内容正文:
第16讲 串、并联电路的特点
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练题型 强知识:12大核心题型精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 串联电路的特点
1、串联电路的电流规律
(1)从理论上分析,经过电路中各个部分的电荷,不会消失,也不会凭空增加,所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多,也就是说串联电路中电流处处相等,表达式为I1=I2=…In。
(2)无论串联电路中的用电器规格是否相同,只要串联,通过电路的电流处处相等;
※注意:串联电路中电流相等不要理解为电流是不变的,一个用电器的电流改变,流过其他
用电器的电流也改变,但两者相等。
2、探究串联电路中电流的特点
(1)实验目的:探究串联电路中电流有什么特点。
(2)实验猜想:a、串联电路中各点电流可能不相等,电流通过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小;b、串联电路中各点电流可能相等,由于串联电路的电流只有一条通路。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
(4)实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②把测量数据记录在表格中。
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
(5)实验结论:串联电路的电流大小处处相等:IA=IB=IC。
3、串联电路的电压规律:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;数学表达式:U=U1+U2。
4、探究串联电路中电压的特点
(1)实验目的:探究串联电路中电压有什么规律;
(2)实验猜想:a、串联电路中各部分电路两端的电压相等;b、串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
(4)实验步骤:步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,B、C两点,A、C两点间测量电压,看看它们之间有什么关系;
步骤③换上另外不同规格灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系;步骤④整理实验器材。
(5)实验分析:从实验过程和实验记录中可以看出,两灯泡的规格相同时,U1=U2;当两灯泡的规格不相同时,U1≠U2,但都满足U1+U2=U;
(6)实验结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2。
知识点2 并联电路的特点
1、并联电路的电流规律:电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠中的水流少,同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点,也就是说在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:I=I1+I2+…In。
2、探究并联电路中电流的特点
(1)实验目的:探究并联电路中电流有什么特点。
(2)实验猜想:由于串联干路的电流只有一条通路,故支路的电流大小之和可能等于干路的电流大小。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
(4)实验步骤
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②把测量数据记录在表格中。
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
(5)并联电路中,干路的电流大小等于各支路电路电流之和:I=I1+I2。
3、并联电路的电压规律
(1)并联电路中各支路两端的电压相等,等于总电压。
数学表达式:U=U1=U2
(2)对比记忆:
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
4、探究并联电路中电压的特点
(1)实验目的:探究并联电路中电压有什么规律;
(2)实验猜想:a、并联电路各条支路两端的电压都相等;b、并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
(4)实验步骤步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,C、D两点,E、F两点间测量电压,看看它们之间有什么关系;步骤③换上另外不同的灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系;步骤④整理实验器材。
(5)实验分析:并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格没有关系;
(6)实验结论:并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:U= U1=U2。
教材习题01
根据如图所示的电路和电流表A1、A2的示数,求通过灯泡L1,的电流?
解题方法
判断电路连接方式及电表测量对象:由图甲可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2L2支路的电流。
确定电流表量程和分度值:因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且A1的指针偏转角小于A2的指针偏转角,所以,电流表A1的量程为0 ~3A,分度值为0.1A,干路电流I = 1.5A;电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过L2的电流I2= 0.5A。
计算通过L1的电流:根据并联电路电流规律I = I1+ I2,可得通过L1的电流:I1 = I - I2 = 1.5A- 0.5A= 1A。
教材习题02
如图所示,将电压表接在灯泡工两端时,闭合开关,电压表示数为15V;将电压表接在灯泡L右接线柱上的导线改接到灯泡L,的右接线柱上(图中虚线所指)时,电压表示数为2.9V。电源、灯泡L、L,的电压分别是多少伏?
解题方法
分析电路连接及电压表测量对象:由图知,两灯泡串联;将电压表接在灯泡L1两端时,测L1两端电压,即U1 = 1.5V;改接后,电压表测电源电压,即U2 = 2.9V。
计算L2两端电压:根据串联电路电压规律U = U1 + U2,可得L2两端电压U2 = U - U1 = 2.9V - 1.5V= 1.4V。
题型一 探究串联电路中各处电流的关系
1.在“探究串联电路中电流大小的关系”实验中,某同学用电流表分别测出如图中A、B、C三处的电流大小。为了进一步探究A、B、C三处的电流大小的关系,总结普遍规律,他下一步的操作最合理的是( )
A.将电源两极对调,再次测量A、B、C三处的电流
B.改变开关S的位置,再次测量A、B、C三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调,再次测量A、B、C三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流
2.在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中:
(1)小明把两个灯泡L1、L2串联起来(如图甲所示),闭合开关发现指针偏向如图乙所示的位置,其原因是 ;
(2)当把电流表接入电路中C点时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数。为了找出故障原因,他用电压表进行检测,发现AB间电压为3V,AC间电压为3V,BC间电压为0。则电路故障可能是 ;
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
(3)排除故障,继续实验,发现闭合开关S时,灯泡L1比L2更亮,根据这个现象小明猜想可能原因是L1靠近电源正极,经过L1的电流比L2大,为验证猜想,他用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流,电流表示数均如图丙所示,为 A,说明他的猜想错误;如果现在没有电流表且不增加任何其他器材,如何验证他的猜想,请你写出具体的方案。答: 。
题型二 串联电路中的电流规律
3.河水在狭窄的河流中奔流,到达宽阔的河滩后,看上去水流平缓,电流是否也是这样呢?如图所示的导体,A端粗,B端细,则电流流过它时,下列说法中正确的是( )
A.从A到B,电流逐渐增大 B.从A到B,电流逐渐减小
C.从A到B,电流大小不变 D.无法比较AB两端电流的大小
4.如图是具有报警功能的文物展示台,由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当把物品放在展示台上时,金属片A、C接通,电铃被 ,此时流过金属片的电流方向为 (选填“由A到B”或“由B到A”);若把物品搬离,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开,此时通过灯泡和电铃的电流 (选填“相等”或“不相等”)。
题型三 运用串联电路中的电流规律计算
5.有一种节日彩灯上串联着20只小灯泡,如果电源插头处的电流为0.2A,那么通过第10只小灯泡的电流是( )
A.0.01A B.0.02A C.0.2A D.2A
6.如图所示,标有“2.5V 0.3A”的灯泡L1和标有“6V 0.15A”的灯泡L2连接成串联电路,电源电压可调节;闭合开关S,使电源电压从0V逐渐增加,先正常发光的灯泡是 ,此时通过另一灯泡的电流是 A。
题型四 探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
7.小余和小乐在探究并联电路中电流的关系时,他们设计的电路如图甲所示。
(1)在使用电流表测电流的实验中,小余试触时电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转,如图乙所示,根据你的分析,你认为原因可能是 ;
(2)在实验过程中他们连接了如图丙所示的电路,闭合开关后,观察到灯L2 (选填“发光”或“不发光”);通过分析电路连接情况,该电路存在的问题是: (写出一条即可)。请在图丙上只改动一根导线,符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器。(要求:在需要改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉);
(3)他们改正错误后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,见下表:
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.24
0.46
3
0.26
0.30
0.56
通过对上面数据的分析,可以得出的结论是: ;
在实验中可以采用换用 (选填“相同规格”或“不同规格”)小灯泡的方法改变A、B、C处电流的大小从而进行多次实验;多次测量的目的是 。
8.为了探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,某同学在图甲所示的电路中A、B、C三处各接一只电流表,连接的电路如图乙所示。
(1)这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,然后画出正确的连接位置;
(2)改正错误后,该同学进行了实验,测出A、B、C三处的电流分别为0.38A、0.32A、0.70A。换上另外两个 (选填“规格相同”或“规格不同”)的小灯泡,再次测量A、B、C三处的电流IA、IB、IC。分析实验数据,得到的结论是 (请直接用上述符号表示);
(3)当开关闭合,电流表在C、A两处的示数分别如图丙中的两只电流表所示,则通过小灯泡L2的电流是 A。
题型五 并联电路中的电流规律
9.如图所示的电路,闭合开关后,比较a、b、c、d四处电流的大小,其中错误的是( )
A.Ia>Id B.Ia=Id C.Ia>Ib D.Id>Ic
10.如图所示的电路,当开关S闭合后,电流表A1、A2的示数之比是3:5,则通过灯L1和L2的电流之比为( )
A.2:3 B.3:2 C.5:3 D.3:5
11.如图甲所示的电路图,开关闭合时,两灯都亮,两个电流表的示数分别如图乙和图丙,判断A1表(图乙)的读数是 A;通过灯L2的电流大小是 mA。
题型六 运用并联电路中的电流规律计算
12.如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A指针的位置,电流表A2读数是0.6A,下列分析正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联 B.电流表A1的读数是0.9A
C.通过灯L2的电流为1.1A D.通过灯L1的电流为0.25A
13.如图所示的实验电路,闭合开关S、S1后,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.5A,下列说法正确的是( )
A.L1与L2串联 B.通过L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A
C.电流表A2只测L2的电流 D.断开S1后,电流表A1的示数变小
14.如图所示,若将开关闭合,电流表A1的读数为1.1A,电流表A2的读数为0.2A,则通过L2的电流是 A,若电压表示数为3V,则L1两端的电压是 V。
题型七 探究串联电路中的电压规律
15.如图所示,在探究“串联电路中电压的规律”时,小芸同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=3V,UBC=3V,UAC=6V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.整理器材,分析数据,得出结论
B.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
C.对换L1和L2的位置,再测出一组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
16.小礼选用两节新的干电池,多个小灯泡,一个电压表,用如图甲所示电路来探究“串联电路的电压特点”。
(1)闭合开关后,小礼发现两个灯泡都不亮,电压表的示数接近电源电压。小礼接下来的操作最合理的是:断开开关, (选填下列字母),然后闭合开关,观察电压表示数;
A.立即更换两个小灯泡 B.拧紧L1及两端的接线柱 C.拧紧L2及两端的接线柱
(2)为了避免结论具有偶然性,L1、L2应选择 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡;
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC,得到的数据记录在表中,分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是 (用字母表示)。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
题型八 串联电路中的电压规律
17.某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1、U2、U3三个电流表的示数分别为I1、I2、I3,它的内部结构如图所示,以下对各数据的分析正确的是( )
A.U1=U2=U3 B.I1=I2+I3 C.U1+U2=U3 D.I3=I1+I2
18.小晋同学探究串、并联电路的规律时,连接了如图所示的电路图,电源电压恒定,甲、乙为两只相同的电表,两个小灯泡均能正常发光。下列说法中正确的是( )
A.若甲、乙均为电压表,则开关S1闭合、开关S2断开
B.若甲、乙均为电压表,闭合开关S1、S2,则电表甲的示数大于电表乙
C.若甲、乙均为电流表,则开关S1、S2均闭合
D.若甲、乙均为电流表,只闭合开关S1,则电表甲的示数大于电表乙
19.生活中经常使用的小彩灯是 (填“串”或“并”)联的,有一种节日彩灯上有50只相同的小灯泡,接到照明电路中,50只小灯泡都发光,如果电源插头处的电流为200mA,那么,通过每只小灯泡的电流是 A,每只小灯泡两端的电压为 V。
题型九 运用串联电路中的电压规律计算
20.如图所示,当开关S1接通,S2断开时,电压表的示数为2V,若再闭合开关S2,电压表读数为5V。则当S1、S2均断开时,小灯泡L1和L2两端的电压分别为( )
A.2V 5V B.2V 3V C.5V 7V D.3V 2V
21.如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯L2两端电压为2.4V
B.灯L1两端电压为9.6V
C.若L1灯丝烧断,电压表V2示数变小
D.若灯L2发生短路,电压表V2示数等于12V
22.如图所示电路中,电源电压不变,当开关S断开时,V1的示数为5V,V2的示数为8V;当开关S闭合时,V1的示数为10V,V2的示数为6V。当开关S闭合时,L2两端的电压为 V,当开关S断开时,L2两端的电压 V。
题型十 探究并联电路中的电压规律
23.在探究“并联电路的电压特点”实验中,实物连接如图所示,电源电压为3V;为使实验更加合理,L1、L2应该选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡;闭合开关后只是灯泡L2断路,其他电路无故障,则测得L1两端的电压为 V。
24.在探究“并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两个相同的灯泡:
(1)当小明接好最后一根导线时,灯泡立即发光,原因可能是 ;
(2)图甲所示的电路图中,用电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,电压表的读数为 V;
(3)依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表示数相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。此结论 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是 ;(选填字母)
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将L1、L2的位置交换,再次探究
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
原因是: 。
(4)小明发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 U2。(选填“>”、“=”或“<”)。
题型十一 并联电路中的电压规律
25.在图甲、乙所示的电路中,将开关S1、S2闭合,各灯均发光,则下列说法中正确的是( )
A.甲图中,电流在通过灯L1和灯L2的过程中,电流逐渐减小
B.甲图中,若灯L1和灯L2的亮度不同,则通过二者的电流也不相同
C.乙图中,灯L3和灯L4两端的电压一定相等
D.乙图中,通过灯L3和灯L4的电流不可能相同
26.如图所示,闭合开关S后,小灯泡L1、L2均发光,且小灯泡L1比小灯泡L2亮。下列说法中正确的是
A.小灯泡L1、L2两端的电压的关系是UL1>UL2
B.小灯泡L1、L2两端的电压的关系是UL1=UL2
C.若拧下小灯泡L1,则小灯泡L2会熄灭
D.a点的电流和b点的电流的关系是Ia>Ib
题型十二 运用并联电路中的电压规律计算
27.如图所示是小宁连接的电路,电源电压保持不变。闭合开关后,发现两灯都发光,电流表A1的示数为0.28A,电流表A2的示数为0.6A,电压表示数为3V。关于该电路的下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.通过灯L2的电流为0.32A
C.若拧下灯L2,灯L1仍可以发光,电流表A2的示数变大
D.若用导线连接L2两端,两灯均不亮,所有电表的示数均为零
28.如图所示,电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.54A,电流表A1的示数为0.2A,则通过小灯泡L2的电流为 A,电压表V的示数为 V。
知识导图记忆
知识目标复核
1.通过分析实验数据,归纳总结出串、并联电路中电流的规律。
2.会利用串、并联电路中电流规律解决有关问题。
3.通过分析实验数据,归纳总结出串、并联电路中电压的规律。
4.会利用串、并联电路中电压规律解决有关问题。
一、单选题
1.如图所示的电路中,电源电压恒为3V,灯泡、规格相同,额定电压均为3V。下列说法正确的是( )
A.断开、闭合时,灯泡短路
B.闭合、断开时,灯泡、正常发光
C.同时闭合、时,只有灯泡会发光
D.闭合、断开时,发现灯泡和灯泡都不发光,则故障可能是灯泡短路
2.如图所示的电路中,当闭合开关时,若发现两个电流示数相等,且均在正常值范围内,则出现的故障是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2 短路 D.R2断路
3.小明看到外面的高压电线比自家的电线要粗很多,于是就找来两根粗细不同的电线组装在一起,探究经过导线的电流大小,如图所示,电流大小关系( )
A.IAB>IBC B.IAB=IBC C.IAB<IBC D.无法确定
4.在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中,小明同学用电流表测出A、B、C三处的电流分别为0.2A、0.3 A、0.5 A,在表格中记录好数据后,下一步他首先应该做的是( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
5.某学习小组设计了如图所示的电路,闭合开关、,电流表A的示数为,电流表的示数为。下列说法错误的是( )
A.通过灯泡的电流为
B.灯泡、的规格相同
C.灯泡、两端的电压相等
D.只断开,电流表示数不变
6.如图所示,电源电压恒定不变,灯与的电阻保持不变,电表均为理想电表,先只闭合S、,灯正常发光,电流表有示数,再进行下列操作后,判断正确的是( )
A.再闭合,电流表示数变大,灯仍然正常发光
B.再闭合,电流表示数变大,灯的亮度变大
C.再闭合,电流表与电压表的示数都变大
D.断开,闭合,电流表、电压表示数都一定变大
7.静静同学在学习电学知识时,发现如图所示的电路中,闭合开关,电压表的示数为,电压表的示数为,则下列说法中错误的是( )
A.两端电压为
B.两端电压为2V
C.将电压表换成电流表,则不亮,不亮
D.将电压表换成电流表,则亮,不亮
8.中考实验操作考试“探究串联电路的电压关系”,某同学按如图所示连接电路。闭合开关后,用电压表分别测量、、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.实验中需要两个规格相同的小灯泡
B.测出间电压后,保持不动,将改接到,可以测出
C.实验时电压表示数,且示数不为0,可能是、之间发生了断路
D.实验测得,,由此可得串联电路中各部分电路两端电压相等
9.如图所示电路中,闭合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A,通过小灯泡L1、L2的电流分别为( )
A.0.5A 0.3A B.0.3A 0.5A C.0.2A 0.3A D.0.5A 0.8A
二、填空题
10.如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。由图像可知,若将它们并联接在电压为2V的电源两端,灯泡L和电阻R的电压之比为 ,电路中的总电流为 A;若将它们串联在电压为4V的电源两端,电路的电流是 A。
11.小明在研究串联电路的电流特点时,发现灯L1比灯L2亮,便作出“通过L1的电流大于通过L2的电流”的假设,由此推理,在图中A、B、C三点的电流IA、IB、IC大小关系为 。基于以上假设,若在A点串联一个电流表,闭合电键后,电流表示数 (选填“能”或“不能”)看作通过L1后的电流。若通过实验测量后,比较IA、IB、IC发现 ,则说明小明的假设是错误的。
12.如图所示,当开关S1闭合、S2断开时,灯泡L1和灯泡L2的连接方式是 ,若电流表A的示数为0.2A,则通过灯泡L2的电流是 A;当S1和S2都闭合时,灯泡L2 。
13.某同学在做“用电流表测电流”的实验,电路图如图甲所示。按电路图正确连接电路并闭合开关S后,电流表A1、A2偏转的角度相同(如图乙),则L1中的电流为 A,A2的读数为 A。
14.在探究“并联电路的电压特点”实验中,实物连接如图所示,电源电压为3V;为使实验更加合理,L1、L2应该选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡;闭合开关后只是灯泡L2断路,其他电路无故障,则测得L1两端的电压为 V。
15.如图所示电路,电源电压保持不变,电阻的阻值为。闭合开关S后,电路正常工作,电压表示数为。一段时间后,电压表示数突然变为。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻或上,则电源电压为 。现在M点正确串联入一个电流表来判断具体故障,请根据相关信息写出再次闭合开关S后电流表的示数及相应故障: -。
三、实验题
16.小华只利用两节新的干电池,一个电压表,“”的灯,“”的灯一个额定电压为的小风扇,开关和导线若干,探究串联电路的电压特点。
(1)请用笔画线代替导线,根据图甲所示电路完成图乙中的实物连线 ;
(2)闭合开关前,小华发现电压表指针如图a所示,他必须进行的操作是 ;如果在闭合开关后,电压表指针如a所示,则原因是 。
(3)调整完毕后,闭合开关,两灯均不亮,电压表示数为,若只有一处故障,出现上述现象的原因可能是 ;
(4)排除故障后,测得电压表示数如图b所示,则AB两点间电压 V;
(5)为了简化操作步骤,小华仅将电压表一侧的导线从 点改至C点,记录测得的电压,再将另一侧导线从 ,记录测得电压,比较 两者的关系,可以初步得出串联电路的电压特点;
(6)为了使结论具有普遍性,利用现有器材,下一步的操作是 。
17.用两个小灯泡探究并联电路中电流的规律,电路图如图甲所示。实验时需要测量A、B、C三处的电流。
(1)图乙所示是某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A。
(2)若要测量B处的电流,只需在图乙中改接一根导线即可实现。请你在改接的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接线。
(3)改变电源电压,测出多组A、B、C三处的电流,数据如下表所示,得到结论:干路电流等于各支路电流之和;各支路电流相等。请你指出探究过程中的不妥之处: 。
0.12
0.12
0.24
0.16
0.16
0.32
0.18
0.18
0.36
0.22
0.22
0.44
0.24
0.24
0.48
0.28
0.28
0.56
18.为了探究并联电路的电流规律,小薇设计了如图甲所示的电路进行实验。
组别
1
0.12
0.12
0.23
2
0.15
0.20
0.35
3
0.12
0.14
0.26
(1)小薇先将电流表接在灯所在的支路上,闭合开关后,观察到灯发光,但灯不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 。
(2)排除故障后,某次测量时电流表的示数如图乙所示,为 A。
(3)老师收集到几个组的数据如表所示,分析数据,可得出实验的结论:在并联电路中, 。
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第16讲 串、并联电路的特点
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练题型 强知识:12大核心题型精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 串联电路的特点
1、串联电路的电流规律
(1)从理论上分析,经过电路中各个部分的电荷,不会消失,也不会凭空增加,所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多,也就是说串联电路中电流处处相等,表达式为I1=I2=…In。
(2)无论串联电路中的用电器规格是否相同,只要串联,通过电路的电流处处相等;
※注意:串联电路中电流相等不要理解为电流是不变的,一个用电器的电流改变,流过其他
用电器的电流也改变,但两者相等。
2、探究串联电路中电流的特点
(1)实验目的:探究串联电路中电流有什么特点。
(2)实验猜想:a、串联电路中各点电流可能不相等,电流通过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小;b、串联电路中各点电流可能相等,由于串联电路的电流只有一条通路。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
(4)实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②把测量数据记录在表格中。
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
(5)实验结论:串联电路的电流大小处处相等:IA=IB=IC。
3、串联电路的电压规律:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;数学表达式:U=U1+U2。
4、探究串联电路中电压的特点
(1)实验目的:探究串联电路中电压有什么规律;
(2)实验猜想:a、串联电路中各部分电路两端的电压相等;b、串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
(4)实验步骤:步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,B、C两点,A、C两点间测量电压,看看它们之间有什么关系;
步骤③换上另外不同规格灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系;步骤④整理实验器材。
(5)实验分析:从实验过程和实验记录中可以看出,两灯泡的规格相同时,U1=U2;当两灯泡的规格不相同时,U1≠U2,但都满足U1+U2=U;
(6)实验结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2。
知识点2 并联电路的特点
1、并联电路的电流规律:电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠中的水流少,同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点,也就是说在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:I=I1+I2+…In。
2、探究并联电路中电流的特点
(1)实验目的:探究并联电路中电流有什么特点。
(2)实验猜想:由于串联干路的电流只有一条通路,故支路的电流大小之和可能等于干路的电流大小。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
(4)实验步骤
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②把测量数据记录在表格中。
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
(5)并联电路中,干路的电流大小等于各支路电路电流之和:I=I1+I2。
3、并联电路的电压规律
(1)并联电路中各支路两端的电压相等,等于总电压。
数学表达式:U=U1=U2
(2)对比记忆:
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
4、探究并联电路中电压的特点
(1)实验目的:探究并联电路中电压有什么规律;
(2)实验猜想:a、并联电路各条支路两端的电压都相等;b、并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
(4)实验步骤步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,C、D两点,E、F两点间测量电压,看看它们之间有什么关系;步骤③换上另外不同的灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系;步骤④整理实验器材。
(5)实验分析:并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格没有关系;
(6)实验结论:并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:U= U1=U2。
教材习题01
根据如图所示的电路和电流表A1、A2的示数,求通过灯泡L1,的电流?
解题方法
判断电路连接方式及电表测量对象:由图甲可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2L2支路的电流。
确定电流表量程和分度值:因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且A1的指针偏转角小于A2的指针偏转角,所以,电流表A1的量程为0 ~3A,分度值为0.1A,干路电流I = 1.5A;电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过L2的电流I2= 0.5A。
计算通过L1的电流:根据并联电路电流规律I = I1+ I2,可得通过L1的电流:I1 = I - I2 = 1.5A- 0.5A= 1A。
【答案】1A。
教材习题02
如图所示,将电压表接在灯泡工两端时,闭合开关,电压表示数为15V;将电压表接在灯泡L右接线柱上的导线改接到灯泡L,的右接线柱上(图中虚线所指)时,电压表示数为2.9V。电源、灯泡L、L,的电压分别是多少伏?
解题方法
分析电路连接及电压表测量对象:由图知,两灯泡串联;将电压表接在灯泡L1两端时,测L1两端电压,即U1 = 1.5V;改接后,电压表测电源电压,即U2 = 2.9V。
计算L2两端电压:根据串联电路电压规律U = U1 + U2,可得L2两端电压U2 = U - U1 = 2.9V - 1.5V= 1.4V。
【答案】1.4V。
题型一 探究串联电路中各处电流的关系
1.在“探究串联电路中电流大小的关系”实验中,某同学用电流表分别测出如图中A、B、C三处的电流大小。为了进一步探究A、B、C三处的电流大小的关系,总结普遍规律,他下一步的操作最合理的是( )
A.将电源两极对调,再次测量A、B、C三处的电流
B.改变开关S的位置,再次测量A、B、C三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调,再次测量A、B、C三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流
【答案】D
【解答】解:A.将电源的正负极对调,不能改变电路中的电阻、电压、电流,实验数据不变,不符合题意;
B.改变开关的位置,不能改变电路的电阻、电压和电流,实验数据不变,不符合题意;
C.两只灯泡的位置对调,不能改变电路的电阻、电压和电流,实验数据不变,不符合题意;
D.更换不同的灯泡,电阻变化,电路中的电流发生变化,得出几组不同的实验数据,在分析实验数据得出结论,这样得出的实验结论具有普遍性,减小了偶然性,符合题意。
故选:D。
2.在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中:
(1)小明把两个灯泡L1、L2串联起来(如图甲所示),闭合开关发现指针偏向如图乙所示的位置,其原因是 电流表正负接线柱接反了 ;
(2)当把电流表接入电路中C点时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数。为了找出故障原因,他用电压表进行检测,发现AB间电压为3V,AC间电压为3V,BC间电压为0。则电路故障可能是 A ;
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
(3)排除故障,继续实验,发现闭合开关S时,灯泡L1比L2更亮,根据这个现象小明猜想可能原因是L1靠近电源正极,经过L1的电流比L2大,为验证猜想,他用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流,电流表示数均如图丙所示,为 0.12 A,说明他的猜想错误;如果现在没有电流表且不增加任何其他器材,如何验证他的猜想,请你写出具体的方案。答: 对调灯泡的位置,观察是不是灯泡亮度发生改变 。
【答案】(1)电流表正负接线柱接反了;(2)A;(3)0.12;对调灯泡的位置,观察是不是灯泡亮度发生改变。
【解答】解:(1)小红把两个灯泡L1,L2串联起来,闭合开关发现:指针偏向如图乙所示的位置,其原因是电流表正负接线柱接反了;
(2)当把电流表接入电路中C点时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数,说明电路中有断路故障,故BD错误;
用电压表进行检测时,测得AC间电压为3V,说明开关没有断路、电源是完好的;
测得AB间电压为3V,说明此时电压表通过L2与电源两极相连,则L2没有断路;
测得BC间电压为0,说明此时电压表不能与电源两极相连,则L1断路了,故A正确,C错误。故选:A;
(3)电流表的量程是0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.12A;闭合开关S时,灯泡L1比L2更亮,根据这个现象小明猜想可能原因是L1靠近电源正极,经过L1的电流比L2大,说明左侧电流大,因而对调灯泡的位置,观察是不是灯泡亮度发生改变,验证猜想。
故答案为:(1)电流表正负接线柱接反了;(2)A;(3)0.12;对调灯泡的位置,观察是不是灯泡亮度发生改变。
题型二 串联电路中的电流规律
3.河水在狭窄的河流中奔流,到达宽阔的河滩后,看上去水流平缓,电流是否也是这样呢?如图所示的导体,A端粗,B端细,则电流流过它时,下列说法中正确的是( )
A.从A到B,电流逐渐增大
B.从A到B,电流逐渐减小
C.从A到B,电流大小不变
D.无法比较AB两端电流的大小
【答案】C
【解答】解:导体串联接在电路中,流过导体各处的电流相等,与导体各部分的粗细无关,电流从A到B大小不变。
故选:C。
4.如图是具有报警功能的文物展示台,由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当把物品放在展示台上时,金属片A、C接通,电铃被 短路 ,此时流过金属片的电流方向为 由A到B (选填“由A到B”或“由B到A”);若把物品搬离,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开,此时通过灯泡和电铃的电流 相等 (选填“相等”或“不相等”)。
【答案】短路;由A到B;相等。
【解答】解:①当把物品放展示台上时,金属片A、C接通,电流不经过电铃,直接通过金属片A、C,所以电铃被短路;
②在电源外部,电流总是从电源的正极出发,经过电路中的各个元件,最后回到电源的负极,所以此时流过金属片可以确定流过金属片的电流方向为:由A到B;
③当把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开,灯泡和电铃串联,在串联电路中电流处处相等,所以,此时通过灯泡和电铃的电流是相等的。
故答案为:短路;由A到B;相等。
题型三 运用串联电路中的电流规律计算
5.有一种节日彩灯上串联着20只小灯泡,如果电源插头处的电流为0.2A,那么通过第10只小灯泡的电流是( )
A.0.01A B.0.02A C.0.2A D.2A
【答案】C
【解答】解:因为小灯泡是串联的,所以在该电路中,各处电流都相等,如果电源插头处的电流为0.2A,那么通过第10只小灯泡的电流都相等,都为0.2A。
故选:C。
6.如图所示,标有“2.5V 0.3A”的灯泡L1和标有“6V 0.15A”的灯泡L2连接成串联电路,电源电压可调节;闭合开关S,使电源电压从0V逐渐增加,先正常发光的灯泡是 L2 ,此时通过另一灯泡的电流是 0.15 A。
【答案】L2、0.15。
【解答】解:闭合开关S,两个灯串联在电路中,使电源电压从0V逐渐增加,电路中电阻一定,由I可知电路中的电流变大,由于灯L2的额定电流0.15A小于L1的额定电流0.3A,电路中的电流先达到L2的额定电流,灯泡L2先正常发光,此时另一灯泡的电流也是0.15A。
故答案为:L2;0.15。
题型四 探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
7.小余和小乐在探究并联电路中电流的关系时,他们设计的电路如图甲所示。
(1)在使用电流表测电流的实验中,小余试触时电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转,如图乙所示,根据你的分析,你认为原因可能是 电流表正、负接线柱接反了 ;
(2)在实验过程中他们连接了如图丙所示的电路,闭合开关后,观察到灯L2 不发光 (选填“发光”或“不发光”);通过分析电路连接情况,该电路存在的问题是: L2被短路 (写出一条即可)。请在图丙上只改动一根导线,符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器。(要求:在需要改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉);
(3)他们改正错误后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,见下表:
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.24
0.46
3
0.26
0.30
0.56
通过对上面数据的分析,可以得出的结论是: 干路电流等于各支路电流之和 ;
在实验中可以采用换用 换用不同规格的灯泡 (选填“相同规格”或“不同规格”)小灯泡的方法改变A、B、C处电流的大小从而进行多次实验;多次测量的目的是 避免实验现象的偶然性,找出普遍性规律 。
【答案】(1)电流表正、负接线柱接反了;(2)不发光;L2被短路;(3)干路电流等于各支路电流之和;换用不同规格的灯泡;避免实验现象的偶然性,找出普遍性规律。
【解答】解:(1)闭合开关,发现电流表指针偏向表盘左侧,说明电流表的正负接线柱接反。
(2)闭合开关,电流从电源正极出发,依次流过开关S,灯L1,电流表A1,流回负极,所以灯L2没有电流流过,被短路,故不亮。
A2、L2被导线短路,通过分析可以得出,应将A1、L2之间的连线改接到灯L1右接线柱或开关的右接线柱,如图所示
(3)由实验数据可知
0.10A+0.12A=0.22A
0.22A+0.24A=0.46A
0.26A+0.30A=0.56A
则可得出:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
在实验中我们可以采用换用不同规格的灯泡的方法改变电流的大小进行实验;多次测量的目的是避免实验现象的偶然性,找出普遍性规律。
故答案为:(1)电流表正、负接线柱接反了;(2)不发光;L2被短路;(3)干路电流等于各支路电流之和;换用不同规格的灯泡;避免实验现象的偶然性,找出普遍性规律。
8.为了探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,某同学在图甲所示的电路中A、B、C三处各接一只电流表,连接的电路如图乙所示。
(1)这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,然后画出正确的连接位置;
(2)改正错误后,该同学进行了实验,测出A、B、C三处的电流分别为0.38A、0.32A、0.70A。换上另外两个 规格不同 (选填“规格相同”或“规格不同”)的小灯泡,再次测量A、B、C三处的电流IA、IB、IC。分析实验数据,得到的结论是 IC=IA+IB (请直接用上述符号表示);
(3)当开关闭合,电流表在C、A两处的示数分别如图丙中的两只电流表所示,则通过小灯泡L2的电流是 0.82 A。
【答案】(1)见解析;
(2)规格不同;IC=IA+IB;
(3)0.82。
【解答】解:(1)原电路中,右边的两电流表串联,且电流从右下电流表的负接线柱流出了,本实验两分别测两支路电流,一个电流表测干路的电流,如下所示:
(2)改正错误后,该同学进行了实验,测出A、B、C三处的电流分别为0.38A、0.32A、0.70A。为得出普遍性的规律,换上另外两个 规格不同的小灯泡,再次测量A、B、C三处的电流IA、IB、IC。分析实验数据可知,并联电路干路电流等于各支路电流之和,得到的结论是 IC=IA+IB;
(3)C处电流表的量程是0﹣3A,分度值是0.1A,示数是1.4A;A处电流表量程是0﹣0.6A,分度值是0.02A,示数是0.58A。通过L2的电流
IL2=IC﹣IA=1.4A﹣0.58A=0.82A。
故答案为:(1)见解析;(2)规格不同;IC=IA+IB;(3)0.82。
题型五 并联电路中的电流规律
9.如图所示的电路,闭合开关后,比较a、b、c、d四处电流的大小,其中错误的是( )
A.Ia>Id B.Ia=Id C.Ia>Ib D.Id>Ic
【答案】A
【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,a、d两点位于干路,b、c两点位于两个支路,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,Ia=Id,故A错误、B正确;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,Ia>Ib,Id>Ic,故CD正确。
故选:A。
10.如图所示的电路,当开关S闭合后,电流表A1、A2的示数之比是3:5,则通过灯L1和L2的电流之比为( )
A.2:3 B.3:2 C.5:3 D.3:5
【答案】A
【解答】解:由图可知,两灯并联,电流表A2测量干路中的电流;电流表A1测量通过灯L2的电流;
若电流表A1、A2的示数之比是3:5,即I2:I总=3:5=3I:5I;根据并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和,可得通过灯L1、L2的电流之比为:I1:I2=(I总﹣I2):I2=(5I﹣3I):3I=2:3。
故选:A。
11.如图甲所示的电路图,开关闭合时,两灯都亮,两个电流表的示数分别如图乙和图丙,判断A1表(图乙)的读数是 1 A;通过灯L2的电流大小是 600 mA。
【答案】解:由图可知:两灯泡是并联连接,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量L1中的电流;
根据电流表A2的量程和指针位置可知:电流表A2的读数为0.4A,
因为电流表A1测量干路中的电流,所以电流表A1的读数应大于电流表A2的读数,因此电流表A1的量程为0~3A,故示数为1A,
则根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:
流过灯L2的电流大小为:I2=I﹣I1=1A﹣0.4A=0.6A=600mA。
故答案为:1;600。
题型六 运用并联电路中的电流规律计算
12.如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A指针的位置,电流表A2读数是0.6A,下列分析正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联
B.电流表A1的读数是0.9A
C.通过灯L2的电流为1.1A
D.通过灯L1的电流为0.25A
【答案】B
【解答】解:A、由图甲知,两灯并联,电流表A测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流,电流表A1测量通过L1的电流,故A错误;
BCD、因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A2读数是0.6A,通过灯L2的电流为I2=0.6A,
由图乙知,A的示数应大于A2示数,所以电流表A应选择0~3A的量程,分度值为0.1A,读数为1.5A,即干路电流I=1.5A,
则通过L1的电流I1=I﹣I2=1.5A﹣0.6A=0.9A,即电流表A1的读数是0.9A,故B正确、CD错误。
故选:B。
13.如图所示的实验电路,闭合开关S、S1后,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.5A,下列说法正确的是( )
A.L1与L2串联
B.通过L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A
C.电流表A2只测L2的电流
D.断开S1后,电流表A1的示数变小
【答案】B
【解答】解:AC、由图可知,L1与L2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测通过L1的电流,故AC错误;
B、电流表A2的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A,干路电流为0.5A,通过L1的电流为0.3A,由并联电路电流的规律得到通过L2的电流为IL2=I2﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,故B正确;
D、并联电路中各个支路互不影响,电流表A1测通过L1的电流,断开S1后,L2熄灭,不影响L1支路电流,则电流表A1的示数不变,故D错误。
故选:B。
14.如图所示,若将开关闭合,电流表A1的读数为1.1A,电流表A2的读数为0.2A,则通过L2的电流是 0.9 A,若电压表示数为3V,则L1两端的电压是 3 V。
【答案】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L1支路的电流,则通过L1的电流I1=0.2A;
通过L2的电流I2=I﹣I1=1.1A﹣0.2A=0.9A;
电压表测电源的电压;
并联电路中各支路两端的电压相等,
L1两端的电压:
U1=U=3V。
故答案为:0.9;3。
题型七 探究串联电路中的电压规律
15.如图所示,在探究“串联电路中电压的规律”时,小芸同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=3V,UBC=3V,UAC=6V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.整理器材,分析数据,得出结论
B.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
C.对换L1和L2的位置,再测出一组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
【答案】D
【解答】解:为了使实验结论具有普遍性,避免偶然性,应该更换不同规格的小灯泡,重复多次实验,故D正确。
故选:D。
16.小礼选用两节新的干电池,多个小灯泡,一个电压表,用如图甲所示电路来探究“串联电路的电压特点”。
(1)闭合开关后,小礼发现两个灯泡都不亮,电压表的示数接近电源电压。小礼接下来的操作最合理的是:断开开关, B (选填下列字母),然后闭合开关,观察电压表示数;
A.立即更换两个小灯泡 B.拧紧L1及两端的接线柱 C.拧紧L2及两端的接线柱
(2)为了避免结论具有偶然性,L1、L2应选择 不同 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡;
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC,得到的数据记录在表中,分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是 UAB+UBC=UAC (用字母表示)。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
【答案】(1)B;(2)不同;(3)UAB+UBC=UAC。
【解答】解:(1)发现两个灯泡都不亮,说明电路可能断路,电压表的示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的灯泡L1断路,故应拧紧L1及两端的接线柱,故B符合题意,AC不符合题意。
故选:B。
(2)根据一组数据得出的结论有偶然性,为得到普遍规律,实验中最好选择规格不同的小灯泡。
(3)表格中数据得:0.8V+2.2V=3.0V 1.0V+2.0V=3.0V 1.2V+1.8V=3.0V
则可得到串联电路的电压特点是 UAB+UBC=UAC
故答案为:(1)B; (2)不同; (3)UAB+UBC=UAC。
题型八 串联电路中的电压规律
17.某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1、U2、U3三个电流表的示数分别为I1、I2、I3,它的内部结构如图所示,以下对各数据的分析正确的是( )
A.U1=U2=U3 B.I1=I2+I3 C.U1+U2=U3 D.I3=I1+I2
【答案】C
【解答】解:分析电路图,两电阻串联,三个电流表测量串联电路中的电流,所以三个电流表的示数相同,即I1=I2=I3;
电压表V1测量R1两端的电压U1,电压表V2测量R2两端的电压U2,电压表V3测量R1和R1串联两端的总电压U3,所以U1+U2=U3。
故选:C。
18.小晋同学探究串、并联电路的规律时,连接了如图所示的电路图,电源电压恒定,甲、乙为两只相同的电表,两个小灯泡均能正常发光。下列说法中正确的是( )
A.若甲、乙均为电压表,则开关S1闭合、开关S2断开
B.若甲、乙均为电压表,闭合开关S1、S2,则电表甲的示数大于电表乙
C.若甲、乙均为电流表,则开关S1、S2均闭合
D.若甲、乙均为电流表,只闭合开关S1,则电表甲的示数大于电表乙
【答案】D
【解答】解:AB.若甲、乙均为电压表,开关S1闭合、开关S2断开,两灯都不能发光;
开关S1、S2闭合,则电流由电源正极流出,依次经过两个小灯泡和两个开关,回到负极,两个小灯泡串联,电压表甲测量灯泡L2两端的电压,电压表乙测量电源电压,则电表甲的示数小于电表乙,故AB错误;
CD.若甲、乙均为电流表,当开关S1、S2均闭合时,则两个小灯泡均被短路,不能发光;当只闭合开关S1时,则电流分为两个支路,一支电流依次经过灯泡L1、电压表甲和开关S1,回到电源负极;另一支电流依次经过电压表乙、灯泡L2、电压表甲和开关S1回到电源负极,形成并联电路,由于电流表甲在干路,电流表乙在支路,所以电表甲的示数大于电表乙,故C错误,D正确。
故选:D。
19.生活中经常使用的小彩灯是 串 (填“串”或“并”)联的,有一种节日彩灯上有50只相同的小灯泡,接到照明电路中,50只小灯泡都发光,如果电源插头处的电流为200mA,那么,通过每只小灯泡的电流是 0.2 A,每只小灯泡两端的电压为 4.4 V。
【答案】解;生活中的小彩灯是“串联”的。由于串联电路中,电路中处处电流相等,若电源插头处的电流是200mA,那么,通过每只灯泡的电流都是200mA,合0.2A。
照明电路中的电压是220V,因为串联电路中电路两端的总电压等于各部分用电器两端的电压之和,所以将50只小灯泡(串联)接到照明电路中,每只灯泡的电压约为4.4V。
故答案为:串;0.2;4.4。
题型九 运用串联电路中的电压规律计算
20.如图所示,当开关S1接通,S2断开时,电压表的示数为2V,若再闭合开关S2,电压表读数为5V。则当S1、S2均断开时,小灯泡L1和L2两端的电压分别为( )
A.2V 5V B.2V 3V C.5V 7V D.3V 2V
【答案】D
【解答】解:由图可知,当开关S1接通,S2断开时,L1和L2串联,电压表测L2的电压,即为2V,若再闭合开关S2,L1被短接,电路中只有L2,电压表测电源电压,即为5V,当S1、S2均断开时,L1和L2串联,根据串联电路的电压规律可知,小灯泡L1和L2两端的电压分别为3V和2V,故ABC错误,D正确。
故选:D。
21.如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯L2两端电压为2.4V
B.灯L1两端电压为9.6V
C.若L1灯丝烧断,电压表V2示数变小
D.若灯L2发生短路,电压表V2示数等于12V
【答案】D
【解答】解:
AB、由电路图可知,开关闭合后,两灯串联,电压表V1测电源电压,V2测L1两端的电压,
由串联电路的电压特点可知,V1示数应大于V2的示数,而两电压表指针位置相同,所以V1使用0~15V的量程,分度值为0.5V,由图乙可知其示数为12V,即电源电压U=12V;
V2使用0~3V的量程,分度值为0.1V,由图乙可知其示数为2.4V,即L1两端电压为U1=2.4V,
则L2两端电压为:U2=U﹣U1=12V﹣2.4V=9.6V,故AB错误;
C、若L1灯丝烧断,电压表V2与灯L2串联后接在电源上,此时电压表V2测电源电压,则此时V2的示数为12V,所以电压表V2示数变大,故C错误;
D、若灯L2发生短路,电路为L1的简单电路,电源电压全部加在L1两端,则此时L1两端的电压等于12V,故D正确。
故选:D。
22.如图所示电路中,电源电压不变,当开关S断开时,V1的示数为5V,V2的示数为8V;当开关S闭合时,V1的示数为10V,V2的示数为6V。当开关S闭合时,L2两端的电压为 4 V,当开关S断开时,L2两端的电压 2 V。
【答案】(1)当开关S闭合时,L2两端的电压为4V;
(2)当开关S断开时,L2两端的电压为2V。
【解答】解:(1)当开关S闭合时,灯泡L3被短路了,电压表V1测的是L1、L2两端的总电压,也是电源电压,电压表V2测的是L1两端的总电压,所以U总=10V,U1=6V,U2=U总﹣U1=10V﹣6V=4V。
(2)当开关S断开时,电流经过L3、L2、L1,电压表V1测的是L1、L2两端的总电压,电压表V2测的是L1、L3两端的总电压,所以U1+U2=5V,U1+U3=8V;
当开关S断开时,L2两端的电压为U2=U总﹣(U1+U3)=10V﹣8V=2V
答:(1)当开关S闭合时,L2两端的电压为4V;
(2)当开关S断开时,L2两端的电压为2V。
题型十 探究并联电路中的电压规律
23.在探究“并联电路的电压特点”实验中,实物连接如图所示,电源电压为3V;为使实验更加合理,L1、L2应该选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的灯泡;闭合开关后只是灯泡L2断路,其他电路无故障,则测得L1两端的电压为 3 V。
【答案】不同;3。
【解答】解: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;根据电路图可知,两灯泡并联,电压表测灯泡L1两端的电压,若灯泡L2断路,其他电路无故障,则L1两端的电压也为3V,因为并联电路中个支路电压相等,都等于电源电压,且并联电路各个支路互不影响。
故答案为:不同;3。
24.在探究“并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两个相同的灯泡:
(1)当小明接好最后一根导线时,灯泡立即发光,原因可能是 连接电路时开关没有断开 ;
(2)图甲所示的电路图中,用电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,电压表的读数为 2.8 V;
(3)依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表示数相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。此结论 不科学 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是 A ;(选填字母)
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将L1、L2的位置交换,再次探究
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
原因是: 多次测量得出普遍性规律 。
(4)小明发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 = U2。(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)连接电路时开关没有断开;(2)2.8;(3)不科学;A;多次测量得出普遍性规律;(4)=。
【解答】解:(1)当小明接好最后一根导线时,灯泡立即发光,说明小明在连接电路的过程中,开关没有断开;
(2)闭合开关,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.8V;
(3)实验只做了一次就得出了实验结论,其不足之处:只做一次实验就得出结论具有偶然性,不能得出普遍性规律,不科学;改进的措施是换用不同规格的小灯泡进行多次实验,再得出结论;故选项A正确;
(4)小明发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,是因为两灯的规格不相同。在家庭电路中,各用电器之间是并联的,因此各支路两端的电压是相等的,故两灯对应的电压U1=U2。
故答案为:(1)连接电路时开关没有断开;(2)2.8;(3)不科学;A;多次测量得出普遍性规律;(4)=。
题型十一 并联电路中的电压规律
25.在图甲、乙所示的电路中,将开关S1、S2闭合,各灯均发光,则下列说法中正确的是( )
A.甲图中,电流在通过灯L1和灯L2的过程中,电流逐渐减小
B.甲图中,若灯L1和灯L2的亮度不同,则通过二者的电流也不相同
C.乙图中,灯L3和灯L4两端的电压一定相等
D.乙图中,通过灯L3和灯L4的电流不可能相同
【答案】C
【解答】解:AB、由图甲可知,两灯串联,由于串联电路中各处的电流相等,所以通过两灯的电流相同,故AB错误;
CD、由图乙可知,两灯并联,由于并联电路各支路两端的电压相等,所以两灯两端的电压一定相等,故C正确;
由于两灯规格未知,故通过两灯的电流也可能相同,故D错误。
故选:C。
26.如图所示,闭合开关S后,小灯泡L1、L2均发光,且小灯泡L1比小灯泡L2亮。下列说法中正确的是( )
A.小灯泡L1、L2两端的电压的关系是UL1>UL2
B.小灯泡L1、L2两端的电压的关系是UL1=UL2
C.若拧下小灯泡L1,则小灯泡L2会熄灭
D.a点的电流和b点的电流的关系是Ia>Ib
【答案】B
【解答】解:AB.由图得,L1、L2并联,所以两灯两端的电压一定相等,即UL1=UL2,故A错误,B正确;
C.由并联电路用电器互不影响得,若拧下小灯泡L1,则小灯泡L2仍然发光,故C错误;
D.ab点在同一支路上,由串联电路电流处处相等得Ia=Ib,故D错误。
故选:B。
题型十二 运用并联电路中的电压规律计算
27.如图所示是小宁连接的电路,电源电压保持不变。闭合开关后,发现两灯都发光,电流表A1的示数为0.28A,电流表A2的示数为0.6A,电压表示数为3V。关于该电路的下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.通过灯L2的电流为0.32A
C.若拧下灯L2,灯L1仍可以发光,电流表A2的示数变大
D.若用导线连接L2两端,两灯均不亮,所有电表的示数均为零
【答案】B
【解答】解:A、由图可知,电压表测量灯泡L2两端电压,则灯L2两端电压U2=3V,因为并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等,所以U=U1=U2=3V,故A错误;
B、由图可知,灯L1、L2并联,电流表A2测的是干路上电流,电流表A1测的是L1所在支路的电流;所以通过灯L1的电流I1=0.28A,干路上电流I=0.6A,通过灯L2的电流I2=I﹣I1=0.6A﹣0.28A=0.32A,故B正确;
C、若拧下灯L2,并联电路各支路互不影响,通过灯泡L1的电流不变,电流表A1示数不变,灯L1的亮度不变;根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变小,所以电流表A2示数变小;由于电源电压不变,所以电压表示数不变,故C错误;
D、用导线连接L2两端,电源被短路,则两灯均不亮,电流表A2的示数特别大,电流表A1和电压表被短路,无示数,故D错误。
故选:B。
28.如图所示,电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.54A,电流表A1的示数为0.2A,则通过小灯泡L2的电流为 0.34 A,电压表V的示数为 3 V。
【答案】0.34;3。
【解答】解: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测灯L1的电流,已知电流表A的示数为0.54A,即干路电流I=0.54A;
电流表A1的示数为0.2A,则通过小灯泡L1的电流I1=0.2A,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以流过灯泡L2的电流:I2=I﹣I1=0.54A﹣0.2A=0.34A;
电压表V测量电源电压,则电压表V的示数为3V。
故答案为:0.34;3。
知识导图记忆
知识目标复核
1.通过分析实验数据,归纳总结出串、并联电路中电流的规律。
2.会利用串、并联电路中电流规律解决有关问题。
3.通过分析实验数据,归纳总结出串、并联电路中电压的规律。
4.会利用串、并联电路中电压规律解决有关问题。
一、单选题
1.如图所示的电路中,电源电压恒为3V,灯泡、规格相同,额定电压均为3V。下列说法正确的是( )
A.断开、闭合时,灯泡短路
B.闭合、断开时,灯泡、正常发光
C.同时闭合、时,只有灯泡会发光
D.闭合、断开时,发现灯泡和灯泡都不发光,则故障可能是灯泡短路
【答案】C
【详解】A.当断开、闭合时,电路中无电流,电路处于断路状态,故A错误;
B.当闭合、断开时,、是串联的,电路中有电流,两灯都会发光,由串联分压规律可知,两个灯泡两端的实际电压均小于额定电压,两灯不能正常发光,故B错误;
C.当闭合、时,发生短路,则不发光,只有会发光,故C正确;
D.闭合、断开时,、是串联的,若灯泡L2短路,则灯L1能发光。故D错误。
故选C。
2.如图所示的电路中,当闭合开关时,若发现两个电流示数相等,且均在正常值范围内,则出现的故障是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2 短路 D.R2断路
【答案】B
【详解】由图得,两电阻并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量R2电流。当闭合开关时,若发现两个电流示数相等,且均在正常值范围内,说明此时电路化为R2的简单电路,则R1断路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.小明看到外面的高压电线比自家的电线要粗很多,于是就找来两根粗细不同的电线组装在一起,探究经过导线的电流大小,如图所示,电流大小关系( )
A.IAB>IBC B.IAB=IBC C.IAB<IBC D.无法确定
【答案】B
【详解】此两段电阻串联,根据串联电路中电流处处相等的关系可知,这两段导体中的电流是相等的,即IAB=IBC。
故选B。
4.在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中,小明同学用电流表测出A、B、C三处的电流分别为0.2A、0.3 A、0.5 A,在表格中记录好数据后,下一步他首先应该做的是( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
【答案】C
【详解】一次实验的结果带有一定的偶然性,所以应改变实验条件,即换用不同规格的灯泡使电路中的电流发生变化,再进行几次测量,才能得出可靠的结论,而改变电流表的量程则无助于实验结论的得出。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.某学习小组设计了如图所示的电路,闭合开关、,电流表A的示数为,电流表的示数为。下列说法错误的是( )
A.通过灯泡的电流为
B.灯泡、的规格相同
C.灯泡、两端的电压相等
D.只断开,电流表示数不变
【答案】B
【详解】AB.由图可知,闭合开关、时,灯泡与并联,电流表A测干路电流,电流表测通过的电流,已知电流表A的示数为,即干路电流,电流表的示数为,即通过的电流,由于并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和,所以通过的电流
比较可知,通过两灯的电流不同,所以它们的规格不同,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.由于并联电路各支路两端的电压相等,所以灯泡、两端的电压相等,故C正确,不符合题意;
D.只断开时,支路断开,由于并联电路各支路互不影响,所以通过的电流不变,即电流表示数不变,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.如图所示,电源电压恒定不变,灯与的电阻保持不变,电表均为理想电表,先只闭合S、,灯正常发光,电流表有示数,再进行下列操作后,判断正确的是( )
A.再闭合,电流表示数变大,灯仍然正常发光
B.再闭合,电流表示数变大,灯的亮度变大
C.再闭合,电流表与电压表的示数都变大
D.断开,闭合,电流表、电压表示数都一定变大
【答案】C
【详解】A.先只闭合S、,只有灯泡和电流表接入电路中,灯正常发光,再闭合,电源被短路,灯泡不发光,电路中的电流过大,电流表示数变大,故A错误;
BC.原来电压表没有接入电路中,电压表的示数为零,再闭合,电阻和灯泡并联,电流表测量干路中的电流,由并联电路电流的特点可知干路中的电流变大,即电流表示数变大,由并联电路的特点可知,灯泡的亮度不变,电压表测量电源电压,电压表的示数变大,故B错误,C正确;
D.断开,闭合,只有电阻R和电流表接入电路,灯泡和电阻的阻值未知,电流表的示数不一定变大,电压表测量电源电压,电压表的示数变大,故D错误。
故选C。
7.静静同学在学习电学知识时,发现如图所示的电路中,闭合开关,电压表的示数为,电压表的示数为,则下列说法中错误的是( )
A.两端电压为
B.两端电压为2V
C.将电压表换成电流表,则不亮,不亮
D.将电压表换成电流表,则亮,不亮
【答案】D
【详解】AB.由电路图可知,两灯泡串联,电压表测电源的电压,电压表测两端的电压,由两个电压表的示数可知,电源的电压;电压表的示数为,则两端的电压;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两端电压为:,故AB正确,不符合题意;
C.将电压表换成电流表,由于电流表相当于导线,会造成电源短路,则不亮,不亮,故C正确,不符合题意;
D.将电压表换成电流表,灯泡被短路,电路为灯泡的简单电路,则不亮,亮,故D错误,符合题意。
故选D。
8.中考实验操作考试“探究串联电路的电压关系”,某同学按如图所示连接电路。闭合开关后,用电压表分别测量、、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.实验中需要两个规格相同的小灯泡
B.测出间电压后,保持不动,将改接到,可以测出
C.实验时电压表示数,且示数不为0,可能是、之间发生了断路
D.实验测得,,由此可得串联电路中各部分电路两端电压相等
【答案】C
【详解】A.为了得到普遍性规律,避免偶然性,实验中需要两个规格不相同的小灯泡,故A错误;
B.测出间电压后,保持不动,将与电压表的负接线柱相连,直接将改接到,则电压表正负接线柱接反了,不能测出,故B错误;
C.实验时电压表示数,且示数不为0,则可能是、之间发生了断路,此时两个电压表都在测电源电压,符合题意,故C正确;
D.在串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和。实验测得,可能是因为灯泡的规格相同导致的,因此由此可得串联电路中各部分电路两端电压相等具有偶然性,故D错误。
故选C。
9.如图所示电路中,闭合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A,通过小灯泡L1、L2的电流分别为( )
A.0.5A 0.3A B.0.3A 0.5A C.0.2A 0.3A D.0.5A 0.8A
【答案】C
【详解】由图知道,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测量灯泡L2的电流,根据题意知道,通过小灯泡L2的电流是0.3A,由并联电路电流的特点知道,通过小灯泡L1的电流是
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题
10.如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。由图像可知,若将它们并联接在电压为2V的电源两端,灯泡L和电阻R的电压之比为 ,电路中的总电流为 A;若将它们串联在电压为4V的电源两端,电路的电流是 A。
【答案】 1∶1 0.35 0.15
【详解】[1][2]当灯泡L和电阻R并联时,由于并联电路各支路两端的电压相等,所以灯泡L和电阻R的电压之比为1∶1,当电路两端的电压为2V时,根据图像可知通过L与R的电流分别为0.25A和0.1A,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以电路中的总电流为I=IL+IR=0.25A+0.1A=0.35A
[3]当灯泡L和电阻R串联时,由于串联电路中各处的电流相等,且电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,由图像可知,当电路的电流为0.15A,L与R两端的电压分别为1V和3V,它们的电压之和为
恰好等于电源电压4V,符合题意。
11.小明在研究串联电路的电流特点时,发现灯L1比灯L2亮,便作出“通过L1的电流大于通过L2的电流”的假设,由此推理,在图中A、B、C三点的电流IA、IB、IC大小关系为 。基于以上假设,若在A点串联一个电流表,闭合电键后,电流表示数 (选填“能”或“不能”)看作通过L1后的电流。若通过实验测量后,比较IA、IB、IC发现 ,则说明小明的假设是错误的。
【答案】 IA>IB>IC 不能 IA=IB=IC
【详解】[1][2][3]电流是由A点流经B点,最后流经C点,故根据小明的假设可知,电流一直在减小,故
基于小明的假设,若在A点串联一个电流表,闭合开关后,电流表示数不能看作通过L1后的电流,串联电路中电流处处相等,若通过实验测量后,发现IA、IB、IC三者的定量关系是
则说明小明的假设是错误的。
12.如图所示,当开关S1闭合、S2断开时,灯泡L1和灯泡L2的连接方式是 ,若电流表A的示数为0.2A,则通过灯泡L2的电流是 A;当S1和S2都闭合时,灯泡L2 。
【答案】 串联 0.2 不发光
【详解】[1][2]当开关S1闭合、S2断开时,电流从电源正极出发经L2、L1、电流表、开关S1后回到电源负极,只有一条电路,灯泡L1和灯泡L2的连接方式是串联。根据串联电路电流的规律,在串联电路中电流处处相等,故通过灯泡L2的电流是0.2A。
[3]当S1和S2都闭合时,灯泡L2短路,电路为L1的简单电路,故L2不发光。
13.某同学在做“用电流表测电流”的实验,电路图如图甲所示。按电路图正确连接电路并闭合开关S后,电流表A1、A2偏转的角度相同(如图乙),则L1中的电流为 A,A2的读数为 A。
【答案】 2 2.5
【详解】[1][2]如图,两个小灯泡并联,电流表A1测L2支路电流,电流表A2测干路电流。电流表A1、A2偏转的角度相同,根据并联电路电流规律可知,电流表A1选择的是0~0.6A量程,通过L1的电流为0.5A,电流表A2选择的是0~3A量程,A2的读数,即干路电流为2.5A,则L1中的电流为I1=I-I2=2.5A-0.5A=2A
14.在探究“并联电路的电压特点”实验中,实物连接如图所示,电源电压为3V;为使实验更加合理,L1、L2应该选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡;闭合开关后只是灯泡L2断路,其他电路无故障,则测得L1两端的电压为 V。
【答案】 不同 3
【详解】[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,应该选取不同规格的小灯泡进行实验。
[2]根据电路图可知,两灯泡并联,电压表测灯泡L1两端的电压,若灯泡L2断路,其它电路无故障,由于并联电路中各支路互不影响,各支路电压都等于电源电压,则L1两端的电压等于电源电压,为3V。
15.如图所示电路,电源电压保持不变,电阻的阻值为。闭合开关S后,电路正常工作,电压表示数为。一段时间后,电压表示数突然变为。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻或上,则电源电压为 。现在M点正确串联入一个电流表来判断具体故障,请根据相关信息写出再次闭合开关S后电流表的示数及相应故障: -。
【答案】 3U0 见解析
【详解】[1]闭合开关S后,电路正常工作,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电压表示数为U0。一段时间后,电压表示数突然变为3U0。电压表示数变大,由串联电路的电压规律可知,此时可能是电阻R1断路,或R2短路,电压表测电源电压,因此电源电压为3U0。
[2]在电路中M点串联一个电流表,闭合开关,若电流表有示数,则电路是通路,故障为R2短路;若电流表无示数,则电路是断路,故障为R1断路。
三、实验题
16.小华只利用两节新的干电池,一个电压表,“”的灯,“”的灯一个额定电压为的小风扇,开关和导线若干,探究串联电路的电压特点。
(1)请用笔画线代替导线,根据图甲所示电路完成图乙中的实物连线 ;
(2)闭合开关前,小华发现电压表指针如图a所示,他必须进行的操作是 ;如果在闭合开关后,电压表指针如a所示,则原因是 。
(3)调整完毕后,闭合开关,两灯均不亮,电压表示数为,若只有一处故障,出现上述现象的原因可能是 ;
(4)排除故障后,测得电压表示数如图b所示,则AB两点间电压 V;
(5)为了简化操作步骤,小华仅将电压表一侧的导线从 点改至C点,记录测得的电压,再将另一侧导线从 ,记录测得电压,比较 两者的关系,可以初步得出串联电路的电压特点;
(6)为了使结论具有普遍性,利用现有器材,下一步的操作是 。
【答案】(1)
(2) 把电压表指针调零 电压表的正、负接线柱接反了
(3)灯泡断路
(4)1.2
(5) B A点改接到B点 和
(6)用小风扇代替其中一只灯泡再次实验
【详解】(1)由图甲可知,两灯串联,电压表测L1两端的电压,如图所示:
(2)[1]小华发现电压表指针如图a所示,指针偏向零刻度线的左侧,故需要对电压表指针调零。
[2]闭合开关,发现电压表指针的偏转情况如图乙所示,即指针指向零刻度线的左侧,原因是:电压表正负接线柱接反了。
(3) 闭合开关,两灯均不亮,则故障可能是断路,而电压表有示数,说明电压表与电源连通,则故障可能是灯L1断路。
(4)由图可知,电压表用的小量程,分度值为0.1V,故示数为1.2V。
(5) [1][2]将电压表一侧的导线从B点改至C点,即可测出总电压,记作U2;再将另一侧导线从A点改至B点,记录测得电压。
[3]比较U2和U1+U3的关系,可以初步得出串联电路的电压特点。
(6)为了使结论具有普遍性,应换用不同用电器进行多次实验,利用现有器材,下一步的操作是用小风扇代替任一只灯再次实验。
17.用两个小灯泡探究并联电路中电流的规律,电路图如图甲所示。实验时需要测量A、B、C三处的电流。
(1)图乙所示是某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A。
(2)若要测量B处的电流,只需在图乙中改接一根导线即可实现。请你在改接的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接线。
(3)改变电源电压,测出多组A、B、C三处的电流,数据如下表所示,得到结论:干路电流等于各支路电流之和;各支路电流相等。请你指出探究过程中的不妥之处: 。
0.12
0.12
0.24
0.16
0.16
0.32
0.18
0.18
0.36
0.22
0.22
0.44
0.24
0.24
0.48
0.28
0.28
0.56
【答案】(1) C 0.32
(2)
(3)没有选用规格不相同的灯泡进行实验
【详解】(1)[1]由图乙得,电流表在干路上,此时电流表测量的是C处的电流。
[2]由图丙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.32A。
(2)两灯泡并联,若要测量B处的电流,电流表与灯泡L2串联,电路图更改如图所示:
(3)实验中没有选用规格不相同的灯泡进行实验,导致实验结论具有偶然性,不具有普遍性。
18.为了探究并联电路的电流规律,小薇设计了如图甲所示的电路进行实验。
组别
1
0.12
0.12
0.23
2
0.15
0.20
0.35
3
0.12
0.14
0.26
(1)小薇先将电流表接在灯所在的支路上,闭合开关后,观察到灯发光,但灯不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 。
(2)排除故障后,某次测量时电流表的示数如图乙所示,为 A。
(3)老师收集到几个组的数据如表所示,分析数据,可得出实验的结论:在并联电路中, 。
【答案】(1)断路 (2)0.26
(3)干路电流等于各支路电流之和
【详解】(1)小薇先将电流表接在灯所在的支路上,闭合开关后,观察到灯发光,说明电路不存在短路故障;灯不发光,电流表的示数为零,说明它所在支路断路,所以,电路可能存在的故障是断路。
(2)如图,电流表选择的是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A。
(3)由表中数据可得0.12A+0.12A=0.24A,015A+0.20A=0.35A,0.12A+0.14A=0.26A
在误差允许范围内可得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
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