16.2 串、并联电路中电压的规律讲义(新知梳理+典型例题+配套+练习题)2024-2025学年人教版九年级全一册物理课
2024-11-05
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2份
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精品
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 | 教案-讲义 |
| 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 | 1014 KB |
| 发布时间 | 2024-11-05 |
| 更新时间 | 2024-11-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48427315.html |
| 价格 | 2.00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
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【题型1】串联电路的电压规律及其应用 4
【题型2】探究串联电路中电压的规律 7
【题型3】并联电路的电压规律 12
【题型4】探究并联电路中电压的规律 15
1.串、并联电路中电压的规律
串联电路中电压的规律
并联电路中电压的规律
串联电路中各用电器两端电压之和等于电源两端的电压:U=U1+U2+…
并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压相等:U=U1=U2=…
2.探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系
(1)实验电路图
(2)实验操作步骤
分别把电压表连在图中的AB两点、BC两点、AC两点,测量电压,看看它们之间有什么关系。
换上另外两个小灯泡L1、L2,再次测量,看看是否还有同样的关系。
(3)设计记录表格
AB间的电压U1/V
BC间的电压U2/V
AC间的电压U3/V
第一次测量
第二次测量
3.探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系
(1)实验电路图
2.实验操作步骤
分别把电压表接在灯泡L1两端、L2两端、电源两端,测量电压,比较它们的数量关系。
换上另外两个小灯泡L1、L2,再次测量,看看是否还有同样的关系。
(3)记录表格
L1两端的电压U1/V
L2两端的电压U2/V
L3两端的电压U3/V
第一次测量
第二次测量
1.汇总串、并联电路中电流、电压规律
串联电路
并联电路
电流
串联电路中,电流处处相同:I=I1=I2=…
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和:I=I1+I2+…
电压
串联电路中各用电器两端电压之和等于电源两端的电压:U=U1+U2+…
并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压相等:U=U1=U2=…
2.理解串联电路中的电压规律
(1)在串联电路中,电源两端电压也可称作串联电路的总电压,所以上述结论也可表述为“串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和”;但串联电路中各部分电路两端的电压不一定相等。
(2)当电路中有多各用电器串联时,以上结论仍然成立,表达式为:U=U1+U2+U3+……+Un。
(3)串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。
3.理解并联电路中的电压规律
(1)当电路中有多个用电器并联时,以上结论仍然成立,表达式为:U=U1=U2=U3=……=Un。
(2)并联电路中各支路用电器两端的电压相等,当同一电路中两端电压相等的两个用电器不一定并联。
4.探究串联电路中用电器两端电压与电源电压的关系实验要点
(1)在连接电路时,一定要对照电路图,从电源的正极出发,依次经过开关、小灯泡,最后回到电源的负极,电压表要最后并联到所测电路的两端。
(2)在连接电路过程中,开关一定要处于断开状态。每次连接完电路,一定要检查无误后,再闭合开关。实验过程中,每次读数后,应及时断开开关。
(3)电压表要按使用规则连入电路,并按正确的读数方法进行读数。
(4)实验时改变小灯泡的规格或电源电压进行多次试验,以避免实验数据的特殊性,以便得出具有普遍性的结论。换用不同规格的小灯泡时,各部分电路两端的电压会发生改变,但电源两端的电压(总电压)是不变的。
5.探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系实验要点
(1)实验前应先画好电路图;
(2)连接电路的过程中,开关应断开;
(3)应从电源的正极起按电路图将元件逐个连接起来;
(4)连接好电路后,要先用开关试触,观察电压表的偏转情况,却热所选电压表量程及连接无误后,在闭合开关,观察示数;
(5)读数时要客观、准确,读数完毕,应断开开关,切断电源,整理好实验器材。
【题型1】串联电路的电压规律及其应用
(2023秋•通州区期末)在如图所示电路,两灯规格相同。闭合开关,电压表V1、V2和V3的示数分别是U1、U2和U3,则下列关系中正确的是( )例1
A.U1+U2=U3 B.U2<U1=U3 C.U1=U2=U3 D.U1<U2<U3
【答案】B
【分析】根据电流的路径判断电路的串并联,只有一条路径的是串联,否则为并联;根据电压表与被测用电器并联、电流表与被测用电器串联判断电表测量的电路元件,根据串联电路的特点得出电表示数之间的关系。
【解答】解:由电路图可知,电流从电源的正极出发,依次经灯L1、灯L2、开关后回到电源的负极,即电路只有一条路径,两灯串联,
由电压表与被测电路元件并联可知,电压表V1测L1和L2两端的总电压,电压表V3测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,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。
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本题考查了串联电路特点的应用,关键是会根据电流流向法判断电路的连接方式以及根据电表的正确使用确定测量的电路元件。
【变式1】(2024秋•通许县期中)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,则L2两端的电压为( )
A.2V B.4V C.6V D.10V
【答案】B
【分析】分析电路图可知两灯串联、电压表测量L2两端的电压,电源电压是6V保持不变。
【解答】解:由图可知,L1、L2串联,开关S闭合后电压表测L2两端的电压,已知电压表的示数为4V,则L2两端的电压为U2=4V。
故选:B。
【变式2】(2024秋•二道区校级月考)如图所示的电路中,当开关闭合时,电压表示数为2.5V,电源电压为4.5V,则( )
A.L1两端电压为2.5V
B.L2两端电压为2.5V
C.L2两端电压为2V
D.电源电压与L2两端电压之和为2.5V
【答案】B
【分析】由图知,两灯串联,电压表测L2两端电压,已知电压表和电源电压,根据串联电路的电压规律可得L1两端电压。
【解答】解:ABC.由电路图知,两灯泡串联,电压表测量灯泡L2电压,
电压表示数为2.5V,即L2两端电压为2.5V,
已知电源电压为4.5V,由串联电路的电压规律可得,L1两端电压:
U1=U﹣U2=4.5V﹣2.5V=2V,故A、C错误,B正确;
D.电源电压与L2两端电压之和:U+U2=4.5V+2.5V=7V,故D错误。
故选:B。
【变式3】(2023秋•通榆县期末)如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表的示数为1V,则灯L2两端的电压为 V,若断开开关S,电压表示数将会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】1;变大
【分析】由图知,闭合开关S后,灯L1与L2串联,电压表测灯 L2两端的电压,断开开关 S,电压表串联在电路中,测电源两端电压。
【解答】解:由图知,闭合开关S后,灯L1与L2串联,电压表测灯 L2两端的电压,此时电压表示数为1V;断开开关 S,电压表串联在电路中,测电源两端电压,示数为3 V,故断开开关S后,电压表示数变大。
故答案为:1;变大。
【题型2】探究串联电路中电压的规律
(2024秋•和平区校级月考)在“探究串联电路的电压关系”时,某同学按如图(a)所示连接电路,闭合开关后,用电压表分别测量Uab、Ubc、Uac三处电压,关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )例2
A.连接电路的过程中不用考虑开关的状态
B.测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,可以测出Ubc
C.闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,必须将电压表校零
D.实验时电压表示数Uab=Uac,且示数不为0,可能是a、b之间发生了断路
【答案】D
【分析】(1)连接电路的过程中要断开开关;
(2)(3)用电压表测电压时,电流要从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则,指针反向偏转;
(4)故障一般为短路和断路两种情况,根据现象分析解答。
【解答】解:A、为了保护电路,连接电路的过程中开关要断开,故A错误;
B、用电压表测出Uab后,保持b点不动,只将导线由a改接到c,虽然此时电压表与L2并联,但电流从电压表的负接线柱流入,闭合开关后,电压表指针会反偏,所以不能测出L2两端的电压Ubc,故B错误;
C、连接好电路,闭合开关后,有电流流过电压表,电压表示数如图b所示的情况,即指针反向偏转,说明电压表的正负接线柱接反了,需要将电压表正负接线柱上的接线对调,故C错误;
D、实验时电压表示数Uab=Uac,且示数不为0,说明a、b间的电压等于电源电压,可能是a、b之间发生了断路(此时电压表串联在电路中测电源电压),也可能是b、c间发生了短路,故D正确。
故选:D。
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本题是探究串联电路的电压规律,考查了电压表的使用、故障分析等知识,难度不大。注意积累和总结经验,例如本题中电压表的接线规则问题。
【变式1】(2023秋•商南县校级期末)用如图所示电路探究串联电路的电压规律,下列说法正确的是( )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.将图中A点的导线接到C点测L2两端的电压
C.换不同规格的灯泡多次实验,是为了得到普遍规律
D.实验得到的结论是串联电路电压处处相等
【答案】C
【分析】(1)电压表测量电压时,与待测电路并联;
(2)电压表接入电路中时,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;电压表应与待测用电器并联;
(3)在物理学规律性实验中,如果只通过一组数据来得出结论,具有偶然性;
(4)在串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和。
【解答】解:A.电压表可以直接并联在电源两端,测量电源电压,故A不符合题意;
B.若将图中A点的导线接到C点测L2两端的电压,会导致电压表的正负接线柱接反,故B不符合题意;
C.本实验属于探究类实验,应换不同规格的灯泡多次实验,从而得到普遍规律,故C符合题意;
D.实验得到的结论是串联电路的总电压等于各个用电器电压之和,故D不符合题意。
故选:C。
【变式2】(2023秋•佳木斯期末)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
【分析】研究串联和并联电路的电压和电流时为了实验结论具有普遍性,采用相同灯泡和不同灯泡进行多次实验。
【解答】解:用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V,Ubc=2V,Uac=4V,说明两个小灯泡是同一个规格的,接下来的操作是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和普遍性,故ACD错误,B正确。故选:B。
【变式3】(2024秋•道里区月考)小明利用两节干电池串联做电源,设计了如图甲所示电路探究串联电路中的电压关系。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电压表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘记的操作是 。
(2)在测量L1两端的电压时,发现电压表的指针偏转如图乙所示,原因是 。
(3)小明某次实验时闭合开关,电压表示数如图丙所示,则接下来的操作应该是断开开关, 继续进行实验。
(4)小明实验时记录数据如表所示,表中错误的一个数据是 V,错误的原因是 。改正后分析表中数据得出的结论:串联电路两端的电压等于串联电路中 。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
第1次
0.8
2.0
2.8
第2次
5.0
1.8
2.8
第3次
1.4
1.4
2.8
【答案】(1)断开开关;(2)电压表正负接线柱接反了;(3)换接电压表小量程;(4)5.0;电压表选用小量程,按大量程读数了;各部分电路两端的电压之和。
【分析】(1)为保护电路,连接电路时,开关要断开;
(2)用电压表测量电压时,电流从电压表正接线流入,从负接线柱流出,否则,电压表指针反向偏转;
(3)电压表测量电压时要选择合适的量程,否则指针偏转角度过小或过大;
(4)根据表中第1、3次实验数据可知电路两端的电压之和等于电路的总电压,而第2组数据不符合这个规律,据此回答。
【解答】解:(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电压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;
(2)在测量L1两端的电压时,发现电压表的指针偏转如图乙所示,即反向偏转,原因是:电压表正负接线柱接反了;
(3)小明某次实验时闭合开关,电压表示数如图丙所示,电压表指针偏转角度过小,则接下来的操作应该是:断开开关,换接电压表小量程继续进行实验。
(4)根据表中数据,第1、3次实验电路两端的电压之和等于电路的总电压,而第2组数据不符合这个规律,表中错误的一个数据是5.0V,根据电压表大小量程之比为5:1,错误的原因是:电压表选用小量程,按大量程读数了;改正后分析表中三组数据可知
0.8V+2V=2.8V
1V+1.8V=2.8V
1.4V+1.4V=2.8V
得出的结论是:串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和。
故答案为:(1)断开开关;(2)电压表正负接线柱接反了;(3)换接电压表小量程;(4)5.0;电压表选用小量程,按大量程读数了;各部分电路两端的电压之和。
【题型3】并联电路的电压规律
(2023秋•邹城市期末)如图所示的电路中,若闭合开关S,电压表的示数为6V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A,则灯L2两端的电压为 V,通过灯L1的电流 A。例3
【答案】6;0.2。
【分析】电流表A1测干路的电流,电流表A2测灯L2的电流;由并联电路的特点求出流过小灯泡L1上的电流;电压表测电源电压,根据并联电路的电压规律可得灯L2两端的电压。
【解答】解: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支路的电流,电压表测电源两端的电压;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=6V;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=0.5A﹣0.3A=0.2A。
故答案为:6;0.2。
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本题主要考查了串、并联电路的电流特点以及并联电路的电压特点,是一道较为简单的应用题,分清各元件的连接方式是解题的关键。
【变式1】(2023秋•姑苏区校级期中)如图所示电路中,闭合开关S,电流表A1、A2的示数分别为0.3A和0.7A,电压表的示数为4.5V,下列说法错误的是( )
A.电源电压为4.5V
B.通过L1的电流为0.3A
C.通过L2的电流为0.7A
D.电压表可以测量L1两端电压
【答案】C
【分析】由图可知,闭合开关后,两灯泡并联,电压表测电源电压,电流表A1测通过灯L1的电流,电流表A2测干路电流;
(1)根据两个电流表的示数和并联电路的电流特点可求出通过两灯泡的电流;
(2)根据电路结构及电压表示数即可求出电源电压。
【解答】解:(1)由电路图可知,闭合开关后,两灯泡并联,电压表测电源电压,电流表A1测通过灯L1的电流,电流表A2测干路电流;
根据两个电流表的示数可知,通过灯L1的电流I1=0.3A,干路电流I=0.7A,
由并联电路的电流特点可知,通过灯L2的电流I2=I﹣I1=0.7A﹣0.3A=0.4A;
(2)图中电压表测电源电压,则电源电压U=UV=4.5V;
因为并联电路中各支路两端的电压相等,且等于电源电压,所以电压表也可以测量L1两端电压;
综上可知,ABD正确,C错误。
故选:C。
【变式2】(2024秋•秦都区校级月考)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。
【分析】由图可知,灯泡L1和L2并联,电流表A2测量通过灯L2的电流,电流表A1测量干路中的电流,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;根据并联电路电流规律可知通过灯L1的电流。
【解答】解:由图可知,灯泡L1和L2并联,电流表A2测量通过灯L2的电流,电流表A1测量干路中的电流,电压表测量电源电压。
由于并联电路各支路两端的电压相等,
所以L2两端的电压:U2=U=3V
由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,
所以通过灯L1的电流:I1=I﹣I2=0.5A﹣0.2A=0.3A。
故答案为:并联;3;0.3。
【变式3】(2024秋•沙坪坝区校级月考)如图所示,L1和L2两个灯泡并联,a、b、c三个电表(可能是电流表或电压表)的示数依次为1.5、1.0、2.0(单位为V或A),则灯泡L1两端的电压为 V,通过L1的电流为 A。
【答案】2.0;0.5
【分析】已知L1和L2两个灯泡并联,首先根据电流表串联在电路中两端,电压表并联在电路中确定a、b、c是电流表还是电压表,然后根据并联电路的电压关系和并联电路的电流特点可求得L1中的电流。
【解答】解:由图可知,L1和L2两个灯泡并联,根据电流表串联在电路中,电压表并联在电路两端,可知a、b为电流表,c为电压表,电流表a测量干路电流,电流表b测量灯泡L2的电流,
已知a、b、c三个电流表或电压表的示数依次为1.5,1.0,2.0,则电流表a的示数I=1.5A,电流表b的示数I2=1.0A,电压表c的示数U=2.0V,
根据并联电路的电压关系可知,灯泡L1两端的电压为2.0V,
由并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和可得,
L1中的电流I1=I﹣I2=1.5A﹣1.0A=0.5A。
故答案为:2.0;0.5。
【题型4】探究并联电路中电压的规律
(2024秋•南关区校级月考)在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示:例4
(1)连接电路时开关应处于 状态。
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,请用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(3)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是 。
(4)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为 V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论: (用公式表示)。
【答案】(1)断开;(2)图见解答;(3)L2断路;(4)3;U=U1=U2。
【分析】(1)为了保护电路,连接电路时应断开开关。
(2)电压表应并联在被测电路的两端,据此连接实物图。
(3)并联电路的各个支路互不影响,据此结合题意分析电路故障。
(4)根据电压表选用的量程确定分度值,再由指针位置读出示数;并联电路中各支路两端的电压相等。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时开关应处于断开状态。
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,则应将电压表并联在该灯泡的两端,且开关应串联在干路中,如图所示:
。
(3)该电路中两盏灯并联,闭合开关,观察到小灯泡L1发光,说明L1支路为通路,L2不发光,说明没有电流流过L2,则故障可能是L2断路。
(4)电压表示数均如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,其示数为3V;
更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示,由此得出的结论为并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等,即U=U1=U2。
故答案为:(1)断开;(2)图见解答;(3)L2断路;(4)3;U=U1=U2。
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本题是“探究并联电路中电压的特点”的实验,主要考查了电路故障的判断、实物图的连接、电压表的读数以及对实验数据的分析。
【变式1】(2024秋•武江区校级月考)在“探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系”实验中,小明使用了两个相同的灯泡。
(1)如图甲所示电路,把电压表接在a、b两点之间时,闭合 ,电压表的示数如图乙所示,电压表的读数为 V。
(2)依次将电压表接在电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表的示数相等。由此他得出结论:并联电路中,各支路用电器两端的电压相等。此结论 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是更换不同规格的灯泡,改变电源电压,再做几次实验,这样做的目的是 。
A.减小误差
B.寻找普遍规律
(3)小明发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 (选填“>”“<”或“=”)U2。判断的依据是并联电路中,各支路用电器两端的电压 。
【答案】(1)开关;2.8;(2)不科学;B;(3)=;相等。
【分析】(1)连接电路时,开关断开,实验时,先闭合开关;先观察电压表使用的量程,然后看电压表的分度值,正确读出示数;
(2)进行一次实验得出结论具有偶然性,不能得出普遍规律;要选择不同规格的多个灯泡进行多次实验,才能避免偶然性;
(3)家庭电路的各个用电器都是并联关系,并联电路各个支路电压相等。
【解答】解:(1)连接电路时,开关断开,实验时,先闭合开关;图乙电压表选择的量程为0﹣3V,电压表的分度值为0.1V,所以电压表的示数为2.8V;
(2)进行一次实验得出结论具有偶然性,不能得出普遍规律,所以得出的结论不科学;要选择不同规格的多个灯泡进行多次实验,才能避免偶然性,寻找出普遍规律;
(3)家庭电路的各个用电器都是并联关系,并联电路各个支路电压相等,所以两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1=U2。
故答案为:(1)开关;2.8;(2)不科学;B;(3)=;相等。
【变式2】(2024秋•绿园区校级月考)在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示:
(1)连接电路时开关应处于 状态。
(2)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是 。
(3)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为 V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论:并联电路中,各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 。
【答案】(1)断开;(2)L2断路;(3)3;相等。
【分析】(1)连接电路时开关应处于断开状态。
(2)并联电路的各个支路互不影响。
(3)根据电压表的分度值读数;并联电路中,各个支路两端的电压相等。
【解答】解:(1)连接电路时开关应处于断开状态。
(2)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,根据并联有独立的电流路径,故障可能是L2断路。
(3)电压表示数均如图乙所示,分度值为0.1V,示数为3V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等。
故答案为:(1)断开;(2)L2断路;(3)3;相等。
【变式3】(2024秋•青秀区校级月考)某小组在做“探究串、并联电路的电压规律”实验。
(1)电压表应 联在被测电路中。
(2)小红正确测出了L1两端的电压,在测L2两端的电压时,小红打算采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此操作 (选填“可行”或“不可行”)。
(3)最后,小红按照正确的方法测量出AC两点之间的电压如图乙所示,UAC= V,L1、L2两端的电压分别为U1=4V、U2=0V,由此可知,电路出现的故障可能是 。
(4)在“探究并联电路的电压规律”的实验中,小红同学设计了如图丙所示的电路,闭合开关发现电压表的指针偏转如图丁所示,造成这一现象是原因是 。
(5)解决上述问题后,实验小组将测得的所有实验数据填入表中,由实验数据可以得出结论:在并联电路中, 。由表中数据 (选填“能”或“不能”)判断出实验中选择的小灯泡的规格是不相同的。
Uab/V
Ucd/V
Uef/V
2
2
2
3
3
3
4
4
4
【答案】(1)并;(2)不可行;(3)4;L1断路;(4)电压表正负接线柱接反了;
(5)在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电路的总电压。不能。
【分析】(1)电压表应并联在被测电路中。
(2)电压表使用时电流正进负出,否则导致电压表指针反向偏转。
(3)根据量程和分度值读数;由于灯泡L1两端的电压有示数,则电压表所在的电路是通路,灯泡L2两端无电压,说明电路中存在断路的地方只能是灯泡L1。
(4)由图丁可知,电压表的指针在0伏左边,造成这一现象是原因是电压表的正负接线柱接反了。
(5)在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电路的总电压。归纳法得出结论必须样本具有代表性且足够多。
【解答】解:(1)根据电压表的使用方法知,电压表应并联在被测电路中。
(2)电压表使用时电流正进负出,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此时电压表的正负接线柱接反了,导致电压表指针反向偏转。
(3)电压如图乙所示,选择0~15V,分度值为0.5V,读数为4V。
由于灯泡L1两端的电压有示数,则电压表与电源正负极之间是通路,灯泡L2两端无电压,说明电压表并联以外的部分断路,电路中存在断路的地方可能是灯泡L1。
(4)由图丁可知,电压表的指针在0伏左边,造成这一现象是原因是电压表的正负接线柱接反了。
(5)由实验数据可以得出结论:在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电路的总电压。仅凭表格中电压数据,我们无法直接判断实验中选择的小灯泡规格是否相同。因为即使小灯泡的规格不同,只要它们并联连接在相同的电源电压下,它们两端的电压也会是相同的。
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16.2 串、并联电路中电压的规律
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一、选择题(共10小题)
1.(2023秋•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
2.(2024•新疆模拟)玩具车内需要8节新干电池串联作为电源,该电源的电压为( )
A.1.5V B.8V C.12V D.16V
3.(2023秋•博山区期末)两个相同的灯泡接入如图所示电路中,闭合开关后,下列分析正确的是( )
A.两灯串联,两电压表示数相同
B.两灯并联,两电压表示数不同
C.两灯串联,两电压表示数不同
D.两灯并联,两电压表示数相同
4.(2024•南岗区校级三模)如图所示的电路,闭合开关,两灯发光,电流表都有示数,同学们提出如下见解,其中错误的是( )
A.两灯泡一定都有电流通过
B.两灯泡的亮度不一定相同
C.两灯泡两端的电压一定相同
D.两电流表示数一定相同
5.(2024秋•和平区校级月考)如图所示的实验电路,闭合开关S后,两电压表指针偏转角度相同,则L1、L2两端电压之比为( )
A.5:1 B.1:5 C.4:1 D.1:4
6.(2024秋•成都月考)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,下列描述正确的是( )
A.L1两端电压为2V
B.电压表测电源电压
C.L2两端电压为2V
D.L1和L2是并联的连接方式
7.(2024秋•河西区校级月考)电源电压为9V,闭合开关S,灯泡L1、L2均发光,其中电压表示数如图所示,则灯泡L1两端的电压为( )
A.2V B.9V C.7V D.1V
8.(2023秋•定边县期末)如图,灯泡L2比L1亮,电压表V示数为4.5V,下列说法正确的是( )
A.V1示数大于4.5V B.V1示数等于4.5V
C.V2示数小于4.5V D.V2示数大于4.5V
9.(2023秋•安次区期末)如图甲所示电路,闭合开关S,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,则说法正确的是( )
A.经过L1的电流为0.3A
B.经过L2的电流为1.2A
C.经过L1与L2的电流之比为4:1
D.灯L1与L2两端的电压之比为5:1
10.(2024秋•和平区校级月考)在“探究串联电路的电压关系”时,某同学按如图(a)所示连接电路,闭合开关后,用电压表分别测量Uab、Ubc、Uac三处电压,关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A.连接电路的过程中不用考虑开关的状态
B.测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,可以测出Ubc
C.闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,必须将电压表校零
D.实验时电压表示数Uab=Uac,且示数不为0,可能是a、b之间发生了断路
二、填空题(共5小题)
11.(2024秋•于都县月考)2024年5月21日,于都胜利大桥顺利通车,至此红军、长征、集结、渡江、胜利五座大桥横跨于都河。细心的金凤同学发现同一座桥上的路灯,一到傍晚同时点亮,一到天亮同时熄灭,它们之间是 联的,每盏路灯两端的电压约为 V(与家庭电路相同)。
12.(2023秋•常州期末)如图所示,将A、B两个金属片插入柠檬制成的“水果电池”,用电压表测量“水果电池”的电压,则该电池的正极是 (选填“A”或“B”);若想获得3.6V的电压,需要把 节这样的“水果电池” (选填“并联”或“串联”)起来。
13.(2024秋•仓山区校级月考)如图甲所示的电路,闭合开关S1、S2,电压表V1、V2的示数如图乙所示。则L1两端的电压是 V,断开开关S2,电压表V1将会 (选填“变为0”、“等于电源电压”或“超量程”)。
14.(2024秋•沈河区校级月考)如图所示的电路中,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,则通过灯L1的电流为 mA,电源电压是 V。
15.(2024秋•河西区校级月考)在如图所示的电路中,电压表V2示数为5V,电压表V1示数为6V。若电源电压为8V,则L两端电压U1= V,L2两端电压U2= V,L3两端电压U3= V。
三、作图、实验题(共4小题)
16.(2023秋•瀍河区期末)请在如图所示电路中的“〇”内填上电流表或电压表的符号,使两灯都能发光。
17.(2024秋•朝阳区校级期中)如图甲是小明探究“串联电路的电压规律”的实验电路图:
(1)实验前,应先检查电压表 ;
(2)按甲图画出乙图缺少的一条导线(导线不要交叉);
(3)正确连接电路后,他分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点之间,电压表接在AB间时,电压表示数如图丙所示,其读数是 V;
(4)为了使实验结论更准确,接下来的操作应该是:断开开关, ;
(5)完成实验后,小明记录的数据如表所示;由此初步得出结论:在串联电路中, 。
UAB/V
UCD/V
UAD/V
0.5
2.5
3
18.(2024秋•武江区校级月考)在“探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系”实验中,小明使用了两个相同的灯泡。
(1)如图甲所示电路,把电压表接在a、b两点之间时,闭合 ,电压表的示数如图乙所示,电压表的读数为 V。
(2)依次将电压表接在电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表的示数相等。由此他得出结论:并联电路中,各支路用电器两端的电压相等。此结论 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是更换不同规格的灯泡,改变电源电压,再做几次实验,这样做的目的是 。
A.减小误差 B.寻找普遍规律
(3)小明发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 (选填“>”“<”或“=”)U2。判断的依据是并联电路中,各支路用电器两端的电压 。
19.(2024秋•南关区校级月考)在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示:
(1)连接电路时开关应处于 状态。
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,请用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(3)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是 。
(4)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为 V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论: (用公式表示)。
四、计算题(共2小题)
20.(2024秋•于都县月考)在如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针偏转均如图乙所示,则电阻R1、R2两端的电压分别为多少?
21.(2024秋•海淀区校级月考)如图甲中所示电路,当闭合开关后,灯泡L1和L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为图乙所示。求:
(1)L1两端的电压U1和L2两端的电压U2;
(2)若将L1和L2改接为如图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数I1=0.5A,电流表A2的示数I2=1.2A,求此时通过L1的电流IL1和L2两端的电压UL2。
一、选择题(共10小题)
1.【答案】B
【分析】(1)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,根据V1的示数即可得出电源电压;
(2)串联电路中电流处处相等。
【解答】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;
故选:B。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点和电路的三种状态,难易程度适中。
2.【答案】C
【分析】一节干电池的电压是1.5V,串联电路总电压等于各部分两端电压之和。
【解答】解:一节干电池电压为1.5V,由串联电路的电压规律知,用8节新干电池串联作为电源,电源的电压为8×1.5V=12V。
故选C。
【点评】本题考查串联电路电压规律的应用,属于一道基础题。
3.【答案】C
【分析】根据电路图分析两盏灯的连接方式、电压表的作用,根据串联电路的电压规律进行分析。
【解答】解:分析电路图可知,电流的路径只有一条,则两灯串联,且电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L2两端的电压;根据串联电路的电压规律可知电源电压大于L2两端的电压,所以两电压表示数不同,且电压表V1的示数大于V2的示数。
故选:C。
【点评】本题考查了串并联电路的辨别、电压表的作用、串联电路的电压规律,难度不大。
4.【答案】D
【分析】根据并联电路中,灯泡都发光,说明灯泡有电流,并联灯泡的规格可以不同,但电压一定相等,电流不一定相等分析。
【解答】解:图中两个灯泡并联,电流表A2测量干路电流,电流表A1测量L1所在支路的电流,开关在L2支路中,
A.闭合开关,两灯发光,一定都有电流通过,故A正确,不符合题意;
B.两灯的规格未知,通过的电流大小也未知,因此两灯泡的亮度不一定相同,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,两灯泡并联,两灯泡两端的电压一定相同,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,两灯泡并联,电流表A2测量干路电流,电流表A1测量L1所在支路的电流,故两电流表示数一定不同,故D错误,符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查并联电路的特点,属于中档题。
5.【答案】C
【分析】两灯泡串联,电压表V右测电源的电压,电压表V左测L2两端的电压,根据串联电路的电压特点和两电压表指针偏转相同判断它们的量程,并根据分度值读出示数,进一步求出L1两端的电压,进一步求出电压之比。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,L1与L2串联,电压表V右测电源电压,电压表V左测L2两端的电压。因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,所以,V右用的是大量程,V左用的是小量程,且电压表V右的示数是电压表V左示数的5倍,即U=5U2,
则L1两端的电压U1=U﹣U2=5U2﹣U2=4U2,
所以L1和L2两端的电压之比U1:U2=4U2:U2=4:1。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电压表的读数,会确定两电压表的量程是关键。
6.【答案】A
【分析】由电路图可知,闭合开关后,两电阻串联、电压表测量L2两端的电压,电源电压是6V并保持不变,利用串联电路的电压特点求得L1两端的电压。
【解答】解:由图可知,闭合开关后,L1、L2串联,电压表测L2两端的电压;已知电压表的示数为4V,则L2两端的电压为4V;
电源电压为6V,由串联电路的电压特点可知,L1和L2两端电压之和为6V;则L1的电压:U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了串联电路的电压规律的应用,知道电压表测L2两端的电压是解答此题的关键。
7.【答案】C
【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,根据串联电路的电压规律确定电压表的量程,然后读出电压表的示数;根据串联电路的电压的特点求灯泡L1两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,电源电压为9V,由于串联电路的总电压等于各分电压之和,所以电压表V的示数小于电源电压,则电压表V选择的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数为2V,
即灯泡L2两端的电压是U2=2V,所以灯泡L1两端的电压:U1=U−UV=9V−2V=7V,故C正确、ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查串联电路电压规律的应用,明确电压表的量程是关键。
8.【答案】B
【分析】由图知,两灯并联,电压表V1测L1两端电压,V2测L2两端电压,V测电源电压,根据并联电路的电压规律可知V1和V2的示数。
【解答】解:由图知,两灯并联,电压表V1测L1两端电压,V2测L2两端电压,V测电源电压,因为并联电路中各支路两端电压相等,等于电源电压,所以V1和V2的示数都等于4.5V。
故选:B。
【点评】本题考查并联电路电压规律的应用,属于一道基础题。
9.【答案】C
【分析】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支路电流,根据并联电路的电流特点和两个电流表的指针在同一个位置确定两表量程,根据分度值读出示数,进一步求出灯L1中的电流。
【解答】解: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支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,所以,干路电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=1.5A,L2支路电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数I2=0.3A,则灯L1中的电流:I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A;经过L1与L2的电流之比为:1.2A:0.3A=4:1,并联电路中各支路两端的电压相等,灯L1与L2两端的电压之比为1:1。
故选:C。
【点评】本题考查了并联电路的电流特点和电流表的读数,会确定两电流表的量程是关键。
10.【答案】D
【分析】(1)连接电路的过程中要断开开关;
(2)(3)用电压表测电压时,电流要从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则,指针反向偏转;
(4)故障一般为短路和断路两种情况,根据现象分析解答。
【解答】解:A、为了保护电路,连接电路的过程中开关要断开,故A错误;
B、用电压表测出Uab后,保持b点不动,只将导线由a改接到c,虽然此时电压表与L2并联,但电流从电压表的负接线柱流入,闭合开关后,电压表指针会反偏,所以不能测出L2两端的电压Ubc,故B错误;
C、连接好电路,闭合开关后,有电流流过电压表,电压表示数如图b所示的情况,即指针反向偏转,说明电压表的正负接线柱接反了,需要将电压表正负接线柱上的接线对调,故C错误;
D、实验时电压表示数Uab=Uac,且示数不为0,说明a、b间的电压等于电源电压,可能是a、b之间发生了断路(此时电压表串联在电路中测电源电压),也可能是b、c间发生了短路,故D正确。
故选:D。
【点评】本题是探究串联电路的电压规律,考查了电压表的使用、故障分析等知识,难度不大。
二、填空题(共5小题)
11.【答案】并;220。
【分析】(1)串联电路中各用电器之间相互影响,并联电路中各用电器之间互不影响,串联电路需要一个开关就能控制整个电路,并联电路干路开关控制整个电路,支路开关控制各自的支路。
(2)我国家用电路中的电压是220V。
【解答】解:(1)由题意可知,路灯虽然是同时亮、同时熄灭,但如果一只损坏,其它的均能工作,它们之间互不影响,因此其连接方式是并联;
(2)我国家用电路中的电压是220V,所以每盏路灯两端的电压约为220V。
故答案为:并;220。
【点评】本题考查了串并联电路的辨别和家庭电路的电压,属于基础题。
12.【答案】B;3;串联。
【分析】(1)据电压表的正确使用规则可知,电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出,故我们可以根据指针的偏转情况和所连的接线柱来判断电池的正负极。
(2)先判断电压表的量程,而后据分度值读出此时的示数,据串联电路电压的规律分析即可判断。
【解答】解:(1)电压表在连接时,电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出,此时指针向右偏转;图中电压表的指针向右偏转,说明与电压表正接线柱相连的B金属片是该电池的正极;
(2)由图知,电压表选择的是小量程,分度值是0.1V,此时的示数是1.2V;
因串联电路中各部分电压之和等于总电压,所以,如果想获得3.6V的电压,需要把3节这样的“水果电池”串联起来。
故答案为:B;3;串联。
【点评】本题考查了水果电池的制作和正负极的判断及串联电路电压的规律,是一道实验探究题,中等难度,故同学们应细心处理。
13.【答案】3;超量程
【分析】由图甲可知,闭合开关,电路为灯泡L1和L2的串联电路,电压表V2测量的是总电压,V1测量的是灯泡L2两端的电压,根据串联电路的电压规律确定两电压表的量程和读数,再根据串联电路的电压规律求出L1两端的电压;
分析断开开关S2时,电压表V1在电路中的状态,得出其示数变化。
【解答】解:由图甲可知,闭合开关,电路为灯泡L1和L2的串联电路,电压表V2测量的是总电压,V1测量的是灯泡L2两端的电压。
因为串联电路两端的总电压等于各分电压之和,所以电压表V2的示数应大于V1的示数,由图乙、丙可知,电压表V2选择的是大量程,分度值为0.5V,示数为5.5V,即电源电压为5.5V,电压表V1选择的是小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V,即灯L2两端的电压U2=2.5V,所以灯泡L1两端的电压:U1=U﹣U2=5.5V﹣2.5V=3V;
断开开关,电压表V1与灯泡L1串联接在电源两端,电压表相当于测电源电压,由于电压表V1选择的小量程,所以会超量程。
故答案为:3;超量程。
【点评】本题考查电压表的使用和串联电路的电压规律的应用,明确电压表的测量对象和所选量程是关键。
14.【答案】300;3
【分析】由图可知,闭合开关,灯L1与L2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过灯L2的电流,电压表测电源电压。根据并联电路的电流规律求通过灯L1的电流。
【解答】解:由图可知,闭合开关,灯L1与L2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过灯L2的电流,电压表测电源电压,因电压表的示数为3V,所以电源电压为3V;
由于电流表A1的示数为0.5A,即干路中的电流I=0.5A,
电流表A2的示数为0.2A,即通过灯L2的电流I2=0.2A,
由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流,
所以通过灯L1的电流:I1=I﹣I2=0.5A﹣0.2A=0.3A=300mA。
故答案为:300;3。
【点评】本题考查并联电路的电流规律的应用,明确电路的连接方式和电流表的测量对象是关键。
15.【答案】3;3;2。
【分析】由电路图可知,三灯泡串联,电压表V1测L1与L2两端的电压之和,电压表V1测L2与L3两端的电压之和,根据串联电路的电压特点分别求出L1的两端电压,进一步求出L2、L3灯两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,电流依次经过三个灯泡,则三个灯的连接方式为串联;电压表V1测L1与L2两端的电压之和,电压表V2测L2与L3两端的电压之和,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,L1两端的电压为:U1=U﹣UV2=8V﹣5V=3V,则L2灯两端电压:U2=UV1﹣U1=6V﹣3V=3V;L3灯两端电压:U2=U﹣U1﹣U2=8V﹣3V﹣3V=2V。
故答案为:3;3;2。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,利用电表测量的电路元件和三灯泡与电源电压之间的关系是关键。
三、作图、实验题(共4小题)
16.【答案】
【分析】要使两灯泡都发光,必须使电路中有两条电流的路径,根据电流表在电路中相当于导线,电压表在电路中相当于断路可做出尝试与判断。
【解答】解:读图可知,要使两灯泡同时发光,必须使电路中有两条电流的路径,电流从电源的正极出来后分成两条路径,分别经过两个灯泡,下面的电表与灯泡L2串联在支路中,为电流表;上面的电表与灯泡并联,为电压表。
【点评】根据电流表在电路中相当于导线,电压表在电路中相当于断路进行尝试是解答本题的关键。
17.【答案】(1)不相同;(2);(3)2;(4)换接电压表0~3V量程;(5)电源电压等于各用电器两端电压之和。
【分析】(1)电压表使用前必须调零;
(2)由图甲可知,两个小灯泡串联在电路中,电压表测量L1两端的电压;
(3)根据电压表选用的量程确定分度值进行读数;
(4)为使测量结果更准确,应选择小量程进行测量;
(5)根据数据分析结论。
【解答】解:(1)电压表使用前必须调零,故应检查电压表指针是否指在零刻度。
(2)由图甲可知,两个小灯泡串联在电路中,电压表测量L1两端的电压,图乙中应连接两个小灯泡的左接线柱使两个小灯泡串联在电路中。
(3)由图可知,电压表选择的量程为0~15V的量程,0~5V分成10个小格,每一小格表示的电压为0.5V,即分度值为0.5V,读数为2V。
(4)由图丙可知,电压表的读数为2V,读数小于3V,为使测量结果更准确,应选择小量程进行测量,所以为了使实验结论更准确,接下来小明应该:断开开关,换接电压表0~3V量程。
(5)根据数据知,串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和。
故答案为:(1)不相同;(2)见解答图;(3)2;(4)换接电压表0~3V量程;(5)电源电压等于各用电器两端电压之和。
【点评】本题探究串联电路电压规律,考查电压表的使用、归纳法的运用和分析数据归纳结论的能力等。
18.【答案】(1)开关;2.8;(2)不科学;B;(3)=;相等。
【分析】(1)连接电路时,开关断开,实验时,先闭合开关;先观察电压表使用的量程,然后看电压表的分度值,正确读出示数;
(2)进行一次实验得出结论具有偶然性,不能得出普遍规律;要选择不同规格的多个灯泡进行多次实验,才能避免偶然性;
(3)家庭电路的各个用电器都是并联关系,并联电路各个支路电压相等。
【解答】解:(1)连接电路时,开关断开,实验时,先闭合开关;图乙电压表选择的量程为0﹣3V,电压表的分度值为0.1V,所以电压表的示数为2.8V;
(2)进行一次实验得出结论具有偶然性,不能得出普遍规律,所以得出的结论不科学;要选择不同规格的多个灯泡进行多次实验,才能避免偶然性,寻找出普遍规律;
(3)家庭电路的各个用电器都是并联关系,并联电路各个支路电压相等,所以两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1=U2。
故答案为:(1)开关;2.8;(2)不科学;B;(3)=;相等。
【点评】本题主要考查了探究串联电路电压规律的实验,一定要注意选择不同规格的小灯泡进行多次实验。
19.【答案】(1)断开;(2);(3)L2断路;(4)3;U=U1=U2。
【分析】(1)为了保护电路,连接电路时应断开开关。
(2)电压表应并联在被测电路的两端,据此连接实物图。
(3)并联电路的各个支路互不影响,据此结合题意分析电路故障。
(4)根据电压表选用的量程确定分度值,再由指针位置读出示数;并联电路中各支路两端的电压相等。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时开关应处于断开状态。
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,则应将电压表并联在该灯泡的两端,且开关应串联在干路中。
(3)该电路中两盏灯并联,闭合开关,观察到小灯泡L1发光,说明L1支路为通路,L2不发光,说明没有电流流过L2,则故障可能是L2断路。
(4)电压表示数均如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,其示数为3V;
更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示,由此得出的结论为并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等,即U=U1=U2。
故答案为:(1)断开;(2)图见解答;(3)L2断路;(4)3;U=U1=U2。
【点评】本题是“探究并联电路中电压的特点”的实验,主要考查了电路故障的判断、实物图的连接、电压表的读数以及对实验数据的分析。
四、计算题(共2小题)
20.【答案】电阻R1、R2两端的电压分别为5.6V和1.4V。
【分析】由图可知,当开关闭合后,电阻R1、R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压。两个电压表的指针偏转位置相同,根据串联电路电压规律判断两表的量程,并读数,进一步求电阻R1两端的电压。
【解答】解:由图可知,当开关闭合后,电阻R1、R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压。
由于串联电路的总电压等于各分电压之和,所以电压表V1的示数大于电压表V2的示数,则电压表V1选择的是大量程,分度值为0.5V,示数为7V,即电源电压U=7V,电压表V2选择的是小量程,分度值为0.1V,示数为1.4V,即R2两端的电压U2=1.4V,则R1两端电压为U1=U﹣U2=7V﹣1.4V=5.6V。
答:电阻R1、R2两端的电压分别为5.6V和1.4V。
【点评】本题考查串联电路的电压规律的应用,明确两表的量程是关键。
21.【答案】(1)L1两端电压为1.2V,L2两端的电压为4.8V;
(2)通过L1的电流为0.7A,L2两端的电压为6V。
【分析】(1)由甲电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;根据电压表所测电路电压与指针偏转情况确定两电压表量程,读出其示数,然后求出两灯泡两端电压;
(2)由图丙所示电路可知,两灯泡并联,电流表A1测L2支路电流,电流表A2测干路电流,利用并联电路特点求出通过灯泡L1的电流和灯泡L2两端电压。
【解答】解:(1)由图甲所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;
因为串联电路总电压等于各部分电压之和,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,分度值为0.5V,由指针位置可知,示数为U=6V,电压表V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,由指针位置可知,示数为1.2V,即灯L1两端电压U1=1.2V;
灯L2两端电压U2=U﹣U1=6V﹣1.2V=4.8V;
(2)由图丙所示电路可知,两灯泡并联,电流表A1测支路L2电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路的电流特点:并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,通过L1的电流:I1=I﹣I2=1.2A﹣0.5A=0.7A;
灯L2并联在电源两端,电源电压为6V,由于并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,则L2两端电压为6V。
答:(1)L1两端电压为1.2V,L2两端的电压为4.8V;
(2)通过L1的电流为0.7A,L2两端的电压为6V。
【点评】本题考查了串联和并联电路电流和电压规律的应用,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,还要正确判断两电压表的量程。
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