13.6 串联、并联电路中电压的特点(分层作业)物理沪粤版2024九年级上册
2025-10-30
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 13.6 串联、并联电路中电压的特点 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 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 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.02 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-18 |
| 作者 | 物理怪怪怪 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53108770.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
13.6 串联、并联电路中电压的特点
目录
1
一、探究串、并联电路中电压的特点 1
二、串联电路的电压规律 3
三、并联电路的电压规律 4
四、串、并联电路中电压规律的应用 6
7
13
一、探究串、并联电路中电压的特点
1.小华只利用两节新的干电池,一个电压表,“2.5V 0.3A”的灯,“3.8V 0.3A”的灯,一个额定电压为3V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 ;
(3)调整完毕后,闭合开关,两灯均不亮,电压表示数为3V,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;
2.小明按如图所示电路进行“探究串联电路电压的特点”实验。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.3
1.2
2.5
(1)在连接电路过程中,开关S应该处于 状态;
(2)实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡;
(3)测完灯泡L1两端的电压后,保持电压表的B连接点不动,将A连接点改接到C连接点上,测量灯泡L2两端的电压。他不能测出灯泡L2两端的电压,原因是 ;
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如表格中,分析实验数据直接得出结论: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。小组同学讨论后作出评价:这样得出的结论是 (选填“合理”或“不合理”)的,理由是 。
3.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 。
4.如图甲所示,小明在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V,0.3A”(即灯泡两端允许加的最大电压不能超过2.5V,流过的最大电流不超过0.3A,否则灯泡会烧坏)的小灯泡串联起来,接到可调直流电源两端。
(1)小明在闭合开关前,发现电压表的指针偏转如图丙所示,这是因为 ;上述问题纠正后,小明正确操作测出了L1的电压,在测L2两端的电压时,为了节省实验时间,小明采用了以下方法;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,小明用上面的方法能否测出L2两端的电压? ,为什么?答: ;
(2)调节直流电源两端的电压,使两灯泡都正常发光(即灯泡两端的电压均为2.5V),突然,原来正常发光的两盏灯同时熄灭。
①发生这种故障的原因是什么呢?指导老师经过分析检查,给出下列两种原因供小明选择,你认为可能的是
A.—盏灯断路,另一盏灯完好 B.一盏灯短路,另一盏灯完好
②为了检测故障,指导老师又提供了下列三种器材:
A.规格仍为“2.5V,0.3A”的灯泡: B.符合要求的电压表; C.符合要求的电流表;
从它们中间每次选择一种器材来检测故降,你认为不适用的有 (填题材前的字母代号),理由是:
(3)在故障排除的情况下,小明将实验中测出的数据记录如下:
AB两端的电压(V)
BC两端的电压(V)
AC两端的电压(V)
2.50
2.50
5.00
根据上述数据,小明总结得出了以下实验结论:
A.串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和;
B.串联电路中各部分两端的电压相等。
请你对此进行评估,写出小明在本次实验中存在的问题:
① ;
② 。
二、串联电路的电压规律
5.如图所示电路,闭合开关后,一灯较亮,一灯较暗,下列说法正确的是( )
A.亮的灯电流大,暗的灯电流小 B.亮的灯离电源正极近,暗的灯离电源正极远
C.电压表示数是L1两端的电压 D.开关由闭合到断开,电压表示数会变大
6.如图所示,电源电压不变。闭合开关S,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.小灯泡L1和L2串联
B.电流表A1测量L1的电流
C.若L1灯丝断了,A2的示数不变
D.若L1比L2亮,是因为L1两端的电压比L2两端的电压大
7.如图甲是“探究串联电路中电流、电压的特点”实验电路。电源电压3V保持不变,闭合开关后,电压表测量的是 两端的电压。断开开关,将导线a从接线柱A换接到B,闭合开关,发现电压表有示数,电流表没有示数,两灯泡均不亮,则电路故障原因可能是 。排除故障,闭合开关,电压表指针位置如图乙所示,读数为 V。
8.如图甲所示,是、 两个灯泡的图象,请根据图像所给信息进行计算,若两灯泡串联在电路中(如图乙所示),此时电流表的示数为0.3A,保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图丙所示),求此时电流表的示数 。
三、并联电路的电压规律
9.如图所示,电源电压恒为3V,闭合开关后,电流表 的示数为0.5A,电流表 的示数为0.2A,则灯泡 两端的电压为 V,通过灯泡 的电流为 A。
10.某同学在研究串、并联电路电压规律的实验中连接了如图a所示的电路,当闭合开关后,和的指针位置完全一样,如图b所示,则下列说法正确的是( )
A.若电路完好,该电路为并联电路 B.若电路完好,两端的电压为6V
C.若电路有故障,可能是短路 D.若电路有故障,可能是短路
11.如图所示,电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,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。
12.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。
四、串、并联电路中电压规律的应用
13.如图所示电路,电源电压为3V,两盏规格不相同的电灯在闭合开关后都能发光。电流表和电压表的示数分别为0.15A和1.8V。求:
(1)通过L2的电流;
(2)L1两端电压。
14.如图所示,已知电源电压为12V,电压表、的规格相同,闭合开关S,电压表的示数为5V,电流表的示数为0.5A。
(1)求通过灯泡的电流;
(2)求灯泡、两端的电压;
(3)若灯泡短路,求电压表和电压表的示数。
15.如图甲所示的电路,、是两只相同规格的电压表。当闭合开关后,灯泡和都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,均如图乙所示,指针刚好对准刻度线位置。
(1)求灯两端的电压及电源电压。
(2)若将图甲电路改为图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后,灯泡和都发光,此时电流表的示数为1.0A,电流表的示数为0.6A,求此时通过灯泡的电流以及两端的电压。
I2=I-I1=1.0A-0.6A=0.4A由并联电路电压特点可知
16.电源电压为20V,当开关S闭合后,电压表V2、V3示数分别为12V,15V。求:
(1)L1、L2、L3两端的电压分别是多大?
(2)将电压表V2、V3分别换成电流表A2、A3:闭合开关后,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.5A、0.8A、1A,通过L1、L2、L3的电流分别是多大?
一、单选题
1.小明按如图甲所示的电路进行实验,闭合开关后两灯都正常发光,两个电压表指针在表盘上所指的位置完全一样,如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.灯两端的电压为4.8V B.灯两端的电压为4.8V
C.灯两端的电压为1.2V D.灯泡、两端总电压为7.2V
2.如图所示电路,电源两端电压12V保持不变。下列说法中错误的是( )
A.当开关S1闭合、S2断开,L2与L3串联,电压表V1测量L3两端电压,电压表V2测量L2两端电压
B.当开关S1断开、S2闭合,L1与L3串联,电压表V1示数为12V
C.当开关S1、S2断开,三个小灯泡串联,若电压表V1示数为7V,电压表V2示数为9V,则小灯泡L1两端电压为4V
D.当开关S1闭合、S2断开,过了一段时间后,电流表示数突然增大,电压表V1变为12V、电压表V2示数变为0,则故障原因可能为L3断路
3.如图所示,电源电压不变,当开关S、S2闭合,S1、S3断开时,电压表V1、V2的示数分别为3V、5V; 当开关S、S1、S2闭合时,电流表A3的示数为0.12A,电压表V2的示数为12V; 当开关S、S1、S2、S3都闭合时,电流表A1、A2、A3的示数分别为0.30A、0.28A、0.42A。则下列说法正确的是( )
A.当开关S、S2闭合,S1、S3断开时,灯L1两端电压UL1=6V
B.当开关S、S1、S2闭合时,通过L1的电流IL1=0.12A
C.当开关S、S1、S2、S3都闭合时,通过灯L1的电流IL1=0.12A
D.当S、S1、S3闭合时,电流表A3的示数为0.26A,电压表V2的数为12V
4.如图所示,在图(a)所示的电路中,当开关 S 闭合后,两个电压表的指针偏转至表盘的 同一位置,如图(b)所示。则灯 L1和 L2的电压之比为( )
A.1∶4 B.1∶5 C.4∶1 D.5∶1
5.如图所示电路,开关S闭合,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小超在读数时只在纸上记录了如图示数字,下列说法中正确的是( )
A.L1和L2串联时,甲、乙、丙示数可能分别为0.8A、1.6V、0.4V
B.L1和L2并联时,甲、乙、丙示数可能分别为0.4V、1.6A、0.8A
C.L1和L2串联时,电路中的电流可能为0.4A,L1和L2两端的电压可能均为1.6V
D.L1和L2并联时,电源电压可能为0.4V,通过L1和L2的电流可能为0.8A和1.6A
二、填空题
6.如图电路,先闭合开关断开,电流表和电压表均有示数;再闭合,则电流表的示数 ,电压表示数 。(均填变化情况)
7.如图甲所示,仅闭合开关,电压表示数如图乙,电压为 V;闭合、,两电流表的指针均如图丙所示。当、都闭合时,通过的电流为 A;当仅闭合时,电流表的示数为 A。
8.如图所示,a、b、c是三个电表,且电路连接没有错误,两个灯泡均正常发光,已知a、b、c三个电表读得的数值依次为1.5、1.2、2.5(单位是A或V)。则b为 (选填“电流表”或“电压表”);电源电压为 V;通过L1的电流是 A。
9.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。
10.在下图的电路中,电源电压为U0且保持不变,电阻R和小灯L的阻值均为R0。闭合开关S,小灯不发光。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或小灯L上。则:
(1)三个电表中示数一定不为零的电表是 。
(2)若三个电表中只有一个电表的示数为零,请写出各电表的示数 及对应的故障 。
三、实验题
11.两个探究小组分别用如图甲、乙所示两个电路探究“并联电路的电流特点”和“串联电路的电压特点”,实验器材有:两个规格不同的小灯泡、开关、电源、电流表、电压表、导线。
表1并联电路的电流特点
通过L1的电流
通过L2的电流
干路电流
0.36A
0.24A
0.6A
表2串联电路的电压特点
L1两端的电压
L2两端的电压
电源电压
1.2V
1.8V
3V
(1)图甲中电流表的测量的是 电流,图乙中电压表的测量对象是 电压;
(2)如图丙所示,在某次测量中电流表的示数是 A;
(3)两组同学的数据记录分别如表1、表2所示,根据表中数据能进行分析与论证了吗? (选填“能”或“不能”),原因是 ;
(4)实验过程中发现甲图电路中灯L1较亮,乙图电路中灯L2较亮。请结合串、并联电路的特点和表中数据,回答下列问题:①灯泡的亮度与哪些因素有关?②写出灯泡亮度与它们具体关系的结论。
① ;
② 。
12.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。
(1)小明检查电路时发现 安装错误;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 发生了开路;
(2)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。他们将电表接在不同位置进行测量,实验记录如下表。你同意谁的方法,说明理由: ,实验结论是 。
小明实验记录: 小红实验记录:
实验次数
UAB/V
UCD/V
UEF/V
实验次数
UAB/V
UCD/V
UEF/V
1
0.7
0.7
1.4
4
1.8
0.9
2.7
2
1.4
1.4
2.9
5
1.4
1.4
2.8
3
2.1
2.1
4.3
6
1.1
1.7
2.8
(3)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) 。
13.七班同学在探究“串联电路电压的关系”实验中,所用电源是两节干电池串联;电压表一个;阻值分别为2Ω、4Ω、8Ω和10Ω的电阻各一个;开关一个;导线若干。实验电路如图甲所示。
(1)为了完成实验,选择的电阻为 Ω、4Ω和 Ω三个电阻进行实验;
(2)小峰测量AB间电压后,断开开关直接将接“A”处的导线直接改接到“C”处不能测量BC两端电压的原因是 ;
(3)小芳记录的实验数据如下,得出的实验结论是 (用字母表示);
实验
AB两端电压U1/V
BC两端电压U2/V
AC两端总电压U/V
1
0.9
1.9
2.8
2
1.4
2.3
2.9
3
1.7
1.2
2.9
在完成上述实验后,同学们又设计了如图乙所示的电路探究串联电路中的电压关系。
(4)小华和小明电路连接及记录的数据都无误,他们的实验数据分别如表(一)、表(二);
表(一)
实验序号
U1/V
U2/V
U/V
1
4
8
12
2
6
6
12
表(二)
U1/V
U2/V
U/V
第一次(1节电池)
0.7
0.7
1.4
第二次(2节电池)
1.4
1.4
2.8
第三次(3节电池)
2.1
2.1
4.2
分析这两组实验数据可得出结论: ;
(5)小明根据他的实验数据断定“在串联电路中,各用电器两端电压一定相等”,这一结论是 (选填“正确”或“错误”)的。他之所以能得出这样的结论,是因为 ;
(6)根据小华的实验数据可知,他的实验设计有需改进之处。改进的方法是 进行多次测量。
四、计算题
14.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5 V,电压表V2的示数为7 V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9 V,电压表V2的示数为5.4 V。求:
(1)电源电压是多少V?
(2)开关S闭合时,灯L1两端的电压是多少V?
(3)开关S断开时,灯L1两端的电压是多少V?
15.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电路中R2和R3的规格相同。同时闭合S2、S4,断开S1、S3时,电压表V1的示数为18V,电流表A2的示数为0.8A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)同时闭合S1、S2,断开S3、S4时,电流表A2的示数为1.0A。则同时闭合S1、S2、S4,断开S3时,电流表A1的示数为多少?
(3)若将电流表A1替换为电压表V3,同时闭合开关S1、S3、S4,断开S2,电压表V3和V1的偏转的角度相同,求电压表V2的示数是多少?
一、单选题
1.(2025·甘肃兰州·中考真题)如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,L1、L2两灯正常发光,电流表和电压表均有示数。过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,则造成此现象的原因可能是( )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
2.(2025·四川眉山·中考真题)如图所示电路中,电源电压恒为。闭合开关,电路正常工作,电压表的示数为。一段时间后,电压表的示数由变为,电流表示数增大。若电路中仅有一处故障,且只发生在上,则电路的故障是( )
A.断路 B.断路 C.短路 D.短路
3.(2024·四川内江·中考真题)长短粗细都相同的铜导线和镍铬合金线,电阻分别为R1和R2,且R1<R2,将它们串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2;将它们并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1和U2。则下列判断正确的是( )
A.I1=I2 B.I1>I2 C.U1>U2 D.U1<U2
4.(2024·陕西·中考真题)如图,电源电压不变。闭合开关和,小灯泡和均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.小灯泡和串联
B.若断开开关,电流表示数会变小
C.若小灯泡比亮,原因是小灯泡两端的电压比两端的电压大
D.若只闭合开关,电路中只有小灯泡发光
5.(2024·重庆·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,和是两个相同的小灯泡。先闭合开关,记录两电表示数;再闭合开关,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A.电流表示数减小,电压表示数减小
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数增大,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数不变
二、填空题
6.(2024·江苏淮安·中考真题)如图所示,取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,制成一个水果电池。
(1)用电压表测量电压,该水果电池电压为 V,水果电池是将 能转化为电能;
(2)该水果电池正极是 (填“铁片”或“铜片”);
(3)为获得更高电压,可以将多个水果电池 联。
7.(2024·青海·中考真题)“飞天”兴趣小组设计了如图所示的头盔两侧照明灯电路图,其电路连接方式为 联,照明灯两端的电压 (选填“相同”或“不同”)。
8.(2024·江苏连云港·中考真题)某同学自主学习《电路初探》一章后,整理部分知识结构图如下,请补全有关内容。 、
三、实验题
9.(2024·山东东营·中考真题)某小组在“探究并联电路中电压的特点”实验中。
(1)如图甲,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来 ;
(2)连接电路时,开关处于 状态;
(3)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为 V;
(4)测得灯泡L1两端电压后,再测得灯泡L2两端电压和A、B两端电压,记录数据。改变两个小灯泡的规格,重复以上操作,其目的是 ;
(5)评估交流环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是 。
10.(2024·陕西·中考真题)在“探究串联电路电压的特点”实验中。
实验次数
1
1.6
1.0
2.6
2
1.3
1.3
2.6
3
1.4
1.2
2.6
(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图1所示,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是 ;
(2)实验电路如图2所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,使电压表测量小灯泡两端的电压;
(3)用电压表分别测出小灯泡L1两端的电压U1,L2两端的电压U2,L1和L2两端的总电压。换用不同规格的小灯泡多次实验,记录实验数据,如表所示。分析数据可知,串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为 (用本题中给出的字母写出关系式)。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是 。
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13.6 串联、并联电路中电压的特点
目录
1
一、探究串、并联电路中电压的特点 1
二、串联电路的电压规律 6
三、并联电路的电压规律 8
四、串、并联电路中电压规律的应用 9
12
25
一、探究串、并联电路中电压的特点
1.小华只利用两节新的干电池,一个电压表,“2.5V 0.3A”的灯,“3.8V 0.3A”的灯,一个额定电压为3V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 ;
(3)调整完毕后,闭合开关,两灯均不亮,电压表示数为3V,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;
【答案】(1)
(2)调零
(3)断路或
(4)1.2
【解析】(1)由图甲得,两灯泡串联,电压表测量灯泡L1的电压,从电源正极到电源负极,依次将各个用电器接入电路中,如图所示:
(2)闭合开关前,小华发现电压表指针如图a所示,即指针没有在零刻度线处,他必须进行的操作是:电压表调零。
(3)调整完毕后,闭合开关,两灯均不亮,电路可能断路,电压表示数为3V,电压表与电源连通,若只有一处故障,出现上述现象的原因可能是L1断路。
(4)排除故障后,测得电压表示数如图b所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,则AB两点间电压U1=1.2V。
2.小明按如图所示电路进行“探究串联电路电压的特点”实验。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.3
1.2
2.5
(1)在连接电路过程中,开关S应该处于 状态;
(2)实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡;
(3)测完灯泡L1两端的电压后,保持电压表的B连接点不动,将A连接点改接到C连接点上,测量灯泡L2两端的电压。他不能测出灯泡L2两端的电压,原因是 ;
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如表格中,分析实验数据直接得出结论: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。小组同学讨论后作出评价:这样得出的结论是 (选填“合理”或“不合理”)的,理由是 。
【答案】 断开 不同 电压表的正负接线柱接反 不合理 一次实验得出的结论具有偶然性
【解析】(1)[1]为了保护电路,在连接电路时,开关应该处于断开状态。
(2)[2]探究串联电路的电压特点,为了寻找规律,必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验,这样得出的规律才有普遍性。
(3)[3]图中电压表测L1两端电压,电流从电压表左侧流入,右侧流出,若保持电压表的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样流入方向与前面相反,即正负接线柱反接了,所以这样不能测L2两端电压。
(4)[4][5]该实验中,只做了一次实验就得出了结论,实验次数太少,结论具有偶然性,这样得出的结论是不合理的。
3.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
【解析】(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。
4.如图甲所示,小明在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V,0.3A”(即灯泡两端允许加的最大电压不能超过2.5V,流过的最大电流不超过0.3A,否则灯泡会烧坏)的小灯泡串联起来,接到可调直流电源两端。
(1)小明在闭合开关前,发现电压表的指针偏转如图丙所示,这是因为 ;上述问题纠正后,小明正确操作测出了L1的电压,在测L2两端的电压时,为了节省实验时间,小明采用了以下方法;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,小明用上面的方法能否测出L2两端的电压? ,为什么?答: ;
(2)调节直流电源两端的电压,使两灯泡都正常发光(即灯泡两端的电压均为2.5V),突然,原来正常发光的两盏灯同时熄灭。
①发生这种故障的原因是什么呢?指导老师经过分析检查,给出下列两种原因供小明选择,你认为可能的是
A.—盏灯断路,另一盏灯完好 B.一盏灯短路,另一盏灯完好
②为了检测故障,指导老师又提供了下列三种器材:
A.规格仍为“2.5V,0.3A”的灯泡: B.符合要求的电压表; C.符合要求的电流表;
从它们中间每次选择一种器材来检测故降,你认为不适用的有 (填题材前的字母代号),理由是:
(3)在故障排除的情况下,小明将实验中测出的数据记录如下:
AB两端的电压(V)
BC两端的电压(V)
AC两端的电压(V)
2.50
2.50
5.00
根据上述数据,小明总结得出了以下实验结论:
A.串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和;
B.串联电路中各部分两端的电压相等。
请你对此进行评估,写出小明在本次实验中存在的问题:
① ;
② 。
【答案】 电压表没有调零 不能 电压表正负接线柱接反了 A C 详见解析 选用的灯泡规格相同 只根据一组数据得出的结论有偶然性
【解析】(1)[1]电压表使用前要调零,小明在闭合开关前,发现电压表的指针偏转如图丙所示,这是因为电压表没有调零。
[2][3]上述问题纠正后,小明正确操作测出了L1的电压,则与B点相连的为电压表的正接线柱,与A点相连的为电压表的负接线柱。在测L2两端的电压时,若电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,小明用上面的方法不能测出L2两端的电压,原因是电压表正负接线柱接反了。
(2)①[4]把两盏灯串联起来接入电路中,若其中一盏灯断路后,另一个灯泡也不发光,即原来正常发光的两盏灯同时熄灭。两灯都正常发光,则每个灯的电压为2.5V,根据串联电路电压的规律,电源电压为5V,若其中一盏灯泡短路后,另一盏灯泡仍然发光,并且更亮(因电压过大,稍后有可能烧坏),不会同时熄灭,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
②[5][6] A.将规格仍为“2.5V,0.3A”的灯泡L与原来两个灯泡中的任一个并联,若现在的灯泡L和串联在电路中的灯泡都发光,则说明与现在灯泡L并联的原灯泡断路;若两灯都不发光,则是没有与L并联的另一个原灯泡断路了,可判断出故障所在,故A不符合题意;
B.将电压表与其中任一个灯泡并联,若电压表有示数,则说明与电压表并联的灯断路了;若电压表无示数,则说明没有与电压表并联的灯泡断路了,可判断出故障所在,故B 不符合题意;
C.若将符合要求的电流表与其中任一灯泡并联,因电流表电阻很小,相当于一根导线,与电流表并联的这个灯泡短路,因电源电压(5V)大于灯的额定电压,有可能损坏另一灯泡,故C不适用,故C符合题意。
即不适用的有C,理由是:当电流表并联在灯泡两端时,可能会造成该用灯泡短路,电路中的电流过大而烧坏另一盏灯,甚至烧坏电流表。
(3) ①[7]用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。之所以得出两灯的电压相等,是因为选用的灯泡规格相同。
②[8]为得出普遍性的结论,要多次测量,只根据一组数据得出的结论有偶然性。
二、串联电路的电压规律
5.如图所示电路,闭合开关后,一灯较亮,一灯较暗,下列说法正确的是( )
A.亮的灯电流大,暗的灯电流小 B.亮的灯离电源正极近,暗的灯离电源正极远
C.电压表示数是L1两端的电压 D.开关由闭合到断开,电压表示数会变大
【答案】D
【解析】A.开关闭合后,两灯串联,电流相等,故A错误;
B.开关闭合后,两灯串联,电流相等,亮暗与灯泡规格有关,并非亮的灯离电源正极近,暗的灯离电源正极远,故B错误;
C.开关闭合后,两灯串联,电压表测L2两端电压,故C错误;
D.如图所示,开关闭合前,电压表与L1串联接入电路,电压表测电源电压,开关闭合后,两灯串联,电压表测L2两端电压,因此由闭合到断开,电压表示数增大,故D正确。
故选D。
6.如图所示,电源电压不变。闭合开关S,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.小灯泡L1和L2串联
B.电流表A1测量L1的电流
C.若L1灯丝断了,A2的示数不变
D.若L1比L2亮,是因为L1两端的电压比L2两端的电压大
【答案】BC
【解析】A.由图可知,闭合开关,两个小灯泡分别在两条支路上,即小灯泡L1和L2并联,故A错误;
B.由图可知,小灯泡L1和L2并联,电流表A1测灯泡L1的电流,电流表A2测灯泡L2的电流,故B正确;
C.若L1灯丝断了,根据并联电路互不影响可知,A2所在的支路电流不变,即示数不变,故C正确;
D.两个小灯并联,并联电路中各支路电压都相等,因此L1和L2两端电压是相等的,故D错误。
故选BC。
7.如图甲是“探究串联电路中电流、电压的特点”实验电路。电源电压3V保持不变,闭合开关后,电压表测量的是 两端的电压。断开开关,将导线a从接线柱A换接到B,闭合开关,发现电压表有示数,电流表没有示数,两灯泡均不亮,则电路故障原因可能是 。排除故障,闭合开关,电压表指针位置如图乙所示,读数为 V。
【答案】 电源 L1断路 1.5
【解析】[1]由电路图知道,电压表接在电源两端,故闭合开关后,电压表测量的是电源两端的电压。
[2]断开开关,将导线a从接线柱A换接到B,此时测量L1的电压,闭合开关,发现电压表有示数、电流表没有示数、两灯泡均不亮,说明电路是断路,且电压表与电源两极相通,故是电压表并联的L1断路。
[3]由于电源电压3V保持不变,所以图乙中电压表的量程是0-3V,分度值是0.1V,故示数应是1.5V。
8.如图甲所示,是、 两个灯泡的图象,请根据图像所给信息进行计算,若两灯泡串联在电路中(如图乙所示),此时电流表的示数为0.3A,保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图丙所示),求此时电流表的示数 。
【答案】0.85A
【解析】如图乙所示,当两灯泡串联时,已知I=I1=I2=0.3A
由图甲可得U1=1.8V,U2=4.2V
串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,所以电源电压U=U1+U2=1.8V+4.2V=6V
将两灯泡的连接方式改为并联时,两灯泡两端电压均为电源电压6V。 由图甲可得,此时I1'=0.5A,I2'=0.35A
图丙中电流表测干路电流,则电流表的示数为
三、并联电路的电压规律
9.如图所示,电源电压恒为3V,闭合开关后,电流表 的示数为0.5A,电流表 的示数为0.2A,则灯泡 两端的电压为 V,通过灯泡 的电流为 A。
【答案】 3 0.3
【解析】[1]在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电源电压。因此灯泡L1两端的电压为3V。
[2]根据并联电路电流特点,干路电流等于各支路电流之和。电流表A1测干路中的电流,干路电流为0.5A,电流表A2测支路中L1的电流为0.2A,则通过L2的电流为I2=0.5A-0.2A=0.3A
10.某同学在研究串、并联电路电压规律的实验中连接了如图a所示的电路,当闭合开关后,和的指针位置完全一样,如图b所示,则下列说法正确的是( )
A.若电路完好,该电路为并联电路 B.若电路完好,两端的电压为6V
C.若电路有故障,可能是短路 D.若电路有故障,可能是短路
【答案】C
【解析】A.由图可知,当开关S闭合时,电流依次通过R1与R2,所以R1与R2是串联的,故A错误;
B.电压表V1测量电源电压U,电压表V2测量R2两端电压U2,由串联电路的电压特点可知U=U1+U2
两电压表指针位置相同,所以V1使用0~15V量程,分度值为0.5V,读数为6V;电压表V2使用0~3V量程,分度值为0.1V,读数为1.2V,所以R2两端电压为1.2V,故B错误;
C.若电路故障是R1短路,则V1和V2都测量电源电压,则闭合开关后,V1和V2的指针位置会完全一样,故C正确;
D.若电路有故障,R2短路,则电压表V2的示数为0,则闭合开关后,V1和V2的指针位置不会完全一样,故D错误。
故选C。
11.如图所示,电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,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。
【答案】 0.3 3
【解析】[1]由图可知,L1、L2并联,电压表测电源电压,电流表A1测L1电流,A测干路电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过小灯泡的电流为
[2]并联电路中各支路两端电压都相等,都等于电源电压,电源电压为3V,所以电压表V的示数为3V。
12.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
【解析】[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。
四、串、并联电路中电压规律的应用
13.如图所示电路,电源电压为3V,两盏规格不相同的电灯在闭合开关后都能发光。电流表和电压表的示数分别为0.15A和1.8V。求:
(1)通过L2的电流;
(2)L1两端电压。
【答案】(1)0.15A
(2)1.2V
【解析】(1)由图知道,L1和L2串联,电压表测L2两端的电压,电流表测串联电路中的电流;串联电路中电流处处相等,通过L2的电流为
(2)L2两端的电压为U2=1.8V,总电压U=3V;在串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和,L1两端的电压为
14.如图所示,已知电源电压为12V,电压表、的规格相同,闭合开关S,电压表的示数为5V,电流表的示数为0.5A。
(1)求通过灯泡的电流;
(2)求灯泡、两端的电压;
(3)若灯泡短路,求电压表和电压表的示数。
【答案】(1)0.5A
(2)7V,5V
(3)0V,12V
【解析】(1)据图可知,由于电压表相当于断路,所以该电路只有一条电流的路径,即L1、L2是串联的;据串联电路电流特点得
(2) 据图可知,电压表V2并联在L2两端,所以测量的是L2两端电压,则灯泡L2两端的电压
V1并联在L1两端,所以测量的是L1两端电压; 根据串联电路的电压特点可知,L1两端的电压
(3)若灯泡L2短路,电压表V2的示数
根据串联电路的电压特点可知,电压表V1的示数
15.如图甲所示的电路,、是两只相同规格的电压表。当闭合开关后,灯泡和都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,均如图乙所示,指针刚好对准刻度线位置。
(1)求灯两端的电压及电源电压。
(2)若将图甲电路改为图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后,灯泡和都发光,此时电流表的示数为1.0A,电流表的示数为0.6A,求此时通过灯泡的电流以及两端的电压。
【答案】(1)4.8V;6V
(2)0.4A;6V
【解析】(1)由图甲可知:电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压。 因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数,而两个电压表指针偏转相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,由图乙知,示数为6V,即电源电压U=6V; 电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数1.2V,即L1两端的电压U1=1.2V, 由串联电路的电压规律可知L2两端的电压
U2=U-U1=6V-1.2V=4.8V
(2)由图丙可知,两灯并联,电流表A2测干路电流,则干路电流I=1.0A,电流表A1测L1的电流,所以L1的电流I1=0.6A, 由并联电路电流特点可知L2的电流
I2=I-I1=1.0A-0.6A=0.4A由并联电路电压特点可知
U2=U=6V
16.电源电压为20V,当开关S闭合后,电压表V2、V3示数分别为12V,15V。求:
(1)L1、L2、L3两端的电压分别是多大?
(2)将电压表V2、V3分别换成电流表A2、A3:闭合开关后,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.5A、0.8A、1A,通过L1、L2、L3的电流分别是多大?
【答案】(1)5V;7V;8V
(2)0.7A;0.3A;0.5A
【解析】(1)由电路图可知,闭合开关后,三灯泡串联,V2测L1、L2两端电压之和,V3测L2、L3两端的电压之和,因为串联电路的总电压等于各分电压之和,所以,灯L1两端的电压为
灯L3两端的电压为
灯L2两端的电压为
(2)由电路图可知,将电压表V2、V3分别换成电流表A2、A3,三灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2和L3支路的电流之和,电流表A3测L1和L2支路的电流之和,由并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知,通过L1的电流为
通过L3的电流为
通过L2的电流为
一、单选题
1.小明按如图甲所示的电路进行实验,闭合开关后两灯都正常发光,两个电压表指针在表盘上所指的位置完全一样,如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.灯两端的电压为4.8V B.灯两端的电压为4.8V
C.灯两端的电压为1.2V D.灯泡、两端总电压为7.2V
【答案】B
【解析】从图甲中可以看出测电源电压,测两端电压,而两表指针一样,可知选的是大量程,的是小量程,则的量程是0~15V,分度值为0.5V,可知电源电压为6V;的量程是0~3V,分度值为0.1V,可知两端电压为1.2V;又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,灯两端电压为1.2V,则灯两端电压为
6V-1.2V=4.8V
故ACD错误,B正确。
故选B。
2.如图所示电路,电源两端电压12V保持不变。下列说法中错误的是( )
A.当开关S1闭合、S2断开,L2与L3串联,电压表V1测量L3两端电压,电压表V2测量L2两端电压
B.当开关S1断开、S2闭合,L1与L3串联,电压表V1示数为12V
C.当开关S1、S2断开,三个小灯泡串联,若电压表V1示数为7V,电压表V2示数为9V,则小灯泡L1两端电压为4V
D.当开关S1闭合、S2断开,过了一段时间后,电流表示数突然增大,电压表V1变为12V、电压表V2示数变为0,则故障原因可能为L3断路
【答案】D
【解析】A、当开关S1闭合、S2断开时,电流的路径只有一条,L1被短路,L2与L3串联,电压表V1与L3并联,测量L3两端电压;电压表V2与L2并联,测量L2两端电压,故A正确,不符合题意;
B、当开关S1断开、S2闭合,电流的路径只有一条,L2被短路,L1与L3串联,电压表V1并联到了电源的两端,测量的是电源的电压,示数为12V,故B正确,不符合题意;
C、当开关S1、S2断开,电流的路径只有一条,电压表V1测量L1、L3两端电压,电压表V2测量L1、L2两端电压;电压表V1示数为7V,根据串联电路的电压关系可知L2两端电压为5V,电压表V2示数为9V,则小灯泡L1两端电压为4V。故C正确,不符合题意;
D、当开关S1闭合、S2断开,过了一段时间后,电流表示数突然增大,说明电路是通路;电压表V1变为12V,则电压表测量电源的电压,V2示数变为0,则故障为与电压表V2并联部分短路,即L2短路,故D错误,符合题意。
故选D。
3.如图所示,电源电压不变,当开关S、S2闭合,S1、S3断开时,电压表V1、V2的示数分别为3V、5V; 当开关S、S1、S2闭合时,电流表A3的示数为0.12A,电压表V2的示数为12V; 当开关S、S1、S2、S3都闭合时,电流表A1、A2、A3的示数分别为0.30A、0.28A、0.42A。则下列说法正确的是( )
A.当开关S、S2闭合,S1、S3断开时,灯L1两端电压UL1=6V
B.当开关S、S1、S2闭合时,通过L1的电流IL1=0.12A
C.当开关S、S1、S2、S3都闭合时,通过灯L1的电流IL1=0.12A
D.当S、S1、S3闭合时,电流表A3的示数为0.26A,电压表V2的数为12V
【答案】D
【解析】当开关S、S2闭合,S1、S3断开时,电路等效为
电路为串联电路,电压表V1测量L2两端电压,电压表V2测量L3两端电压。
当开关S、S1、S2闭合时,电路等效为
电路为L3的简单电路,电压表V2示数等于电源电压,此时V2的示数为12V,则电源电压为12V。
A.电源电压为12V,电压表V1、V2的示数分别为3V、5V,则灯L1两端电压为
故A错误;
B.当开关S、S1、S2闭合时,电路为L3的简单电路,L1和L2被短路,所以电流为0,故B错误;
C.当开关S、S1、S2、S3都闭合时,三盏灯并联,A3测干路电流,A1测经过L1和L2的总电流,A2测经过L2和L3的总电流,电流表A1、A2、A3的示数分别为0.30A、0.28A、0.42A,即
解得
故C错误;
D.当S、S1、S3闭合时,电路等效为
电流表A3的示数等于经过L1的电流加上经过L3的电流,示数为
电压表V2测量灯L2两端电压,并联电路支路电压等于电源电压,所以电压表V2的示数为12V,故D正确。
故选D。
4.如图所示,在图(a)所示的电路中,当开关 S 闭合后,两个电压表的指针偏转至表盘的 同一位置,如图(b)所示。则灯 L1和 L2的电压之比为( )
A.1∶4 B.1∶5 C.4∶1 D.5∶1
【答案】A
【解析】经分析电路图可知,两个灯泡是串联的,电压表V1测的是灯泡L1两端的电压,电压表V2测的是总电压,因为指针偏转相同角度,所以两个电压表选择的量程不同,V1选择小量程,V2选择大量程,所以由图(b)可知灯 L1两端电压为0.9V,电源电压为4.5V,灯泡L2两端的电压为
所以灯L1和L2两端的电压之比为
故选A。
5.如图所示电路,开关S闭合,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小超在读数时只在纸上记录了如图示数字,下列说法中正确的是( )
A.L1和L2串联时,甲、乙、丙示数可能分别为0.8A、1.6V、0.4V
B.L1和L2并联时,甲、乙、丙示数可能分别为0.4V、1.6A、0.8A
C.L1和L2串联时,电路中的电流可能为0.4A,L1和L2两端的电压可能均为1.6V
D.L1和L2并联时,电源电压可能为0.4V,通过L1和L2的电流可能为0.8A和1.6A
【答案】B
【解析】AC.由电路图知,两灯串联时,甲为电流表,乙、丙为电压表,乙测L2两端的电压,丙测两灯的总电压,因为两灯规格相同,则丙的示数是乙的两倍,所以甲、乙、丙三个电表的示数可能分别为0.4A、0.8V和1.6V,故AC错误;
BD.两灯并联时,乙、丙为电流表,乙测干路电流,丙测L2的电流,据并联电路的特点及两灯规格相同知,乙的示数为丙的两倍,甲为电压表,测电源电压,所以甲、乙、丙三个电表的示数可能分别为0.4V、1.6A和0.8A,故B正确,D错误。
故选B。
二、填空题
6.如图电路,先闭合开关断开,电流表和电压表均有示数;再闭合,则电流表的示数 ,电压表示数 。(均填变化情况)
【答案】 变大 不变
【解析】[1][2]由电路图可知,只闭合开关S1时,电路只有R1工作,电压表测R1两端的电压,电流表测R1中的电流;若再闭合开关S2时,R1与R2并联,电压表测R1与R2两端的电压,并联电路两端的电压相等,电流表测干路中的电流,并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。因此电流表的示数变大,电压表示数不变。
7.如图甲所示,仅闭合开关,电压表示数如图乙,电压为 V;闭合、,两电流表的指针均如图丙所示。当、都闭合时,通过的电流为 A;当仅闭合时,电流表的示数为 A。
【答案】 6 0.34 1.36
【解析】[1]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。
[2]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
[3]当仅闭合S1时,只有L2连入电路中,电流表A1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。
8.如图所示,a、b、c是三个电表,且电路连接没有错误,两个灯泡均正常发光,已知a、b、c三个电表读得的数值依次为1.5、1.2、2.5(单位是A或V)。则b为 (选填“电流表”或“电压表”);电源电压为 V;通过L1的电流是 A。
【答案】 电流表 2.5 0.3
【解析】[1]因两灯正常工作,则两灯和电源之间必定是通路,a、b、c三个电表读得的数值不相同,则c不能为电流表,a、b不能为电压表,则两灯不能串联;当两灯并联,则a、b应为电流表,而c若为电流表,则电源被短路,故c为电压表。
[2]当两灯并联,则a、b为电流表,则a测量干路的电流,则
I=1.5Ab测量L2的电流,则
I2=1.2Ac测量电源电压,故电源电压是2.5V。
[3]由于并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,故通过灯L1的电流
I1=I-I2=1.5A-1.2A=0.3A
9.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】[1][2]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使用量程,分度值为0.1A,示数为1.7A,即干路电流为1.7A;A2使用量程,分度值为0.02A,示数为0.34A,即通过L1的电流为0.34A。
[3]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
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。
10.在下图的电路中,电源电压为U0且保持不变,电阻R和小灯L的阻值均为R0。闭合开关S,小灯不发光。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或小灯L上。则:
(1)三个电表中示数一定不为零的电表是 。
(2)若三个电表中只有一个电表的示数为零,请写出各电表的示数 及对应的故障 。
【答案】 电压表V V的示数为U0,V1的示数为0(或V1、V的示数均为U0) 灯L短路(或灯L断路)
【解析】(1)[1]由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表V1测小灯两端的电压,电压表V测电源电压。闭合开关S,小灯不发光,故说明电路可能断路,也可能是小灯短路。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或小灯L上,即可能是R断路(电流表和电压表V1都没有示数),也可能是小灯L断路(电流表没有示数)或小灯L短路(电压表V1没有示数),电压表V 始终测量电源电压,因此无论哪种情况,故一定不为零的电表是电压表V。
(2)[2][3]根据电路中只存在一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,可以做出以下假设:
①若L短路,则电路中有电流,电流表有示数,此时电压表V1测一段导线两端的电压,其示数为0,电压表V测量的是电源电压,示数为U0,故①符合题意;
②若L断路,则电流表示数为0,电压表V1、电压表V测量的都是电源电压,都有示数,示数均为U0;故②符合题意;
③若R断路,则电流表示数为0,电压表V1示数也为0,即有两个电表的示数都为0,故④不符合题意。
综上可知,若三个电表中只有一个电表的示数为零,V的示数为U0,V1的示数均为0(或V1、V的示数均为U0),对应的故障为灯L短路(或灯L断路)。
三、实验题
11.两个探究小组分别用如图甲、乙所示两个电路探究“并联电路的电流特点”和“串联电路的电压特点”,实验器材有:两个规格不同的小灯泡、开关、电源、电流表、电压表、导线。
表1并联电路的电流特点
通过L1的电流
通过L2的电流
干路电流
0.36A
0.24A
0.6A
表2串联电路的电压特点
L1两端的电压
L2两端的电压
电源电压
1.2V
1.8V
3V
(1)图甲中电流表的测量的是 电流,图乙中电压表的测量对象是 电压;
(2)如图丙所示,在某次测量中电流表的示数是 A;
(3)两组同学的数据记录分别如表1、表2所示,根据表中数据能进行分析与论证了吗? (选填“能”或“不能”),原因是 ;
(4)实验过程中发现甲图电路中灯L1较亮,乙图电路中灯L2较亮。请结合串、并联电路的特点和表中数据,回答下列问题:①灯泡的亮度与哪些因素有关?②写出灯泡亮度与它们具体关系的结论。
① ;
② 。
【答案】(1) 干路 电源
(2)0.2
(3) 不能 根据一组数据得出的结论有偶然性
(4) 在电压相同时,通过灯的电流越大,灯的亮度越大 在电流相同时,灯两端的电压越大,灯的亮度越大
【解析】(1)[1]甲电流表串联在干路上,测量的是干路电流,即并联电路的总电流。
[2]电压表与电源两极直接相连,测量的是电源电压。
(2)[1]电流表使用0~0.6A量程,此时读数为0.20A。
(3)[1][2]只有一组数据,偶然性较大,应多次测量,探寻普遍规律。
(4)[1]图甲中,两灯并联,他们两端电压相等。L1中电流较大,它的亮度也大。即在电压相等时,电流大的灯较亮。
[2]图乙中,两灯串联,通过它们的电流相等。L2两端电压较从,它的亮度也比较大。即在电流相等时,两端电压大的灯较亮。
12.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。
(1)小明检查电路时发现 安装错误;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 发生了开路;
(2)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。他们将电表接在不同位置进行测量,实验记录如下表。你同意谁的方法,说明理由: ,实验结论是 。
小明实验记录: 小红实验记录:
实验次数
UAB/V
UCD/V
UEF/V
实验次数
UAB/V
UCD/V
UEF/V
1
0.7
0.7
1.4
4
1.8
0.9
2.7
2
1.4
1.4
2.9
5
1.4
1.4
2.8
3
2.1
2.1
4.3
6
1.1
1.7
2.8
(3)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) 。
【答案】(1) 电池 A、B之间(或灯L1)
(2) 同意小红的做法,小红选用规格不同的灯泡和规格相同的灯泡进行了多次实验,实验数据更具有普遍性(或小明用了规格相同的灯泡做实验,数据具有特殊性) 串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端电压之和
(3) 2 DF、EA两端的电压
【解析】(1)[1]由图甲可知电池的安装方式错误,应当将一个电池的正极与另一个电池的负极相连安装作为电源。
[2]正确安装后,闭合开关,两灯均不发光,说明电路中存在断路,此时用电压表试接A、B接线柱,根据图乙可知电压表示数接近电源电压,说明此时电压表接入了电路中,则可知电路中存在断路的地方是A、B接线柱之间。
(2)[1]由题意可知,小红在进行实验时选用了多组规格相同和规格不同的小灯泡进行实验,得到的实验数据更具有普遍性,得到的实验结论也更有说服力。
[2]分析小明与小红的实验数据可知,串联电路中的电压规律为串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端电压之和。
(3)[1]每节新干电池的电压为1.5V,结合表中数据可知,小红使用两节干电池作为电源,而小明在第2次实验中的电源电压接近3V,所以小明的第2次实验中使用的电池数量与小红相同。
[2]理论情况下认为导线、开关等的电阻为0,实际情况中导线的电阻很小但是不为0,根据表中的实验数据可知,小明测得的电源电压比小红测得的电源电压要大,说明小明测量电源电压时测的是E、F两端电压,而小红测的是A、D两端的电压,两人测得的电压的差值对应的是DF、EA之间的导线分得的电压。
13.七班同学在探究“串联电路电压的关系”实验中,所用电源是两节干电池串联;电压表一个;阻值分别为2Ω、4Ω、8Ω和10Ω的电阻各一个;开关一个;导线若干。实验电路如图甲所示。
(1)为了完成实验,选择的电阻为 Ω、4Ω和 Ω三个电阻进行实验;
(2)小峰测量AB间电压后,断开开关直接将接“A”处的导线直接改接到“C”处不能测量BC两端电压的原因是 ;
(3)小芳记录的实验数据如下,得出的实验结论是 (用字母表示);
实验
AB两端电压U1/V
BC两端电压U2/V
AC两端总电压U/V
1
0.9
1.9
2.8
2
1.4
2.3
2.9
3
1.7
1.2
2.9
在完成上述实验后,同学们又设计了如图乙所示的电路探究串联电路中的电压关系。
(4)小华和小明电路连接及记录的数据都无误,他们的实验数据分别如表(一)、表(二);
表(一)
实验序号
U1/V
U2/V
U/V
1
4
8
12
2
6
6
12
表(二)
U1/V
U2/V
U/V
第一次(1节电池)
0.7
0.7
1.4
第二次(2节电池)
1.4
1.4
2.8
第三次(3节电池)
2.1
2.1
4.2
分析这两组实验数据可得出结论: ;
(5)小明根据他的实验数据断定“在串联电路中,各用电器两端电压一定相等”,这一结论是 (选填“正确”或“错误”)的。他之所以能得出这样的结论,是因为 ;
(6)根据小华的实验数据可知,他的实验设计有需改进之处。改进的方法是 进行多次测量。
【答案】 2 8 会导致电压表的正、负接线柱接反 U=U1+U2 串联电路的总电压等于各部分两端电压之和 错误 实验所用的灯泡规格相同 见解析
【解析】(1)[1][2]任意选择三个不同阻值的电阻,电路中的电流均不小于电流表的分度值,分压后各电阻两端的电压均不小于电压表的分度值,都可完成实验探究,为了让实验数据更加准确,选择与4Ω相接近的另外两个电阻最好,故可选择2Ω和8Ω。
(2)[3]电压表测量AB间的电压之后,断开开关直接将接A处的导线直接改接到C处时,会导致电压表的正负接线柱接反,电压表指针反偏,不能测量BC两端电压。
(3)[4] 分析数据可知,串联电路中,各部分导体两端电压之和等于电路两端总电压,用公式表示为:U=U1+U2。
(4)[5]分析后面两次实验表格中的数据可知,两灯泡两端的电压不同,且两灯泡两端的电压之和与总电压相等,因此可以得出的结论是:串联电路的总电压等于各部分两端电压之和。
(5)[6][7]因为小明采用的是同一规格的灯泡进行了实验,得出的结论是错误的,应该换用不同规格的灯泡进行多次实验。
(6)[8]该实验只测量了两组数据,实验数据较少,实验结果不具有普遍性,小华使用了不同规格的灯泡,但电源电压始终没变,所以小华应用不同电源多做几次实验。
四、计算题
14.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5 V,电压表V2的示数为7 V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9 V,电压表V2的示数为5.4 V。求:
(1)电源电压是多少V?
(2)开关S闭合时,灯L1两端的电压是多少V?
(3)开关S断开时,灯L1两端的电压是多少V?
【答案】(1)9V;(2)5.4V;(3)3V
【解析】解:(1)开关S闭合时,L1、L2串联,L3被短接,V1测量L1、L2两端总电压,即电源电压,故电源电压为9V。
(2)开关S闭合时,L1、L2串联,电压表V2测量L1两端电压,则
(3)开关S断开时,三个小灯串联,有
得
答:(1)电源电压为9V。
(2)此时L1两端电压为5.4V。
(3)此时L1两端电压为3V。
15.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电路中R2和R3的规格相同。同时闭合S2、S4,断开S1、S3时,电压表V1的示数为18V,电流表A2的示数为0.8A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)同时闭合S1、S2,断开S3、S4时,电流表A2的示数为1.0A。则同时闭合S1、S2、S4,断开S3时,电流表A1的示数为多少?
(3)若将电流表A1替换为电压表V3,同时闭合开关S1、S3、S4,断开S2,电压表V3和V1的偏转的角度相同,求电压表V2的示数是多少?
【答案】(1)18V;(2)0.4A;(3)16V
【解析】解:(1)由电路图知,同时闭合S2、S4,断开S1、S3时,电路是R1单独工作的简单电路,此时V1所测的是电源电压,所以电源电压
U=18V
(2)同时闭合S1、S2,断开S3、S4,电阻R1、R2并联在电路中,电流表A1测R2这一支路的电流,A2测干路电路,据并联电路的电流特点有,此时通过R2的电流
I2=I-I1=1.0A-0.8A=0.2A
同时闭合S1、S2、S4,断开S3时,三个电阻并联在电路中,A1测通过R2、R3的总电流,而R2和R3规格相同,则通过它们的电流相同,都为0.2A。那么此时电流表A1的示数
I23=0.2A+0.2A=0.4A
(3)用电压表V3替换A1,同时闭合开关S1、S3、S4,断开S2,三个电阻串联在电路中,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2、R3两端的总电压,V3测R1、R2两端的总电压。且电压表V3与V1的偏转角度相同,那么R1、R2两端的总电压是R1两端电压的5倍,即
5U1=U12
设R3两端的电压为U3,据串联电路的特点有
5U1+U3=18V,U1+2U3=18V
解以上两式得
U3=8V
因为R2、R3的规格相同,则电压表V2的示数
U23=U2+U3=U3+U3=8V+8V=16V
答:(1)电源电压为18V;
(2)电流表A1的示数为0.4A;
(3)电压表V2的示数是16V。
一、单选题
1.(2025·甘肃兰州·中考真题)如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,L1、L2两灯正常发光,电流表和电压表均有示数。过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,则造成此现象的原因可能是( )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
【答案】B
【解析】由图可知两灯并联,电流表测量灯L1所在支路的电流,电压表测量电源电压,电路中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,说明电路发生断路,而电流表示数不变,说明灯L1完好,所以是灯L2出现断路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(2025·四川眉山·中考真题)如图所示电路中,电源电压恒为。闭合开关,电路正常工作,电压表的示数为。一段时间后,电压表的示数由变为,电流表示数增大。若电路中仅有一处故障,且只发生在上,则电路的故障是( )
A.断路 B.断路 C.短路 D.短路
【答案】C
【解析】AB.电路正常工作,和串联,电流表测串联电路的电流,电压表测两端电压,一段时间后,电流表示数增大,说明电路中不可能发生断路,故A不符合题意,B不符合题意;
CD.电压表的示数由变为,电压表示数变大,说明短路,故C不符合题意,D不符合题意。
故选C。
3.(2024·四川内江·中考真题)长短粗细都相同的铜导线和镍铬合金线,电阻分别为R1和R2,且R1<R2,将它们串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2;将它们并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1和U2。则下列判断正确的是( )
A.I1=I2 B.I1>I2 C.U1>U2 D.U1<U2
【答案】A
【解析】AB.将电阻R1和R2串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2,因为串联电路的电流处处相等,所以
I1=I2
故A正确,B错误;
CD.将R1和R2并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1和U2,由并联电路电压规律知道
故CD错误。
故选A。
4.(2024·陕西·中考真题)如图,电源电压不变。闭合开关和,小灯泡和均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.小灯泡和串联
B.若断开开关,电流表示数会变小
C.若小灯泡比亮,原因是小灯泡两端的电压比两端的电压大
D.若只闭合开关,电路中只有小灯泡发光
【答案】B
【解析】A.根据实物图可知,电流有两条路径回到电源负极,可知小灯泡和并联,故A错误;
B.根据实物图可知,由于小灯泡和并联,电流表测干路的电流,若断开开关,小灯泡所在的这条支路的电流为0,则电流表示数会变小,故B正确;
C.根据实物图可知,小灯泡和并联,所以小灯泡和两端的电压相等,故C错误;
D.根据实物图可知,开关S2控制小灯泡所在的支路,所以只闭合开关,电路断路,两个灯泡都不亮,故D错误。
故选B。
5.(2024·重庆·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,和是两个相同的小灯泡。先闭合开关,记录两电表示数;再闭合开关,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A.电流表示数减小,电压表示数减小
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数增大,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数不变
【答案】C
【解析】由图可知,L1和L2并联,开关S1为干路开关,S2为L1的支路开关,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压。先闭合开关,只有L2工作,再闭合开关,L1和L2同时工作。根据并联电路电流规律可知,闭合S2后,L1和L2并联工作,干路电流变大,即电流表示数变大,电压表测量电源电压,示数不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题
6.(2024·江苏淮安·中考真题)如图所示,取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,制成一个水果电池。
(1)用电压表测量电压,该水果电池电压为 V,水果电池是将 能转化为电能;
(2)该水果电池正极是 (填“铁片”或“铜片”);
(3)为获得更高电压,可以将多个水果电池 联。
【答案】(1) 0.6 化学
(2)铜片
(3)串
【解析】(1)[1]由图可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为0.6V,即该水果电池电压为0.6V。
[2]水果电池是利用水果中的化学物质与金属片发生反应而产生电能,故是将化学能转化为电能。
(2)使用电压表时要让电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,故铁片为负极,铜片为正极。
(3)串联电压等于各电池电压之和,故将水果电池串联后可以提供更高的电压。
7.(2024·青海·中考真题)“飞天”兴趣小组设计了如图所示的头盔两侧照明灯电路图,其电路连接方式为 联,照明灯两端的电压 (选填“相同”或“不同”)。
【答案】 并 相同
【解析】[1][2] 电流从电源的正极出发,分别经过两个灯泡回到电源负极,因此小灯泡 L1和L2并联连接;根据并联电压规律可知照明灯两端的电压相同。
8.(2024·江苏连云港·中考真题)某同学自主学习《电路初探》一章后,整理部分知识结构图如下,请补全有关内容。 、
【答案】 电源 电压的特点
【解析】[1]电路由四大部分组成,即:电源、用电器、导线、开关。
[2]电路的连接方式有两种:串联和并联,而中学阶段主要研究串并联电路的电流的特点和电压的特点。
三、实验题
9.(2024·山东东营·中考真题)某小组在“探究并联电路中电压的特点”实验中。
(1)如图甲,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来 ;
(2)连接电路时,开关处于 状态;
(3)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为 V;
(4)测得灯泡L1两端电压后,再测得灯泡L2两端电压和A、B两端电压,记录数据。改变两个小灯泡的规格,重复以上操作,其目的是 ;
(5)评估交流环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是 。
【答案】(1)
(2)断开
(3)2.8
(4)多次测量,以得到普遍的规律
(5)电压表正、负接线柱接反
【解析】(1)由图甲电路图可知,L1、L2并联,电压表测L1两端电压。可以根据电流路径法连接实物电路,电流从电源正极出发,先分为两条路径,分别经过L1、L2,之后汇合,再经过开关,回到电源负极;最后将电压表并联在L1两端,因电源为2节干电池,电源电压约为3V,所以电压表选择0~3V量程,注意电流从“3”接线柱流入、从“-”接线柱流出。作图如下:
(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)由图乙可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.8V。
(4)探究并联电路中电压的特点,多次实验的目的是多次测量,以得到普遍的规律。
(5)闭合开关,电压表指针反向偏转,说明电流从“-”接线柱流入、从“+”接线柱流出,原因是电压表正、负接线柱接反。
10.(2024·陕西·中考真题)在“探究串联电路电压的特点”实验中。
实验次数
1
1.6
1.0
2.6
2
1.3
1.3
2.6
3
1.4
1.2
2.6
(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图1所示,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是 ;
(2)实验电路如图2所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,使电压表测量小灯泡两端的电压;
(3)用电压表分别测出小灯泡L1两端的电压U1,L2两端的电压U2,L1和L2两端的总电压。换用不同规格的小灯泡多次实验,记录实验数据,如表所示。分析数据可知,串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为 (用本题中给出的字母写出关系式)。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是 。
【答案】(1)对电压表进行调零
(2)
(3) 寻找普遍规律
【解析】(1)将电压表接入电路前,观察到指针偏向零刻度线的左侧,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是对电压表进行调零。
(2)由实物图可知电源电压是3V,因此电压表量程选择“”,如图所示:
(3)[1]由实验记录表格的数据可知
U1+U2=1.6V+1.0V=2.6V=U
U1'+U2'=1.3V+1.3V=2.6V=U'
U1''+U2''=1.4V+1.2V=2.6V=U''
则
[2]换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是寻找普遍规律,避免实验的偶然性。
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