可测出UBC;
③改变2处接线柱连线,才能测UBC。
解:(1)探究串联电路的电压规律时,为寻找普遍规律,应换用不同规格的小灯泡进行多次实验;
(2)分析实验数据可知,2.0V+2.4V=4.4V,2.4V+2.1V=4.5V,由此可得到串联电路的电压特点是UAC=UAB+UBC;
(3)探究串联电路的电压规律时,小明进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律;故选①。
(4)①保持A点不动,只需将与B点相连的导线改接到C点,则电压表并联在AC两端,且正负接线柱正确,可测量UAC,故①符合题意;
②保持B点不动,只将与A点相连的导线改接到C点,则电压表的正负接线柱会接反,导致电流从电压表的负接线柱流入,不可测量UBC,而且可能损坏电压表,故②不符合题意;
③若想测量UBC,需要将A、B两点处的接线都进行改变,A点导线改到B点,B点导线改到C点,故③符合题意。
答案:①③。
答案:(1)不同;(2)UAC=UAB+UBC; (3)①;(4)①③。
8.(2023•深圳期末)在探究串联电路中电压的规律时,小明设计的电路如图甲所示。根据电路图把电压表分别接入到AC、AB、BC之间,测出它们的电压;
(1)连接电路时,开关应处于 断开 (选填“闭合”或“断开”)状态,连接电路时至少需要 6 根导线;当电压表接在AC之间时,指针如图乙所示,则电压表的读数为 6 V。
(2)若电压表正确接在L1两端后,闭合开关,观察电压表指针无偏转,L1不亮,L2亮,可能出现的故障是L1 短路 。
(3)排除故障后,用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次测量,将得到的数据记录在表中,下一步的做法正确的是 B 。
A.更换小灯泡和开关的位置,再测出几组电压值
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
(4)多次实验的目的是: 使结论更具普遍性,避免偶然性 。
解:(1)连接电路时,开关应处于断开状态,连接电路时至少需要6根导线由图乙可知,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,电压表的示数为6V;
(2)闭合开关,观察电压表指针无偏转,L1不亮,L2亮,说明电压表与导线并联接入电路,可能出现的故障是L1短路;
(3)为使结论更具普遍性,要换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,答案:B;
(4)本实验是为了得到总电压与各部分电路电压的关系规律,所以多次测量的目的是使结论更具普遍性,避免偶然性。
答案:(1)断开;6;6;(2)短路;(3)B;(4)使结论更具普遍性,避免偶然性。
9.(2023•商丘期中)为了探究“串联电路电压的规律”,小亮设计了如图甲所示的电路。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
3.1
4.5
(1)连接电路时,开关应处于 断开 状态;闭合开关前,小亮发现电压表指针如图乙所示,原因可能 电压表没有调零 。
(2)为了使实验结论更具有普遍性,灯L1和灯L2应选用 不同 (选填“相同”或“不同”)的规格。
(3)按照电路图正确连接电路,闭合开关,两只小灯泡均能发光,一段时间后,L1突然熄灭,L2仍然发光,电压表无示数,故障可能是 L1短路 。
(4)小亮测出AB之间的电压后,准备测量BC之间的电压时,想直接将电压表与A点相连的导线改接到C点。小亮的办法 错误 (选填“正确”或“错误”),原因是 电压表的正负接线柱接反了 。
(5)小亮正确操作,得出了如表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他还应当 换用不同规格的灯泡进行多次实验 。
解:(1)为了保护电路,连接电路时,开关必须要断开;连接电路前,电压表指针如图乙所示,电压表指针不在零刻度上,说明电压表没有调零;
(2)为了使实验结论更具有普遍性,灯L1和灯L2应选用不同的规格进行实验。
(3)按照电路图正确连接电路,电压表并联在L1两端,测量L1的电压;闭合开关,两只小灯泡均能发光,一段时间后,L1突然熄灭,L2仍然发光,电路仍是通路,故不可能断路,电压表无示数,说明电压表并联的部分被短路,故是L1短路;
(4)如图丙所示,在测灯L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,此时电压表的正负接线柱接反,闭合开关后,会发现电压表指针反偏,这个方法不能测出灯L2两端的电压;
(4)由实验数据可知,只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性,为得出普遍结论,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
答案:(1)断开;电压表没有调零;(2)不同;(3)L1短路;(4)错误;电压表的正负接线柱接反了;(5)换用不同规格的灯泡进行多次实验。
10.(2023•贵州中考)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 断开 (选填“断开”或“闭合”)状态;小明检查电路时发现 电池 (选填“电池”“开关”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 灯L1 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。他们将电压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压之和等于电源电压;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明理由: 小红的结论更具普遍性,小红选用规格不相同的灯泡进行了多次实验 。
小明实验记录:
实验次数
UAB/V
UCD/V
UEF/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 2 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? DF、EA (用图中字母表示)。
解:(1)在连接电路过程中,为保护电路,开关应处于断开状态;
电池不能正极对正极,电池安装错误;
(2)实验中若发现电压表指针偏转情况如图乙所示,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)小红的结论更具普遍性,小红选用规格不相同的灯泡进行了多次实验;
(4)每节新干电池为1.5V,结合表格发现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;
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,由表中信息可知小明将电压表接在E、F两接线柱间测电源电压,而小红将电压表接在A、D两接线柱间测电源电压,结合甲图可知,两人所测电源电压的差值对应电路中导线DF、EA两端的电压。
答案:(1)断开;电池;(2)灯L1;(3)小红的结论更具普遍性,小红选用规格不相同的灯泡进行了多次实验;(4)2;DF、EA。
【题型三 并联电路中的电压规律】
11.(2023•石家庄期中)将两个规格不同的小灯泡L1、L2并联接到电源上,发现灯泡L1比灯泡L2亮,用电压表分别测量灯泡L1、L2两端的电压U1、U2,会发现( )
A.U1>U2 B.U1=U2 C.U1<U2 D.无法判断
解:因为并联电路两端电压相等,因此灯泡L1、L2两端的电压U1、U2相等,故B正确,ACD错误。
答案:B。
12.(2023•盐城期末)如图所示,暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关,下列现象可以判断两灯一定并联的是( )
A.流过L1和L2的电流相同
B.流过L1和L2的电流不同
C.L1和L2两端电压相同
D.L1和L2两端电压不同
解:AB、串联电路的电流处处相等,流过L1和L2的电流相同,则两灯可能串联,故A错误;
若两灯并联,且两灯的规格不同时,根据并联电路的电压特点可知两灯两端的电压相同,根据I流过L1和L2的电流不同,故B正确;
CD、根据并联电路的电压特点可知两灯两端的电压相同,若L1和L2两端电压相同,两灯可能并联,但如果两灯的规格相同,根据串分压特点可知,两灯两端的电压也相等,故C错误;L1和L2两端电压不同,则两灯串联,故D错误。
答案:B。
13.(2023•泉州期中)如图是电阻A和B的I﹣U图像,下列判断正确的是( )
①当A两端的电压为2V时,通过它的电流为0.4A
②当流过B的电流为0.2A时,它两端的电压为1V
③将A、B串联,当通过它们的电流为0.3A时,它们两端的总电压为4.5V
④将A、B并联,当它们两端的电压为3V时,则通过干路的电流为0.3A
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
解:①由电阻A的I﹣U图像可知,当A两端的电压为2V时,通过它的电流为0.4A,故①正确;
②由电阻B的I﹣U图像可知,当流过B的电流为0.2A时,它两端的电压为2V,故②错误;
③由图像可知,将A、B串联,当通过它们的电流为0.3A时,A两端的电压为UA=1.5V,
B两端的电压UB=3V,根据串联电路的电压规律可知,它们两端的总电压为U总=UA+UB,故③正确;
④由图像可知当电阻A和B并联到3.0V的电源上时,通过A的电流是0.6A,通过B的电流是0.3A,根据并联电路电流规律可知干路中的电流I总=IA+IB=0.6A+0.3A=0.9A,故④错误。
答案:A。
14.(2023•广州模拟)如图所示,灯泡L1比L2亮,电压表V2示数为6V,下列说法正确的是( )
A.V1示数为6V B.V1示数大于6V
C.V示数小于6V D.V示数大于6V
解:根据电路可知,两灯泡并联,电压表V测量电源电压,电压表V1测量L1两端电压,电压表V2测量L2两端电压,而并联电路两端电压相等,因此电压表V、电压表V1、电压表V2的示数相等,都等于6V。
答案:A。
15.(2023•洛阳期末)甲、乙两灯并联在同一电路中,甲灯比乙灯亮,则甲灯两端的电压 等于 (大于/等于/小于)乙灯两端的电压,这是因为 并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等 。
解:两灯并联在同一电路图,甲灯两端电压等于乙灯两端的电压,因为并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等。
答案:等于;
16.(2023•苏州模拟)如图所示,电源电压恒为3V,只闭合开关S和S1,电流表A的示数为0.1A,只闭合开关S和S2,电流表A的示数为0.2A,开关S、S1、S2都闭合,电流表A的示数为0.4A,则开关S、S1、S2都闭合时L1、L2、L3连接方式是 并 联,灯泡L1两端的电压为 3 V,通过灯泡L2的电流为 0.1 A。
解:由图可知,只闭合开关S和S1时,只有灯L3可以发光,电流表A的示数为0.1A,所以通过灯L3的电流为0.1A;
只闭合开关S和S2时,只有灯L1可以发光,电流表A的示数为0.2A,所以通过灯L1的电流为0.2A;
开关S、S1、S2都闭合时,三只灯泡L1、L2、L3并列连接在电源两极上,是并联关系,电流表在干路上,此时电流表A的示数为0.4A,
已知电源电压恒为3V,因为并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,所以灯泡L1两端的电压为3V,流过灯L1、L3的电流不变,
则通过灯泡L2的电流为:I2=I﹣I1﹣I3=0.4A﹣0.2A﹣0.1A=0.1A。
答案:并;3;0.1。
【题型四 探究并联电路中的电压规律】
17.(2023•郑州期中)在“探究并联电路中的电压规律”实验中,小聪准备了以下器材:电源、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(导线不得交叉),电压表测量L1两端的电压。
(2)当小聪连接好最后一根导线时,灯泡L1和L2立即发光,原因是他连接电路时忘了 断开 开关。
(3)实验中,小聪分别测出灯泡L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数都相同,如图乙所示,其值为 2.6 V;接下来他更换不同规格的灯泡,改变电源电压,再做几次实验,得出并联电路中电压的规律为:并联电路总电压与各用电器两端的电压 相等 。小聪进行多次实验的目的是 排除偶然性得出普遍规律 。
解:(1)灯泡并联,电压表测量L1两端的电压,根据电源电压为3V选择0﹣3V量程,如图所示:
(2)在连接电路时,若他刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关;
(3)电压表使用的是小量程,分度值为0.1V,示数为2.6V;接下来他更换不同规格的灯泡,改变电源电压,再做几次实验,得出并联电路中电压的规律为:并联电路总电压与各用电器两端的电压相等,进行多次实验的目的是为了排除偶然性得出普遍规律。
答案:(1)见解答;(2)断开;(3)2.6;相等;排除偶然性得出普遍规律。
18.(2023•青岛期中)探究并联电路电压的规律,实验电路如图甲所示。
(1)实验前发现电压表指针如图乙所示,接下来应该进行的操作是 调零 。
(2)测量灯泡L1两端电压时电压表指针如图丙所示,接下来应该进行的操作是 电压表换用0~3V的量程 。
(3)正确测量L2两端电压,电压表指针如图丁所示,其示数为 2 V。
(4)实验需要换成规格 不同 (相同、不同)的小灯泡分别测量各个小灯泡和电源电压,数据记录在表中。
(5)在实验误差范围内,可以得出结论:在并联电路中各支路电压 相等 ,且都等于电源电压。
(6)在处理数据时发现,第2次和第3次实验数据与结论不完全相符合,应该进行的处理方法是 B 。
次数
UL1/V
UL2/V
U电源/V
1
2
2
2
2
1.9
1.9
2
3
1.8
1.9
2
A.将这两次实验数据进行修改,达到完美符合实验结论
B.只要实验过程没有错误,就要尊重事实,保留原来的数据
解:(1)连接电路前电路中无电流通过,发现电压表指针如图乙所示,指针不在零刻度线上,接下来要对电压表进行的操作是调零。
(2)电压表示数如图丙所示偏转角度较小,说明量程选大了,为了使测量结果更准确,接下来他应该断开开关,电压表换用0~3V的量程。
(3)电压表的量程是0﹣3V,分度值为0.1V,示数是2V;
(4)为了结论具有普遍性,实验需要换成规格不同的小灯泡分别测量各个小灯泡和电源电压,数据记录在表中。
(5)在实验误差范围内,可以得出结论:在并联电路中各支路电压相等,且都等于电源电压。
(6)在处理数据时发现,由于测量过程存在误差,第2次和第3次实验数据与结论不完全相符合,应该进行的处理方法是只要实验过程没有错误,就要尊重事实,保留原来的数据,故选B。
答案:(1)调零;(2)电压表换用0~3V的量程;(3)2;(4)不同;(5)相等;(6)B。
19.(2023•石家庄期中)在探究“并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两个相同的灯泡:
(1)在连接电路时,开关应该 断开 。图甲是小明已经完成部分的电路,请用笔画线代替导线在图中增加一条导线,使得电压表测量L2两端的电压。
(2)图乙所示的电路图中,电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为 2.6 V。
(3)依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表示数相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。此结论 不科学 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是 A 。
A.更换不同规格的灯泡,多次实验;
B.将L1、L2的位置交换,再次探究;
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压。
(4)小明发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 = U2(选填“>”、“=”或“<”)。
(5)接下来小明继续探究“串联电路电压规律”实验。实验中为了节省时间,利用原来的电路图,如图丁所示,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法 不能 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是 电压表的正负接线柱接反了 。
解:(1)在拆接电路时,为了保护电路,开关必须断开;
测量L2两端电压时,应该让电压表并联在L2两端,如图所示:
(2)观察电路图可知,电源由两节干电池串联组成,则电源电压为3V;电路中两灯泡并联接入电路,结合电压表示数可知,电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,故电压表的示数为2.6V;
(3)实验只做了一次就得出了实验结论,其不足之处:实验一次就得出结论具有偶然性,不能得出普遍性规律,不科学;改进的措施是换用不同规格的小灯泡进行多次实验,得出普遍性规律;故选项A正确;
(4)家庭电路中的用电器并联接入电路,根据并联电路中,各支路两端的电压相等可知,两灯对应的电压U1和U2相等;客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,是因为客厅的灯实际功率比卧室的灯大;
(5)为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这样做不能测出L2两端的电压,因为根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表的正负接线柱接反了;
答案:(1)断开;见解析;(2)2.8;(3)不科学;A;(4)=;(5)不能;电压表的正负接线柱接反了。
20.(2023•东营期中)下面“探究串并联电路的电流、电压特点”的实验。
(1)小明实验小组用如图甲所示的电路来探究并联电路电流、电压关系,其实验思路如下:接好电路后,把电流表分别接入到A、B、C三处。连接电路时开关应处于 断开 状态,实验中应该选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)根据实验过程回答下列问题:
①实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮。但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小明的方法是 错误 的(选填“正确”或“错误”)。
②在测量A处的电流时,小明同学闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,原因是 电流表没有调零 ;小华同学在闭合开关后发现电流表指针位置如图丙所示,原因是: 电流表量程选择过大 。
③如图丁在测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电流表示数为0,用电压表检测L1两端电压,电压表示数为电源电压,出现此故障的原因是 L1断路 。
(3)小明根据图丁连接好电路,闭合开关,测出L1两端电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,他认为只需将与A点相连的导线改接到C点即可,小聪的方法 不正确 (选填“正确”或“不正确”),原因是改接后 电压表的正负接线柱接反了 。
解:
(1)连接电路时开关应处于断开状态,为得出普遍性的规律,实验中应该选择规格不同的小灯泡;
(2)①若两灯泡串联,拆开一根导线,电路断路,两灯泡熄灭;若两灯泡并联时,拆开干路中的一根导线,两灯泡也同时熄灭,所以,根据拆开电路中的一根导线两灯泡都熄灭不能判定两灯泡是串联的,即小明的方法是错误的;
②小明同学在测量A处的电流时,闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,原因是电流表没有调零;小华同学在闭合开关后发现电流表指针位置如图丙所示,电流表指针偏转角度较小,原因是电流表量程选择过大;
解决问题后,电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A;
③如图丁在测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电流表示数为0,则电路断路,用电压表检测L1两端电压,电压表示数为电源电压,则电压表通过L2与电源连通,出现此故障的原因是L1断路;
(3)测出L1两端电压后,则与B点相连的为电压表的正接线柱,与A点相连的为电压表的负接线柱,若将与A点相连的导线改接到C点,此时电流从电压表的负接线柱流入,即电压表的正负接线柱接反了,所以小聪的方法不正确;
答案:(1)断开;不同;(2)①错误;②电流表没有调零;电流表量程选择过大;③L1断路;(3)不正确;电压表的正负接线柱接反了。
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