内容正文:
初中物理教材知识导航与规律点拨及微点作业
第十六章 《电压和电阻》 16.2串并联电路电压的规律
知识导航与规律点拨
1.串联电路电压特点:
①文字表述:________________________________________________。
②数学表达式:________________。
( 串联电路中各部分电路两端的电压之和等于电源两端的电压 U=U1+U2 )
2. 并联电路电压特点:
①文字表述:________________________________________________。
②数学表达式:________________。
( 并联电路中各支路用电器两端的电压等于电源两端电压 U=U1=U2 )
3.探究串并联电路电流特点时,
①拆、连接电路时,开关要_________;(断开)
②注意电压表的使用规则与异常情况及分析产生的原因;
③使用不同规格的灯泡进行多次实验的目的:________________;(多次实验使结论具有普遍性)
电压表异常现象
原因
指针不偏转
①________________
指针反向偏转
②________________
指针偏转角度过小
③________________
指针偏转角度过大
④________________
未使用有示数
⑤________________
(①电路断路 ②电压表正负接线柱接反了 ③量程选择过大 ④量程选择过小 ⑤没有调零)
(①练习使用电压表 ②探究串并联电路电压的规律 ③断开 ④不同 使实验结论具有普遍性 ⑤试触 ⑥并联 ⑦正 ⑧5⑨U=U1+U2 串联电路中总电压等于各部分电路电压之和 ⑩U=U1=U2 并联电路中总电压与各支路电压相等)
微点作业
一、单选题
1.在“探究串联电路电压规律”的实验中,某同学进行了以下几步操作:
①根据电路图正确连接电路;②正确读出所测量的电压数据,并记录;③熟悉电压表的量程和正确读数方法;④根据记录总结串联电路的电压规律。以上操作合理的顺序是( )
A.①②③④ B.②①③④
C.③①②④ D.④①②③
2.下列关于电学知识,说法正确的是( )
A.电流是由正电荷的移动形成的
B.两个灯泡的电压相等,说明两个灯泡并联
C.摩擦起电,并没有产生新的电荷
D.验电器的两片金属箔张开,是因为带了异种电荷
3.用如图甲所示的电路探究串联电路的电压特点。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.应多准备几个不同规格的灯泡,以便进行多次实验减小误差
B.闭合开关后,电压表指针如图乙所示,说明需要调整其量程
C.测出L1两端电压后,可将电压表右侧导线从b改接到c,测出电源电压后再求出L2两端电压
D.本实验采用了控制变量法,所以灯L1、L2规格必须控制相同
4.小李用如图所示电路来探究串联电路的电流和电压规律时,下列说法正确的是( )
A.将同一个电流表分别串联在图中a、b、c三点测电流,其读数依次减小
B.用电压表测了L1两端电压后,再测L2两端电压,只需将接在a点的导线与c点相连即可
C.分别测出了Uab、Ubc、Uac,可初步得到的结论为:Uac=Uab+Ubc
D.多次改变接入小灯泡的规格进行实验,是为了减小实验误差
5.如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,下列描述不正确的是( )
A.L1两端电压为2V 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
6.如图所示的电路中,S闭合后,下列所列的各种情况正确的是( )
A.如甲、乙、丙是电压表,当S1闭合后,U丙=U甲+U乙
B.如甲是电压表,乙、丙电流表,S1闭合形成并联电路
C.电路中乙表不能是电流表
D.如果电路是并联电路,则乙表为电压表
7.如图,电源电压一定。关于电路的工作情况,下列说法正确的是( )
A.同时闭合两个开关,灯L1和L2正常发光,取下灯L1后,L2也不发光
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数增大、电流表读数变大
C.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,则两表都不会烧坏
D.断开开关S2,电压表无示数
8.如图所示,电压表的示数分别为U1、U2、U3,电流表的示数分别为I1、I2,则下列关系中正确的是( )
A.U1=U2=U3,I1=I2 B.U1=U2=U3,I1>I2
C.U1+U2=U3,I1=I2 D.U1=U2=U3,I1<I2
9.关于如图所示的电路,忽略导线的电阻,在S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.若L2被短路,则L1仍然发光 B.L1与L2两端的电压可能不相等
C.L1与L2的亮度一定不同 D.通过L1与L2的电流可能相等
10.两只小灯泡L1和L2连接在同一电路中。以下可以确认两灯是并联的是( )
A.两灯两端的电压不相等 B.两灯两端的电压相等
C.通过两灯的电流相等 D.通过两灯的电流不相等
11.如图所示,已知电源电压为3V,当闭合开关后发现电压表的读数为3V,有一盏灯泡发光,则可能出现的故障是( )
A.灯L2断路 B.灯L1断路
C.灯L2短路 D.灯L1短路
12.如图所示,两个完全相同的小灯泡,串联在电路中,闭合开关后两个灯泡都不亮。已知、中有一个灯泡灯丝损坏了,另一个完好。为判断哪一个灯泡损坏,下列操作及判断正确的是( )
A.把一根导线两端分别接在a、b两点,闭合S,如果不发光,则说明损坏
B.把另一个相同的灯泡L的两端接在a、b两点,如果不发光,则说明损坏
C.把电压表两端分别接在a、b两点,闭合S,如果电压表无示数,则说明损坏
D.把电流表两端分别接在a、b两点,闭合S,如果电流表有示数,则说明损坏
13.在电学实验中,遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示,电源电压恒为4.5V,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得ad、ac和bc两端电压均为4.5V,则故障可能是( )
A.灯开路 B.灯开路 C.灯短路 D.灯短路
二、填空题
14.在图甲所示电路中,当闭合开关后,两灯均发光,且L1比L2亮,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为如图乙所示,则通过两灯的电流I1 I2(填“>”“=”“<”),此时灯L₁两端的电压是 V。
15.如图所示的电路中,先闭合开关S1,电流表A1、A2的示数都为0.2 A;再闭合开关S2,电压表的示数为3 V,电流表A1的示数为0.5 A,则此时灯泡L1两端的电压为 V,流过灯泡L1的电流为 A,流过灯泡L2的电流为 A。
三、实验题
16.小明和小华在做“探究串联电路中的电压特点”实验,连接的实物电路图图甲。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,灯泡就亮了,由此可知在连接电路时,他忘了 ;
(2)在某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯两端的电压为 。在测两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到D接点上。小明用上面的方法能否测出两端的电压? ,为什么? ;
(3)闭合开关后,小芳发现灯、均不发光,电压表有示数且大小接近,则电路中出现的故障可能是灯发生了 (选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在如表中:
分析实验数据得出两个实验结论:
;
串联电路中,各部分电路两端电压相等;
(5)实验结束后,小明和小华互相交流,小华指出结论是错误的,造成结论错误的原因是 。另外,小明的实验在设计方案上应该如何改进: 。
17.在“探究并联电路中的电压关系”实验中,实验电路如图甲所示。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(2)连接好电路后闭合开关,小欢发现L1亮L2不亮,她用手按一下L2,两灯都亮,松开手仍然是L1亮L2不亮,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,小欢将电压表接在L1两端,闭合开关,电压表示数如图乙所示,接下来他应该 ;
(4)小欢闭合开关,发现指针向“0”刻度的左侧偏转。则电压表连接存在的错误是 ;
(5)小欢按照正确步骤完成实验记录数据,通过这个实验,她得出的结论是 ;(请用给定的物理符号表示,小灯泡两端的电压及电源两端的电压分别为U1、U2、U)
(6)在该实验中,小刚测出了多组数据,其目的是 。
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
B
C
B
A
C
C
D
D
题号
11
12
13
答案
D
D
B
1.C
【详解】探究串联电路电压规律的实验中,先熟悉电压表的量程和正确读数方法;然后根据电路图正确连接电路;实验中正确读出所测量的电压数据,并记录;最后根据记录总结串联电路的电压规律。综上所述操作合理的顺序是③①②④。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.C
【详解】A.正、负电荷的定向移动都会形成电流,故A错误;
B.两个规格相同的灯泡串联时电压也是相等的,故B错误;
C.摩擦起电只是电荷的转移,电荷既不会产生也不会消失,故C正确;
D.验电器的两片金属箔张开,是因为带了同种电荷,同种电荷相互排斥而张开, 故D错误。
故选C。
3.B
【详解】A.在探究串联电路电压特点时,为了使结论具有普遍性,应多准备几个不同规格的灯泡,以便进行多次实验。串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和,与灯泡的规格无关,故A错误;
B.闭合开关后,电压表指针如图乙所示,电压表使用的是大量程,示数为2V,电压表指针偏转角度太小,需要调整使用0~3V的小量程,故B正确;
C.探究串联电路的电压规律时,应通过实验测得各用电器两端的电压,不能用串联电路的电压规律进行计算得出其它位置的电压,故C错误;
D.本实验探究的是串联电路电压特点,与灯泡规格无关,为了排除偶然性,L1、L2规格应不同,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】A.串联电路电流处处相等,将同一个电流表分别串联在图中a、b、c三点测电流,其读数相等,故A错误;
B.用电压表测了L1两端电压后,再测L2两端电压,不能将接在a点的导线与c点相连,因为会导致电压表正负接线柱接反,故B错误;
C.串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和,即Uac=Uab+Ubc,故C正确;
D.多次改变接入小灯泡的规格进行实验,是为了避免实验偶然性,得出具有普遍性的规律,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】如图,闭合开关后,L1和L2串联,电压表测量L2两端的电压,所以L2两端的电压为4V,又电源电压为6V,由串联电路中电压的规律知,L1和L2两端电压之和等于电源电压6V,L1两端的电压为
U1=U-U2=6V-4V=2V
故B错误,符合题意,ACD正确,不符合题意。
故选B。
6.A
【详解】A.如甲、乙、丙是电压表,当S1闭合后是一个串联电路,甲测量R1的电压,乙测量R2的电压,丙测的是总电压,故据串联电路电压的关系可知
故A正确;
B.甲是电压表,乙、丙电流表,S1闭合后,会发生电源短路,故B错误;
C.电路中乙表如果是电流表,不会发生短路现象,故C错误;
D.甲是电压表,乙、丙电流表,S1断开后,两个电阻各有一条路径,就是并联电路,此时丙表测量是R2的电流,乙表测量的是总电流,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】A.同时闭合两个开关,电路为两灯泡并联,各支路互不影响,取下灯L1后,L2发光,故A错误;
B.若先闭合S1,电路为L1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测L1的电流;再闭合S2,两灯并联,电压表仍然测电源电压;而此时电流表测干路电流,电流表的示数变大,故B错误;
C.若电压表和电流表位置对调,电压表串联接入电路,由于电压表的电阻很大,两表都不会被烧坏,故C正确;
D.断开开关S2后,电压表仍然测电源电压,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】分析电路为L1和L2串联,电压表V1测L1两端电压,V2测L2两端电压,电压表V3测电源电压,根据串联电路中电流规律可知电流处处相等,即;串联电路电压规律为各用电器两端电压之和等于电源电压,即,故C正确,ABD错误。
故选C。
9.D
【详解】AB.由电路图可知,开关S1、S2都闭合时,L1与L2并联,根据并联电路电压的规律,L1与L2两端的电压一定相等;当若L2被短路,会导致电源短路,则L1不能发光,故AB错误;
CD.两灯是并联的,由于不知道两个灯泡的规格是否相同,L1与L2的电流可能相等,也可能 不相等,L1与L2的实际功率不一定相等,不能判断L1与L2的亮度是否相同;故C错误,D正确。
故选D。
10.D
【详解】A.并联电路两端的电压一定相等,故A不符合题意;
B.并联电路两灯两端的电压一定相等,串联电路当两个灯泡的规格相同时两灯两端的电压也相等,故B不符合题意;
C.串联电路通过两灯的电流一定相等,并联电路当两个灯泡的规格相同时通过两灯的电流也相等,故C不符合题意;
D.通过两灯的电流不相等一定是并联,故D符合题意。
故选D。
11.D
【详解】A.闭合开关后,两灯串联,如果灯L2断路,则两灯都不发光,电压表、灯泡L1与电源串联,电压表测量电源电压,电压表示数为3V,故A不符合题意;
B.闭合开关后,如果灯L1断路,整个电路断路,灯泡不亮,电压表无示数,故B不符合题意;
C.闭合开关后,如果灯L2短路,则灯L1发光,电压表同时被短路,所以电压表无示数,故C不符合题意;
D.闭合开关后,如果灯L1短路,则灯L2发光,电源电压全部加在L2两端,所以电压表示数等于电源电压,故D符合题意。
故选D。
12.D
【详解】A.把一根导线接在a、b两点,闭合S,如果发光,说明是完好的,是损坏的,如果不发光,则说明损坏,故A错误;
B.把另一个相同的小灯泡L连接在a、b两点,闭合S,如果不发光,说明电路仍然是断开的,所以故障是损坏,故B错误;
C.把电压表接在a、b两点,闭合S,如果电压表无示数,说明电压表不能与电源连通,则是损坏的,故C错误;
D.把电流表接在a、b两点,闭合S,如果电流表无示数,这表明电流表没有与电源连通,则是损坏,如果电流表有示数,则说明损坏,故D正确。
故选D。
13.B
【详解】根据电路图可知,两个灯泡串联接入电路中;闭合开关后两灯均不亮,这说明电路出现了断路故障;用电压表先后测得ad、ac和bc两端的电压均为4.5V,这说明b到电源负极、c到电源正极之间是接通的,所以故障是bc之间出现了断路现象,即灯L2断路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
14. = 4.8
【详解】[1]由电路图可知,两灯泡串联,由串联电路电流的规律可知通过两个灯泡的电流相等,即
I1=I2
[2]电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端电压;串联电路总电压大于部分电路电压,由图乙所示电压表可知,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L2两端两端电压U2=1.2V,灯L1两端电压
U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V
15. 3 0.2 0.3
【详解】[1]先闭合开关S1,电路为只有L1的简单电路,此时电流为0.2A。再闭合开关S2,电路为并联电路,电压表测量L2两端电压,因并联电路支路电压等于电源电压,所以电源电压为3V。
[2]因闭合开关前后L1两端的电压和L1的电阻没有发生改变,所以L1所在支路的电流不变,仍为0.2A。
[3]A1测量干路电流,干路电流等于支路电流之和,所以流过灯泡L2的电流
16.(1)断开开关
(2) 1.9 不能 因为电压表的正负接线柱接反了
(3)断路
(4)在串联电路中, 电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和
(5) 选用了规格相同的灯泡做实验 换用不同规格的灯泡进行多次实验
【详解】(1)为保护电路,在连接电路时开关应处于断开状态。在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,灯泡就亮了,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关。
(2)[1]由图乙可知,电压表选用的是小量程,其分度值是0.1V,此时电压表的示数是1.9V。
[2][3]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D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。
(3)灯L1、L2均不发光,说明电路中可能有断路故障,而电压表的示数大小接近电源电压3V,说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此故障可能是灯L1发生断路。
(4)由表中实验数据可知
即:在串联电路中,电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
(5)[1][2]由实验数据可知,各部分电路两端电压相等,该结论是错误的,造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验;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,应该换用不同规格的灯泡进行多次实验。
17.(1)不相同
(2)L2与灯座接触不良导致断路
(3)断开开关,电压表换用0~3V的量程
(4)电压表的正负接线柱接反了
(5)
(6)排除偶然性,得出普遍规律
【详解】(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该先选择规格不相同灯泡。
(2)闭合开关,L1亮L2不亮,电路故障不会是短路,可能为断路,按下L2两灯都亮,松开手仍然是L1亮L2不亮,说明故障不在L1,可能是L2断路。
(3)由图可知,电压表选择的是大量程,示数为2V,电压表示数小于小量程3V,说明选用的量程过大,所以断开开关,将电压表换用0~3V的量程。
(4)闭合开关后,发现电压表指针向“0”刻度的左侧偏转,说明电压表的正负接线柱接反了。
(5)并联电路电压规律是
(6)本实验的目的是探究“并联电路中的电压关系”,测量多组数据,其目的是为了排除偶然性,得到普遍规律。
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