第六节 串、并联电路中电压的特点(分层作业)物理新教材北师大版(北京)九年级全一册
2025-07-29
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(北京)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第六节 串、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 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 28.10 MB |
| 发布时间 | 2025-07-29 |
| 更新时间 | 2026-07-16 |
| 作者 | Lisa7 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53246387.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
14.6 串、并联电路中电压的特点
一、探究串联电路和并联电路中电压的特点
1.如图所示,在“探究串联电路的电压规律”时,闭合开关,用电压表分别测出、、两端的电压分别为、、,将数据记录在表格中。下列说法错误的是( )
A.为使结论更具有普遍性,可以改变电池的节数,再测出几组电压值
B.为使结论更具有普遍性,可以换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.实验时若发现和两端电压相等,且不为0,一定是、之间发生了断路
D.测完,将电压表接在接线柱上的线改接到接线柱上,可测得
2.小明同学按图甲所示的电路进行实验,电源由四节新的干电池串联提供。闭合开关S后,电流表A1和A2的指针均指在图乙所示的位置。下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数为0.2A B.电流表A2的示数为1.0A
C.电压表V1的示数为2V D.电压表V2的示数为6V
3.某同学选好电压表和电流表的量程,按照图示的电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表指针几乎未动,而电压表指针有明显偏转。根据上述情况分析,该电路的故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.灯L1短路 D.灯L2短路
4.某兴趣小组想设计一种能自动测定光照强度的装置,当光照强度增强时,光敏电阻阻值变小,光照强度显示器(由电压表改装而成)示数增大,反之示数减小。若电源电压不变,是定值电阻,则下列设计的电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5.取一个橙子,把铜片、锌片插入其中,就制成了一个水果电池. 用电压表测量这个电池的电压如图所示。 下列说法正确的是( )
A.锌片是水果电池的正极
B.该水果电池的电压约为2.5V
C.水果电池是将内能转化为电能
D.两个相同水果电池串联后可提供更高的电压
二、串联电路的电压规律及应用
6.如图所示的电路中,总电压保持不变,此时电阻R1的电压为U1,滑动变阻器的阻值为r1。若将电阻R1更换为电阻R2,为保持R2两端的电压仍为U1,移动滑动变阻器,此时滑动变阻器的阻值为r1+ r2;若将电阻R2更换为电阻R3,继续保持R3两端的电压为U1,再次移动滑动变阻器,此时滑动变阻器的阻值为r1+ r2+ r3,若R3∶R2∶R1=3∶2∶1,则r3∶r2∶r1为( )
A.3∶2∶1 B.1∶1∶1 C.1∶2∶3 D.1∶4∶9
7.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
8.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
9.如图甲所示,将三个规格相同的小灯泡串联接入电源电压保持不变的电路,用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压,示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.AF两接线柱间电压约为15V
B.若测量L1的电压,只需将导线n与D点拆下,再接上A点
C.若CD间的电压表换上正常的电流表,通电后电流表示数为零
D.若小灯泡L2从灯座上旋下来,通电后电压表示数约为3V
10.学习完电学知识后,小明对电现象做了如下总结,其中正确的是( )
A.带正电的小球甲吸引轻质泡沫塑料小球乙,则乙球一定带负电
B.一个开关同时控制两盏灯,则两盏灯一定是串联
C.通过两个灯泡的电流相等,则两个灯泡一定是串联
D.两个灯泡两端电压不相等,则两个灯泡一定是串联
三、并联电路的电压规律及应用
11.如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。则下列判断正确的是( )
A.两灯通过的电流一定相等
B.两灯两端的电压一定相等
C.两灯泡一定串联连接
D.盒内一定有电源
12.如图甲所示电路,闭合开关S时,灯泡L1和L2发光。电流表A、A1的指针指在同一位置如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.取下灯泡L2,电流表A1示数不变
B.若小灯泡L1比L2亮,原因是小灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大
C.若某时刻只有灯泡L1熄灭,原因可能是L1被短路
D.通过灯泡L2的电流为0.3A
13.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯均发光,若突然断路,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小
B.灯泡变暗
C.电压表V示数变大
D.电流表示数变小
14.如图所示电路,闭合开关,小灯泡和均正常发光,小灯泡亮度大于,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A.电流表测量电流 B.小灯泡两端电压大于
C.若只断开,小灯泡熄灭,正常发光 D.若只断开,小灯泡熄灭,正常发光
15.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
四、利用电表判断电路故障
16.如图所示的电路,闭合开关S时,只有一盏灯亮,且只有一个电表有示数,其故障可能是( )
A.灯断路 B.灯短路
C.灯断路 D.灯短路
17.如图所示电路中,开关闭合后,两灯都发光。对于实验过程中出现的现象及分析正确的是( )
A.如果只有灯泡断路,则电压表示数为零,电流表示数不为零
B.如果只有灯泡断路,则电压表示数不为零,电流表示数为零
C.如果只有灯泡断路,则电压表示数不为零,电流表示数为零
D.如果只有灯泡断路,则电压表示数为零,电流表示数不为零
18.在如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表的指针几乎指在零刻度线,电压表指针则有明显偏转。经检查除小灯泡外,其余器材的连接良好,造成这种情况的原因可能是( )
A.灯泡L2短路
B.灯泡L2断路
C.灯泡L1断路
D.两个灯泡都断路
19.小明在做电学实验时,连接电路如图甲所示。闭合开关,发现两电表出现如图乙所示的现象。电路故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.电流表断路 D.灯L2短路
20.如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表指针几乎指在“0”刻度线不动,电压表指针则有明显偏转,该电路中故障可能是( )
A.电流表坏了(断路),或开关S接触不良
B.电流表和两个灯泡都坏了
C.从a点开始,经过灯泡L2到b点的这一段电路中有断路
D.灯泡L1的灯丝断了,或L1的灯泡与灯座接触不良
21.甲、乙两位同学探究串联电路电压规律时发现下列电路都是错误的,二人都只改动了一根导线的一端的接线位置,(甲在图1中改,乙在图2中改)都变成了两灯串联的正确电路。可是他们闭合开关后,甲,乙改接的电路中电压表的示数分别为3V和1.2V,请将甲、乙两位同学要改动的导线打“X”用虚线画出改接后的导线(电源均由两节新干电池组成)。
22.作图题:
(1)请根据图所示实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。
(2)请根据图甲所示的电路图,将图乙中的实物元件连接起来。
(3)如图所示,闭合开关后,灯L1、L2均能发光,请在图中的空白圆圈内正确填上对应的电表符号。
23.如图,闭合开关S后,灯泡都发光,请在圆圈内填上电流表或电压表的符号并标出两电表的“+、-”接线柱。
24.如图所示,为了让两灯正常工作,请分别在下面电路图的圆圈中填上合适电表符号。
25.小明和小红利用实验室器材探究并联电路的电流、电压特点,如图所示。
(1)在探究并联电路中电流的特点时:
①小明按照图甲连接电路时,开关应该 。
②小明将电流表接入电路中,如图乙所示,此时,电流表测量通过 的电流。
③正确测量该处电流后,小明要测量通过灯泡的电流,请在图乙中只改动一根导线,完成电路的连接 。(在需改动的导线上画“”,再画出重新连接后的导线)
④改动电路后,小明闭合开关,电流表示数如图丙所示。为使测量结果更准确,他应进行的操作是: 。
⑤小明实验得到的实验数据如下表所示。
实验序号
1
0.46
0.18
0.28
2
0.36
0.20
0.16
3
0.7
0.32
0.38
分析实验数据可得出并联电路的电流特点是: 。
(2)在探究并联电路中电压的特点时,小红依次将电压表接入到电路中的之间,她发现电压表的示数均相等。由此她得出结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。此结论 (填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是 (填字母)。
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将灯泡、的位置交换,再次实验
C. 保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中这三处的电压
26.“探究串联电路中电流的特点”实验。
(1)连接电路:用笔画线表示导线,把图甲的滑动变阻器串联接入电路 (要求:连线不要交叉:滑片P向D移动,电路的电流增大)。
(2)发现问题:电源(输出电压为6V)、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好,电路正确连接。闭合开关,观察到灯泡(3.8V,0.4A)和(2.5V,0.3A)不发光,电流表示数为零;
(3)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用图乙所示的电压表进行检测,将鳄鱼夹 (选填“a””b”)接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱,电压表前后两次的指针位置都如图丙所示,其示数为 V;
(4)作出猜想:
猜想一:由于灯泡不发光,电压表示数不为零,断路,短路。
猜想二:由于电流表示数为零,电压表示数不为零,断路,无故障。
(5)验证猜想:取下,换上完好的灯泡(3.8V,0.4A),观察到发光,仍然不发光。由此可知, (选填“猜想一”“猜想二”)正确;
(6)继续实验:
①排除故障后,闭合开关,移动滑片P,多次进行实验。某次(记为第一次)实验三个电流表示数如图。
②为得到串联电路中电流的特点,设计记录实验数据的表格,并将第一次的数据填入表格中 。
27.小明同学设计如图所示的电路探究“串联电路电压的规律”,电源由两节新干电池组成。
1.1
1.9
3.0
(1)连接好电路,闭合开关后小明发现电压表指针如图所示,原因是 。
(2)排除故障后,在测完AB间的电压后,小明为了方便操作,直接将电压表接A点的导线改接到C点,这样的操作是 (选填“可行”或“不可行”)的。
(3)在正确测完BC间的电压后,小明连接好电路准备测量AC间的电压,闭合开关后,发现只有灯泡发光,若电压表正常,则此时电压表的示数为 V。
(4)经过一系列的操作后,小明最终正确测量并将得到的数据记录在表格中,根据表格中的数据,小明发现了串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和的特点,于是直接得出结论,而同组的同学告诉他实验还没有结束,接下来他们要做的是 。
28.在“探究串联电路电压的特点”实验中,小明设计了如图甲所示的电路;其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡;
数据序号
电流/A
Uab/V
Ubc/V
Ucd/V
Uac/V
Ubd/V
Uad/V
1
0.20
1.0
①
1.0
3.5
3.5
4.5
2
0.30
2.5
0.5
1.5
3.0
2.0
4.5
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入上表。读取数据①时电压表选择0~3V量程,示数如图乙所示,根据数据可知R0的阻值 Ω;
(3)根据第1组的实验数据可初步得出结论是: ;
(4)本实验中滑动变阻器滑片的作用是 。
29.小希和小聪一起进行“探究串联电路的电压关系”的实验。
(1)为了使结论具有普遍性,、应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡。
(2)连接电路之前,电压表示数如图乙所示,接下来应该先对 。
(3)小希连接好电路,整个回路只有断路,其他部分完好;闭合开关,观察到的现象是 。
(4)测出两端的电压后,小希断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间。小聪认为这样操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小希认为小聪的办法是错误的,原因是 。
30.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;
31.合实践课上,同学们将金属铜片(正极)和金属锌片(负极)插入水果中制作了如图所示的水果电池。小明发现不同小组使用的水果种类或金属片插入水果的深度或金属片之间的距离不同时,制作的水果电池电压的大小也不同。请你结合上述现象提出一个可探究的科学问题并设计实验方案。
32.小明家的苹果喜获丰收,他用一块铁片、一块铜片和一个苹果制作了一个苹果电池。他猜想铜片是苹果电池的正极,为了验证猜想,于是他选择一只电压表、一个开关、若干导线,设计实验进行验证,其实验操作如下:
(1)将铜片、铁片插入苹果,用导线将电压表的正接线柱与开关相连后再与铜片相连,负接线柱与铁片相连,接下来的操作是: 。
(2)若 ,则说明铜片是苹果电池的正极。
33.兴趣小组在“探究串联电路电压的规律”实验中设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,他们发现电压表指针如图丙所示,接下来他们要进行的操作是 。
(2)图乙是他们按照图甲电路图连接好的部分实物电路,请利用笔画线代替导线帮助他们完成电路连接。
(3)按照图甲连接好电路,闭合开关后,他们发现两灯都不亮,电压表示数接近于电源电压,若故障只发生在两个灯泡中的一个上,则电路故障为 。
(4)排除故障后,闭合开关,测得AB两点间电压如图丁所示,电压表示数为 V,他们在实验过程中进行了讨论交流,有同学提出利用原来的电路图,电压表所接的B点不动,只将A点改接到C点上,便可测出两端的电压,这个方法 (选填“可行”或“不可行”),原因是 。
(5)下表是他们某次实验测量的数据,分析实验数据得出两个实验结论:
1.5
1.5
3
①串联电路中,各部分电路两端电压相等。
②串联电路,电源两端电压等于各部分电路两端电压之和。
实验结束后,他们经分析,指出结论①是错误的,造成结论错误的原因是 。
34.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 。
35.请阅读以下材料并回答问题:
学习了电学知识后,小秋对水果电池和发光二极管都非常感兴趣,如图甲所示,他把两种不同的金属片A、B插入柠檬,制成的“水果电池”与电压表连接在一起,电压表示数为0.3V。小秋了解到:发光二极管具有单向导电性,其电学符号与正负极:,当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“-”极流入时二极管不能发光。
(1)若把图甲中的电压表换为图乙中的二极管,由于发光二极管具有 性,要使二极管发光,金属片 (选填“A”或“B”)要接二极管负极;水果电池连接好二极管后,二极管发出微弱的光,要想让二极管的亮度变强,小秋的操作是 。
(2)妈妈从市面上买回一个变光二极管给他。通过实验发现,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,则该变光二极管的内部结构可能是图中的___________(填字母)。
A. B.
C. D.
1 / 2
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14.6 串、并联电路中电压的特点
一、探究串联电路和并联电路中电压的特点
1.如图所示,在“探究串联电路的电压规律”时,闭合开关,用电压表分别测出、、两端的电压分别为、、,将数据记录在表格中。下列说法错误的是( )
A.为使结论更具有普遍性,可以改变电池的节数,再测出几组电压值
B.为使结论更具有普遍性,可以换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.实验时若发现和两端电压相等,且不为0,一定是、之间发生了断路
D.测完,将电压表接在接线柱上的线改接到接线柱上,可测得
【答案】C
【详解】AB.为使结论更具有普遍性,应多测几组电压值,可以通过改变电池节数或改变灯泡规格,故A正确,AB不符合题意;
C.实验时若发现AB和AC两端电压相等,且不为0,也可能是L1或L2短路,故C错误,C符合题意;
D.测完UAC,将电压表接在A接线柱上的线改接到B接线柱上,电压表的正负接线柱连接正确,此时电压表与灯L2并联,可测得UBC,故D正确,D不符合题意。
故选C。
2.小明同学按图甲所示的电路进行实验,电源由四节新的干电池串联提供。闭合开关S后,电流表A1和A2的指针均指在图乙所示的位置。下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数为0.2A B.电流表A2的示数为1.0A
C.电压表V1的示数为2V D.电压表V2的示数为6V
【答案】D
【详解】AB.由电路图知,两灯并联,电流表A1测干路电流,A2测L2支路电流,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则A1示数大于A2,而两电流表指针指在同一位置,所以电流表A1使用大量程,分度值为0.1A;电流表A2使用小量程,分度值为0.02A。由图乙知,电流表A1的示数为1A,电流表A2示数为0.2A,故AB错误;
CD.电源由四节新干电池串联组成,即电源电压为6V,电压表V1测L1两端电压,V2测L2两端电压,根据并联电路中各支路两端电压都等于电源电压,所以两电压表示数均为6V,故C错误,D正确。
故选D。
3.某同学选好电压表和电流表的量程,按照图示的电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表指针几乎未动,而电压表指针有明显偏转。根据上述情况分析,该电路的故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.灯L1短路 D.灯L2短路
【答案】A
【详解】A.若灯L1断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中,有明显的偏转,故A符合题意;
B.若灯L2断路,电流表、电压表都没有示数,故B不符合题意;
C.若灯L1短路,电流表有示数,电压表没有示数,故C不符合题意;
D.若灯L2短路,电流表有示数,电压表有示数,故D不符合题意。
故选A。
4.某兴趣小组想设计一种能自动测定光照强度的装置,当光照强度增强时,光敏电阻阻值变小,光照强度显示器(由电压表改装而成)示数增大,反之示数减小。若电源电压不变,是定值电阻,则下列设计的电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.此图中显示器、电阻、三者并联时,显示器(电压表)测量的始终是电源电压,不会随光照强度变化而变化,故A不符合题意;
B.此图中、串联,显示器与并联时,光照增强导致阻值减小时,分压减小,显示器(电压表)示数反而减小,与题目要求相反,故B不符合题意;
C.此图中、串联,显示器与并联时,光照增强导致阻值减小时,分压增大,显示器(电压表)示数随之增大,完全符合题目要求,故C符合题意;
D.此图中显示器(电压表)与整个串联电路并联,测量的始终是电源电压,不会随光照变化而变化,故D不符合题意。
故选C。
5.取一个橙子,把铜片、锌片插入其中,就制成了一个水果电池. 用电压表测量这个电池的电压如图所示。 下列说法正确的是( )
A.锌片是水果电池的正极
B.该水果电池的电压约为2.5V
C.水果电池是将内能转化为电能
D.两个相同水果电池串联后可提供更高的电压
【答案】D
【详解】A.电压表使用时,电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,因此铜电极为正极,故A错误;
B.由图知电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,水果电池的电压为0.6V,故B错误;
C.水果电池工作时,消耗化学能,产生电能,所以是将化学能转化为电能,故C错误;
D.根据串联电路电压的特点,串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。所以两个相同水果电池串联后,总电压等于两个水果电池电压之和,可提供更高的电压,故D正确。
故选D。
二、串联电路的电压规律及应用
6.如图所示的电路中,总电压保持不变,此时电阻R1的电压为U1,滑动变阻器的阻值为r1。若将电阻R1更换为电阻R2,为保持R2两端的电压仍为U1,移动滑动变阻器,此时滑动变阻器的阻值为r1+ r2;若将电阻R2更换为电阻R3,继续保持R3两端的电压为U1,再次移动滑动变阻器,此时滑动变阻器的阻值为r1+ r2+ r3,若R3∶R2∶R1=3∶2∶1,则r3∶r2∶r1为( )
A.3∶2∶1 B.1∶1∶1 C.1∶2∶3 D.1∶4∶9
【答案】B
【详解】定值电阻和滑动变阻器串联接入电路,电源电压不变,定值定值两端电压保持不变,根据串联分压原理可得
由于R3∶R2∶R1=3∶2∶1,则有
整理可得r3∶r2∶r1=1∶1∶1。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.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
【详解】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。
8.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
【详解】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。
9.如图甲所示,将三个规格相同的小灯泡串联接入电源电压保持不变的电路,用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压,示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.AF两接线柱间电压约为15V
B.若测量L1的电压,只需将导线n与D点拆下,再接上A点
C.若CD间的电压表换上正常的电流表,通电后电流表示数为零
D.若小灯泡L2从灯座上旋下来,通电后电压表示数约为3V
【答案】D
【详解】A.由图乙可知,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为1V;灯泡的规格相同,三个灯泡串联在电路中,所以每个灯泡两端的电压相同,根据串联电路的电压规律可知,电源电压即AF两接线柱间电压为1V+1V+1V=3V
故A错误;
B.由图可知,C接的是电压表的负接线柱,这说明电流从右流向左的,所以A端导线与电源的负极相连,将导线n与D点拆下,再接上A点,会使得电压表正负接线柱接反,故B错误;
C.CD间的电压表换上正常的电流表,通电后电流表相当于导线,CD间被短路,电流表与另外两个灯泡串联,电流表示数不为0,故C错误;
D.若灯L2取了,电压表被串联在电路中,电压表示数接近电源电压,大约为3V,故D正确。
故选D。
10.学习完电学知识后,小明对电现象做了如下总结,其中正确的是( )
A.带正电的小球甲吸引轻质泡沫塑料小球乙,则乙球一定带负电
B.一个开关同时控制两盏灯,则两盏灯一定是串联
C.通过两个灯泡的电流相等,则两个灯泡一定是串联
D.两个灯泡两端电压不相等,则两个灯泡一定是串联
【答案】D
【详解】A.带正电的小球甲吸引轻质泡沫塑料小球乙,因为异种电荷互相吸引,带电体具有吸引轻小物体的能力,则乙球带负电或者乙不带电,故A错误;
B.一个开关同时控制两盏灯,则两盏灯可能串联,也可能并联,开关在干路,故B错误;
C.通过两个灯泡的电流相等,则两个灯泡可能是串联,也有可能是并联的,且两个灯泡的规格相同,故C错误;
D.并联的两个灯泡两端的电压相等,两个灯泡两端电压不相等,则两个灯泡一定是串联,故D正确。
故选D。
三、并联电路的电压规律及应用
11.如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。则下列判断正确的是( )
A.两灯通过的电流一定相等
B.两灯两端的电压一定相等
C.两灯泡一定串联连接
D.盒内一定有电源
【答案】D
【详解】A.若两灯并联,且规格不同,通过的电流不相等;若串联,电流相等。所以两灯电流不一定相等,故A错误;
B.若两灯串联,且规格不同,两端电压不相等;若并联,电压相等。所以两灯电压不一定相等,故B错误;
C.两灯可能串联(开关控制整个电路 ),也可能并联(开关在干路 )。所以不一定是串联,故C错误;
D.电路中有电源才能提供电压,使灯泡发光。所以盒内一定有电源,故D正确 。
故选D。
12.如图甲所示电路,闭合开关S时,灯泡L1和L2发光。电流表A、A1的指针指在同一位置如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.取下灯泡L2,电流表A1示数不变
B.若小灯泡L1比L2亮,原因是小灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大
C.若某时刻只有灯泡L1熄灭,原因可能是L1被短路
D.通过灯泡L2的电流为0.3A
【答案】A
【详解】A.由图可知,两灯泡并联,电流表A1测量通过L1的电流,电流表A测量干路电流,根据并联电路特点可知,当取下灯泡L2,对灯泡L1的支路没有影响,因此电流表A1示数不变,故A正确;
B.根据并联电路电压规律可知,两灯泡两端电压相等且等于电源电压,故B错误;
C.若某时刻只有灯泡L1熄灭,原因可能是L1断路,如果L1短路,两个灯都会熄灭,故C错误;
D.根据并联电路电流规律可知,通过A的电流一定大于通过A1的电流,而电流表A、A1的指针指在同一位置,所以电流表A选择的是0~3A的量程,由乙图可知,示数为1.5A,电流表A1选择的是0~0.6A的量程,示数为0.3A,根据并联电路电流规律可知,通过灯泡L2的电流为
故D错误。
故选A。
13.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯均发光,若突然断路,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小
B.灯泡变暗
C.电压表V示数变大
D.电流表示数变小
【答案】A
【详解】由图可知,开关闭合时,该电路为并联电路,电压表测量电源电压,电流表A2测量干路中的电流,A1测量灯泡L1的电流,开关接在干路中;
ABD.并联电路中各支路互不影响,若L2突然断路,灯泡L2所在支路的电流为0,但通过灯泡L1的电流不变,电流表A1示数不变,灯泡L1两端的电压仍然等于电源电压,则L1亮度不变,由于减少一条支路,干路电流会变小,即电流表示数变小。故A符合题意,BD不符合题意;
C.若L2突然断路,电压表此时仍然测电源电压,所以电压表的示数不变,故C不符合题意。
故选A。
14.如图所示电路,闭合开关,小灯泡和均正常发光,小灯泡亮度大于,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A.电流表测量电流 B.小灯泡两端电压大于
C.若只断开,小灯泡熄灭,正常发光 D.若只断开,小灯泡熄灭,正常发光
【答案】D
【详解】A.由电路图知道,闭合开关S1、S2,两灯并联,电流表串联在L2支路上,即电流表测量小灯泡L2的电流,故A错误;
B.并联电路中支路两端电压相等,等于电源电压,即使小灯泡L1比L2亮,小灯泡L1两端的电压与L2两端的电压也相等,故B错误;
CD.开关S2在干路上,开关S1在L1支路上,若只断开S2,两灯都熄灭,若只断开S1,小灯泡L1熄灭,L2正常发光,故C错误,D正确。
故选D。
15.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
【详解】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。
四、利用电表判断电路故障
16.如图所示的电路,闭合开关S时,只有一盏灯亮,且只有一个电表有示数,其故障可能是( )
A.灯断路 B.灯短路
C.灯断路 D.灯短路
【答案】B
【详解】由图可知,两灯泡串联,电流表测电路电流,电压表测灯两端电压,闭合开关S时,只有一盏灯亮,说明电路不可能发生断路,若短路,则亮,电流表有示数,电压表无示数,符合题意;若短路,则亮,电流表有示数,电压表有示数,不符合题意。
故选B。
17.如图所示电路中,开关闭合后,两灯都发光。对于实验过程中出现的现象及分析正确的是( )
A.如果只有灯泡断路,则电压表示数为零,电流表示数不为零
B.如果只有灯泡断路,则电压表示数不为零,电流表示数为零
C.如果只有灯泡断路,则电压表示数不为零,电流表示数为零
D.如果只有灯泡断路,则电压表示数为零,电流表示数不为零
【答案】C
【详解】图中两个灯泡并联,电流表测量灯泡L1的电流,闭合开关,电压表测量电源电压。
AC.如果只有灯泡L1断路,电源电压保持不变,电压表测量电源电压,电压表示数不为0,电流表测量灯泡L1的电流,电流表示数为零,故A错误,C正确;
BD.如果只有灯泡L2断路,电源电压保持不变,电压表测量电源电压,则电压表示数不为零,电流表测量灯泡L1的电流,该支路是通路,电流表示数不为零,故BD错误。
故选C。
18.在如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表的指针几乎指在零刻度线,电压表指针则有明显偏转。经检查除小灯泡外,其余器材的连接良好,造成这种情况的原因可能是( )
A.灯泡L2短路
B.灯泡L2断路
C.灯泡L1断路
D.两个灯泡都断路
【答案】B
【详解】A.若灯泡L2短路,电路中仍有电流通过,电流表应有示数,且电压表测导线电压应无示数,与题目描述的现象不符,故A不符合题意;
B.若灯泡L2断路,则电路没有电流通过,电流表无示数,此时电压表相当于直接连接在电源两端,会显示电源电压,故B符合题意;
C.若灯泡L1断路,电压表所在支路也不通,电压表应无示数,与题目中电压表有明显偏转的现象不符,故C不符合题意;
D.若两个灯泡都断路,电压表所在电路也不通,电压表应无示数,与题目现象不符,故D不符合题意。
故选B。
19.小明在做电学实验时,连接电路如图甲所示。闭合开关,发现两电表出现如图乙所示的现象。电路故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.电流表断路 D.灯L2短路
【答案】A
【详解】据甲图可知,电路是串联的,电压表测灯泡L1两端电压,电流表测电路中的电流,电源由两节干电池构成,电源电压为3V,闭合开关,据乙图可知,电压表有示数,量程是小量程,分度值是0.1V,读数为3V,电流表无示数,说明电路发生断路,此时电压表与电源接通,串联在电路中测电源电压,因此故障是灯泡L1断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
20.如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表指针几乎指在“0”刻度线不动,电压表指针则有明显偏转,该电路中故障可能是( )
A.电流表坏了(断路),或开关S接触不良
B.电流表和两个灯泡都坏了
C.从a点开始,经过灯泡L2到b点的这一段电路中有断路
D.灯泡L1的灯丝断了,或L1的灯泡与灯座接触不良
【答案】C
【详解】A.如图两灯泡串联,电压表测量L2的电压,若电流表断路,或开关S接触不良,电压表的正负接线柱不能与电源的正负极之间形成通路,两表均没有示数,故A不符合题意;
B.若电流表和两个灯泡都坏了,电路是断路,电压表的正负接线柱不能与电源的正负极之间形成通路,电压表无示数,故B不符合题意;
C.若从a点开始,经过灯泡L2到b点的这一段电路中有断路,电压表串联接入电路,由于电压表电阻较大,电路中电流较小,电流表几乎为零,灯L1不亮,故C符合题意;
D.若灯泡的灯丝断了,或的灯泡与灯座接触不良,整个电路处于断路状态,电压表的正负接线柱不能与电源的正负极之间形成通路,电压表无示数,故D不符合题意。
故选C。
21.甲、乙两位同学探究串联电路电压规律时发现下列电路都是错误的,二人都只改动了一根导线的一端的接线位置,(甲在图1中改,乙在图2中改)都变成了两灯串联的正确电路。可是他们闭合开关后,甲,乙改接的电路中电压表的示数分别为3V和1.2V,请将甲、乙两位同学要改动的导线打“X”用虚线画出改接后的导线(电源均由两节新干电池组成)。
【答案】
【详解】根据题意,电源由两节干电池构成,电源电压为3V,甲图中电压表的示数为3V,说明此时电压表测电源电压,电路是两灯泡串联,则改接的电路为:
乙图中电压表的示数为1.2V,电压表测其中一个灯泡的电压,据图可知,电压表的正接线柱与灯泡L2相连,则使电压表测灯泡L2两端电压,改接的电路如下所示:
22.作图题:
(1)请根据图所示实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。
(2)请根据图甲所示的电路图,将图乙中的实物元件连接起来。
(3)如图所示,闭合开关后,灯L1、L2均能发光,请在图中的空白圆圈内正确填上对应的电表符号。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)有实物图可知电源、开关、电流表、电灯串联,电路图如下:
(2)由图可知灯泡L2与开关S1串联后,再与灯泡L2并联,开关S2是干路开关,连接实物图如下:
(3)并联在电源两端的如果是电流表,就会将电源短路,为故障电路,若为电压表则测电源电压,因此与电源并联的是电压表;与灯泡L1串联的如果是电压表则电路中灯泡L1和L2无示数,为故障电路,若为电流表则测整条电路中电流,因此与灯泡L1串联的是电流表,作图如下:
23.如图,闭合开关S后,灯泡都发光,请在圆圈内填上电流表或电压表的符号并标出两电表的“+、-”接线柱。
【答案】
【详解】由图可知,甲并联在电路中,为电压表,乙与L1串联在电路中,为电流表,且电压表和电流表都要让电流从正接线柱流入,负接线柱流出,如图所示:
24.如图所示,为了让两灯正常工作,请分别在下面电路图的圆圈中填上合适电表符号。
【答案】
【详解】由图可知,要使两个灯泡都正常发光,;两灯需要组成并联电路。根据电表的使用方法可知,乙表串联在干路上,是电流表;甲表与灯泡并联,是电压表,如图所示:
25.小明和小红利用实验室器材探究并联电路的电流、电压特点,如图所示。
(1)在探究并联电路中电流的特点时:
①小明按照图甲连接电路时,开关应该 。
②小明将电流表接入电路中,如图乙所示,此时,电流表测量通过 的电流。
③正确测量该处电流后,小明要测量通过灯泡的电流,请在图乙中只改动一根导线,完成电路的连接 。(在需改动的导线上画“”,再画出重新连接后的导线)
④改动电路后,小明闭合开关,电流表示数如图丙所示。为使测量结果更准确,他应进行的操作是: 。
⑤小明实验得到的实验数据如下表所示。
实验序号
1
0.46
0.18
0.28
2
0.36
0.20
0.16
3
0.7
0.32
0.38
分析实验数据可得出并联电路的电流特点是: 。
(2)在探究并联电路中电压的特点时,小红依次将电压表接入到电路中的之间,她发现电压表的示数均相等。由此她得出结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。此结论 (填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是 (填字母)。
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将灯泡、的位置交换,再次实验
C. 保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中这三处的电压
【答案】(1) 断开 干路/和 见解析 见解析
(2) 不科学 A
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应该断开。
[2]小明将电流表接入电路中,如图乙所示,两灯泡并联,电流表接在干路上,所以电流表测量通过干路(或和)的电流。
[3]要测量通过灯L2的电流,电流表应与L2串联,即电流表只需要连在L2的支路上,如下图所示:
[4]正确改动电路后,闭合开关S,电流表指针偏转幅度太小,说明电流表的所选量程太大,应该断开开关,换接0~0.6A的量程重新测量。
[5]通过表格中的数据分析0.18A+0.28A=0.46A
0.20A+0.16A=0.36A
0.32A+0.38A=0.7A
可得出并联电路的电流特点:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(2)[1][2]只做一次实验就得出结论,实验结论具有偶然性,此结论不科学。在探究“并联电路的电压规律”实验中,需要更换不同规格的灯泡进行实验,得出普遍规律,故选A。
26.“探究串联电路中电流的特点”实验。
(1)连接电路:用笔画线表示导线,把图甲的滑动变阻器串联接入电路 (要求:连线不要交叉:滑片P向D移动,电路的电流增大)。
(2)发现问题:电源(输出电压为6V)、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好,电路正确连接。闭合开关,观察到灯泡(3.8V,0.4A)和(2.5V,0.3A)不发光,电流表示数为零;
(3)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用图乙所示的电压表进行检测,将鳄鱼夹 (选填“a””b”)接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱,电压表前后两次的指针位置都如图丙所示,其示数为 V;
(4)作出猜想:
猜想一:由于灯泡不发光,电压表示数不为零,断路,短路。
猜想二:由于电流表示数为零,电压表示数不为零,断路,无故障。
(5)验证猜想:取下,换上完好的灯泡(3.8V,0.4A),观察到发光,仍然不发光。由此可知, (选填“猜想一”“猜想二”)正确;
(6)继续实验:
①排除故障后,闭合开关,移动滑片P,多次进行实验。某次(记为第一次)实验三个电流表示数如图。
②为得到串联电路中电流的特点,设计记录实验数据的表格,并将第一次的数据填入表格中 。
【答案】 b 6 猜想一
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.5
0.5
0.5
2
3
【详解】[1]滑动变阻器应串联在电路中,滑片P向D移动时电流增大,说明接入电阻减小,故应将变阻器的B接线柱与电源负极相连。连线时注意导线不交叉,具体连接方式如图所示:
[2]电压表检测时应将鳄鱼夹b接电源"+"极,因为b连接电压表的正接线柱,这样电压表指针不会反偏。
[3]电压表前后两次接入电路中量程皆为大量程,示数为6V。
[4]电压表两次测量均显示6V,说明从电源负极到E、G点的线路完好,可以让电压表形成回路,所以故障点在正极到G之间,可能是L1断路。换上L3后,L3发光而L2不发光,说明L1断路导致整个串联电路不通,且L2是短路的,不然L3代替断路的L1后,L2也会亮,故猜想一正确。
[5]第一次实验电流表量程为0~0.6A,分度值0.02A,示数为0.5A。设计表格时应包含实验次数、A1表的示数IA、A2表的示数IB、A3表的示数IC等栏目,第一次数据填入对应位置。
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.5
0.5
0.5
2
3
27.小明同学设计如图所示的电路探究“串联电路电压的规律”,电源由两节新干电池组成。
1.1
1.9
3.0
(1)连接好电路,闭合开关后小明发现电压表指针如图所示,原因是 。
(2)排除故障后,在测完AB间的电压后,小明为了方便操作,直接将电压表接A点的导线改接到C点,这样的操作是 (选填“可行”或“不可行”)的。
(3)在正确测完BC间的电压后,小明连接好电路准备测量AC间的电压,闭合开关后,发现只有灯泡发光,若电压表正常,则此时电压表的示数为 V。
(4)经过一系列的操作后,小明最终正确测量并将得到的数据记录在表格中,根据表格中的数据,小明发现了串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和的特点,于是直接得出结论,而同组的同学告诉他实验还没有结束,接下来他们要做的是 。
【答案】(1)电压表正负接线柱接反了
(2)不可行
(3)3
(4)见解析
【详解】(1)闭合开关后,由图可知,电压表指针反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了。
(2)在测完AB间的电压后,他保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,这种改接方法是不可以的,因为根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表正负接线柱接反。
(3)电源为两节新干电池,则电源电压为3V。小明连接好电路准备测量AC间的电压,即电源电源,闭合开关后,灯泡发光,说明电路为通路,若电压表正常,则此时电压表的示数应与电源电压相等,即为3V。
(4)通过表格数据可知,小明只测了一组实验数据,这样得出的实验结论具有偶然性,接下来应该更换不同规格的灯泡进行多次实验,使实验结论具有普遍性。
28.在“探究串联电路电压的特点”实验中,小明设计了如图甲所示的电路;其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡;
数据序号
电流/A
Uab/V
Ubc/V
Ucd/V
Uac/V
Ubd/V
Uad/V
1
0.20
1.0
①
1.0
3.5
3.5
4.5
2
0.30
2.5
0.5
1.5
3.0
2.0
4.5
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入上表。读取数据①时电压表选择0~3V量程,示数如图乙所示,根据数据可知R0的阻值 Ω;
(3)根据第1组的实验数据可初步得出结论是: ;
(4)本实验中滑动变阻器滑片的作用是 。
【答案】(1)断开
(2)5
(3)串联电路中,总电压等于各部分两端电压之和
(4)改变电路中的电压,实现多次实验,寻找普遍规律
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关需要断开。
(2)R0的阻值
(3)读取数据①时电压表选择0~3V量程,示数如图乙所示,电压表的示数为2.5V,则分析数据发现
故结论为串联电路中,总电压等于各部分两端电压之和。
(4)本次实验中,需要调节滑动变阻器接入的阻值,从而调节各部分的两端电压,实现多次实验,寻找普遍规律。
29.小希和小聪一起进行“探究串联电路的电压关系”的实验。
(1)为了使结论具有普遍性,、应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡。
(2)连接电路之前,电压表示数如图乙所示,接下来应该先对 。
(3)小希连接好电路,整个回路只有断路,其他部分完好;闭合开关,观察到的现象是 。
(4)测出两端的电压后,小希断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间。小聪认为这样操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小希认为小聪的办法是错误的,原因是 。
【答案】(1)不同
(2)电压表调零
(3)两灯均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压
(4)电压表的正负接线柱接反了
【详解】(1)假设实验中,使用相同的小灯泡,那么它们的电阻是相同的,串联电路的电流处处相等,则这两个小灯泡两端的电压是相等的,会得出错误结论,串联电路各用电器两端的电压是相等的,所以为了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)通常电压表在未连接电路时指针应指向零刻度。若指针未归零,说明需要进行调零操作。因此,接下来应该先对电压表进行调零。
(3)灯L1断路,则电路断路,两灯均不发光,电压表与电源连通,电压表测电源电压,电压表有示数且大小接近电源电压。
(4)因已测量出L1的电压,故与A点相连的为电压表的负接线柱,与B点相连的为电压表的正接线柱;在测L2两端的电压时,如果电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,则电流从电压表负接线柱流入了,即电压表的正负接线柱接反了,故小聪的做法是错误的。
30.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
【详解】(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。
31.合实践课上,同学们将金属铜片(正极)和金属锌片(负极)插入水果中制作了如图所示的水果电池。小明发现不同小组使用的水果种类或金属片插入水果的深度或金属片之间的距离不同时,制作的水果电池电压的大小也不同。请你结合上述现象提出一个可探究的科学问题并设计实验方案。
【答案】见解析
【详解】提出问题:水果电池的电压大小与水果的种类是否有关?
器材:苹果、柠檬各一个,电压表、导线、金属铜片和锌片
步骤:按图示电路将铜片和锌片作为电极,用导线与电压表相连,使两电极分别插入苹果和柠檬中的深度和金属片之间的距离相等,用电压表分别测量出两种水果电池两端的电压,并记录两次电压表示数并比较;
结论:若电压表示数相同,说明水果电池的电压大小与水果种类无关;若电压表示数不同,说明水果电池电压大小与水果的种类有关。
32.小明家的苹果喜获丰收,他用一块铁片、一块铜片和一个苹果制作了一个苹果电池。他猜想铜片是苹果电池的正极,为了验证猜想,于是他选择一只电压表、一个开关、若干导线,设计实验进行验证,其实验操作如下:
(1)将铜片、铁片插入苹果,用导线将电压表的正接线柱与开关相连后再与铜片相连,负接线柱与铁片相连,接下来的操作是: 。
(2)若 ,则说明铜片是苹果电池的正极。
【答案】(1)快速闭合,断开开关,观察电压表的指针偏转情况
(2)电压表的指针正向偏转
【详解】(1)将电路连接好后,需要快速闭合和断开开关,通过观察电压表指针的偏转方向来判断电池的正负极。
(2)如果电压表指针正向偏转,说明电压表的正接线柱连接的是电池的正极,即铜片是苹果电池的正极。
33.兴趣小组在“探究串联电路电压的规律”实验中设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,他们发现电压表指针如图丙所示,接下来他们要进行的操作是 。
(2)图乙是他们按照图甲电路图连接好的部分实物电路,请利用笔画线代替导线帮助他们完成电路连接。
(3)按照图甲连接好电路,闭合开关后,他们发现两灯都不亮,电压表示数接近于电源电压,若故障只发生在两个灯泡中的一个上,则电路故障为 。
(4)排除故障后,闭合开关,测得AB两点间电压如图丁所示,电压表示数为 V,他们在实验过程中进行了讨论交流,有同学提出利用原来的电路图,电压表所接的B点不动,只将A点改接到C点上,便可测出两端的电压,这个方法 (选填“可行”或“不可行”),原因是 。
(5)下表是他们某次实验测量的数据,分析实验数据得出两个实验结论:
1.5
1.5
3
①串联电路中,各部分电路两端电压相等。
②串联电路,电源两端电压等于各部分电路两端电压之和。
实验结束后,他们经分析,指出结论①是错误的,造成结论错误的原因是 。
【答案】(1)将电压表指针调零
(2)
(3)断路
(4) 1.2 不可行 电压表正负接线柱接反了
(5)选用了相同规格的两个灯泡进行实验
【详解】(1)连接电路前,电压表指针未指在零刻度线处,接下来要进行的操作是对电压表进行调零。
(2)根据图甲电路图,灯泡L1和L2串联连接,应将L1的左接线柱与灯泡L2的右接线柱相连,如图所示:
(3)闭合开关后两灯都不亮,电压表示数接近于电源电压,若故障只发生在两个灯泡中的一个上,因为电压表有示数且接近电源电压,说明电压表与电源正负极之间是通路,所以电路故障为L1断路。
(4)[1]由图丁可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表示数为1.2V。
[2][3]若将电压表所接的B点不动,只将A点改接到C点上,这样的操作是不可行的,原因是更改接线后的电压表的正、负接线柱接反了,电压表指针反向偏转,对电压表造成损坏。
(5)结论①“串联电路中,各部分电路两端电压相等”是错误的,造成结论错误的原因是选用了两个规格相同的灯泡进行实验,实验结论不具有普遍性,应更换不同规格小灯泡进行多次实验。
34.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。
35.请阅读以下材料并回答问题:
学习了电学知识后,小秋对水果电池和发光二极管都非常感兴趣,如图甲所示,他把两种不同的金属片A、B插入柠檬,制成的“水果电池”与电压表连接在一起,电压表示数为0.3V。小秋了解到:发光二极管具有单向导电性,其电学符号与正负极:,当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“-”极流入时二极管不能发光。
(1)若把图甲中的电压表换为图乙中的二极管,由于发光二极管具有 性,要使二极管发光,金属片 (选填“A”或“B”)要接二极管负极;水果电池连接好二极管后,二极管发出微弱的光,要想让二极管的亮度变强,小秋的操作是 。
(2)妈妈从市面上买回一个变光二极管给他。通过实验发现,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,则该变光二极管的内部结构可能是图中的___________(填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 单向导电 B 多个柠檬串联做电池
(2)C
【详解】(1)[1][2]由电压表的连接方法知,电流必须从其正接线柱流入,从负接线柱流出,故此时与电压表正接线柱相连的是电源的正极,与电压表负接线柱相连的是电源的负极。又因为二极管具有单向导电性,所以金属片A应接二极管的正极,金属片B应接二极管的负极。
[3]要想让二极管的亮度变强,可以增大电源电压,如用多个柠檬串联做电池。
(2)因为二极管具有单向导电性,当电流从二极管的正接线柱流入,负接线柱流出时,二极管将电路接通;当电流从二极管的负接线柱流入时,二极管在电路中处于断开状态;根据题意可知,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,所以两二极管并联,且红发光二极管的正接线柱在P端,负接线柱在Q端,发绿光二极管的正接线柱在Q端,负接线柱在P端,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
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