16.2《串、并联电路中电压的规律》(分层练习)-【上好课】2024-2025学年九年级全一册物理同步精品课堂(人教版)
2024-09-11
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2份
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52页
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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 | - |
| 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 | 6.58 MB |
| 发布时间 | 2024-09-11 |
| 更新时间 | 2024-09-11 |
| 作者 | 子非鱼20 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-09-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47162981.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
16.2 串、并联电路中的电压规律
目 录
1
考点01 串联电路的电压规律 1
考点02 并联电路的电压规律 5
考点03 探究串并联电路电压规律的实验 9
考点04 电路故障分析 15
18
30
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考点01 串联电路的电压规律
1.如图所示,在探究“串联电路电压的关系”时,闭合开关S后,电压表V1的示数是2.5V,V2的示数是3.8V,则电压表V3的示数是( )
A.1.3V B.2.5V C.3.8V D.6.3V
【答案】D
【解析】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,电压表V3测电源的电压,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电压表V3的示数即电源的电压为:U3=U1+U2=2.5V+3.8V=6.3V。
故答案为:D
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器电压之和。
2.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
【答案】D
【解析】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。
故答案为:D。
【分析】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。由串联电路的电压特点知,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V1选用的是大量程,V2选用的是小量程,读出两个电压表的示数,最后根据串联电路的电压特点可求得灯L2两端电压。
3.用如图所示电路探究串联电路的电压规律,闭合开关S,分别测出A与B、B与C、A与C之间的电压,电压表的示数( )
A.最大 B.最大 C.最大 D.三处一样大
【答案】C
【解析】根据图像,电压表分别测量用电器电压和总电压,则测量总电压时,比部分用电器的电压大,测量AC间的电压时最大,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器分压之和。
4.如图所示,电源电压为6V,当开关闭合时,电压表的示数是4V则( )
A.灯L1两端的电压为4V B.灯L2两端的电压为4V
C.灯L1两端的电压为2V D.灯L2两端的电压为6V
【答案】A
【解析】由电路图可知,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,电压表的示数是4V,则灯L1两端电压为4V。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯L2两端电压U2=U-U1=6V-4V=2V;故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】由电路图可知,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,根据电压表的示数可知灯L1两端电压,根据串联电路的电压特点求出L2两端的电压。
5.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7.5V,电压表V2的示数为9V,若电源电压为12V,则L2两端电压为( )
A.4.5V B.5.5V C.3V D.2V
【答案】A
【解析】电路中三个灯泡串联,电压表V1测L1和L2两端的总电压,电压表V2测L2和L3两端的总电压,由串联电路的电压特点,L1两端的电压 ,L3两端的电压 ,L2两端的电压 ,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】在串联电路中总电压等于各分电压之和.
6.如图所示的语言复读机工作时需要6V的电源,这可以由 节干电池 联提供.
【答案】4;串
【解析】一节干电池的电压为1.5V,根据串联电路的电压规律得到:U总=nU,则需要串联的干电池的节数:。
【分析】根据串联电路总电压等于各处电压之和分析解答。
7.如图所示,电路中先后接入一节和两节干电池时,会看到:接入两节干电池时小灯泡更亮些。看到这个现象,对我们有什么启示呢? 。一个用电器工作时,要求电源电压是6V。如果用铅蓄电池做电源,需要 节串联起来。
【答案】两节干电池串联时提供的电压更高,电路中的电流更大;3
【解析】电路中接入两节干电池时,小灯泡更亮些,实际电功率较大,则两节干电池串联时提供的电压更高,电路中的电流更大;若要求电源电压是6V,一块铅蓄电池电压为2V,需要节串联起来。
【分析】电池串联时,总电压等于各电池电压之和。
8.如图甲所示的电路中,两端的电压为,两端的电压如图乙所示,则两端的电压 V,电源电压 V。
【答案】2.3;6.0
【解析】如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,即L2两端的电压为2.3V。
由图甲电路可知,L1与L2串联,由串联电路的电压规律可得电源电压
U=U1+U2=3.7V+2.3V=6.0V
即电源电压为6.0V。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,由串联电路的电压规律可得电源电压。
9.如图所示电路中,电源电压为3V且保持不变。闭合开关S,电压表的示数为1V,则R1两端电压为 V,断开开关S,电压表的示数为 V。
【答案】1;3
【解析】闭合开关S,电阻串联,电压表测量R1的分压,示数为1V,R1分压1V,断开开关S,电压表和R2串联,测量电源电压,示数为3V。
【分析】电压表和用电器串联,测量电源电压;电压表和用电器并联,测量用电器分压。
考点02 并联电路的电压规律
10.如图中的四幅电路图中,闭合开关后,两灯均能发光,则L1与L2两端电压可能不相等的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A. L1与L2 并联,两端电压相等,A错误;
B.L1与L2 并联,两端电压相等,B错误;
C. L1与L2 串联,两灯规格不同,电压可能不相等,C正确;
D.由图可知, L1与L2 并联,两端电压相等,D错误。
综上选C
【分析】根据电路串并联,串并联电路规律判识选项
1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,并联:电路元件首首相连,尾尾相接,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;
2、并联电路规律:电压规律、电流规律以及欧姆定律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流
3、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和
11.关于如图所示的实物电路在开关S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.电流表测量通过灯泡L2的电流
B.通过灯泡L1与L2的电流一定不相等
C.灯泡L1与L2两端的电压一定相等
D.灯泡L1与L2两端的电压之和等于电源电压
【答案】C
【解析】A.从图中可以看出电流表与L1串联,电流表测量通过灯泡L1的电流,故A错误。
B. L1与L2并联,如果两灯规格一样,通过的电流可以相等,故B错误。
CD.L1与L2并联,并联电路中各支路电压相等,故C正确,D错误。
答案为:C
【分析】(1)电流表与被测用电器串联。
(2)在并联电路中,各支路电压相等。
12.教室内的两盏日光灯都在正常工作,其中一盏灯L1很亮,另一盏灯L2很暗,则灯L1、L2两端的电压U1、U2的关系为( )
A.U1>U2 B.U1=U2 C.U1<U2 D.无法确定
【答案】B
【解析】因为家庭电路中各用电器并联连接,所以教室内的两盏照明灯两端的电压相等,即U1=U2。
故答案为:B。
【分析】家庭电路中各用电器并联连接,两盏照明灯两端的电压相等。
13.如图所示,灯泡L1比L2亮,电压表V2示数为6 V,下列说法正确的是( )
A.V1示数大于6V B.V示数大于6V
C.V1示数小于6V D.V和V1示数均等于6V
【答案】D
【解析】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;
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.
故答案为:D.
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据并联电路两端电压相等进行解答。
14.同一电路中有两只小灯泡,都正常发光,其中一只小灯泡两端的电压与电源电压相同,则这两只小灯泡( )
A.一定并联 B.一定串联 C.可能并联 D.可能串联
【答案】A
【解析】若为串联电路,根据串联电路分压规律可知,其中一只灯泡的电压为电源电压,则另一只灯泡电压为零,则一只灯泡发光,一只不发光,所以不能为串联电路;因为并联电路电源电压等于各支路电压,所以两只灯泡的电压都等于电源电压,且发光,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压,用电器分得的电压与电阻成正比;并联电路中,各支路两端的电压都相等,等于电源电压。
15. 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】由题中的图可知:V1测的是电源电压;V2测的是R2两端的电压.即V1的示数应大于V2的示数;而两个电压表的指针偏转角度相同,所以V1选的量程应是 0~15V,其分度值是0.5V,读数(即电源电压)为6V;V2选的量程应是0~3V,其分度值是0.1V,读数(即R2两端的电压)为1.2V;所以,电阻R1两端的电压为:U1=U-U2=6V-1.2=4.8V;
故选A.
16.如图是简化了的玩具汽车的电路图,以下有关说法中正确的是( )
A.开关 S1 控制整个电路
B.电动机与小灯泡不能同时工作
C.电动机与小灯泡工作时两端的电压相等
D.开关 S1、S2 都闭合时,电动机与小灯泡通过的电流相等
【答案】C
【解析】A.开关S1在小灯泡所在的支路中,因此开关S1控制小灯泡所在的支路,A不符合题意;
B.因为电动机和小灯泡并联,因此电动机与小灯泡工作时互不影响,在开关S1和S2同时闭合的情况下,它们可以同时工作,B不符合题意;
C.因为并联电路两端电压相等,因此电动机与小灯泡工作时两端的电压相等,C符合题意;
D.开关S1、S2都闭合时电动机与小灯泡是并联连接的,它们中的电流并不一定相等,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】并列连接的用电器是并联电路;并联电路中支路电压等于电源电压;各支路用电器互不影响。
17.L1与L2并联且L1比L2更亮,用电压表测得灯两端的电压分别为U1与U2,则U1 U2 (选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】等于
【解析】解:由并联电路的电压特点知:U1=U2,灯泡L1比灯泡L2亮,
原因是:灯泡L1的电阻小,实际功率大.
故答案为:等于.
【分析】根据并联电路中电压的特点:并联电路各支路的电压相等来解答此题.
18.如图,当开关S1、S2都闭合时电压表的示数为4V,则灯L1两端的电压是 V,电源电压为 V。
【答案】4;4
【解析】由图可知,两灯泡并联,当开关S1、S2都闭合时,电压表测电源电压,并联电路中各支路电压等于电源电压,则灯L1两端的电压是4V,电源电压为4V。
【分析】在并联电路中,各支路电压等于电源电压。
19.已知一节干电池的电压为1.5V,小明同学将三节同样的干电池的正极与正极连接在一起,负极与负极连接在一起,并联起来组成电池组使用(如图甲所示)。他不知道这样连接起来后电池组电压是多少,于是就用电压表测量这个电池组两端的电压,电压表示数如图乙所示。根据实验现象,可以初步得出电池并联使用后的电压规律为: 。
【答案】由题知,三节同样的干电池并联起来使用,由图乙知,电压表使用0~15V量程,分度值0.5V,所以三节干电池并联起来后的电压为1.5V,根据实验现象可知:同样的干电池并联起来后的电压与每节干电池电压相同。
【解析】由题知,三节同样的干电池并联起来使用,由图乙知,电压表使用0~15V量程,分度值0.5V,所以三节干电池并联起来后的电压为1.5V,根据实验现象可知:同样的干电池并联起来后的电压与每节干电池电压相同。
【分析】同样的干电池并联起来后的电压与每节干电池电压相同。
20.如图所示的电路,闭合开关后进行测量,得到电压表V1示数为2.5 V,则电压表V2的示数为 V,电压表V的示数为 V。
【答案】2.5;2.5
【解析】如图所示,两灯并联,根据并联电路的电压规律,在并联电路中各支路两端电压等于电源电压,所以电压表V1、V2、V的示数均为2.5V。
【分析】在并联电路中,支路电压等于电源电压。
考点03 探究串并联电路电压规律的实验
21.用电压表分别测量电路中两盏电灯的电压,结果它们两端的电压相等,由此判断两盏电灯的连接方式是( )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.串联、并联都有可能 D.无法判断
【答案】C
【解析】两盏电灯串联时,通过两灯电流相等,由U=IR可知,如果两盏电灯的电阻相等,它们两端的电压也相等;两盏电灯并联时,各支路两端的电压相等,所以串并联都有可能使两灯电压电压相等。 故选C
【分析】串联电路中电流相等,并联电路中并联部分支路两端电压相等。
22.如图所示,在做“探究串联电路的电压规律”的实验时,小明用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=1.5 V,UBC=2.5V,UAC=4 V。他在表格中记录数据后,下一步应该进行的操作是( )
A.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
B.对换L1和L2的位置,再测一组电压值
C.整理器材,分析此组数据,得出实验结论
D.换用不同规格的灯泡,再测几组电压值
【答案】D
【解析】在探究串联电路中的电压关系时,用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压后, 他在表格中记录数据后, 一组数据具有偶然性,不能得出规律,为寻找规律,应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,故D正确。
故选D。
【分析】在做“探究串联电路的电压规律”的实验时,需要换用不同规格的小灯泡,多次实验,测出多组数据分析,得出串联电路的电压规律才具有科学性。
23.如图所示,为电学实验探究的一个实验装置,利用此装置可以探究的物理问题是( )
A.串联电路中,各处电流有什么关系?
B.并联电路各支路两端的电压有什么关系?
C.并联电路中,干路电流与各支路电流有什么关系?
D.串联电路两端的电压与各部分电路两端的电压有什么关系?
【答案】D
【解析】AC.根据电路连接情况可知此时电路中2个灯泡是串联,且电路中只有一个电压表,没有电流表,故无法探究电流的情况,AC不符合题意;
BD.根据电路连接情况可知此时电路中2个灯泡是串联,且电路中只有一个电压表,只要将电压表分别测量两个灯泡两端的电压和两个电灯泡两端总电压即可探究串联电路两端的电压与各部分电路两端的电压关系,B不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用两个灯泡、电源、开关和电压表,可以探究串联电路电压规律。
24.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。下列说法正确的是( )
A.电压表不可以直接接在电源两端测量电路两端总电压
B.选择电压表量程时,可以任意选择一个量程进行测量
C.测完L1两端的电压后,应先断开开关,再将电压表并联在BC两端
D.在测量L1两端电压时,电压表示数如图乙所示时,则应当对电压表调零
【答案】C
【解析】A.电压表可以直接并联在电源两端,测量电源电压,即电路两端总电压,A不符合题意;
B.选择电压表量程时,应选择合适量程,量程选择过小,指针偏转会超过最大刻度,量程选择过大,会造成读数误差太大,B不符合题意;
C.测完L1两端的电压后,为了电路元件安全,应先断开开关,再将电压表并联在BC两端,C符合题意;
D.在测量L1两端电压时,电压表示数如图乙所示时,指针反偏,是电压表的正负接线柱接反了,所以要重新连接电压表的正负接线柱,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电压表可以直接并联在电源两端,测量电源电压;根据实际电压大小,选择合适的量程;改接电压表时,先断开开关;电压表的接线柱接反,指针反转。
25.探究“串、并联电路电压特点”的实验中,有同学整理课堂笔记如下,有问题的是( )
A.在连接电路过程中,开关要保持断开状态
B.在不确定待测电压时,应该先采用大量程试触
C.测量时,应该尽量选取相同规格的灯泡进行实验
D.电压表应该与待测用电器并联
【答案】C
【解析】A.为保证电路安全,连接电路时应断开开关,A不符合题意;
B.在不确定待测电压时,应该先采用大量程试触,B不符合题意;
C.测量时,应该尽量选取不同规格的灯泡进行实验,C符合题意;
D.电压表应与被测电路并联,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】对于电学实验,连接电路过程中需要注意断开开关,有滑动变阻器的,在闭合开关前,需将滑片移至最大阻值处.探究串并联电路的电压规律,需注意电压表的使用规则(并联并注意量程的选择和正负接线柱的接法),为了得到普遍性的结论,应选用不同规格的灯泡多次实验.
26.小明利用如图甲所示电路“探究申联电路电压的规律”。
(1)实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)正确连接电路后,小明测出L1两端电压后,保持电压表B连接点不动,断开A连接点,并改到C连接点上,测量L2两端电压,电压表可能会出现下列哪种现象_________。(选填图乙中的A、B或C)
A.
B.
C.
(3)小明多次正确实验测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于 。
次数
1
2.4
1.4
3.8
2
1.9
1.9
3.8
3
1.5
2.3
3.8
【答案】(1)不同
(2)A
(3)各用电器两端电压之和
【解析】(1)实验中应该选取不同的小灯泡进行实验。目的是为了避免偶然性,使结论更具有普遍性
(2 ) 保持电压表B连接点不动 ,断开A连接点,并改到C连接点上,测量L2两端电压 ,则会造成电流从负接线柱流入了,这样的后果是会使电压表指针反偏,故选A
(3)根据表格数据可发现,每次实验都是AB两端电压加上BC两端电压等于AC两端的电压,所以可得结论为:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。
综上第1空为不同;第2空为A;第3空为各用电器两端电压之和
【分析】本题考查的是串联电路电压的规律。串联电路中,总电压等于各部分电压之和。小明利用图甲所示的电路进行实验,需要测量各部分的电压,然后求和,验证是否等于总电压。要多次实验寻找普遍规律。
(1)为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验。
(2)测出L1两端的电压,A与电压表的正接线柱相连,小明将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从负接线柱流入了,会使电压表指针反向偏转,故A符合题意,BC不符合题意。
故A。
(3)根据表格数据可知,AC两端电压等于AB和BC两端电压之和,因此可得结论为:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。
27.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;=
【解析】探究并联电路中电压的特点时,
(1)图中灯泡并联,闭合开关,观察到小灯泡L1闪亮后瞬间熄灭,L2正常发光,电源没有短路,故障可能是L1断路。
(2)根据图丙,电压表的量程较大,指针偏转角度较小,为了使测量结果更准确,应断开开关,选用小量程,故选C。
(3)用电压表测量ab间和cd间的电压相等,即Uab=Ucd,总结得:并联各支路两端的电压相等,
【分析】(1)并联电路中,支路不工作,发生断路;
(2)根据电压表量程和指针位置,读取示数,判断合适的量程;
(3)并联电路中,各支路电压相等。
28.八(9)班同学“探究串、并联电路电压的规律”.
①提出问题:串联电路的总电压与各部分电压是什么关系?
②假设和猜想:串联电路的总电压等于各部分电压 .
③进行实验:用电压表先后测出图1中A、B两点间的电压,B、C两点间的电压和 两点间的电压,记录实验数据.
④根据数据分析得出:UAC=UAB UBC.
⑤根据图2,用类似步骤探究并联电路电压规律发现:U=U1 U2.
【答案】之和;A、C;+;=
【解析】解:②串联电路的总电压等于各部分电压之和;③A、B两点间的电压为L1两端的电压,B、C两点间的电压为L2两端的电压,要测总电压,则应将电压表接在A、C两点间;④在串联电路中,总电压等于各部分电路的电压和,所以UAC=UAB+UBC.⑤并联电路中,各支路两端的电压都等于电源电压,所以U=U1=U2.
故答案为:②之和;③A、C;④+;⑤=.
【分析】串联电路的电压规律:串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和;并联电路的电压规律:并联电路的总电压等于各支路两端的电压.
考点04 电路故障分析
29.如图所示的电路中,电源电压为6V,当开关S、S1闭合,只有一只灯泡发光,且电压表V的示数为6V,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯L1处短路 B.灯L1处断路 C.灯L2处短路 D.灯L2处断路
【答案】C
【解析】BD.如果电路发生短路,则灯泡军不亮,所以BD错误
A.电压表测量L1的电压, L1处短路,电压表也会被短路示数为0,A错误;
C.灯L2处短路时,灯L1能发光。电压表测量的是电源电,符合题目条件。故C 正确;
综上所述,正确答案为C。
【分析】根据电路故障判识选项
电路故障分析:电路发生短路,电流表示数增加,与电灯泡并联的电压表示数为0,用电器不工作,电路发生断路,电流表示数为0,用电器均不工作
30. 如图所示电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2均不发光,电流表指针几乎不动,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则可能是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
【答案】D
【解析】A.如果 L1 短路,那么会有电流通过 L2,电流表指针会有偏转,L2 会发光。故A错误;
B.如果 L1断路,电压表不会有明显偏转。故B错误;
C.如果 L2 短路,电流表指针会有较大偏转,L1 会发光。故C错误;
D.当 L2 断路时,整个电路处于断路状态,没有电流通过,电流表指针几乎不动,而此时电压表相当于测量电源电压,所以指针有明显偏转。故D正确。
综上所述,正确答案为D。
【分析】 首先对每个选项进行假设,分析如果是该种故障情况会导致电路出现怎样的现象,比如电流和灯泡发光情况等。假设 L1 短路,判断出与实际现象不符;假设 L1 断路,其电压表表现不符合;假设 L2 短路,电流和灯泡情况也不符合。假设 L2 断路,能很好地解释电流表几乎不动和电压表有明显偏转的现象。
31.如图所示电路,闭合开关,两个小灯泡均不亮。若是其中一个小灯泡出现了故障,现用电压表、电流表和导线来判断电路故障,下列说法中( )
①将电压表并联在小灯泡L1两端时,若电压表有示数,则小灯泡L1断路
②将电流表并联在小灯泡L1两端时,若电流表无示数,则小灯泡L2断路
③将一根导线并联在小灯泡L2两端时,若灯L1不亮,则小灯泡L1断路
④将电压表并联在小灯泡L2两端时,若电压表无示数,则小灯泡L2短路
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有①②③正确 D.只有②③④正确
【答案】C
【解析】①将电压表并联在小灯泡L1两端时,若电压表有示数,说明电压表外侧电路正常,则小灯泡L1故障,若L1短路,则L2应可以发光,因此故障为小灯泡L1断路,故①正确;
②将电流表并联在小灯泡L1两端时,若电流表无示数,说明电流表外侧电路断路,则小灯泡L2断路,故②正确;
③将一根导线并联在小灯泡L2两端时,若灯L1不亮,小灯泡L2外侧断路,说明则小灯泡L1断路,故③正确;
④将电压表并联在小灯泡L2两端时,若电压表无示数,说明L2外侧断路,或小灯泡L2短路,若L2短路,则L1应可以发光,因此故障为小灯泡L1断路,故④错误。
综上所述,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】在分析电压表和电流表的故障时,若电压表无示数,可判断与电压表串联部分发生断路或与电压表并联部分发生短路,若电流表无示数,可判断与电流表串联部分发生断路;
32.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,有一个电表示数变小,另一个电表示数变大。则下列判断正确的是( )
A.电动机断路 B.电动机短路 C.灯L断路 D.灯L短路
【答案】A
【解析】由电路图可知,灯泡与电动机串联,电压表测电动机两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.若电动机断路,则灯泡不亮,电流表示数为0,电压表串联在电路中,电压表示数等于电源电压,满足题干要求,A符合题意;
B.若电动机短路,总电阻变小,由欧姆定律可知,灯泡中电流变大,电流表示数变大,灯泡变亮,电压表此时测导线的电压,示数为0,不满足题干要求,B不符合题意;
C.若灯L断路,则灯泡不亮,电流表示数为0,电压表此时测导线的电压,示数为0,不满足题干要求,C不符合题意;
D.若灯L短路,则灯泡不亮,总电阻变小,由欧姆定律可知,灯泡中电流变大,电流表示数变大,此时电压表示数等于电源电压,所以电压表示数变大,不满足题干要求,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】电动机断路,则灯泡不亮,电流表示数为0,电压表串联在电路中,电压表示数等于电源电压。
33.如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关后,小灯泡、都发光。一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表示数都不变。若故障只发生在或上,产生这一现象的原因是 ;此时,若将、的位置互换,会发现 表的示数几乎为零。
【答案】断路;电流
【解析】根据电路图,两个电灯是并联,电压表测量电源电压,电流表与L2串联,测量L2的电流,若一灯灭了,电流表、电压表示数不变,说明电压表还能与电源相通,中还有电流,说明亮,所以,原因是断路。将、的位置互换,正常工作,但是与串联的电流表因为断路示数为零。
【分析】在并联电路中,支路无电流,发生断路。
34.小明连接电路如图,电源电压不变,闭合开关后,灯泡均发光;
(1)若拧下灯泡L2,能观察到灯泡L1的亮度将 ,电压表示数将 ;
(2)若其中一个灯泡突然熄灭,但两电表仍有示数(故障只出现在灯泡处),则原因可能是 ;若只有一个电表有示数,则原因可能是 。
【答案】不变;不变;L1断路;L2断路
【解析】(1)根据电路图,两灯泡并联,电压表测电源电压;由于并联电路互不影响,拧下灯泡L2,灯泡L1的亮度将不变;由于电源电压不变,电压表示数不变。
(2)分析电路图,电流表测L2的电流,电压表测电源电压;其中一个灯泡突然熄灭,但两电表仍有示数,由于电压表有示数,电路不存在短路情况,由于电流表有示数,则灯泡L2所在支路有电流经过,可能是L1断路。
若只有一个电表有示数,由于只有一个灯泡突然熄灭,所以电路中不会出现短路,如果电压表无示数,则两灯泡都不发光,与题意不符;如果电流表无示数,则L2断路,L1仍发光,符合题意。
【分析】(1)在并联电路中,各支路用电器互不影响;
(2)并联电路中,支路发生断路,不能工作,其他支路不受影响。
35. 如图所示的电路,电源电压为,闭合开关后发现电流表的指针未偏转,电压表的示数接近电源电压,则造成这一现象的原因可能是 选填“”或“”处发生了 。
【答案】;断路
【解析】由电路图可知,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流、闭合开关后发现电流表的指针未偏转,则电路出现断路,根据电压表的示数接近电源电压,说明电压表和电源两极是连通的,电阻R1处发生了断路;
故填R1;断路.
【分析】根据电表的状态和串联电路的特点判断中发生的故障的位置和类型。
一、单选题
1.(2024九上·甘州期末)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.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
【答案】B
【解析】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。再进行的步骤:①换用不同规格的小灯泡。再测出几组电压值;②整理器材,结束实验;③分析数据。得出结论。
故选: B。
2.(2020九上·丰南期末)小明用如图所示的电路研究串联电路特点,电源电压保持不变,闭合开关S,两电表中只有一个电表有示数,将R1和R2交换位置,再次闭合开关,两电表均有示数,已知电路中除了R1、R2外,其它电路元件均完好,下列说法正确的是( )
A.可以确定,只有R1短路 B.可以确定,只有R1断路
C.可以确定,R1短路且R2断路 D.可以确定,R1断路且R2短路
【答案】A
【解析】A.由电路图可知两个电阻串联,只有R1短路时,图示接法电压表短路无示数,电流表有示数;将R1和R2交换位置后,两表均有示数,A符合题意;
B.只有R1断路时,图示接法电压表串联在电路中有示数,电流表无示数;将R1和R2交换位置后电路断路,两表均无示数,B不符合题意;
C.R1短路且R2断路时,图示接法为断路,两表均无示数,C不符合题意;
D.R1断路且R2短路时,图示接法电压表串联在电路中有示数,电流表无示数;将R1和R2交换位置后电路断路,两表均无示数,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数时,电压表测量的位置短路。
3.(2023九上·福田期中)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
【答案】B
【解析】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;流过L1和L2的电流不同,则两灯不可能串联,只能是并联,故B错误;
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。
故选B。
4.(2024九上·临邑期末)小明连接的串联电路如图甲所示,闭合开关S后,发现小灯泡L1、L2均不发光。他将一根导线分别并联在小灯泡L1、L2的两端,如图乙、丙所示。闭合开关S后( )
A.图乙中,若小灯泡L2发光,则故障是小灯泡L1短路
B.图乙中,若小灯泡L1发光,则故障是小灯泡L2断路
C.图丙中,若小灯泡L2发光,则故障是小灯泡L1短路
D.图丙中,若小灯泡L1发光,则故障是小灯泡L2断路
【答案】D
【解析】由图可知,两灯串联,闭合开关S后,L1、L2都不亮,可能是两个灯泡都短路,也可能是一个灯泡断路,也可能是两个灯泡都断路;
AB.图乙中,他将导线连接在灯泡L1两端,这跟导线将灯泡L1短路,因此小灯泡L1不会发光,若小灯泡L2发光,不能说明故障是小灯泡L1短路,故A、B错误;
CD.图丙中,他将导线连接在灯泡L2两端,这跟导线将灯泡L2短路,因此小灯泡L2不会发光,不能说明故障是小灯泡L2短路,若小灯泡L1发光,则电流经开关、导线、灯泡L2回负极,故障是小灯泡L2断路,故C错误,D正确。
故选: D。
5.(2024九下·南京月考)如图,闭合开关,灯泡不亮,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V,若故障只有一个,则可能是( )
A.电源没电 B.开关断路 C.灯泡断路 D.灯泡短路
【答案】B
【解析】根据实物图可知,灯泡与滑动变阻器串联接入电路中;
在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“十”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V,且故障只有一个。
N接G时电压表有示数,即断路在电压表并联的两点之间;N接E、F时,电压表无示数,说明断路在电压表并联的F点之外,所以可以判定断路在F点和G之间的电路上,则开关断路。
故选:B。
6.(2023九上·东莞期中)在如图所示的电路中,当开关S闭合后,电压表V1的示数是5V,电压表V2的示数是1.6V。下列说法不正确的是( )
A.电源电压是5V
B.灯两端的电压是3.4V
C.灯两端的电压是1.6V
D.断开开关S,电压表V1的示数不变
【答案】D
【解析】ABC.闭合开关S时,L1、L2串联,V测电源的电压,V2测L2两端的电压,则电源的电压U =5V,U2=1.6V,根据串联电路的电压规律可知,L1两端电压U1=U -U2=5V-1.6V=3.4V,故ABC正确;
D.断开S电压表V1不再与电源相通,示数为0,故D错误。
故选: D。
7.(2024九上·惠民期末)如图所示电路,当开关S闭合后,L1、L2均能发光,电流表、电压表均有示数。过一会儿,灯都不发光,电流表、电压表均无示数,可能发生的故障是( )
A.L1开路 B.L1短路 C.L2开路 D.L2短路
【答案】A
【解析】A.若L1开路,整个电路开路,两灯不发光,电流表、电压表均无示数,故A符合题意;
B.若L1短路,L1不发光,L2发光,电流表、电压表均有示数,故B不符合题意;
C.若L2开路,电压表和L1串联,两灯均不发光,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,故C不符合题意;
D.若L2短路,L2不发光,电压表无示数,L1发光,电流表有示数,故D不符合题意。
故选A。
8.(2023九上·沙坪坝期中)如图甲所示的电路中,闭合开关S后,V1、V2指针偏转情况如图乙所示,则小灯泡L1、L2两端电压U1、U2分别为( )
A.U1=1.2V,U2=2.4V B.U1=6V,U2=2.4V
C.U1=2.4V, U2=3.6V D.U1=12V, U2=6V
【答案】C
【解析】根据电路图可知,灯泡L1和L2串联,电压表V1测的是电源两端的电压,电压表V2测的是L1两端的电压;
根据串联电路的电压规律可知,电压表V1选择的是大量程,电压表V2选择的是小量程;选择小量程时,分度值为0.1V,故示数为2.4V,即L1的两端电压为U1=2.4V;选择大量程时,分度值为0.5V,故示数为6.0V,即电源电压为6.0V;根据串联电路的电压规律可得,L2的两端电压为:U2=6.0V-2.4V=3.6V;故C正确。
故选:C。
二、多选题
9.(2024九上·昆明期末)请你仔细观察并分析电路图,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.两灯串联,两电压表示数相同
B.两灯串联,两电压表示数不相同
C.两灯串联,电压表V2测量L2的两端的电压
D.两灯并联,两电压表示数相同
【答案】B,C
【解析】根据图像,两灯串联,电压表V1测量总电压,V2测量L2的分压,两电压表示数不同,AD不符合题意;BC符合题意。
故答案为:BC.
【分析】各用电器顺次连接,是串联电路,电压表和所测量的位置并联。
10.(2024九下·湖南模拟)如图,小郡同学在做“组成串联电路”的实验时,电路连好后,闭合开关,两灯均不亮,经检查,电路连接无误,老师告诉她是其中有一个小灯泡坏了,下面哪些种方法能够检测出坏灯泡( )
A.用一根导线分别与两个灯泡并联
B.用一个电流表分别串联在图中的a、b、c三点
C.用一个电压表分别与两个灯泡并联
D.用一个小灯泡分别与两个灯泡串联
【答案】AC
【解析】闭合开关,两灯均不亮,经检查,电路连接无误,老师告诉她是其中有一个小灯泡坏了,这说明小灯泡发生了断路。
A.用一根导线分别与两个灯泡并联,则断路的地方会接通,另一个灯泡会发光,该方法能检测出坏灯泡,故A符合题意;
B.用一个电流表分别串联在图中的a、b、c三点,由于电流表相当于导线,串联时对电路无影响,则无法测出故障,该方法不能检测出坏灯泡,故B不符合题意;
C.用一个电压表分别与两个灯泡并联,其中一个灯泡断路时,若电压表并联在断路的灯泡两端,电压表会有示数,能测出故障,该方法能检测出坏灯泡,故C符合题意;
D.用一个小灯泡分别与两个灯泡串联,其中一个灯泡断路时,与其串联的灯泡都不能工作,无法测出故障,故D不符合题意。
故选:AC。
11.(2024九下·官渡模拟)如图所示,桌面上有两个小灯泡和一个开关,桌面下只有一个电源,它们的连接电路在桌面下,无法看到。闭合开关,两灯同时发光,下列能判断两灯一定为串联的是( )
A.断开开关,两灯同时熄灭
B.通过两个灯泡的电流一样
C.两个灯泡两端的电压不相等
D.取下一个灯泡,另一个灯泡就熄灭
【答案】CD
【解析】A.当两灯泡规格相同时,无论串联还是并联,其亮度均相同,故A不合题意;
B.断开开关,两个灯泡均熄灭,两灯可能是串联,也可能是并联,且开关在干路,故B不合题意;
C.两个灯泡两端的电压不相等,说明两灯一定不是并联,而是两只规格不同的灯泡串联,故C符合题意;
D.取下一个灯泡,另一个灯泡就熄灭,说明两灯互相影响,是串联,故D符合题意。
故选: CD。
三、填空题
12.(2021九上·章贡期中)如图所示的电路,电源电压为3V,闭合开关,电压表示数为1V,则灯泡L2两端的电压为 V,灯泡L1与L2的电流之比为 。
【答案】1;1:1或1
【解析】去除电压表,可以看出两个灯泡是串联的;电压表两个接线柱经接线柱和导线与灯泡L2两端的接线柱相连,故电压表与L2并联,电压表测量的是L2两端的电压,故L2两端的电压是1V。
灯泡L1与L2是串联关系,串联电路各处的电流相等,故通过灯泡L1与L2的电流之比为1:1。
【分析】串联电路中,总电压等于各用电器电压和;电流处处相等。
13.(2023九上·沈阳期中)如图甲所示,仅闭合开关S1,电压表示数如图乙;再闭合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】0.34;6;1.36
【解析】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1.7A,即干路电流为1.7A;A2使用0-0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.34A,即通过L1的电流为0.34A。
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=1.7A-0.34A=1.36A;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1.36A。
故答案为:0.34;6;1.36。
四、作图题
14.(2020九上·南充期末)请只改动一根导线(在改动的导线上画“×”),将下面的电路修改成并联电路,且小灯泡与发光二极管均能正常工作,开关控制两个用电器。
【答案】解:如图所示:
【解析】将灯泡左端接线柱和发光二极管右端接线柱连接的导线改接到灯泡右端接线柱上,如图所示:
【分析】闭合开关,结合电流的流向判断二极管是否正常工作即可。
15.(2023·浈江模拟)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】解:如图所示:
【解析】 两个小灯泡串联起来,用电压表测量灯L1两端的电压,因一节干电池的电压为1.5V,所以电源电压为3V,故电压表选用小量程与L1并联,如下所示:
【分析】串联电路只有一条路径,电压表与待测电路并联。
五、实验探究题
16.(2024九上·濉溪期末)如图所示,这是“探究串联电路电压特点”实验。
(1)先用电压表V1、V2分别测量灯泡L1和L1、L2两端电压,要想测量灯泡L2两端电压,下列做法正确的是
A.保持 B点接线不动,将电压表V1连线 A 改接C
B.保持 C点接线不动,将电压表V2连线 A 改接B
(2)实验中有一次出现U=2U1=2U2,其原因可能是
【答案】B;所选择的灯泡规格相同
【解析】(1)[1]由图知,和B点连接的是电压表V1的正接线柱,和C点连接的是电压表V2的正接线柱,要想正确测量灯泡L2两端电压,应保持C点接线不动,将电压表V2连线A改接B,故A不符合题意,B符合题意。故选B。
(2)[2]实验中有一次出现U=2U1=2U2,由串联电路分压原理知,灯泡L1和L2两端电压相同,可能是实验时所选择的灯泡规格相同。
17.(2019九上·湖南期中)为探究“并联电路中电压的规律”,实验室提供的器材有:电池组(电压为3V)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)小星设计出实验电路图,并连接正确后进行实验,分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为 V。根据这组数据,该小组得出并联电路中电压的规律。你认为实验疏漏之处是 ; (2)小华发现,实验中电压表示数明显小于电源电压,他认为产生这一现象的原因是导线有电阻,为了验证猜想是否正确,闭合开关后,小华又测出了电池组两端的电压为2.65V,由此可以判断,导线有电阻 (选填“是”、“不是”)电压表示数明显小于电源电压的主要原因。
【答案】(1)2.6;只做一次实验就得出物理规律,实验结论不具有普遍性
(2)是
【解析】(1)因电源电压为3V故电压表选择0—3V量程,由图乙可看出电压表的分度值为0.1V,所以电压表读数为2.6V。该实验只通过一次实验数据就得出实验结论不严谨,为了避免实验的偶然性增加实验的可信度应更换不同规格的小灯泡,多次测量再进行归纳总结。(2)测量电池组两端电压为2.65V,而灯泡两端电压为2.6V说明导线有电阻,电流经过导线,导线分担了一部分电压。
【分析】(1)根据电源电压,结合指针位置测量电压大小;探究电压规律时,多次实验的规律具有普遍性;(2)在电路中,导线有电阻,会影响分压。
18.(2023九上·南宁期中)小蜀同学用下图的电路探究“串联电路的电压规律”,电源电压为 4.5V,电压表有“-”、“ 3V”和“15V”三个接线柱。每次实验结束后,都换接不同规格的灯,并用电压表分别测量电源两端电压U电源 、L1 两端电压U1 、L2 两端电压U2 ,将数据记录在下表中:
实验次数
U1/V
U2/V
U电源/V
1
2.6
1.7
4.5
2
2.0
2.4
4.5
3
1.4
2.9
1.5
(1)闭合开关,小蜀发现两个串联的小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因最可能是____(选填“A”“B”“C”或“D”);
A.通过两个灯泡电流大小不同 B.两个灯泡的规格不同
C.发光微弱的灯泡的灯丝断了 D.发光微弱的灯泡被短路
(2)在测出L1两端的电压后,小蜀断开开关,准备拆下电压表,改接在 A、B之间,但小聪认为小蜀的操作太麻烦,只需将与 C点相连的导线改接到 A点即可,小聪的办法 (选填“能”或“不能”)测出灯L2两端电压,理由是 ;
(3)在测电源两端电压U电源时,应将电压表的“-”和 (选填“3V”或“15V”)接线柱接入电路;
(4)在用电压表测量L1两端电压时,发现两灯都不亮,电压表示数为4.5V,造成此现象的原因可能是____(选填“A”“B”“C”或“D”);
A.L1 短路 B.L1 断路 C.L2 短路 D.L2断路
(5)分析表中数据,发现U1+U2 <U电源,下列解释合理的一项是____(选填“A”“B”“C”或“D”)。
A.实验有误差,应继续换不同规格的灯多次实验
B.应反复断开、闭合开关,测出各电压值
C.电压表不准确,应该换一个电压表继续实验
D.实际的导线、开关、电源等元件也有电阻,两端有较小电压
【答案】(1)B;(2)不能;电压表正负接线柱接反;(3)15V;(4)B;(5)D
【解析】(1)A.根据串联电路电流的规律,通过两个灯泡电流大小相同,故A不符合题意。
B.若发光微弱的灯泡的灯丝断了,整个电路断路,两灯都不发光,故B不符合题意。
C.通过两灯的电流相等,两个灯泡的规格不同,两灯的电功率不同,故两灯的亮度不同,故C符合题意。
D.发光微弱的灯泡被短路,这个灯也不发光,故D不符合题意。
故答案为:C
(2)小聪的办法不能测出灯L2两端电压,理由是电压表正负接线柱接反了。
(3)因电源电压为4.5V,故在测电源两端电压时,应将电压表的“-”和 15V接线柱接入电路。
(4)在用电压表测量 L1两端电压时,发现两灯都不亮,电路可能断路,电压表示数为4.5V,即电源电压,造成此现象的原因可能是L1断路,故答案为:B。
(5)分析表中数据,发现U1+U2<U电源,是因为实际的导线、开关、电源等元件也有电阻,两端有较小电压,故选:D。
六、计算题
19.(2023九上·呼和浩特期中)如图所示电路,V1和V2是两只相同的电压表,当闭合开关后,灯泡都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置如图所示:
(1)求灯泡L1和L2两端的电压。
(2)若将灯泡改接为如图所示(c)的电路,电源电压保持不变,闭合开关后灯泡都发光,此时电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为1.2A,求通过灯泡L2的电流和L2两端的电压。
【答案】(1)1.2V、4.8V;(2)0.3A、6V
【解析】(1)由图a所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和,由图b所示电压表可知,两电压表指针位置相同,则电压表V1的量程为0~15V,示数为6V,电压表V2的量程为0~3V,示数为1.2V;则灯L1两端电压为1.2V,灯L2两端电压:U2=U -U1=6V-1.2V= 4.8V;
(2)由图c所示电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L1支路电流,通过L2的电流:
I2= I -I1=1.5A-1.2A=0.3A,
电源电压为6V,则L2两端电压为:U2 =U = 6V。
答:(1)灯泡L1为1.2V、灯泡L2为4.8V;(2)通过灯泡L2的电流为0.3A、L2两端的电压为6V。
20.(2023九上·南城期中)小明同学按图甲所示的电路进行实验,已知电源由四节新干电池组成。闭合开关后,电流表和的指针均指在图乙所示的位置。则:
(1)电源电压及两电压表、示数是多少?
(2)通过、的电流各是多少?
【答案】(1)解: 由于电源由四节新干电池组成,则,
由于,测量并联电路两端的电压,所以电压表、的示数与电源电压相等,为;
答:电源电压及两电压表,示数都是;
(2)解: 因为开关闭合后,两灯泡并联,电流表测量干路电流,电流表测量中的电流,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:电流表的示数大于的示数,所以,
电流表的量程为,分度值为,示数为,即干路电流;
电流表的量程为,分度值为,示数为,即通过的电流;
则通过中的电流:;
答:通过,的电流分别是、。
【解析】【分析】(1)根据串联电路的电压规律可知,电源电压等于串联的电池的电压之和。根据甲图确定电路的串并联关系,以及电压表所测的物理量,利用串并联电路的电压规律分析计算。
(2) 开关闭合后,两灯泡并联,电流表测量干路电流,电流表测量中的电流。首先根据并联电路的电流规律比较两个电流表的示数大小,再根据乙图读出它们的示数,并计算通过两个灯泡的电流即可。
1.如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻、上,现通过接入一个电表来判断故障。
①应选择方案 (选填字母)
A.将一个电流表接入到Q点
B.将一个电压表接入到QM之间
C.将一个电压表接入到MN之间
②选择方案后,闭合开关S后移动滑片,若电表的示数不变,则故障是: (选填“”或“”)的接线柱接触不良。
【答案】A;R2
【解析】根据电路图,电阻R1和变阻器R2并联。
A.将电流表接入到Q点,测量干路中的电流,移动滑动变阻器的滑片,若电流表示数不变,这说明通过滑动变阻器的电流不变,故障是R2断路;若电流表示数发生变化,说明通过滑动变阻器的电流发生了改变,该支路是正常的,是R1断路;
B.将一个电压表接入到QM之间,电压表测量导线OM的电压,示数一直为0,不能检测出电路故障;
C.将一个电压表接入到MN之间,电压表测量的是电源电压,示数保持不变,不能检测出电路故障。
【分析】在并联电路中,干路电流表测量各支路电流之和;根据支路电流是否变化,判断支路是否断路;电压表在并联电路中,测量各支路电压和电源电压。
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16.2 串、并联电路中的电压规律
目 录
1
考点01 串联电路的电压规律 1
考点02 并联电路的电压规律 3
考点03 探究串并联电路电压规律的实验 6
考点04 电路故障分析 9
10
17
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考点01 串联电路的电压规律
1.如图所示,在探究“串联电路电压的关系”时,闭合开关S后,电压表V1的示数是2.5V,V2的示数是3.8V,则电压表V3的示数是( )
A.1.3V B.2.5V C.3.8V D.6.3V
2.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
3.用如图所示电路探究串联电路的电压规律,闭合开关S,分别测出A与B、B与C、A与C之间的电压,电压表的示数( )
A.最大 B.最大 C.最大 D.三处一样大
4.如图所示,电源电压为6V,当开关闭合时,电压表的示数是4V则( )
A.灯L1两端的电压为4V B.灯L2两端的电压为4V
C.灯L1两端的电压为2V D.灯L2两端的电压为6V
5.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7.5V,电压表V2的示数为9V,若电源电压为12V,则L2两端电压为( )
A.4.5V B.5.5V C.3V D.2V
6.如图所示的语言复读机工作时需要6V的电源,这可以由 节干电池 联提供.
7.如图所示,电路中先后接入一节和两节干电池时,会看到:接入两节干电池时小灯泡更亮些。看到这个现象,对我们有什么启示呢? 。一个用电器工作时,要求电源电压是6V。如果用铅蓄电池做电源,需要 节串联起来。
8.如图甲所示的电路中,两端的电压为,两端的电压如图乙所示,则两端的电压 V,电源电压 V。
9.如图所示电路中,电源电压为3V且保持不变。闭合开关S,电压表的示数为1V,则R1两端电压为 V,断开开关S,电压表的示数为 V。
考点02 并联电路的电压规律
10.如图中的四幅电路图中,闭合开关后,两灯均能发光,则L1与L2两端电压可能不相等的是( )
A. B.
C. D.
11.关于如图所示的实物电路在开关S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.电流表测量通过灯泡L2的电流
B.通过灯泡L1与L2的电流一定不相等
C.灯泡L1与L2两端的电压一定相等
D.灯泡L1与L2两端的电压之和等于电源电压
12.教室内的两盏日光灯都在正常工作,其中一盏灯L1很亮,另一盏灯L2很暗,则灯L1、L2两端的电压U1、U2的关系为( )
A.U1>U2 B.U1=U2 C.U1<U2 D.无法确定
13.如图所示,灯泡L1比L2亮,电压表V2示数为6 V,下列说法正确的是( )
A.V1示数大于6V B.V示数大于6V
C.V1示数小于6V D.V和V1示数均等于6V
14.同一电路中有两只小灯泡,都正常发光,其中一只小灯泡两端的电压与电源电压相同,则这两只小灯泡( )
A.一定并联 B.一定串联 C.可能并联 D.可能串联
15. 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
16.如图是简化了的玩具汽车的电路图,以下有关说法中正确的是( )
A.开关 S1 控制整个电路
B.电动机与小灯泡不能同时工作
C.电动机与小灯泡工作时两端的电压相等
D.开关 S1、S2 都闭合时,电动机与小灯泡通过的电流相等
17.L1与L2并联且L1比L2更亮,用电压表测得灯两端的电压分别为U1与U2,则U1 U2 (选填“大于”、“小于”或“等于”)
18.如图,当开关S1、S2都闭合时电压表的示数为4V,则灯L1两端的电压是 V,电源电压为 V。
19.已知一节干电池的电压为1.5V,小明同学将三节同样的干电池的正极与正极连接在一起,负极与负极连接在一起,并联起来组成电池组使用(如图甲所示)。他不知道这样连接起来后电池组电压是多少,于是就用电压表测量这个电池组两端的电压,电压表示数如图乙所示。根据实验现象,可以初步得出电池并联使用后的电压规律为: 。
20.如图所示的电路,闭合开关后进行测量,得到电压表V1示数为2.5 V,则电压表V2的示数为 V,电压表V的示数为 V。
考点03 探究串并联电路电压规律的实验
21.用电压表分别测量电路中两盏电灯的电压,结果它们两端的电压相等,由此判断两盏电灯的连接方式是( )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.串联、并联都有可能 D.无法判断
22.如图所示,在做“探究串联电路的电压规律”的实验时,小明用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=1.5 V,UBC=2.5V,UAC=4 V。他在表格中记录数据后,下一步应该进行的操作是( )
A.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
B.对换L1和L2的位置,再测一组电压值
C.整理器材,分析此组数据,得出实验结论
D.换用不同规格的灯泡,再测几组电压值
23.如图所示,为电学实验探究的一个实验装置,利用此装置可以探究的物理问题是( )
A.串联电路中,各处电流有什么关系?
B.并联电路各支路两端的电压有什么关系?
C.并联电路中,干路电流与各支路电流有什么关系?
D.串联电路两端的电压与各部分电路两端的电压有什么关系?
24.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。下列说法正确的是( )
A.电压表不可以直接接在电源两端测量电路两端总电压
B.选择电压表量程时,可以任意选择一个量程进行测量
C.测完L1两端的电压后,应先断开开关,再将电压表并联在BC两端
D.在测量L1两端电压时,电压表示数如图乙所示时,则应当对电压表调零
25.探究“串、并联电路电压特点”的实验中,有同学整理课堂笔记如下,有问题的是( )
A.在连接电路过程中,开关要保持断开状态
B.在不确定待测电压时,应该先采用大量程试触
C.测量时,应该尽量选取相同规格的灯泡进行实验
D.电压表应该与待测用电器并联
26.小明利用如图甲所示电路“探究申联电路电压的规律”。
(1)实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)正确连接电路后,小明测出L1两端电压后,保持电压表B连接点不动,断开A连接点,并改到C连接点上,测量L2两端电压,电压表可能会出现下列哪种现象_________。(选填图乙中的A、B或C)
A.
B.
C.
(3)小明多次正确实验测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于 。
次数
1
2.4
1.4
3.8
2
1.9
1.9
3.8
3
1.5
2.3
3.8
27.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, 。
28.八(9)班同学“探究串、并联电路电压的规律”.
①提出问题:串联电路的总电压与各部分电压是什么关系?
②假设和猜想:串联电路的总电压等于各部分电压 .
③进行实验:用电压表先后测出图1中A、B两点间的电压,B、C两点间的电压和 两点间的电压,记录实验数据.
④根据数据分析得出:UAC=UAB UBC.
⑤根据图2,用类似步骤探究并联电路电压规律发现:U=U1 U2.
考点04 电路故障分析
29.如图所示的电路中,电源电压为6V,当开关S、S1闭合,只有一只灯泡发光,且电压表V的示数为6V,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯L1处短路 B.灯L1处断路 C.灯L2处短路 D.灯L2处断路
30. 如图所示电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2均不发光,电流表指针几乎不动,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则可能是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
31.如图所示电路,闭合开关,两个小灯泡均不亮。若是其中一个小灯泡出现了故障,现用电压表、电流表和导线来判断电路故障,下列说法中( )
①将电压表并联在小灯泡L1两端时,若电压表有示数,则小灯泡L1断路
②将电流表并联在小灯泡L1两端时,若电流表无示数,则小灯泡L2断路
③将一根导线并联在小灯泡L2两端时,若灯L1不亮,则小灯泡L1断路
④将电压表并联在小灯泡L2两端时,若电压表无示数,则小灯泡L2短路
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有①②③正确 D.只有②③④正确
32.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,有一个电表示数变小,另一个电表示数变大。则下列判断正确的是( )
A.电动机断路 B.电动机短路 C.灯L断路 D.灯L短路
33.如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关后,小灯泡、都发光。一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表示数都不变。若故障只发生在或上,产生这一现象的原因是 ;此时,若将、的位置互换,会发现 表的示数几乎为零。
34.小明连接电路如图,电源电压不变,闭合开关后,灯泡均发光;
(1)若拧下灯泡L2,能观察到灯泡L1的亮度将 ,电压表示数将 ;
(2)若其中一个灯泡突然熄灭,但两电表仍有示数(故障只出现在灯泡处),则原因可能是 ;若只有一个电表有示数,则原因可能是 。
35. 如图所示的电路,电源电压为,闭合开关后发现电流表的指针未偏转,电压表的示数接近电源电压,则造成这一现象的原因可能是 选填“”或“”处发生了 。
一、单选题
1.(2024九上·甘州期末)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.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
2.(2020九上·丰南期末)小明用如图所示的电路研究串联电路特点,电源电压保持不变,闭合开关S,两电表中只有一个电表有示数,将R1和R2交换位置,再次闭合开关,两电表均有示数,已知电路中除了R1、R2外,其它电路元件均完好,下列说法正确的是( )
A.可以确定,只有R1短路 B.可以确定,只有R1断路
C.可以确定,R1短路且R2断路 D.可以确定,R1断路且R2短路
3.(2023九上·福田期中)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
4.(2024九上·临邑期末)小明连接的串联电路如图甲所示,闭合开关S后,发现小灯泡L1、L2均不发光。他将一根导线分别并联在小灯泡L1、L2的两端,如图乙、丙所示。闭合开关S后( )
A.图乙中,若小灯泡L2发光,则故障是小灯泡L1短路
B.图乙中,若小灯泡L1发光,则故障是小灯泡L2断路
C.图丙中,若小灯泡L2发光,则故障是小灯泡L1短路
D.图丙中,若小灯泡L1发光,则故障是小灯泡L2断路
5.(2024九下·南京月考)如图,闭合开关,灯泡不亮,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V,若故障只有一个,则可能是( )
A.电源没电 B.开关断路 C.灯泡断路 D.灯泡短路
6.(2023九上·东莞期中)在如图所示的电路中,当开关S闭合后,电压表V1的示数是5V,电压表V2的示数是1.6V。下列说法不正确的是( )
A.电源电压是5V
B.灯两端的电压是3.4V
C.灯两端的电压是1.6V
D.断开开关S,电压表V1的示数不变
7.(2024九上·惠民期末)如图所示电路,当开关S闭合后,L1、L2均能发光,电流表、电压表均有示数。过一会儿,灯都不发光,电流表、电压表均无示数,可能发生的故障是( )
A.L1开路 B.L1短路 C.L2开路 D.L2短路
8.(2023九上·沙坪坝期中)如图甲所示的电路中,闭合开关S后,V1、V2指针偏转情况如图乙所示,则小灯泡L1、L2两端电压U1、U2分别为( )
A.U1=1.2V,U2=2.4V B.U1=6V,U2=2.4V
C.U1=2.4V, U2=3.6V D.U1=12V, U2=6V
二、多选题
9.(2024九上·昆明期末)请你仔细观察并分析电路图,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.两灯串联,两电压表示数相同
B.两灯串联,两电压表示数不相同
C.两灯串联,电压表V2测量L2的两端的电压
D.两灯并联,两电压表示数相同
10.(2024九下·湖南模拟)如图,小郡同学在做“组成串联电路”的实验时,电路连好后,闭合开关,两灯均不亮,经检查,电路连接无误,老师告诉她是其中有一个小灯泡坏了,下面哪些种方法能够检测出坏灯泡( )
A.用一根导线分别与两个灯泡并联
B.用一个电流表分别串联在图中的a、b、c三点
C.用一个电压表分别与两个灯泡并联
D.用一个小灯泡分别与两个灯泡串联
11.(2024九下·官渡模拟)如图所示,桌面上有两个小灯泡和一个开关,桌面下只有一个电源,它们的连接电路在桌面下,无法看到。闭合开关,两灯同时发光,下列能判断两灯一定为串联的是( )
A.断开开关,两灯同时熄灭
B.通过两个灯泡的电流一样
C.两个灯泡两端的电压不相等
D.取下一个灯泡,另一个灯泡就熄灭
三、填空题
12.(2021九上·章贡期中)如图所示的电路,电源电压为3V,闭合开关,电压表示数为1V,则灯泡L2两端的电压为 V,灯泡L1与L2的电流之比为 。
13.(2023九上·沈阳期中)如图甲所示,仅闭合开关S1,电压表示数如图乙;再闭合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。
四、作图题
14.(2020九上·南充期末)请只改动一根导线(在改动的导线上画“×”),将下面的电路修改成并联电路,且小灯泡与发光二极管均能正常工作,开关控制两个用电器。
15.(2023·浈江模拟)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。
五、实验探究题
16.(2024九上·濉溪期末)如图所示,这是“探究串联电路电压特点”实验。
(1)先用电压表V1、V2分别测量灯泡L1和L1、L2两端电压,要想测量灯泡L2两端电压,下列做法正确的是
A.保持 B点接线不动,将电压表V1连线 A 改接C
B.保持 C点接线不动,将电压表V2连线 A 改接B
(2)实验中有一次出现U=2U1=2U2,其原因可能是
17.(2019九上·湖南期中)为探究“并联电路中电压的规律”,实验室提供的器材有:电池组(电压为3V)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)小星设计出实验电路图,并连接正确后进行实验,分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为 V。根据这组数据,该小组得出并联电路中电压的规律。你认为实验疏漏之处是 ; (2)小华发现,实验中电压表示数明显小于电源电压,他认为产生这一现象的原因是导线有电阻,为了验证猜想是否正确,闭合开关后,小华又测出了电池组两端的电压为2.65V,由此可以判断,导线有电阻 (选填“是”、“不是”)电压表示数明显小于电源电压的主要原因。
18.(2023九上·南宁期中)小蜀同学用下图的电路探究“串联电路的电压规律”,电源电压为 4.5V,电压表有“-”、“ 3V”和“15V”三个接线柱。每次实验结束后,都换接不同规格的灯,并用电压表分别测量电源两端电压U电源 、L1 两端电压U1 、L2 两端电压U2 ,将数据记录在下表中:
实验次数
U1/V
U2/V
U电源/V
1
2.6
1.7
4.5
2
2.0
2.4
4.5
3
1.4
2.9
1.5
(1)闭合开关,小蜀发现两个串联的小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因最可能是____(选填“A”“B”“C”或“D”);
A.通过两个灯泡电流大小不同 B.两个灯泡的规格不同
C.发光微弱的灯泡的灯丝断了 D.发光微弱的灯泡被短路
(2)在测出L1两端的电压后,小蜀断开开关,准备拆下电压表,改接在 A、B之间,但小聪认为小蜀的操作太麻烦,只需将与 C点相连的导线改接到 A点即可,小聪的办法 (选填“能”或“不能”)测出灯L2两端电压,理由是 ;
(3)在测电源两端电压U电源时,应将电压表的“-”和 (选填“3V”或“15V”)接线柱接入电路;
(4)在用电压表测量L1两端电压时,发现两灯都不亮,电压表示数为4.5V,造成此现象的原因可能是____(选填“A”“B”“C”或“D”);
A.L1 短路 B.L1 断路 C.L2 短路 D.L2断路
(5)分析表中数据,发现U1+U2 <U电源,下列解释合理的一项是____(选填“A”“B”“C”或“D”)。
A.实验有误差,应继续换不同规格的灯多次实验
B.应反复断开、闭合开关,测出各电压值
C.电压表不准确,应该换一个电压表继续实验
D.实际的导线、开关、电源等元件也有电阻,两端有较小电压
六、计算题
19.(2023九上·呼和浩特期中)如图所示电路,V1和V2是两只相同的电压表,当闭合开关后,灯泡都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置如图所示:
(1)求灯泡L1和L2两端的电压。
(2)若将灯泡改接为如图所示(c)的电路,电源电压保持不变,闭合开关后灯泡都发光,此时电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为1.2A,求通过灯泡L2的电流和L2两端的电压。
20.(2023九上·南城期中)小明同学按图甲所示的电路进行实验,已知电源由四节新干电池组成。闭合开关后,电流表和的指针均指在图乙所示的位置。则:
(1)电源电压及两电压表、示数是多少?
(2)通过、的电流各是多少?
1.如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻、上,现通过接入一个电表来判断故障。
①应选择方案 (选填字母)
A.将一个电流表接入到Q点
B.将一个电压表接入到QM之间
C.将一个电压表接入到MN之间
②选择方案后,闭合开关S后移动滑片,若电表的示数不变,则故障是: (选填“”或“”)的接线柱接触不良。
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