内容正文:
第四章 电路探秘
第五节 电压的测量
第2课时 研究串、并联电路的电压特点
1.(2024浙江杭州上城期中)小明按如图甲所示的电路进行实
验,当开关闭合后,两个规格相同的电压表V1和V2的指针位置
完全一样,如图乙所示,造成这一现象的原因是( )
甲 乙
C
A.可能电路各处完好,V1和V2所选量程不相同,并且灯L1两端电压为10 V
B.可能电路各处完好,V1和V2所选量程不相同,并且灯L2两端
电压为8 V
C.可能是电路出现故障,灯L1短路
D.可能是电路出现故障,灯L2短路
解析 电路完好时,V1测的是电源电压,V2测的是L2两端电压,
两表指针位置相同,说明V1选的是大量程,并且电源电压为10
V,V2选的是小量程,灯L2两端电压为2 V,A、B错误;若L1短
路,V2测的是电源电压,V1测的是电源电压,两表都有示数,并
且相等,C正确;若L2短路,V1测量电源电压,V2示数为零,D错
误。
2.(新考法·分析论证)(2023山东临沂八中期中)某探究小组按
照正确的操作要求进行了“探究并联电路电压规律”的实
验,电路图及实验数据记录表格如下,你认为以下观点最合理
的是 ( )
D
L1两端电压
U1/V L2两端电压
U2/V 电源两端电压
U/V
2.5 2.4 2.5
A.小红看到课本上写着“并联电路各支路两端电压相等”,
认为实验数据一定是错误的,建议重新做一次
B.小雨认为要实事求是,根据实验数据得出结论:并联电路各
支路两端电压不相等
C.小刚认为灯两端电压不同是因为两盏灯规格不同
D.小明认为灯两端电压不同是实验误差造成的,建议改变灯
泡规格,多次实验
解析 测量数据有误差,实验数据不是错误的,故A不合理;由
于测量一组数据,没有普遍性,不能得到实验结论,需要多次
实验,故B不合理;灯两端电压不同,可能是电压表本身的原
因,也可能是读数问题,故C不合理;灯两端电压不同是实验误
差造成的,需要改变灯泡规格,多次实验,故D合理。
3.如图所示的电路中,若闭合开关S,电压表的示数为3 V,电流
表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.2 A,则灯L2两端的
电压为 V,通过灯L1的电流为 A。
3
0.3
解析 由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电
流表A2测L2所在支路的电流,电压表测电源电压;由于并联电
路中,各支路两端的电压相等且等于电源电压,则L2两端的电
压U2=U1=U=3 V。因为并联电路中,干路电流等于各支路电
流之和,所以通过L1的电流I1=I-I2=0.5 A-0.2 A=0.3 A。
4.(2023黑龙江绥化中考)定值电阻R1和R2并联在如图甲所示
电路中,电流表的示数为0.5 A,通过R1的电流为0.3 A,则通过R2
的电流为 A;再将R1和R2串联在如图乙所示电路中,电源
电压为5 V,电压表示数为3 V,则R1两端的电压为 V。
甲 乙
0.2
2
解析 图甲中,定值电阻R1和R2并联,电流表测量干路电流,电
流表的示数为0.5 A,通过R1的电流为0.3 A,根据在并联电路
中,干路电流等于各支路电流之和,则通过R2的电流I2=I-I1=0.5
A-0.3 A=0.2 A;将R1和R2串联在电路中,如图乙所示,电源电
压为5 V,电压表测R2两端的电压,示数为3 V,根据串联电路中
总电压等于各部分电路两端电压之和,则R1两端的电压U1=U
-U2=5 V-3 V=2 V。
5.(跨学科·数学)(2023山东淄博中考,18,★★☆)小灯泡的I-U
图像如图甲所示,将它与定值电阻R接入图乙所示的电路
中。只闭合开关S1,电流表的示数为0.2 A;再闭合开关S2时,电
流表的示数为0.25 A。则电源电压为 V;只闭合开关S1
时,电阻R两端的电压为 V。
甲 乙
能力提升全练
2.5
1
解析 只闭合开关S1,R与L串联,电流表测量电路中的电流,
再闭合开关S2时,R被短路,只有L工作,此时小灯泡L两端的电
压等于电源电压,根据电流表的示数为0.25 A,从图像知,小灯
泡两端电压为2.5 V,即电源电压U=2.5 V;当只闭合开关S1时,
通过灯泡L的电流为0.2 A,小灯泡两端电压为1.5 V,根据串联
电路的电压特点可知,电阻R两端的电压UR=U-UL=2.5 V-1.5
V=1 V。
6.(2023北京顺义牛栏山一中月考,20,★★☆)根据图甲所示
的电路图,将图乙中的实际电路连接起来。
答案 如图所示
解析 首先把两节干电池首尾串接在一起组成电源,将电源
正极、开关S、灯泡L2、灯泡L1、电流表和电源的负极依次
串接起来,在连接电表时要注意,要使电流从电表正接线柱流
入,从负接线柱流出,最后把电压表并接在灯泡L2两端(电流
表、电压表的两个量程选择其一即可)。
7.(学科素养·探究实践)(2023浙江丽水中考,26,★★★)小科
通过实验对“串联电路各部分电压的关系”进行了验证。
利用学生电源、小灯泡2个、电压表1个、开关1个、导线若
干等器材,按图甲所示电路图逐一接入电压表进行实验。
甲 乙
(1)实验中小灯泡L1、L2的规格应 (选填“相同”或
“不同”)。
(2)在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压表,
应正确选择量程,具体操作是
。
(3)某次测量时电压表示数如图乙所示,则读数为 伏。
不同
见解析
1.5
(4)整理实验数据时,小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略
小于两灯泡两端的总电压U,与预期结果不相符。换用其他
器材并规范操作,多次实验后结果均相同,其原因可能是
。
导线有电阻,两端存在电压
解析 (1)为得出普遍规律,应使用不同规格的灯泡进行实
验;(2)在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压
表,应先将被测电路的两根导线迅速试触电压表最大量程的
接线柱,若指针偏转角度太小,再使用较小的量程;(3)由图乙
可知,电压表的量程是0~3 V,分度值是0.1 V,电压表的示数是
1.5 V;(4)小科发现两灯泡两端的电压U1、U2之和略小于两灯
泡两端的总电压U,与预期结果不相符,可能是导线有电阻,两
端存在电压。
8.(学科素养·探究实践)(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。
甲
素养探究全练
乙
(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。
断开
电池
(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,实验记录如表所示。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
灯L1
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:
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
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)。
2
DF、EA
解析 (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,电压表读数为3 V,与电源
电压相等,说明电压表与电源两极连通,故与电压表并联的灯
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)每节新干电池的电压为1.5 V,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次实验中电源电压为2.9 V,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,结合图甲可
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。
$$
第四章 电路探秘
第五节 电压的测量
第1课时 电压 电压的测量
1.(学科素养·科学观念)(2023四川自贡中考)如图所示,用充
电宝给手机充电时,充电宝相当于电路中的 ( )
A.开关 B.电源
C.用电器 D.导线
基础过关全练
B
解析 充电宝消耗电能时,充电宝相当于用电器;充电宝提供
电能时,充电宝相当于电路中的电源。
2.(学科素养·科学观念)(2023四川自贡中考改编)下列关于电
压值的说法错误的是 ( )
A.一节干电池的电压是1.5 V
B.电子手表内纽扣电池的电压是1.5 V
C.我国家庭电路的电压是110 V
D.对人体安全的电压不高于36 V
C
解析 一节干电池电压是1.5 V;电子手表内纽扣电池的电压
是1.5 V;我国家庭电路的电压是220 V;对人体安全的电压是
不高于36 V。
3.(新独家原创)下面是小科和小明关于电流表和电压表使用
的对话,你认为说法错误的是( )
A.使用前都应检查指针是否指零
B.都能将两接线柱直接接到电源的两极上
C.若有两个量程,一般都先用大量程“试触”
D.接入电路时,都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
B
解析 电流表和电压表使用前应调零,A正确;电流表不能直
接接在电源的两极上,B错误;为读数准确和保护电表,应该用
大量程试触,C正确;电流表和电压表都应使电流从正接线柱
流入,从负接线柱流出,D正确。
4.(新方法·类比法)(2022浙江舟山中考改编)导线中自由电子
定向移动需要“动力”的推动,图中用高度差形象地表示了
由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是
( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.电荷量
C
解析 电荷定向移动形成电流,电压是形成电流的原因。图
中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,即电
压。
5.(2023浙江绍兴上虞检测)如图所示,a、b、c表示电流表或
电压表。当S1、S2都闭合时,若要使电路能正常工作,下列说
法正确的是 ( )
D
A.a、b、c都是电流表
B.a、b、c都是电压表
C.a、b是电压表,而c是电流表
D.b、c是电流表,而a是电压表
解析 题图中电路是并联电路;b与电源串联在干路中,是测
干路电流的,故b是电流表;a并联在电路中,是测量电压的,故a
是电压表;c与支路中的R2串联,是测通过R2的电流的,故c是电
流表。
6.(新课标·科学推理)(2024山东济宁任城期中)如图所示,电
源电压为6 V,闭合开关后,电压表的示数为4 V,下列描述不
正确的是( )
A.L1两端电压为2 V B.L1两端电压为4 V
C.L2两端电压为4 V D.L1和L2两端电压之和为6 V
B
解析 由图可知,电源电压为6 V,故两个灯泡的总电压是6
V;L1、L2串联,开关S闭合后电压表测L2两端的电压,则L2两
端的电压为4 V,所以L1两端的电压是6 V-4 V=2 V。故选B。
7.(学科素养·科学思维)(2022海南中考)小明在做电学实验
时,连接电路如图所示。闭合开关,灯L1不发光,L2发光,电流
表有示数,电压表无示数。电路故障可能是 ( )
B
A.电流表断路 B.电压表短路
C.灯L1断路 D.灯L2短路
解析 由题图可知,灯L1、L2串联,电压表测量L1两端的电压,
电流表测量电路中的电流。闭合开关后,L2发光,电流表有示
数,说明电路是通路而且灯L2完好,故A、C、D错误。L1不发
光,且电压表无示数,则可能是灯L1短路或电压表短路,故B正
确。
8.(2023广东中考节选)如图所示,电压表的读数为 V。
2.3
解析 根据图示可知,电压表选用的是小量程,分度值为0.1
V,示数为2.3 V。
9.(2023浙江温州中考,4改编,★☆☆)某次电表的指针位置如
图所示。其示数为( )
A.6.0 V B.6.0 A C.1.2 V D.1.2 A
能力提升全练
C
解析 图中电表表盘上标有V,说明该表是电压表;导线接在
“-”“3”接线柱上,读数时应该读刻度盘下面的刻度,分度
值为0.1 V,所以电压表的示数为1.2 V。
10.(2023浙江温州龙湾模拟,3,★★☆)在练习使用电流表、
电压表时,某同学进行了四次读数,其中读数正确的是( )
A.1.3 A
B.0.5 A
A
C.2.4 V
D.13 V
解析 电流表所选量程为0~3 A,分度值为0.1 A,其示数为1.3
A,故A正确;电流表所选量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,其
示数为0.1 A,故B错误;电压表所选量程为0~15 V,分度值为0.
5 V,其示数为12 V,故C错误;电压表所选量程为0~3 V,分度
值为0.1 V,其示数为2.6 V,故D错误。
11.(2022江苏泰州中考,36,★☆☆)如图,小明用电压表测水
果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是 片。用
水果电池给电路供电时,将 能转化为电能。
铁
化学
解析 根据电压表两个接线柱的连接情况,可断定铜片是水
果电池的正极,铁片是水果电池的负极。水果电池和干电
池、蓄电池类似,工作时都是将化学能转化为电能。
12.(2023四川达州中考,18,★★☆)如图所示,电源电压为3 V,
闭合开关S后,电流表A的示数为 0.54 A,电流表A1的示数为
0.2 A,则通过小灯泡L1的电流为 A,通过小灯泡L2的电流
为 A,电压表V的示数为 V。
0.2
0.34
3
解析 当开关闭合时,两灯泡并联,电流表A测干路的电流,电
流表A1测通过灯L1的电流,已知电流表A的示数为0.54 A,即
干路电流I=0.54 A;电流表A1的示数为0.2 A,则通过小灯泡L1
的电流I1=0.2 A,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之
和,所以通过灯泡L2的电流I2=I-I1=0.54 A-0.2 A=0.34 A;电压
表V测灯泡L2两端的电压,因为并联电路中各支路两端电压
都相等,且等于电源电压,则电压表V的示数为3 V。
13.(学科素养·探究实践)同学们用老师准备的配套器材,分组
开展实验研究串联电路,某组的实验过程中:
(1)根据图1连接电路时发生了错误,图2为该组同学连接的实
物图。闭合开关,所有元件均完好且接触良好,发现L1
(选填“发光”或“不发光”,下同),L2 。
(2)正确连接电路后,用电压表测量L1两端的电压时,应该把电
压表与L1 (选填“并联”或“串联”)。
素养探究全练
发光
不发光
并联
(3)若电压表的示数如图3所示,此时L1两端电压的大小为
V。
(4)若在电路中减少一节电池,电压表的读数会 (选填
“增大”“减小”或“不变”)。
图1 图2
1.5
减小
解析 (1)观察图2会发现,小灯泡L2没有连接到电路中,故小
灯泡L1发光,L2不发光。 (2)使用电压表时,应将电压表与被测
量用电器并联,则用电压表测量L1两端的电压时,应该把电压
表与L1并联。 (3)图丙电压表选用小量程,分度值为 0.1 V,电压
表的示数为1.5 V。 (4)串联电池组的电压等于各电池电压之
和,如果在电路中减少一节电池,电源电压减小,则电压表的
读数会减小。
$$