内容正文:
专项提升14 串、并联电路中电压规律及应用
1.探究串、并联电路中电压的规律
实验目的
探究串、并联电路的电压规律
电路图
实验器材
电压表、两个灯泡(不同规格)、电源、开关、导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电压表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路中,电源两端电压等于各个用电器两端电压之和,即U=U1+U2
(2)并联电路中,各支路两端电压相等,即U=U1=U2。
特别提醒
(1)用电器两端电压相等用电器不一定是并联,也可能是串联,如两个用电器规格相同,用电器两端电压不相等,两用电器一定为串联;
(2)当电路中只有一个用电器时,用电器两端的电压等于电源两端的电压。
一、填空题
1.(2024·青海·中考真题)“飞天”兴趣小组设计了如图所示的头盔两侧照明灯电路图,其电路连接方式为 联,照明灯两端的电压 (选填“相同”或“不同”)。
2.(2024·四川成都·二模)小东想利用一只电压表、一个电源、两个开关、若干导线来测两个灯泡两端的电压,他设计的电路如图甲所示,当闭合开关S1、断开开关S2时,电压表的示数为2.8V;当闭合开关S2、断开开关S1时,电压表的示数如图乙所示,则此时电压表的示数为 V,L1两端的电压为 V。
3.(23-24九年级上·湖南湘潭·期末)如图所示电路中,电源电压为3V,开关闭合时,电压表示数为1V,灯泡L2两端的电压为 V;开关断开时,电压表示数为 V。
4.(23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图所示的电路中,电压表示数为4.5V。A1、A2两表示数分别为1.2A、0.9A,通过L2的电流为 ,L1两端电压为 V。
5.(23-24九年级上·辽宁阜新·阶段练习)如图所示的电路中,灯泡L1和L2是 (选填“串联”或“并联”)连接的;若闭合开关,电压表的示数为3V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,则灯L2两端的电压为 V,通过灯L1的电流为 A。
6.(23-24九年级上·陕西西安·期末)如图甲所示电路,闭合开关S,电压表的示数如图乙,电压表的示数如图丙,则灯两端的电压为 V,灯两端的电压为 V,电源的电压为 V。
7.(23-24九年级上·福建厦门·期末)用2节干电池给如图所示的电路供电,闭合开关,三只电表的指针恰好都指在满量程处,则L1两端的电压是 V,通过L2的电流是 A。
二、单选题
8.(2024·广东·三模)小明利用两个规格不同的小灯泡,设计了如图所示的电路,同时探究串联电路中的电流和电压规律,在某组实验中,测出了a、b、c三点的电流,以及ab、bc、ac间的电压,则下列选项中,符合现实的是( )
A.Uac=Uab=Ubc B.Uac>Uab=Ubc
C.Ia>Ib>Ic D.Ia=Ib=Ic
9.(2024·内蒙古赤峰·三模)如图所示的电路,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,下列说法中正确的是( )
A.灯L1和灯L2串联
B.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
D.通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
10.(2024·黑龙江哈尔滨·二模)下列电路图中,电压、电流关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
11.(2024·广东广州·二模)如图甲向示,将三个规格相同的小灯泡接入电源电压保持不变的电路,用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压、示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.AF两接线柱间电压约为
B.若测量的电压,只需将导线n与D点拆下,再接上A点
C.若CD间的电压表换上正常的电流表,通电后电流表示数为零
D.若小灯泡从灯座上旋下来,通电后电压表示数约为
12.(2024·甘肃武威·一模)如图所示,电源电压是6V,闭合开关电压表的示数是2V,则L2两端的电压是( )
A.2V B.6V C.4V D.8V
13.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)仔细观察并分析电路,下列说法中正确的是( )
A.两灯串联,表的示数等于表的示数
B.两灯并联,表的示数大于表的示数
C.两灯串联,表的示数大于表的示数
D.两灯并联,表的示数等于表的示数
14.(23-24九年级上·广东深圳·期中)如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.4.8V,1.2V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.1.2V,4.8V
15.(23-24九年级上·江苏连云港·阶段练习)如图所示的电路图,开关S接到a时,电压表示数为9V,开关S接到b时,电压表示数为4V,下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V B.灯L1两端的电压为4V
C.灯两端的电压为5V D.灯和灯的总电压为13V
16.(2024九年级上·北京西城·竞赛)如图所示电路中,当开关 S 闭合时,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3。电流表A1、A2的示数分别为I1、I2(五块电表的读数均不为零),那么下列关系式中正确的是( )
A.U2<U3、I1=I2
B.U2=U1+U3、I1=I2
C.U3>U1、I1>I2
D.U3=U1+U2、I1>I2
三、实验题
17.(2024·广东·中考真题)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,若灯断路,则两端 (选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压和。其中测时,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,数据记录见表;
实验次序
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
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 。
18.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图甲是“探究并联电路的电流规律”实验装置。
实验次数
两端
电压
两端
电压
、两端
总电压U/V
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.2
2.8
3
1.1
1.1
2.8
(1)连接电路时应 开关;
(2)如图甲,电流表测量的是灯泡 的电流,实验中和应该选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡;
(3)完成实验后,利用已有器材又找来电压表“探究串联电路的电压规律”,设计了图乙所示电路。闭合开关,发现灯均不亮,电压表示数接近电源电压,故障原因可能是 ;(写出一种即可)
(4)排除故障后,选择合适的器材多次实验并记录数据,如图丙所示,由此可得出串联电路的电压规律: 。(用U、、写表达式即可)
19.(2024·黑龙江绥化·模拟预测)如图所示,图甲是小明进行“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)实验时,灯和灯的规格应 (选填“相同”或“不相同”);
(2)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a和b两点、b和c两点及a和c两点,测得数据分别是,,;小明检查发现只有灯和灯中的一盏出现故障,则故障可能是 ;
(3)处理好故障后,小明把电压表接在a、b之间重新测量,电压表示数如图乙所示,电压表的分度值是 V。此时电压表的读数是 V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关 ;
(4)正确实验后,小明分析多组数据得出结论: 。(请使用文字叙述)
20.(2024·贵州贵阳·二模)如图所示是探究“并联电路的电压特点”的电路图,请你回答下列问题。
实验次数
U1
U2
U
1
2.9
2.8
3
2
1.5
1.5
1.5
3
4.4
4.4
4.5
(1)为了得到并联电路的电压规律,需要用 分别测出小灯泡L1、L2两端的电压和电源两端电压;
(2)某小组同学连接好电路后,两灯均发光,拧下其中的一个小灯泡,闭合开关,若另一个小灯泡不发光,说明它们是 (选填“串联”或“并联”)的;
(3)改正错误后,多次实验数据记录如表所示,忽略误差影响,可得到的结论是:在并联电路中, (写出关系式即可);
(4)为了使结论具有普遍性,需要使用规格不同的灯泡进行实验,在选择灯泡时发现小灯泡上的标识看不清,判断灯泡规格的方法是: (写一种即可)。
21.(2024·四川成都·二模)在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图所示。
(1)闭合开关,观察到小灯泡闪亮后瞬间熄灭,正常发光,发生故障的原因可能是 ;
(2)排除故障后,小乐用电压表测量ab间的电压,闭合开关,电压表示数如图所示,为了使实验结果更精确,接下来应该:断开开关 ;
A.换一个量程更大的电压表 B.减小电源电压
C.换用电压表的小量程 D.将电压表指针调零
(3)用电压表测量ab间和cd间的电压, 。
22.(2024·云南昆明·一模)小敏和小东用小灯泡探究“串联电路和并联电路电压规律”。
(1)图甲中要测量L1两端电压,请用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(2)闭合开关前电压表如图乙所示,其原因是电压表 ;处理好问题后,用电压表分别测ab、cd、ad间的电压,每次拆接电压表时,开关应处于 状态;
(3)小东用电压表测出电路两端的电压和小灯泡L1、L2两端的电压记录在下表中,由表中数据可得:在串联电路中,电压的规律是 (用表中字母表示);
实验次数
电路两端电压U/V
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
1
2.8
1.4
1.4
2
2.8
1.1
1.7
3
2.9
2.1
0.8
(4)如图甲所示,小东测量灯泡L1两端的电压之后, (选填“能”或“不能”)只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压,理由是 ;
(5)小东将电压表并接在如图丙所示电路中的ab、cd和ad两端,测出一组数据后得出并联电路电压规律,小敏说这样的结论不具有普遍性,接下来的操作是 ;
(6)细心的小敏发现,将同一只小灯泡分别接入图甲、丙两电路中的亮度不同,你认为小灯泡接在 (选填“甲”或“丙”)电路中会更亮些。
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专项提升14 串、并联电路中电压规律及应用
1.探究串、并联电路中电压的规律
实验目的
探究串、并联电路的电压规律
电路图
实验器材
电压表、两个灯泡(不同规格)、电源、开关、导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电压表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路中,电源两端电压等于各个用电器两端电压之和,即U=U1+U2
(2)并联电路中,各支路两端电压相等,即U=U1=U2。
特别提醒
(1)用电器两端电压相等用电器不一定是并联,也可能是串联,如两个用电器规格相同,用电器两端电压不相等,两用电器一定为串联;
(2)当电路中只有一个用电器时,用电器两端的电压等于电源两端的电压。
一、填空题
1.(2024·青海·中考真题)“飞天”兴趣小组设计了如图所示的头盔两侧照明灯电路图,其电路连接方式为 联,照明灯两端的电压 (选填“相同”或“不同”)。
【答案】 并 相同
【详解】[1][2] 电流从电源的正极出发,分别经过两个灯泡回到电源负极,因此小灯泡 L1和L2并联连接;根据并联电压规律可知照明灯两端的电压相同。
2.(2024·四川成都·二模)小东想利用一只电压表、一个电源、两个开关、若干导线来测两个灯泡两端的电压,他设计的电路如图甲所示,当闭合开关S1、断开开关S2时,电压表的示数为2.8V;当闭合开关S2、断开开关S1时,电压表的示数如图乙所示,则此时电压表的示数为 V,L1两端的电压为 V。
【答案】 1.5 1.3
【详解】[1][2]当闭合开关S1,断开开关S2时,两灯串联,电压表的示数为2.8V;当闭合开关S2,断开开关S1时,电压表测量的是灯L2两端的电压,此时电压表选择的量程0~3V,其示数为1.5V,L2两端的电压U2=1.5V,由串联电路的电压关系可知,L1两端的电压为
U1=U-U5=2.8V-1.5V=1.3V
3.(23-24九年级上·湖南湘潭·期末)如图所示电路中,电源电压为3V,开关闭合时,电压表示数为1V,灯泡L2两端的电压为 V;开关断开时,电压表示数为 V。
【答案】 2 3
【详解】[1]由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表测L1两端的电压,即,根据串联电路的电压特点可知,L2两端的电压为
[2]当开关断开时,电压表与L2串联在电路中,则电压表示数为3V。
4.(23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图所示的电路中,电压表示数为4.5V。A1、A2两表示数分别为1.2A、0.9A,通过L2的电流为 ,L1两端电压为 V。
【答案】 0.3 4.5
【详解】[1][2]如图L1和L2并联,根据并联电路电压的规律知,电压表示数等于4.5V;电流表A1测量干路电流,A2测量通过L1的电流,根据并联电路电流的规律知,通过L2的电流为
I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A
5.(23-24九年级上·辽宁阜新·阶段练习)如图所示的电路中,灯泡L1和L2是 (选填“串联”或“并联”)连接的;若闭合开关,电压表的示数为3V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,则灯L2两端的电压为 V,通过灯L1的电流为 A。
【答案】 并联 3 0.3
【详解】[1][2][3]如图所示的电路中,灯泡L1和L2是并联连接的,电流表A2测测量通过灯L2的电流,电流表A1测量干路上的电流,电压表测量电源电压,根据并联电路电压规律可知,L2两端的电压为
根据并联电路电流规律可知,通过灯L1的电流为
6.(23-24九年级上·陕西西安·期末)如图甲所示电路,闭合开关S,电压表的示数如图乙,电压表的示数如图丙,则灯两端的电压为 V,灯两端的电压为 V,电源的电压为 V。
【答案】 3.6 2.4 6
【详解】[1][2][3]由电路图可知,两灯泡串联,V1测电源电压,V2测L2两端电压,因串联电路中,电源电压等于各部分电压之和,因此V1使用的大量程,由图乙可知,大量程分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压为6V,V2使用的小量程,由图丙可知,小量程分度值为0.1V,示数为2.4V,即L2两端电压为2.4V,由串联电路电压特点可知,L1两端电压为
7.(23-24九年级上·福建厦门·期末)用2节干电池给如图所示的电路供电,闭合开关,三只电表的指针恰好都指在满量程处,则L1两端的电压是 V,通过L2的电流是 A。
【答案】 3 2.4
【详解】[1]由图可知,L1、L2并联,电压表量程是0~3V,则电压表是小量程且满偏,故灯L1、L2两端的电压和电源电压都是3V。
[2]由电路图知,灯泡L1与L2并联,一个电流表测干路电流,另一个电流表测流过灯L1的电流,由于并联干路电流等于各支路电流之和,干路电流表示数大于支路电流表示数,干路电流表的量程是0~3A,分度值是0.1A,读数3A;支路电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数0.6A,则流过灯L1的电流0.6A,流过灯L2的电流
I2=I-I1=3A-0.6A=2.4A
二、单选题
8.(2024·广东·三模)小明利用两个规格不同的小灯泡,设计了如图所示的电路,同时探究串联电路中的电流和电压规律,在某组实验中,测出了a、b、c三点的电流,以及ab、bc、ac间的电压,则下列选项中,符合现实的是( )
A.Uac=Uab=Ubc B.Uac>Uab=Ubc
C.Ia>Ib>Ic D.Ia=Ib=Ic
【答案】D
【详解】AB.串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,即
两个小灯泡规格不同,因此串联电路中
故AB不符合题意;
CD.串联电路中,电流处处相等,即
C不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.(2024·内蒙古赤峰·三模)如图所示的电路,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,下列说法中正确的是( )
A.灯L1和灯L2串联
B.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
D.通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
【答案】B
【详解】A.开关闭合后,电路中有两条并列的电流路径,所以灯L1和灯L2并联,故A错误;
B.并联电路两端电压相等,L1和L2并联,灯L1和灯L2两端的电压一定相等,故B正确;
CD.L1和L2并联,但不知道两灯泡的规格;当两灯泡的规格不相同时,通过灯L1和灯L2的电流一定不相等;当两灯泡的规格相同时,通过灯L1和灯L2的电流一定相等,故CD错误。
故选B。
10.(2024·黑龙江哈尔滨·二模)下列电路图中,电压、电流关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.串联电路中电流处处相等,故A错误;
B.串联电路中,电源电压电压各用电器的电压之和,故
故B错误;
C.并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,故C正确;
D.并联电路中,各支路两端电压相等,故D错误。
故选C。
11.(2024·广东广州·二模)如图甲向示,将三个规格相同的小灯泡接入电源电压保持不变的电路,用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压、示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.AF两接线柱间电压约为
B.若测量的电压,只需将导线n与D点拆下,再接上A点
C.若CD间的电压表换上正常的电流表,通电后电流表示数为零
D.若小灯泡从灯座上旋下来,通电后电压表示数约为
【答案】D
【详解】A.由图乙可知,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为2V;灯泡的规格相同,三个灯泡串联在电路中,所以每个灯泡两端的电压相同,根据串联电路的电压规律可知,电源电压即AF两接线柱间电压为
2V+2V+2V=6V
故A错误;
B.由图可知,C接的是电压表的负接线柱,这说明电流从右流向左的,如果将导线n与D点拆下,再接上A点,电流从电压表的负接线柱流入,电压表的指针会向左偏转,故B错误;
C.CD间的电压表换上正常的电流表,通电后电流表相当于导线,CD间被短路,电流表与另外两个灯泡串联,电流表示数不为0,故C错误;
D.若小灯泡从灯座上旋下来,电压表被串联在电路中,电压表示数应该等于电源电压,大约为6V,故D正确。
故选D。
12.(2024·甘肃武威·一模)如图所示,电源电压是6V,闭合开关电压表的示数是2V,则L2两端的电压是( )
A.2V B.6V C.4V D.8V
【答案】C
【详解】由电路图可知,两电灯串联,V1测电灯L1两端的电压;即电源的电压U=6V,电灯L1两端的电压U1=2V;因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电灯L2两端的电压
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
13.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)仔细观察并分析电路,下列说法中正确的是( )
A.两灯串联,表的示数等于表的示数
B.两灯并联,表的示数大于表的示数
C.两灯串联,表的示数大于表的示数
D.两灯并联,表的示数等于表的示数
【答案】C
【详解】根据电路图可知,电流的路径只有一条,是串联电路,电压表测量的是电源电压,电压表测量的是灯泡两端的电压;根据串联电路的电压规律可知,两电压表示数不同,且电压表的示数大于的示数,故C正确,ABD错误。
故选C。
14.(23-24九年级上·广东深圳·期中)如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.4.8V,1.2V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.1.2V,4.8V
【答案】D
【详解】由图可知,两灯串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压,两个电压表指针偏转均如图乙所示,说明选择的量程不同,则V1示数为6V,V2示数为1.2V,所以L1两端的电压为1.2V,L2两端的电压为
U2=U-U1=6V-1.2V=4.8V
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
15.(23-24九年级上·江苏连云港·阶段练习)如图所示的电路图,开关S接到a时,电压表示数为9V,开关S接到b时,电压表示数为4V,下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V B.灯L1两端的电压为4V
C.灯两端的电压为5V D.灯和灯的总电压为13V
【答案】A
【详解】AD.当开关S接到a时,两灯泡串联,电压表测电源的电压,即电源的电压即两灯的总电压U=9V,故A正确,D错误;
C.当开关接到b时,两电阻仍然串联,电压表测L2两端的电压,即灯L2两端的电压
U2=4V
故C错误;
B.因为串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,所以灯L1两端的电压
U1=U-U2=9V-4V=5V
故B错误。
故选A。
16.(2024九年级上·北京西城·竞赛)如图所示电路中,当开关 S 闭合时,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3。电流表A1、A2的示数分别为I1、I2(五块电表的读数均不为零),那么下列关系式中正确的是( )
A.U2<U3、I1=I2
B.U2=U1+U3、I1=I2
C.U3>U1、I1>I2
D.U3=U1+U2、I1>I2
【答案】B
【详解】由电路图可知,电流从电源的正极出发,依次经电流表A1、下面的电阻、上面的电阻、电流表A2回到电源的负极,即电路只有一条路径,两电阻串联,且两电流表均测电路中的电流;根据电压表与被测电路元件并联可知,电压表V1测下边电阻两端的电压,电压表V2测电源的电压,电压表V3测上面电阻两端的电压;根据串联电路中各处的电流相等可知,两电流表的示数关系为:I1=I2;因串联电路中总电压等于各分电压之和可,所以三电压表的示数关系为:U2=U1+U3,故ACD错误,B正确。
故选B。
三、实验题
17.(2024·广东·中考真题)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,若灯断路,则两端 (选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压和。其中测时,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,数据记录见表;
实验次序
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
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 。
【答案】 见解析 断开 无 1.20 之和 更换电压不同的电源多次实验
【详解】(1)[1]如图所示,电流从电池的正极出发,经过开关、灯泡L1、灯泡L2、回到负极,故用一个导线将灯泡L2的右端接线柱和灯泡L1左端接线柱相连,故电路图如图所示:
(2)[2][3]为了保护电路,开关需要断开;闭合开关,若灯断路,则没有电流灯泡L1,则两端无电压。
(3)[4]电压表的示数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.1V,故读数为1.20V。
①[5]分析表格中的数据可知,
故结论为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
②[6]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,还可以更换电压不同的电源多次实验,避免偶然性。
18.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图甲是“探究并联电路的电流规律”实验装置。
实验次数
两端
电压
两端
电压
、两端
总电压U/V
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.2
2.8
3
1.1
1.1
2.8
(1)连接电路时应 开关;
(2)如图甲,电流表测量的是灯泡 的电流,实验中和应该选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡;
(3)完成实验后,利用已有器材又找来电压表“探究串联电路的电压规律”,设计了图乙所示电路。闭合开关,发现灯均不亮,电压表示数接近电源电压,故障原因可能是 ;(写出一种即可)
(4)排除故障后,选择合适的器材多次实验并记录数据,如图丙所示,由此可得出串联电路的电压规律: 。(用U、、写表达式即可)
【答案】 断开 不同 灯泡断路(灯丝断了或灯泡接线柱接触不良)
【详解】(1)[1]连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
(2)[2]图甲中,两灯并联在电路中,电流表与灯L1串联在同一支路,测量灯L1电流。
[3]为了避免实验的偶然性,实验中应选择规格不同的灯泡进行实验。
(3)[4]图乙中,两灯串联连接,电压表测灯L1两端的电压,闭合开关,两灯都不亮,可能是电路出现了断路,电压表示数接近电源电压,电压表测量电源电压,则其并联部分断路了,所以故障原因是灯L1断路了。
(4)[5]由表格数据知,每组对应的数据都有:L1两端的电压与L2两端的电压之和等于L1、L2两端总电压,所以有
U=U1+U2
19.(2024·黑龙江绥化·模拟预测)如图所示,图甲是小明进行“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)实验时,灯和灯的规格应 (选填“相同”或“不相同”);
(2)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a和b两点、b和c两点及a和c两点,测得数据分别是,,;小明检查发现只有灯和灯中的一盏出现故障,则故障可能是 ;
(3)处理好故障后,小明把电压表接在a、b之间重新测量,电压表示数如图乙所示,电压表的分度值是 V。此时电压表的读数是 V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关 ;
(4)正确实验后,小明分析多组数据得出结论: 。(请使用文字叙述)
【答案】 不相同 灯断路 0.5 2.0 换接电压表0V~3V量程 串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和
【详解】(1)[1]实验时,为得出普遍性的结论,灯L1和灯L2的规格应不相同。
(2)[2]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。
(3)[3][4]处理好故障后,小明把电压表接在a、b之间重新测量,电压表选用大量程,示数如图乙所示,电压表的分度值是0.5V,电压为2.0V。
[5]为了使实验结果更准确,减小测量误差,接下来小明应该:断开开关,换接电压表0V~3V量程。
(4)[6]正确实验,为了得到普遍规律,需进行多次实验,得出多组数据,分析多组数据可得出结论:串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和。
20.(2024·贵州贵阳·二模)如图所示是探究“并联电路的电压特点”的电路图,请你回答下列问题。
实验次数
U1
U2
U
1
2.9
2.8
3
2
1.5
1.5
1.5
3
4.4
4.4
4.5
(1)为了得到并联电路的电压规律,需要用 分别测出小灯泡L1、L2两端的电压和电源两端电压;
(2)某小组同学连接好电路后,两灯均发光,拧下其中的一个小灯泡,闭合开关,若另一个小灯泡不发光,说明它们是 (选填“串联”或“并联”)的;
(3)改正错误后,多次实验数据记录如表所示,忽略误差影响,可得到的结论是:在并联电路中, (写出关系式即可);
(4)为了使结论具有普遍性,需要使用规格不同的灯泡进行实验,在选择灯泡时发现小灯泡上的标识看不清,判断灯泡规格的方法是: (写一种即可)。
【答案】 电压表 串联 U1=U2=U 将两灯同时接入串联或并联电路中,观察两灯亮度
【详解】(1)[1]电压表是测量电压的仪器,实验要探究并联电路的电压规律,应分别用电压表测出小灯泡L1、L2两端的电压及电源电压的大小。
(2)[2]如果要验证两灯的连接情况,只需拧下其中一个灯泡,闭合开关,若另一个灯泡仍发光,说明两灯互不影响,则是并联;若另一个灯泡不发光,说明两灯互相影响,则是串联,所以该小组的电路为串联电路。
(3)[3]根据表中数据可知,在误差允许的范围内,每一次实验中测得的三个电压值都相等(或近似相等),故得出结论:并联电路各支路两端的电压相等,且等于电源电压,即
U1=U2=U
(4)[4]需要使用规格不同的灯泡进行实验,判断灯泡规格的方法是将两灯同时接入串联或并联在电路中,观察两灯亮度,亮度不同,即灯泡规格不同。
21.(2024·四川成都·二模)在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图所示。
(1)闭合开关,观察到小灯泡闪亮后瞬间熄灭,正常发光,发生故障的原因可能是 ;
(2)排除故障后,小乐用电压表测量ab间的电压,闭合开关,电压表示数如图所示,为了使实验结果更精确,接下来应该:断开开关 ;
A.换一个量程更大的电压表 B.减小电源电压
C.换用电压表的小量程 D.将电压表指针调零
(3)用电压表测量ab间和cd间的电压, 。
【答案】 L1断路 C =
【详解】(1)[1]图中两个灯泡并联,闭合开关,观察到小灯泡L1闪亮后瞬间熄灭,L2正常发光,说明电源没有短路,因而L1发生故障的原因可能是断路。
(2)[2]闭合开关,电压表示数如图丙所示,电压表的量程较大,电压表的指针偏转角度较小,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,选用小量程,即选用0~3V的量程,故选C。
(3)[3]并联各支路两端的电压相等,用电压表测量ab间和cd间的电压相等,即
Uab=Ucd
22.(2024·云南昆明·一模)小敏和小东用小灯泡探究“串联电路和并联电路电压规律”。
(1)图甲中要测量L1两端电压,请用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(2)闭合开关前电压表如图乙所示,其原因是电压表 ;处理好问题后,用电压表分别测ab、cd、ad间的电压,每次拆接电压表时,开关应处于 状态;
(3)小东用电压表测出电路两端的电压和小灯泡L1、L2两端的电压记录在下表中,由表中数据可得:在串联电路中,电压的规律是 (用表中字母表示);
实验次数
电路两端电压U/V
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
1
2.8
1.4
1.4
2
2.8
1.1
1.7
3
2.9
2.1
0.8
(4)如图甲所示,小东测量灯泡L1两端的电压之后, (选填“能”或“不能”)只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压,理由是 ;
(5)小东将电压表并接在如图丙所示电路中的ab、cd和ad两端,测出一组数据后得出并联电路电压规律,小敏说这样的结论不具有普遍性,接下来的操作是 ;
(6)细心的小敏发现,将同一只小灯泡分别接入图甲、丙两电路中的亮度不同,你认为小灯泡接在 (选填“甲”或“丙”)电路中会更亮些。
【答案】 见解析 没有调零 断开 不能 电压表的正负接线柱接反 换用不同规格的灯泡进行多次实验 丙
【详解】(1)[1] 图甲中要测量L1两端电压电压表应该并联在L1两端,电流从电压表正极流入,负极流出,电源电压由2节干电池组成,则电压表的量程选用0~3V即可,如图所示:
(2)[2]闭合开关前电压表如图乙所示,即指针没有指在0刻度线位置,其原因是电压表没有调零。
[3]处理好问题后,用电压表分别测ab、cd、ad间的电压,每次拆接电压表时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(3)[4]由表中数据可得:电路两端电压等于两灯泡电压之和,可得:在串联电路中,电压的规律是
(4)[5][6]如图甲所示,小东测量灯泡L1两端的电压之后,只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压,理由是此时电压表的正负接线柱接反,电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,会导致电压表反偏。
(5)[7]为了得到普遍规律,应改变灯泡的规格进行多次实验。
(6)[8]甲电路为串联电路,灯泡的电压小于电源电压;丙电路为并联电路,灯泡的电压等于电源电压,则连接在丙电路中的灯泡功率较大,较亮。
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