内容正文:
第四节 测量:用电压表测电压
目录
【学习目标】.........................................................................1
【思维导图】.........................................................................1
【知识梳理】........................................................................2
知识点1. 电压.......................................................................2
知识点2. 电压表.....................................................................4
知识点3. 实验:用电压表测量电压.....................................................6
【方法技巧】........................................................................9
方法技巧1. 解决电路故障问题思维方法.................................................9
方法技巧2. 使用电压表测电压,选择合适的量程的方法技巧..............................10
【巩固训练】...................................................................10
【学习目标】
课节核心素养目标
物理观念:能通过实验认识电压,了解一些常见电源电压值;能规范、安全地使用电压表测量电压。
科学思维:会用类比方法认识电压,对比电流表认识学习电压表的使用。
科学探究: 能完成“用电压表测量电压”的实验,会正确选择电压表的量程,能将电压表正确接入电路进行测量,能正确读取电压表的示数,能按要求完成实验报告。
科学态度与责任担当:具有对有关电学知识进行科学普及的主动性和责任感;有利用电压表解决一些简单问题的意识。
课节重点难点
重点:规范使用电压表测量电压。
难点:认识电压及其作用。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1. 电压
1.电压的作用:电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因。物理学中常用字母U表示电压。
2.电源的作用:给电路两端提供电压。
可将电压与水压进行对比来理解电压的作用
(1)水流的形成过程:抽水机提供水压(水位差)→水管产生水流→水轮机利用水能→阀门控制水流。
(2)电流的形成过程:电源提供电压(电位差)→电路形成电流→电灯利用电能→开关控制电流。
3. 电压的符号单位
(1)符号:物理学中,电压常用“U”表示。
(2)单位
①在国际单位制中,电压单位是伏特(简称为伏,符号是V);
②电压常用单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
③换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV。
4.了解常见的电压值:(V)
维持人体生物电流
约10-3
手机电池
3.7
干电池
1.5
我国的家庭电路
220
电子手表用氧化银电池
1.5
安全电压源
不高于36
铅蓄电池
2
动力电路
380
【易错点】对电压、电源的理解
1. 说电压时,要说“用电器”两端的电压,或“某两点”间的电压。
2. 电源的作用是使导体的两端产生电压,电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。电源将其他形式的能转化成电能时,使电源的正极聚集正电荷,负极聚集负电荷。
(1)某段电路中有电流,该电路两端一定有电压;某段电路两端有电压,该段电路中不一定有电流。因为电路中是否有电流还取决于电路是不是通路。要使电路中有持续的电流,必须同时满足两个条件: ①有电源提供电压;②电路必须是通路。
(2)不能说电路哪一点存在电压,表述电压时,必须指明电路中“哪一部分电路(或哪个用电器)两端的电压”,或“哪两点间的电压”。
(3)从能量角度看,对外供电时,电源提供用电器把电能转化为其他形式的能。
【例题1】在学习“电压”时,我们引入“水压”进行对比,如图所示,下列说法错误的是( )
A.我们把电源比作抽水机,电流比作水流
B.只要有水压就有水流,只要有电压就会有电流
C.水压是形成水流的原因,电压是形成电流的原因
D.这一研究方法被称为“类比法”
【答案】B
【解析】A.在电路中,电源相当于抽水机,电流相当于水流,电源的作用是在用电器两端形成电压,相当于抽水机形成水压,故A正确,不符合题意;
BC.水压是水流形成的原因,电压也是电流形成的原因,没有水压不会形成水流,同样没有电压就不会有电流,但是电压是形成电流的条件之一,如果用电器发生断路,即使两端有电压,同样不会产生电流,所以B错误,符合题意,C正确不符合题意;
D.根据水流的形成原理,将电源看作“抽水机”、电压比作“水压”、电流比作“水流”,应用了类比的方式研究物理知识,故D正确,不符合题意。所以选B。
(变式训练1)如图所示,小明自制了一个伏打电池,则 片是电池正极,电压为 V,银片和锌片之间的纸要浸有 。
(变式训练2)电路和水路有许多相似之处,如图所示电路中和水路中的水泵作用相似的是 (选填“电源”或“用电器”),电路中的 形成是由于电路两端存在电压。
(变式训练3)(23-24九年级上江苏无锡阶段练习)学物理、识生活。下列数据中符合生活实际的是( )
A.一节新的干电池的电压是3V B.我国家庭电路的电压为220V
C.家用彩色电视机的电流约为5mA D.家庭节能灯中的电流约为10A
知识点2. 电压表
1.作用:测量电路两端的电压。
2.电路符号:
3.结构:三个接线柱:“-”“3V”“15V”(接线时,每次只能用2个接线柱,一正一负)
4.量程和分度值:两个量程:0--3V(大格1V,小格即分度值0.1V),0--15V(大格5V,小格即分度值0.5V)。
5.用电压表测量电路中电压时,需要注意:
(1)使用前应先检查指针是否指零刻度,并调零。
(2)电压表必须和被测用电器并联。使电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出。
(3)选择合适的量程。被测电压的大小不能超过电压表量程。
注意:电压表可以直接接到电源的两极上。
6.读数:先由所用接线柱确定量程和分度值,然后根据几大格、几小格读数。
这个电压表选择的量程为0-3V, 表盘上每一大格表示1V, 每一小格表示0.1V,该电压表的示数为2.5V。
如果这个电压表选择的量程为0-15V(也就是接正接线柱3的导线改接在正接线柱15), 表盘上每一大格表示5V, 每一小格表示0.5V,该电压表的示数为12.5V。
【易错点】使用电压表常见的错误
(1)接线柱接反,电压表指针反偏;
(2)量程选择不合理:①指针偏角较小,电压表量程选择过大;②指针偏转超过最大刻度,电压表量程选择偏小。
(3)电压表串联接入电路,此时测电源电压。
7. 电压表试触故障分析
试触时的现象
处理办法
指针向零刻度线左侧偏转
“+”“-”接线柱接反了,应检查电路连接情况
指针完全不动
可能电路中有断路,也可能与电压表并联的用电器短路,还可能是电压表连接线断开,要逐一检查,排除故障
指针偏转很小,在零刻度线附近
换用小量程
指针偏转超过最大值
电压较大,要换用更大量程
【例题2】关于电压表的使用,下列叙述中错误的是( )
A.电压表要并联在被测电路两端
B.被测电压不能超过电压表的量程
C.电流从正接线柱流入电压表,从负接线柱流出
D.绝对不允许不经过用电器而把电压表直接接在电源两极上
【答案】D
【解析】(1)使用前进行调零。
(2)电压表与被测用电器并联。
(3)电压表的“+”接线柱靠近电源的正极,“-”接线柱靠近电源的负极。
(4)被测电压不能超过电压表的最大量程。
(5)电压表可以直接接在电源两端。
(变式训练1)如图是实验室常用的电压表,用此电压表测3只新干电池串联的总电压,应选择电压表 的量程进行测量。
(变式训练2)下列电表示数为1.4A的是( )
A.B.C.D.
(变式训练3)下列电路中电压表测量R2两端电压,且电路连接正确的是( )
知识点3. 实验:用电压表测量电压
【实验目的】
1. 学习使用电压表。
2. 测量电源电压和小灯泡发光时两端的电压。
【实验器材】电池、电池盒、电压表,小灯泡、开关及导线。
【实验步骤】(1)测量电源电压。选择电压表的恰当量程,然后把电压表直接接在电源两端。闭合开关,指针稳定后电压表的示数可视为电源电压,在自己设计的实验表格中记录测量数据。换成一节电池,重复实验。
(2)测量发光小灯泡电压。根据电源电压选择电压表的恰当量程。按照图所示的电路图将实验器材连接起来,闭合开关,待指针稳定后,读出并记录电压表示数。
设计记录实验数据表格:
2节干电池电压/V
1节干电池电压/V
小灯泡发光时两端的电压/V
【实验结论】写出测得的电源电压和小灯泡两端的电压
【交流讨论】(1)比较电压表和电流表的使用,有哪些异同?
比较项
电流表
电压表
不
同
点
符号
量程、
分度值
大
0-3 A 0.1 A
0-15 V 0.5 V
小
0-0.6 A 0.02 A
0-3 V 0.1 V
接入方式
跟用电器串联
跟电器并联
能否直接接到电源两极
绝对不可以
可以
相同点
1.使用前调零;2.不能超过量程;3.让电流从其“+”接线柱流入,从“—”接线柱流出
(2)如果电路中有两个小灯泡串联,该怎样分别测它们的电压?猜一猜它们两端的电压与电源电压有怎样的关系?
【物理在线】测量用电器电压时,为什么电压表要与用电器并联?
测量用电器电压时,电压表必须与用电器并联,主要原因如下:
(1)并联电路电压特性. 并联电路中各支路电压相等,电压表并联在用电器两端时,其两端电压与用电器两端电压一致,从而准确测量用电器实际电压。
(2)避免串联分压影响. 若电压表串联接入电路,其内阻会与用电器电阻并联,导致电路总电阻显著降低,电流过大可能损坏用电器或电源,同时电压表测量值仅为电源电压而非用电器电压。
(3)保证测量准确性. 电压表并联时,分压作用极小(因内阻极大),对电路总电流影响可忽略不计,确保测量结果真实反映用电器电压。
(4)符合电压表工作原理.电压表通过测量两点间电压工作,只有并联才能确保测量点与被测元件电压点重合,实现电压的准确测量。
总结:并联连接利用了并联电路电压相等特性,同时避免串联接入带来的分压误差和电路损坏风险,是电压测量的标准方法。
【例题3】小明同学用灯泡L1和L2组成了串联电路,他连接的电路如图所示.
(1)闭合开关,观察到的现象是________;出现这种现象的原因是_______.
(2)请你在实物图上只改动一根导线,使电压表能够测出L1两端的电压.(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)
【答案】(1)电压表的指针向分度盘的左边偏转;(2)电压表的正、负接线柱接反;(3)见右图。
【解析】由图可知,电压表的“-”接线柱接靠近电源正极,而“3”接线柱靠近电源负极.此时闭合开关将会出现电压表指针反偏的现象(电压表的指针向分度盘的左边偏转).电压表指针反偏是因为其正、负极接线柱接反.要使电压表能够测出L1两端的电压,则电压表要与L2并联,并注意“正进负出”.所以应将原来L2右端到电压表“-”的导线打“×”,将电压表“-”接线柱连接到L1右端.如图。
(变式训练1)(23-24九年级上·江西九江·期末)如图所示,图甲中电压表读数为 V;若使用前出现如图乙所示的情况,为了测量电压,应先进行的操作是 。
(变式训练2)(23-24九年级上重庆北碚阶段练习)用电流表测灯L2的电流,用电压表测灯L1两端电压,图中电路图正确的是( )
A.B.C. D.
(变式训练3)在图中,请用笔画线表示导线来连接实物图,使小灯泡能够发光并且电压表能够测出灯泡两端的电压(估计在2~3V之间)
【方法技巧】
方法技巧1. 解决电路故障问题思维方法
1. 串联电路故障判断技巧
如图所示,根据灯泡、电流表、电压表的工作情况判断电路故障。
(1)小灯一亮一不亮。不亮的灯发生了短路。此时,电流表的示数变大,被短路小灯两端的电压为0。
(2)两灯都不亮。电路发生了开路。此时,电流表的示数为0。若电压表的示数为0,则灯L2开路;若电压表的示数为电源电压,则L1开路。
2. 并联电路故障判断技巧
如图所示,并联电路只能发生开路。
(1)若只有L1亮。则L2开路,此时,电流表A和A1的示数相等,电压表V的示数为电源电压不变。
(2)若只有L2亮。则L1开路,此时,A1的示数为0,A的示数变小,V表示数为电源电压不变。
(3)L1与L2都不亮。则
①干路开路。此时,A、A1、V的示数均为0。
②各支路均开路。此时,V的示数为电源电压不变,A、A1的示数为0。
方法技巧2. 使用电压表测电压,选择合适的量程的方法技巧
如果用电压表测量电压前无法估计待测电压,则需要试触。即将电压表正确接入电路时,可先选择较大 量程接入电路,然后将开关闭合后迅速断开(试触),观察电压表指针的偏转情况。若电压表指针满偏,则需 换用更大量程的电压表进行实验;若电压表指针偏转幅度较大但不满偏,则用该量程继续实验;若偏转幅度很小,则需换用小量程进行实验。
【巩固训练】
一、电压
1. 现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中的一些“电”常识的了解必不可少。下列有关常见电压值、电流值的表述正确的是( )
A.对人体安全电压为36V B.冰箱工作时的电流大约为10A
C.手机锂电池电压约为3.7V D.普通手电筒中的电流约为2A
2.下列有关电学物理量的描述,符合实际的是( )
A.实验用小灯泡的电流为5A
B.家用LED灯的电流为10A
C.一节新干电池的电压为1.5V
D.我国家庭电路的电压为110V
3. 如图所示,是物理实验室常用的1号干电池。以下与该电池相关的物理量估测最符合实际的是( )
A. 高度约10mm B. 重力约5N C. 电压约1.5V D. 密度约1g/cm3
4.关于电源、电压、电流,下列说法中不正确的是( )
A.电源的作用是给用电器两端提供电压
B.有电压说明一定有电源
C.只要电路中有电流,电路两端就一定有电压
D.只要电路两端有电压,电路中一定会有电流
5. 关于电荷、电流、电压,下列说法中正确的为( )
A.电压的作用是在电路中产生自由电荷 B.电荷移动就产生电流
C.有电流通过的小灯泡其两端不一定有电压 D.电路中有电流时,肯定有电压
6.关于电路的知识,下列说法中不正确的是( )
A.只要将导体连入电路,电路中就有电流
B.电路中有电流,电路两端就一定有电压
C.在电路中,电源是持续供电的装置
D.用导线把电源、用电器、开关连接起来,就组成了电路
7.如图所示为一块手机电池,根据上面的标示判断,它对外提供的电压为( )
A.1.5V B.4.2V C.3.7V D.800V
8.电压:通常用字母______表示.
(1)电压的作用:要在一段电路中产生______,它的两端必须有电压.
(2)电源的作用:给用电器两端提供______.
(3)电压的单位:______,简称______(V).还有千伏(kV)、毫伏(mV);
单位换算关系:1kV= ______V,1V =______mV.
9.对人体安全电压为 ,我们家中的电视机正常工作的电压是_______,它与家中其它用电器是______连接的(选填并联或串联)。
10.如图所示,是某同学制作的水果电池,其产生的电流只能从正极流入二极管时,才能使发光二极管发光,金属片A是水果电池 (填“正极”“负极”);将发光二极管正负极接线对调后,发光二极管不发光,此时发光二极管两端 (填“有”“没有”)电压。
11.如图甲所示是我们生活中经常用到的干电池,一节新干电池的电压是 V= mV,图乙是普通电池盒,我们安装电池时,电池的 (选填“正”或“负”)极应对准电池盒中弹簧一端。
二、电压表使用与读数
12. 如图所示的电路中,闭合开关后,L1、L2正常发光。若将手中的两个导线夹接在灯泡L1两端,则出现的现象及其描述正确的是( )
A.L1被短接,只有L2发光
B.电源被短路,两灯泡都不发光
C.电压表能测量出L2两端的电压U2
D.L1和L2两端的电压之和等于3V
13. (23-24九年级上·苏州期末)如图所示,是电压表的表盘,其示数是( )
A.2.3V B.11.5V C.2.6V D.2.3V或11.5V
14.如图所示,水果组成电池可以使电压表指针偏转,下列说法正确的是( )
A.铁片是“柠檬电池”的正极 B.“柠檬电池”工作时将电能转化为化学能
C.“柠檬电池”的电压为0.6V D.“柠檬电池”形成通路后,电流从铁片流出
15.在图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯两端电压的是( )
A.B.C.D.
16. 如图,L是灯泡,且两灯均正常发光,“○”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压,以下说法中正确的是( )
A.a为电流表,b为电压表,c为电流表 B.a为电压表,b为电压表,c为电流表
C.a为电流表,b为电流表,c为电压表 D.a为电流表,b为电流表,c为电流表
17. 使用电压表时,应预先估计被测量电压的大小,然后选用合适的量程。若不能预先估计,则应从电压表 (选填“较大”或“较小”)的量程起,并采用 法来判断被测量值是否大于电压表的量程。若连接好电路后,闭合开关,发现电压表的指针偏转如图所示,其原因可能是电压表的 。
18. 如图所示,电压表的示数为 V。
19. 如图所示,图甲中电压表的分度值为 V,读数为 V;若使用前出现如图乙所示的情况,则原因是 。
20.如图所示电路“○”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流、电压,闭合开关S,、两灯均发光,则a是 表,b是 表;若闭合开关S后,只有一个灯发光,则a是 表。
三、用电压表测电压
21.小明同学在做电学实验时,电压表如图甲所示,示数为______V,造成图乙所示现象的原因是_____。
四、电路故障问题
22.(23-24九年级上·山东泰安·阶段练习)如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1和L2均发光,过了一段时间,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则发生的故障可能是( )
A.L2断路 B.L1断路 C.L2短路 D.L1短路
23.(23-24九年级上·河北保定·期末)如图所示电路中,已知电源电压为6V,、为两个不同规格的小灯泡,当开关S闭合后两灯都不亮。用电压表进行测量时,测得AB两点之间的电压为零,BC两点之间的电压为6V,则故障原因可能是( )
A.开关S接触不良 B.灯泡的灯丝断了
C.灯泡的灯丝断了 D.灯泡被短接
24.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,电路正常工作一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,两只电表的示数均保持不变,出现这种现象的可能原因是( )
A.灯断路 B.灯短路 C.灯断路 D.灯短路
25. 如图,闭合开关,灯泡不亮,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V,若故障只有一个,则可能是( )
A. 电源没电 B. 开关断路
C. 灯泡断路 D. 灯泡短路
26. 如图闭合开关后灯泡不亮,已经确定是由于灯泡的短路或断路引起。在不允许拆开电路的情况下,现用一个电压表和一个电流表及若干导线分别对故障进行判断,下列说法错误的是( )
A.把电流表接在a、b两点间,闭合开关。若电流表有示数,则说明灯泡断路
B.把电流表接在c、d两点间,断开开关。若电流表无示数,则说明灯泡短路
C.把电压表接在a、b两点间,闭合开关。若电压表有示数,则说明灯泡断路
D.把电压表接在b、d两点间,闭合开关。若电压表有示数,则说明灯泡短路
五、电路作图问题
27. (22-23九年级上·山东临沂·期中)如图所示是未完成连接的实物电路,请用笔画线代替导线完成该电路连接。要求:两灯并联,开关S同时控制两灯,电流表测量干路电流,导线不能交叉。
28.请将图中的器材连线完整.要求:两灯串联,电压表只测L1灯两端的电压.
29.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)如图所示电路,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯串联,电压表测量两端电压,导线不能交叉。
30.在如图所示电路中,用笔画线代替导线把电压表接入电路,使电压表测量小灯泡两端的电压。
31. 下图是一位同学所连接的电路,他要测量小灯泡L2两端的电压。图中有一条导线接错了。
(1)请你找出这根接错的导线,在这根导线上打“×”(表示不要),并用笔重新画一根正确连接的导线,导线不要交叉;
(2)在下面的方框中画出正确接线的电路图。
32.根据图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
33. (23-24九年级上·广西贺州·期末)根据如图所示的实物连接图,在虚线框内画出对应的电路图并标明元件符号。
34.(23-24九年级上·四川成都·期末)按照图甲所示电路图,用两根导线将图乙中实物电路补充完整,要求:①电压表选择正确的量程;②导线不得相交。
35.(23-24九年级上·四川广安·期中)根据电路图连接实物图。
36.(23-24九年级上·广东茂名·期末)如图所示的电路中,甲、乙都是电表,要求填上合适的电表,闭合开关S后,两灯泡串联。
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第四节 测量:用电压表测电压
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【学习目标】.........................................................................1
【思维导图】.........................................................................1
【知识梳理】........................................................................2
知识点1. 电压.......................................................................2
知识点2. 电压表.....................................................................5
知识点3. 实验:用电压表测量电压.....................................................8
【方法技巧】........................................................................11
方法技巧1. 解决电路故障问题思维方法.................................................11
方法技巧2. 使用电压表测电压,选择合适的量程的方法技巧...............................12
【巩固训练】...................................................................12
【学习目标】
课节核心素养目标
物理观念:能通过实验认识电压,了解一些常见电源电压值;能规范、安全地使用电压表测量电压。
科学思维:会用类比方法认识电压,对比电流表认识学习电压表的使用。
科学探究: 能完成“用电压表测量电压”的实验,会正确选择电压表的量程,能将电压表正确接入电路进行测量,能正确读取电压表的示数,能按要求完成实验报告。
科学态度与责任担当:具有对有关电学知识进行科学普及的主动性和责任感;有利用电压表解决一些简单问题的意识。
课节重点难点
重点:规范使用电压表测量电压。
难点:认识电压及其作用。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1. 电压
1.电压的作用:电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因。物理学中常用字母U表示电压。
2.电源的作用:给电路两端提供电压。
可将电压与水压进行对比来理解电压的作用
(1)水流的形成过程:抽水机提供水压(水位差)→水管产生水流→水轮机利用水能→阀门控制水流。
(2)电流的形成过程:电源提供电压(电位差)→电路形成电流→电灯利用电能→开关控制电流。
3. 电压的符号单位
(1)符号:物理学中,电压常用“U”表示。
(2)单位
①在国际单位制中,电压单位是伏特(简称为伏,符号是V);
②电压常用单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
③换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV。
4.了解常见的电压值:(V)
维持人体生物电流
约10-3
手机电池
3.7
干电池
1.5
我国的家庭电路
220
电子手表用氧化银电池
1.5
安全电压源
不高于36
铅蓄电池
2
动力电路
380
【易错点】对电压、电源的理解
1. 说电压时,要说“用电器”两端的电压,或“某两点”间的电压。
2. 电源的作用是使导体的两端产生电压,电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。电源将其他形式的能转化成电能时,使电源的正极聚集正电荷,负极聚集负电荷。
(1)某段电路中有电流,该电路两端一定有电压;某段电路两端有电压,该段电路中不一定有电流。因为电路中是否有电流还取决于电路是不是通路。要使电路中有持续的电流,必须同时满足两个条件: ①有电源提供电压;②电路必须是通路。
(2)不能说电路哪一点存在电压,表述电压时,必须指明电路中“哪一部分电路(或哪个用电器)两端的电压”,或“哪两点间的电压”。
(3)从能量角度看,对外供电时,电源提供用电器把电能转化为其他形式的能。
【例题1】在学习“电压”时,我们引入“水压”进行对比,如图所示,下列说法错误的是( )
A.我们把电源比作抽水机,电流比作水流
B.只要有水压就有水流,只要有电压就会有电流
C.水压是形成水流的原因,电压是形成电流的原因
D.这一研究方法被称为“类比法”
【答案】B
【解析】A.在电路中,电源相当于抽水机,电流相当于水流,电源的作用是在用电器两端形成电压,相当于抽水机形成水压,故A正确,不符合题意;
BC.水压是水流形成的原因,电压也是电流形成的原因,没有水压不会形成水流,同样没有电压就不会有电流,但是电压是形成电流的条件之一,如果用电器发生断路,即使两端有电压,同样不会产生电流,所以B错误,符合题意,C正确不符合题意;
D.根据水流的形成原理,将电源看作“抽水机”、电压比作“水压”、电流比作“水流”,应用了类比的方式研究物理知识,故D正确,不符合题意。所以选B。
(变式训练1)如图所示,小明自制了一个伏打电池,则 片是电池正极,电压为 V,银片和锌片之间的纸要浸有 。
【答案】 银 0.8 导电溶液
【解析】图示中,银片与电压表的正接线柱相连,锌片与电压表的负接线柱相连,电压表指针正向偏转,则银片为电池的正极。
图示中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为0.8V。
为了使电池能够正常工作,银片和锌片之间需要有一个电解质溶液来传递离子。在这个电池中,这个电解质溶液是浸有硫酸溶液的纸。硫酸溶液能够提供足够的离子,使得电池能够产生稳定的电压。
(变式训练2)电路和水路有许多相似之处,如图所示电路中和水路中的水泵作用相似的是 (选填“电源”或“用电器”),电路中的 形成是由于电路两端存在电压。
【答案】 电源 电流
【解析】水路中的水泵作用是产生水压,让水可以持续流动,相当于电路中的电源,提供电压,使电路形成持续的电流,即电路中电流的形成是由于电路两端存在电压。
(变式训练3)(23-24九年级上江苏无锡阶段练习)学物理、识生活。下列数据中符合生活实际的是( )
A.一节新的干电池的电压是3V B.我国家庭电路的电压为220V
C.家用彩色电视机的电流约为5mA D.家庭节能灯中的电流约为10A
【答案】B
【解析】A.一节新的干电池的电压是1.5V,故A不符合题意;
B.我国家庭电路的电压为220V,美国家庭电路的电压大约是110V,故B符合题意;
C.家用彩色电视机的电流约为0.3~0.7A,即300mA ~700mA,故C不符合题意;
D.家庭节能灯中的电流约为0.1A,故D不符合题意。故选B。
知识点2. 电压表
1.作用:测量电路两端的电压。
2.电路符号:
3.结构:三个接线柱:“-”“3V”“15V”(接线时,每次只能用2个接线柱,一正一负)
4.量程和分度值:两个量程:0--3V(大格1V,小格即分度值0.1V),0--15V(大格5V,小格即分度值0.5V)。
5.用电压表测量电路中电压时,需要注意:
(1)使用前应先检查指针是否指零刻度,并调零。
(2)电压表必须和被测用电器并联。使电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出。
(3)选择合适的量程。被测电压的大小不能超过电压表量程。
注意:电压表可以直接接到电源的两极上。
6.读数:先由所用接线柱确定量程和分度值,然后根据几大格、几小格读数。
这个电压表选择的量程为0-3V, 表盘上每一大格表示1V, 每一小格表示0.1V,该电压表的示数为2.5V。
如果这个电压表选择的量程为0-15V(也就是接正接线柱3的导线改接在正接线柱15), 表盘上每一大格表示5V, 每一小格表示0.5V,该电压表的示数为12.5V。
【易错点】使用电压表常见的错误
(1)接线柱接反,电压表指针反偏;
(2)量程选择不合理:①指针偏角较小,电压表量程选择过大;②指针偏转超过最大刻度,电压表量程选择偏小。
(3)电压表串联接入电路,此时测电源电压。
7. 电压表试触故障分析
试触时的现象
处理办法
指针向零刻度线左侧偏转
“+”“-”接线柱接反了,应检查电路连接情况
指针完全不动
可能电路中有断路,也可能与电压表并联的用电器短路,还可能是电压表连接线断开,要逐一检查,排除故障
指针偏转很小,在零刻度线附近
换用小量程
指针偏转超过最大值
电压较大,要换用更大量程
【例题2】关于电压表的使用,下列叙述中错误的是( )
A.电压表要并联在被测电路两端
B.被测电压不能超过电压表的量程
C.电流从正接线柱流入电压表,从负接线柱流出
D.绝对不允许不经过用电器而把电压表直接接在电源两极上
【答案】D
【解析】(1)使用前进行调零。
(2)电压表与被测用电器并联。
(3)电压表的“+”接线柱靠近电源的正极,“-”接线柱靠近电源的负极。
(4)被测电压不能超过电压表的最大量程。
(5)电压表可以直接接在电源两端。
(变式训练1)如图是实验室常用的电压表,用此电压表测3只新干电池串联的总电压,应选择电压表 的量程进行测量。
【答案】0~15V
【解析】1只新干电池电压为1.5V,3只新干电池串联的总电压为4.5V,应选择电压表0~15V的量程进行测量。
(变式训练2)下列电表示数为1.4A的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】A.图A中,量程为00.6A,从上面表盘读数,每个大格为0.2A,分度值为0.02A,指针指在第14个刻度上。读数为0.28A,故A不符合题意;
B.图B中,量程为03A,从上面表盘读数,每个大格为1A,分度值为0.1A,指针指在第14个刻度上。读数为1.4A,故B符合题意;
C.图C为电压表,量程为03V,从上面表盘读数,每个大格为1V,分度值为0.1V,指针指在第14个刻度上。读数为1.4V,故C不符合题意;
D.图D为电压表,量程为015V,从上面表盘读数,每个大格为5V,分度值为0.5V,指针指在第14个刻度上。读数为7.0V,故D不符合题意。
故选B。
(变式训练3)下列电路中电压表测量R2两端电压,且电路连接正确的是( )
【答案】D.
【解析】A.图中电流表并联在电路中,把R2、电压表短路,故A错误;B.图中电压表串联在电路中,电流表并联在了电路中,故B错误;C.图中R1、R2两电阻串联,电压表测R1两端的电压,故C错误;D.图中R1、R2两电阻串联,电压表测R2两端的电压,故D正确。
知识点3. 实验:用电压表测量电压
【实验目的】
1. 学习使用电压表。
2. 测量电源电压和小灯泡发光时两端的电压。
【实验器材】电池、电池盒、电压表,小灯泡、开关及导线。
【实验步骤】(1)测量电源电压。选择电压表的恰当量程,然后把电压表直接接在电源两端。闭合开关,指针稳定后电压表的示数可视为电源电压,在自己设计的实验表格中记录测量数据。换成一节电池,重复实验。
(2)测量发光小灯泡电压。根据电源电压选择电压表的恰当量程。按照图所示的电路图将实验器材连接起来,闭合开关,待指针稳定后,读出并记录电压表示数。
设计记录实验数据表格:
2节干电池电压/V
1节干电池电压/V
小灯泡发光时两端的电压/V
【实验结论】写出测得的电源电压和小灯泡两端的电压
【交流讨论】(1)比较电压表和电流表的使用,有哪些异同?
比较项
电流表
电压表
不
同
点
符号
量程、
分度值
大
0-3 A 0.1 A
0-15 V 0.5 V
小
0-0.6 A 0.02 A
0-3 V 0.1 V
接入方式
跟用电器串联
跟电器并联
能否直接接到电源两极
绝对不可以
可以
相同点
1.使用前调零;2.不能超过量程;3.让电流从其“+”接线柱流入,从“—”接线柱流出
(2)如果电路中有两个小灯泡串联,该怎样分别测它们的电压?猜一猜它们两端的电压与电源电压有怎样的关系?
【物理在线】测量用电器电压时,为什么电压表要与用电器并联?
测量用电器电压时,电压表必须与用电器并联,主要原因如下:
(1)并联电路电压特性. 并联电路中各支路电压相等,电压表并联在用电器两端时,其两端电压与用电器两端电压一致,从而准确测量用电器实际电压。
(2)避免串联分压影响. 若电压表串联接入电路,其内阻会与用电器电阻并联,导致电路总电阻显著降低,电流过大可能损坏用电器或电源,同时电压表测量值仅为电源电压而非用电器电压。
(3)保证测量准确性. 电压表并联时,分压作用极小(因内阻极大),对电路总电流影响可忽略不计,确保测量结果真实反映用电器电压。
(4)符合电压表工作原理.电压表通过测量两点间电压工作,只有并联才能确保测量点与被测元件电压点重合,实现电压的准确测量。
总结:并联连接利用了并联电路电压相等特性,同时避免串联接入带来的分压误差和电路损坏风险,是电压测量的标准方法。
【例题3】小明同学用灯泡L1和L2组成了串联电路,他连接的电路如图所示.
(1)闭合开关,观察到的现象是________;出现这种现象的原因是_______.
(2)请你在实物图上只改动一根导线,使电压表能够测出L1两端的电压.(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)
【答案】(1)电压表的指针向分度盘的左边偏转;(2)电压表的正、负接线柱接反;(3)见右图。
【解析】由图可知,电压表的“-”接线柱接靠近电源正极,而“3”接线柱靠近电源负极.此时闭合开关将会出现电压表指针反偏的现象(电压表的指针向分度盘的左边偏转).电压表指针反偏是因为其正、负极接线柱接反.要使电压表能够测出L1两端的电压,则电压表要与L2并联,并注意“正进负出”.所以应将原来L2右端到电压表“-”的导线打“×”,将电压表“-”接线柱连接到L1右端.如图。
(变式训练1)(23-24九年级上·江西九江·期末)如图所示,图甲中电压表读数为 V;若使用前出现如图乙所示的情况,为了测量电压,应先进行的操作是 。
【答案】 2.3 调零
【解析】由图甲可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数为2.3V。
图乙中在使用前,指针没有指在0刻度线处,这表明电压表在使用前没有调零,需要对电压表调零。
(变式训练2)(23-24九年级上重庆北碚阶段练习)用电流表测灯L2的电流,用电压表测灯L1两端电压,图中电路图正确的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】A.如图,电流表测灯L2的电流,用电压表测灯L1、L2两端总电压,故A错误;
B.如图,电流表测灯L2的电流,用电压表测灯L1两端电压,但是电流表正负接线柱接反了,故B错误;
C.如图,电流表串联在电路中测灯L2的电流,用电压表并联在L1两端测灯L1两端电压,且两表的正负接线柱都连接正确,故C正确;
D.如图,电流表测灯L2的电流,用电压表测灯L1两端电压,但是电流表正负接线柱接反了,故D错误。
故选C。
(变式训练3)在图中,请用笔画线表示导线来连接实物图,使小灯泡能够发光并且电压表能够测出灯泡两端的电压(估计在2~3V之间)
【答案】如图所示
【解析】将电源、开关和灯泡依次连接起来,将电压表并联在灯泡两端,灯泡电压估计在2~3V之间,所以电压表使用0~3V量程。
【方法技巧】
方法技巧1. 解决电路故障问题思维方法
1. 串联电路故障判断技巧
如图所示,根据灯泡、电流表、电压表的工作情况判断电路故障。
(1)小灯一亮一不亮。不亮的灯发生了短路。此时,电流表的示数变大,被短路小灯两端的电压为0。
(2)两灯都不亮。电路发生了开路。此时,电流表的示数为0。若电压表的示数为0,则灯L2开路;若电压表的示数为电源电压,则L1开路。
2. 并联电路故障判断技巧
如图所示,并联电路只能发生开路。
(1)若只有L1亮。则L2开路,此时,电流表A和A1的示数相等,电压表V的示数为电源电压不变。
(2)若只有L2亮。则L1开路,此时,A1的示数为0,A的示数变小,V表示数为电源电压不变。
(3)L1与L2都不亮。则
①干路开路。此时,A、A1、V的示数均为0。
②各支路均开路。此时,V的示数为电源电压不变,A、A1的示数为0。
方法技巧2. 使用电压表测电压,选择合适的量程的方法技巧
如果用电压表测量电压前无法估计待测电压,则需要试触。即将电压表正确接入电路时,可先选择较大 量程接入电路,然后将开关闭合后迅速断开(试触),观察电压表指针的偏转情况。若电压表指针满偏,则需 换用更大量程的电压表进行实验;若电压表指针偏转幅度较大但不满偏,则用该量程继续实验;若偏转幅度很小,则需换用小量程进行实验。
【巩固训练】
一、电压
1. 现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中的一些“电”常识的了解必不可少。下列有关常见电压值、电流值的表述正确的是( )
A.对人体安全电压为36V B.冰箱工作时的电流大约为10A
C.手机锂电池电压约为3.7V D.普通手电筒中的电流约为2A
【答案】C
【解析】A.对人体安全电压为不高于36V,故A错误;
B.冰箱工作时的电流大约为1A,故B错误;
C.手机锂电池电压比较小,约为3.7V,故C正确;
D.普通手电筒中的电流约为0.2A,故D错误。
故选C。
2.下列有关电学物理量的描述,符合实际的是( )
A.实验用小灯泡的电流为5A B.家用LED灯的电流为10A
C.一节新干电池的电压为1.5V D.我国家庭电路的电压为110V
【答案】C
【解析】AB.通过家用小台灯的电流约为0.1A,实验用小灯泡的电流为0.3A,家用LED灯的电流为0.1A,故AB不符合题意;
C.一节新干电池的电压为1.5V,一节新蓄电池的电压为2V,故C符合题意;
D.我国家庭电路的电压为220V,我国工业用电的电压约为380V,故D不符合题意。
故选C。
3. 如图所示,是物理实验室常用的1号干电池。以下与该电池相关的物理量估测最符合实际的是( )
A. 高度约10mm B. 重力约5N C. 电压约1.5V D. 密度约1g/cm3
【答案】C
【解析】A.1号干电池的高度与正常人的大拇指长度差不多,约为6cm,即60mm,故A不符合实际;
B.1号干电池的质量约为m=130g=0.13kg
故由G=mg可得,其重力约为
G=mg=0.13kg×10N/kg=1.3N
故B不符合实际;
C.一节新干电池的电压约为1.5V,故C符合实际;
D.由图中可知,1号干电池的体积约为V=56cm3,故由可得,其密度约为
故D不符合实际。故选C。
4.关于电源、电压、电流,下列说法中不正确的是( )
A.电源的作用是给用电器两端提供电压
B.有电压说明一定有电源
C.只要电路中有电流,电路两端就一定有电压
D.只要电路两端有电压,电路中一定会有电流
【答案】D
【详解】AB.电源是给电路提供电压的装置,故电源的作用就是给用电器两端提供电压,有电压说明一定有电源,故AB正确,不符合题意;
C.电路中有电流时,电路两端一定有电压,因为电压是形成电流的原因,C正确,不符题意;
D.电路中有电压,电路还要是通路,才会有电流,故D错误,符合题意。所以选D。
5. 关于电荷、电流、电压,下列说法中正确的为( )
A.电压的作用是在电路中产生自由电荷 B.电荷移动就产生电流
C.有电流通过的小灯泡其两端不一定有电压 D.电路中有电流时,肯定有电压
【答案】D
【解析】A.电压的作用是使自由电荷发生定向移动,从而电路中形成了电流,故A错误;
B.只有电荷的定向移动才能形成电流,故B错误;
CD.电路中有电流时,它两端一定有电压,但有电压,如果电路不是闭合回路,不会产生电流,故C错误,D正确。故选D。
6.关于电路的知识,下列说法中不正确的是( )
A.只要将导体连入电路,电路中就有电流
B.电路中有电流,电路两端就一定有电压
C.在电路中,电源是持续供电的装置
D.用导线把电源、用电器、开关连接起来,就组成了电路
【答案】A
【解析】A.电路中有电源,还需要电路闭合,才会有电流产生,故A错误,符合题意;
B.电压是形成电流的原因,电路中有电流,其两端必有电压,故B正确,不符合题意;
C.在电路中,电源是持续供电的装置,也是提供电压的装置,故C正确,不符合题意;
D.一般的电路是由电源、用电器、开关和导线组成的,用导线把电源、用电器、开关连接起来,就组成了电路,故D正确,不符合题意。
故选A。
7.如图所示为一块手机电池,根据上面的标示判断,它对外提供的电压为( )
A.1.5V B.4.2V C.3.7V D.800V
【答案】C
【解析】从手机电池的铭牌上可以看出该电池的充电电压和输出电压.
由电池上的标志可以看出,电池的输出电压是3.7V,故C正确.故选C.
8.电压:通常用字母______表示.
(1)电压的作用:要在一段电路中产生______,它的两端必须有电压.
(2)电源的作用:给用电器两端提供______.
(3)电压的单位:______,简称______(V).还有千伏(kV)、毫伏(mV);
单位换算关系:1kV= ______V,1V =______mV.
【答案】 U;(1)电流;(2)电压;(3)伏特,伏;1000,1000;
【解析】电压这一物理量的符号用U表示;
(1)电压是形成电流的原因,所以要在一段电路中产生电流,它的两端必须有电压;
(2)电源的作用是给用电器提供电压;
(3)电压的国际单位是伏特,简称伏;
单位换算关系是:1kV=1000V,1V=1000mV;
9.对人体安全电压为 ,我们家中的电视机正常工作的电压是_______,它与家中其它用电器是______连接的(选填并联或串联)。
【答案】不高于36V;220;并联
【解析】通常情况下,安全电压为不高于36V的电压;我国家庭用电电压为220V,故电视机正确工作电压为220V;家庭电路的所有用电器都是并联的。
10.如图所示,是某同学制作的水果电池,其产生的电流只能从正极流入二极管时,才能使发光二极管发光,金属片A是水果电池 (填“正极”“负极”);将发光二极管正负极接线对调后,发光二极管不发光,此时发光二极管两端 (填“有”“没有”)电压。
【答案】 正极 有
【解析】图中二极管发光,说明二极管的连接是正确的,因此金属片的A极是正极。
现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,是因为它的正负极接反了,说明二极管具有单向导电性,此时水果电池的正负极之间仍然有电压,故发光二极管两端有电压。
11.如图甲所示是我们生活中经常用到的干电池,一节新干电池的电压是 V= mV,图乙是普通电池盒,我们安装电池时,电池的 (选填“正”或“负”)极应对准电池盒中弹簧一端。
【答案】 1.5 1500 负
【解析】甲图所示为我们平时家用或者实验室用的普通干电池,一节新干电池的电压是1.5V。
据换算关系
得,一节新干电池的电压
干电池正极为铜帽,负极为平底锌筒,电池盒的弹簧端要连接电池的负极。
二、电压表使用与读数
12. 如图所示的电路中,闭合开关后,L1、L2正常发光。若将手中的两个导线夹接在灯泡L1两端,则出现的现象及其描述正确的是( )
A.L1被短接,只有L2发光
B.电源被短路,两灯泡都不发光
C.电压表能测量出L2两端的电压U2
D.L1和L2两端的电压之和等于3V
【答案】C
【解析】ABC.如图,两灯并联,右侧仪表为电压表,若将手中的两个导线夹接在灯泡L1两端,电压表测量的既是L2两端的电压U2,也是L1两端的电压U1,也是电源电压,故AB不正确,AB不符合题意,C正确,C符合题意;
D.电源为两节干电池串联,电源电压为3V,L1和L2两端的电压均为3V,这两个电压之和为6V,但是这两个电压相加没有意义,故D错误,D不符合题意。
故选C。
13. (23-24九年级上·苏州期末)如图所示,是电压表的表盘,其示数是( )
A.2.3V B.11.5V C.2.6V D.2.3V或11.5V
【答案】D
【解析】由图可知,没有画出连接的接线柱,不能确定电压表使用的量程。有两种可能:一是连接“﹣、3”接线柱,量程为0~3V,分度值是0.1V,指针所指的位置是2.3V,电压表的示数为2.3V;二是连接“﹣、15”接线柱,量程为0~15V,分度值是0.5V,指针所指的位置是11.5V,电压表的示数为11.5V。可见,图示电压表的示数为2.3V或11.5V。故选D。
14.如图所示,水果组成电池可以使电压表指针偏转,下列说法正确的是( )
A.铁片是“柠檬电池”的正极 B.“柠檬电池”工作时将电能转化为化学能
C.“柠檬电池”的电压为0.6V D.“柠檬电池”形成通路后,电流从铁片流出
【答案】C
【解析】A.根据图示可知,电压表正向偏转,说明电流从正接线柱流入。铜片与电压表的正接线柱相连,因此铜片为电池的正极,铁片是电池的负极,故A错误;
B.“柠檬电池”工作时将化学能转化为电能,故B错误;
C.电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为0.6V,故C正确;
D.“柠檬电池”形成通路后,在电池的外部,电流将从铜片流出、从铁片流入,故D错误。
故选C。
15.在图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯两端电压的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】电压表的正确使用方法:电压表并联在电路中;电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出;不要超过电压表使用的量程。
A.电压表并联在L1和L2两个灯泡两端,测量两个灯泡两端的总电压,故A不符合题意;
B.电压表并联在L1两端,测量L1两端的电压,故B符合题意;
C.电压表并联在L2两端,测量L2两端的电压,故C不符合题意;
D.电压表并联在L1两端,但是电压表的接线柱接反了,故D不符合题意。
故选B。
16. 如图,L是灯泡,且两灯均正常发光,“○”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压,以下说法中正确的是( )
A.a为电流表,b为电压表,c为电流表 B.a为电压表,b为电压表,c为电流表
C.a为电流表,b为电流表,c为电压表 D.a为电流表,b为电流表,c为电流表
【答案】B
【解析】由图可知,两灯组成串联电路,电流表应与用电器串联,电压表应与用电器并联,所以,a为电压表,b为电压表,c为电流表,故B正确,ACD错误。故选B。
17. 使用电压表时,应预先估计被测量电压的大小,然后选用合适的量程。若不能预先估计,则应从电压表 (选填“较大”或“较小”)的量程起,并采用 法来判断被测量值是否大于电压表的量程。若连接好电路后,闭合开关,发现电压表的指针偏转如图所示,其原因可能是电压表的 。
【答案】 较大 试触 正负接线柱接反了
【解析】在使用电压表时,若不知被测电路中的电压值的大小,需要用大量程进行试触。
如图所示,闭合开关,电压表指针反向偏转,则原因可能是电压表的正负接线柱接反了。
18. 如图所示,电压表的示数为 V。
【答案】0.5
【解析】由图可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为0.5V。
19. 如图所示,图甲中电压表的分度值为 V,读数为 V;若使用前出现如图乙所示的情况,则原因是 。
【答案】 0.1 2.2 指针没有校零
【解析】如图,电压表选择的是0~3V量程,一大格表示1V,一大格分为十小格,一小格表示0.1V,所以它的分度值为0.1V,读数为2.2V。
使用前,电压表中没有电流通过,此时指针没有指在零刻度线上,是因为电压表指针没有校零。
20.如图所示电路“○”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流、电压,闭合开关S,、两灯均发光,则a是 表,b是 表;若闭合开关S后,只有一个灯发光,则a是 表。
【答案】 电压 电流 电流
【解析】由图可知,a并联在L1两端,所以a是电压表,b串联在电路中,所以b是电流表。
两灯泡为串联,若闭合开关S后,只有一个灯发光,则可能是灯泡L1短路,则此时a是电流表。
三、用电压表测电压
21.小明同学在做电学实验时,电压表如图甲所示,示数为______V,造成图乙所示现象的原因是_____。
【答案】5,见解析。
【解析】电压表如图甲所示,电压表使用的是0~15V量程,分度值为0.5V,示数为5V;图乙电压表指针反偏,是由于电压表的正负接线柱接反。
四、电路故障问题
22.(23-24九年级上·山东泰安·阶段练习)如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1和L2均发光,过了一段时间,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则发生的故障可能是( )
A.L2断路 B.L1断路 C.L2短路 D.L1短路
【答案】B
【解析】A.灯L2断路,则电流表被断路,电流表无示数,故A不符合题意;
B.灯L1断路,则电压表直接测电源电压,并且示数不变,L2支路不受影响,故电流表示数不变,故B符合题意;
C.灯L2短路,则电流表直接与电源两极相连,会损坏,故C不符合题意;
D.灯L1短路,则电压表与导线并联,则电压表被短路,电压表无示数,故D不符合题意。故选B。
23.(23-24九年级上·河北保定·期末)如图所示电路中,已知电源电压为6V,、为两个不同规格的小灯泡,当开关S闭合后两灯都不亮。用电压表进行测量时,测得AB两点之间的电压为零,BC两点之间的电压为6V,则故障原因可能是( )
A.开关S接触不良 B.灯泡的灯丝断了
C.灯泡的灯丝断了 D.灯泡被短接
【答案】C
【解析】L1、L2串联,当开关S闭合后两灯都不亮,若只是L2被短接,则L1还亮,所以电路中发生了断路,且AB两点之间的电压为零,AB两点到电源的部分发生了断路,BC两点之间的电压为6V,则BC两点到电源的部分是正常工作的,综上,是灯泡L2的灯丝断了。
故选C。
24.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,电路正常工作一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,两只电表的示数均保持不变,出现这种现象的可能原因是( )
A.灯断路 B.灯短路 C.灯断路 D.灯短路
【答案】C
【解析】由图可知,两只灯泡并联,电压表测量电源电压,电流表测量L1支路电流。
A.如果灯泡L1断路,电流表断路,电流表无示数,故A不符合题意;
B.如果灯泡L1短路,两个灯泡都不亮,电压表示数为零,电流表示数会增大,甚至被烧坏,故B不符合题意;
C.如果灯泡L2断路,L2不亮,电压表测量电源电压,电压表示数不变,L1亮,电流表示数不变,故C符合题意;
D.如果灯泡L2短路,电源被短路,两个灯泡都不亮,电流表和电压表的示数为零,故D不符合题意。故选C。
25. 如图,闭合开关,灯泡不亮,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V,若故障只有一个,则可能是( )
A. 电源没电 B. 开关断路
C. 灯泡断路 D. 灯泡短路
【答案】B
【解析】将M接电源“+”极,N接E,无示数,说明可能存在断路,且断路不在变阻器,N接F,无示数,说明断路灯泡也没断路,N接G,有示数,说明断路可能在开关,且电源有电,故ACD不符合题意,B符合题意。
26. 如图闭合开关后灯泡不亮,已经确定是由于灯泡的短路或断路引起。在不允许拆开电路的情况下,现用一个电压表和一个电流表及若干导线分别对故障进行判断,下列说法错误的是( )
A.把电流表接在a、b两点间,闭合开关。若电流表有示数,则说明灯泡断路
B.把电流表接在c、d两点间,断开开关。若电流表无示数,则说明灯泡短路
C.把电压表接在a、b两点间,闭合开关。若电压表有示数,则说明灯泡断路
D.把电压表接在b、d两点间,闭合开关。若电压表有示数,则说明灯泡短路
【答案】B
【解析】A.把电流表接在a、b两点间,闭合开关,若电流表有示数,电流表定值电阻组成通路,说明灯泡断路,故A正确,不符合题意;
B.把电流表接在c、d两点间,断开开关,若电流表无示数,说明灯泡断路,故B错误,符合题意;
C.把电压表接在a、b两点间,闭合开关,若电压表有示数,说明从电源正极经电压表、定值电阻到负极组成串联通路,说明灯泡断路,故C正确,不符合题意;
D.把电压表接在b、d两点间,闭合开关,若电压表有示数,说明从电源正极经电压表、定值电阻到负极组成串联通路,说明灯泡短路,故D正确,不符合题意。故选B。
五、电路作图问题
27. (22-23九年级上·山东临沂·期中)如图所示是未完成连接的实物电路,请用笔画线代替导线完成该电路连接。要求:两灯并联,开关S同时控制两灯,电流表测量干路电流,导线不能交叉。
【答案】如图所示
【解析】两灯并联,则电流的路径有两条;开关控制干路,开关接在干路上,电流表测量干路电流,电流表串联在干路上,实物连接如图所示:
28.请将图中的器材连线完整.要求:两灯串联,电压表只测L1灯两端的电压.
【答案】如图所示。
【解析】为了连线清晰,首先把两灯串联,然后和开关、电源连接起来。再把电压表和灯泡并联,注意电源、电压表正负接线柱。
29.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)如图所示电路,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯串联,电压表测量两端电压,导线不能交叉。
【答案】如图所示
【解析】要求两灯串联,所以两灯依次连接在电路中,电压表测L1两端电压,所以电压表并联在L1两端,电源由两节干电池串联组成,则电源电压为3V,所以电压表选择0~3V量程,故作图如下:
30.在如图所示电路中,用笔画线代替导线把电压表接入电路,使电压表测量小灯泡两端的电压。
【答案】如图所示
【解析】使电压表测量小灯泡L2两端的电压,则应将电压表并联在L2两端,因为电源为两节干电池,电源电压为3V,所以选择小量程,故连接如下图所示:
31. 下图是一位同学所连接的电路,他要测量小灯泡L2两端的电压。图中有一条导线接错了。
(1)请你找出这根接错的导线,在这根导线上打“×”(表示不要),并用笔重新画一根正确连接的导线,导线不要交叉;
(2)在下面的方框中画出正确接线的电路图。
【答案】如图所示
【解析】电压表测量小灯泡L2两端的电压,故电压表需要并联在小灯泡L2两端,故电压表正接线柱与灯泡左端的连线错误,电压表应该从小灯泡L2的左端进入。
32.根据图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】如图所示
【解析】电流从电源正极出发,经过电流表、灯泡L1、开关、灯泡L2,最后回到电源负极,电压表并联接在电流表和灯L1的两端,电路图如图所示:
33. (23-24九年级上·广西贺州·期末)根据如图所示的实物连接图,在虚线框内画出对应的电路图并标明元件符号。
【答案】如图所示
【解析】两个小灯串联,电流表测量电路中的电流,与电压表并联部分有:电流表、小灯L1、电流表。电路图如下:
34.(23-24九年级上·四川成都·期末)按照图甲所示电路图,用两根导线将图乙中实物电路补充完整,要求:①电压表选择正确的量程;②导线不得相交。
【答案】如图所示
【解析】由电路图可知,电路中电流从电源正极出发,从依次连接开关、L2、L1回到电源负极,其中电压表并联灯泡L1的两端;因为电源为两节干电池,其电压为3V,故电压表量程可选择0~3V,则在实物图中,将电压表负接线柱与电源负极连接,同时将电压表正接线柱与灯泡L1右侧接线柱连接起来,如图所示:
35.(23-24九年级上·四川广安·期中)根据电路图连接实物图。
【答案】如图所示
【解析】根据电路图可知,电流的路径只有一条,电流表和灯泡L1和灯泡L2串联。电流表测量电路中的电流,安全起见,电流表选用大量程。电压表测量灯泡L2两端电压,电源由两节干电池组成,所以电压表选用小量程,根据电路图连接实物图如下:
36.(23-24九年级上·广东茂名·期末)如图所示的电路中,甲、乙都是电表,要求填上合适的电表,闭合开关S后,两灯泡串联。
【答案】如图所示
【解析】由图可知,若甲为电流表则L2将被短路,故甲只能为电压表,若乙为电压表,则会使L2断路,所以只能为电流表。综上所述,两灯泡串联时,甲是电压表,乙是电流表。如图所示:
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