内容正文:
13.5 串、并联电路的特点(专题训练)【八大题型】
【考点1 探究串联电路和并联电路中电流的特点】 1
【考点2 串联电路的电流规律】 4
【考点3 并联电路的电流规律】 6
【考点4 探究串联电路和并联电路中电压的特点】 8
【考点5 串联电路的电压规律及应用】 11
【考点6 并联电路的电压规律及应用】 13
【考点7 电流表正常而电压表无示数时的故障】 14
【考点8 电压表有示数而电流表无示数时的故障】 15
【考点1 探究串联电路和并联电路中电流的特点】
1.小武和大富想探究两个灯泡并联时,干路电流的大小与各支路电流大小的关系,电路图如图甲所示,A、B、C三处均接入电流表。图乙是测量时连接的实物电路。
(1)小武发现大富在图乙的电路中有一根导线接错了,请在接错的导线处画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连接位置;
(2)大富改正错误后,读出A、B、C三处的电流表示数,记录在下表中,分析表中的数据,大富得到初步结论:两个灯泡并联时,干路电流Ic等于两支路电流IA、IB之和,且两支路电流大小相等。小武认为大富的结论不具普遍性,建议他 再进行多次实验。
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
0.24
0.24
0.48
2.小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图,电源电压不变。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了 ;
(2)他先将电流表接A处,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 ;(选填“短路”或“断路”)
(3)他在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律,这样存在的问题是 。
3.在“探究并联电路电流特点”的实验中,小华设计了如图所示的电路进行实验。
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
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)实验中,在A、B、C三处各接入一个电流表,并选择合适的量程。闭合开关,测得A、B、C三处的电流分别为、、;分析实验数据可得:在并联电路中,干路电流与各支路电流的关系是(用表头中的物理量符号写出关系式) ;
(3)小华在某次实验时,测得C处电流为0.30A,观察到A处电流表指针位置如图所示,则A处电流大小为 A,B处电流大小为 A。
4.在研究串、并联电路的电流特点时,小明同学进行了以下操作:
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.15
0.15
0.3
(1)连接电路时, 开关应处于 状态,使用时应将电流表与被测用电器 联在电路中,且使电流从电流表的 接线柱流入。
(2)如图乙中电流表测量的是通过灯 (选填“L1”或“L2”)的电流;
(3)如图丙所示,小明同学在探究“并联电路中电流的特点”时, 分别测出了A、B、C处的电流IA、IB、IC并记录下数据如表所示, 接下来应该采取的操作是 ; (选填对应字母上)
A.改变电流表的量程再测量 B.换其他电流表再测量
C.改变电源电压再测量 D.换用不同规格的小灯泡再测量
(4)最后, 小明可以得出的结论是: 在并联电路中, 干路中的电流等于各支路电流 。
5.探究并联电路电流规律的实验中。
(1)电流表应 连接在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表连接在图甲中的 点。
(2)请将图乙实物图补充完成,连接完成后电流表只测的电流 。
(3)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,原因是 。
(4)在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是 。在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为 A。为了使实验的结论更具有普遍性,应采用更换规格 的灯泡的方法进行实验。
(5)排除故障后,小组进行了三次实验,分别测出如表的数据:
0.18
0.20
0.18
0.20
0.24
0.16
0.38
0.44
0.34
由此可以初步得出并联电路的电流规律: (用表中符号表示)
【考点2 串联电路的电流规律】
6.如图所示是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。实验中某同学发现两个串联的小灯泡中,发光,不发光,造成其中不发光的原因可能是( )
A.通过小灯泡的电流比中的小 B.小灯泡的灯丝断了
C.小灯泡被短路了 D.小灯泡靠近负极
7.如图所示中电压表完全相同,其指针均指在刻度盘的中央,以下判断正确的是( )
A.R1两端的电压大于R2两端的电压 B.R1两端的电压等于R2两端的电压
C.通过R1的电流大于通过R2的电流 D.图中电压表和所测的电阻是串联
8.如图所示的电路,闭合开关后,灯比灯亮,下列关于A、B、C三处电流的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
9.在探究串联电路的电流规律时,按图甲连接好电路,闭合开关S后观察到电流表、的示数如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.串联电路中电流处处相等 B.电流表的示数为1.5A
C.电流表的示数比电流表的示数小 D.电流每流过一个灯泡都会减小一些
10.将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,则通过较亮灯泡的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过较暗灯泡的电流,判断依据是串联电路中电流 。
11.如图所示的电路,用两节新干电池串联做电源,闭合开关,电压表示数为1V,则灯泡L1两端的电压为
V,若两灯亮度不同,则通过L1的电流 (选填“不等于”或“等于”)通过L2的电流;开关断开时,电压表V的示数为 V。
12.2024年1月9日15时03分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将爱因斯坦探针科学卫星发射升空,发射任务获得圆满成功。如图是航天迷小明制作的火箭点火电路,使用时应先闭合定时开关,使点火器处于 状态,再闭合开关,进入定时状态;当定时开关断开时,点火器有电流通过进行点火,此时通过指示灯的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过点火器的电流。
13.如图所示的电路中,电源保持不变,当只闭合开关时,电流表的示数是,问:
(1)此时通过灯泡中的电流是多少安?
(2)当开关、、都闭合时,灯泡中的电流是,电流表的示数是,此时灯泡和中的电流各是多少安?
(3)当只闭合开关和时,电流表的示数是多少安?
【考点3 并联电路的电流规律】
14.在图甲所示的电路中A1的示数为1.2A,A2的示数如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.通过L1的电流为0.7A B.通过L1的电流为1.2A
C.通过L2的电流为1.2A D.通过L2的电流为2.5A
15.在如图所示的电路中,开关断开时电流表A的示数为1A;开关S闭合时电流表A的示数为1.4A,则此时通过电阻的电流为( )
A.1.6A B.1A C.0.6A D.0.4A
16.在图所示的电路中,电流表A1的示数是0.5A, 电流表A2示数是0.7A, 那么,电流表A 的示数应该是( )
A.1.2A B.0.5A C.0.7A D.0.2A
17.如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1、L2均发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( )
A.电流表测小灯泡L2的电流 B.小灯泡L2两端的电压比L1两端的电压大
C.若只断开S2,小灯泡L1将变亮 D.若只断开S2,电流表示数不变
18.如图的电路中,当闭合开关S时,电流表,,的示数分别是1.8A、0.9A、0.5A,则通过灯泡、的电流分别是 A和 A。
19.在如图甲所示的电路中,灯泡L1与灯泡L2是 联的,电流表A1测通过 的电流,电流表A2测 电流。S闭合后,电流表A1、A2示数分别如图乙中(a)、(b)所示,则通过L2的电流为 A,干路电流为 A。
20.如图甲所示电路中,当开关闭合,、断开时,灯泡、的连接方式是 ;当开关、闭合,断开时,两灯泡均发光,电流表、的指针偏转情况均如图乙所示,则电流表的示数为 ,通过的电流为 。
21.在如图电路中,电源电压保持不变。只闭合开关S,电流表示数为;同时闭合开关S、,流过的电流为。求:
(1)同时闭合开关S、时,两端的电压;
(2)同时闭合开关S、时,流过干路的电流;
(3)闭合开关S、断开时,电流表A的示数。
22.如图甲所示,、是两个完全相同的电流表,且均有0~0.6A和0~3A两个量程,闭合开关,两灯泡均发光,两电流表均有正常的示数,且指针偏转的角度相同如图乙。则
(1)干路电流是多少A?
(2)流过的电流是多少A?
(3)流过的电流是多少A?
【考点4 探究串联电路和并联电路中电压的特点】
23.小明和小华同学在“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。(电源为两节干电池)
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 ;连接电路时,开关应 ;实验中如果将电压表串联在电路中,闭合开关 (“会”、“不会”)损坏电压表;
(2)小明用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为、、,得到的数据如表所示,可得到串联电路的电压特点是:在串联电路中,电路两端的总电压 (选填“等于”或“不等于”)各部分电路两端电压之和;
1.4
1.4
2.8
(3)小明接下来换用了其他不同规格的小灯泡又进行了多次实验,他这样做的主要目的是 (选填序号)。
①寻找普遍规律 ②减小实验误差
24.在“探究串联电路中的电压关系”实验中:
(1)按要求设计了如图甲所示的电路图,请根据图甲将图乙实验电路连接完整 :
(2)连接电路时,开关应 ,实验时,灯和灯的规格应 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)闭合开关后,小芳发现灯均不发光,电压表有示数且大小接近,则电路中出现的故障可能是 (填或“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,正确测量灯泡两端的电压,电压表的示数如图丙所示,为 V;在测量灯泡两端的电压时,同学们为了节省时间,将图甲中电压表的A点上的接线改接在C点上,这样 (选填“可以”或“不可以”)测量出灯泡两端的电压?并说明理由 ;
(5)正确实验记录数据如下表所示。分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是_______(选填序号)。
实验次数
1
1.6
2.8
2
1.0
1.8
2.8
3
1.4
1.4
2.7
A.串联电路中,电流处处相等
B.串联电路中,各部分用电器两端的电压相等
C.串联电路中,电源两端的电压等于各部分用电器两端电压之和
25.小明和小芳在“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。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
(1)连接电路前,应将开关 (选填“闭合”或“断开”),此时小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 (选填“a”或“b”);
a.调零
b.将连接电压表正负接线柱的导线调换
(2)调整好后小明重新实验,闭合开关后,发现电压表有示数,L1亮、L2不亮,电路中发生故障的原因可能是 (选填“a”或“b”);
a.L2发生了短路
b.L2发生了断路
(3)排除故障后,他们完成了实验,并把数据记录在表丙中分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
实验结束后小明和小芳互相交流,小芳指出结论 (选填“①”或“②”)是错误的,她认为该多测几组实验数据,造成结论错误的原因可能是使用的灯泡规格 (选填“相同”或“不相同”)。
26.小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。
(1)下列说法正确的是 (选填字母序号)。
A.连接电路时,开关S处于闭合状态
B.正确测量完L1的电压后可以将电压表A接点连线转接至C接点,测量L2两端电压
C.以上操作方法都不对
(2)测量灯泡L1两端电压时,两灯突然都熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“断路”引起的,则发生故障的灯泡是 ,故障类型是 。
(3)该小组同学用电阻箱代替故障灯泡,继续进行实验,记录数据如表格所示:分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出符合探究目的的结论是 (选填字母序号)。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
第1次
0.8
2.0
2.8
第2次
1.0
1.8
2.8
第3次
1.4
1.4
2.7
A.灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大 B.串联电路电阻值越大的部分两端电压越大
C.串联电路中各处电流相等 D.串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和
【考点5 串联电路的电压规律及应用】
27.如图甲所示,当电路中的开关S闭合时,两电压表的指针位置均为图乙所示,则电阻和两端的电压分别为( )
A.1.2V,6V B.4.8V,1.2V C.6V,1.2V D.1.2V,4.8V
28.如图所示,电源电压恒为,电阻为,当开关闭合后,电压表的示数为,下列说法中正确的是 ( )
A.通过的电流为 B.通过的电流为
C.电路中电流为 D.的电阻为
29.如图甲所示的电路图,闭合开关S后,两个电压表的指针偏转均如图乙所示,则电阻、两端的电压分别为( )
A.1.8V;7.2V B.7.2V;1.8V C.1.8V;9V D.9V;1.8V
30.一节新干电池的电压为 伏,教室内日光灯、饮水机等用电器是 连接的(选填“串联”或“并联”),有一种节日彩灯上有55只相同的小彩灯串联接到家庭电路中,55只小灯泡都发光;那么,每只小灯泡两端的电压为 V。在使用过程中如果某一彩灯灯丝烧断的瞬间,则此瞬间该彩灯两端的电压为 V。
31.如图甲所示的电路中,如图乙所示电流表A1示数为 A,电流表A2指针位置与A1相同,则通过小灯泡L2的电流是 A。图丙的电路中是两个双量程(3V和15V)的电压表,若两电压表指针位置也相同,V1和V2两电压表示数之比为 ,则此时两灯L1、L2两端电压之比为 。
32.如图甲所示的电路中,电源由三节新干电池(每节均按1.5V计)串联组成。闭合开关后,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙所示,电压表V2指针如图丙所示。则:
(1)流过灯L1的电流是 A;
(2)L1和L2两端的电压分别是 V、 V。
33.在如图所示电路中,用标准的2节干电池作为电源。当闭合开关后,的示数为1V。求:
(1)的示数;
(2)两端的电压。
34.如图所示,电源电压为6V且保持不变,当闭合、断开时,电压表示数为4V,求:
(1)当、都断开时,两端电压、两端电压各是多少?
(2)当开关、都闭合时,电压表的示数为多少?
(3)当开关、都断开时,电压表的示数为多少?
【考点6 并联电路的电压规律及应用】
35.如图所示,在探究“并联电路电压关系”时,小明把规格不同的两个灯泡、接入电路中,用电压表测出两端电压及电源电压U,则它们之间的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
36.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
37.如图为电阻A和电阻B的图像,若将两电阻并联在电源电压为6V的电路中,则整个电路的总电流为 A;若将两电阻并联在电源电压为3V的电路中,则通过电阻A、B的电流之比为 。
38.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由闭合到断开时,电流表的示数将 ,电压表的示数将 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
39.如图甲所示的电路中,V1、V2是两只相同的电压表。当闭合开关S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。
(1)求灯泡 和 两端的电压及电源电压;
(2)若将灯泡和改接为如图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关S后,灯泡 和都发光,此时电流表的示数为1.5 A,电流表的示数为1.2A,求此时通过灯泡的电流及灯泡两端的电压;
(3)在如图丙所示的电路中,若灯泡 的灯丝突然断了,则电流表的示数分别是多少?
【考点7 电流表正常而电压表无示数时的故障】
40.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后观察到电压表V的示数为0。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,现在电路中再串联一个电流表,则( )
A.若电流表示数不为0,故障一定是R1断路 B.若电流表示数不为0,故障一定是R2短路
C.若电流表示数为0,故障一定是R2断路 D.若电流表示数为0,故障一定是R2短路
41.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L1短路
C.灯泡L2断路 D.灯泡L2短路
【考点8 电压表有示数而电流表无示数时的故障】
42.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合时,发现只有两个电表的指针发生了偏转,电路中的灯泡有一个出现了故障,则可能是( )
A.当电流表A的示数为零时,灯泡被短路
B.当电流表A的示数为零时,灯泡断路
C.当电压表的示数为零时,灯泡被短路
D.当电压表的示数为零时,灯泡断路
43.如图所示,当开关闭合时,灯泡不亮,下列分析中正确的是( )
①若电压表没有示数,而电流表有示数,这可能是灯泡短路造成的
②若电压表有示数,而电流表没有示数,这可能是灯泡断路造成的
③若电压表和电流表都没有示数,这可能是滑动变阻器断路造成的
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
44.在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻、的阻值均为,开关S断开时,电压表示数;闭合开关S,观察到电流表示数变大,已知电路中存在一处故障,且只发生在电阻、上。根据以上信息写出闭合开关S后电压表和电流表的示数及对应的故障 。
45.在如图所示的电路中,电源电压为6伏保持不变。开关S从断开到闭合,电压表和电流表的示数均不变,若电路中仅有一处故障且只发生在电阻R1、R2上,请根据相关信息,写出电压表和电流表的示数及相对应的故障。
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13.5 串、并联电路的特点(专题训练)【八大题型】
【考点1 探究串联电路和并联电路中电流的特点】 1
【考点2 串联电路的电流规律】 6
【考点3 并联电路的电流规律】 10
【考点4 探究串联电路和并联电路中电压的特点】 14
【考点5 串联电路的电压规律及应用】 19
【考点6 并联电路的电压规律及应用】 23
【考点7 电流表正常而电压表无示数时的故障】 25
【考点8 电压表有示数而电流表无示数时的故障】 26
【考点1 探究串联电路和并联电路中电流的特点】
1.小武和大富想探究两个灯泡并联时,干路电流的大小与各支路电流大小的关系,电路图如图甲所示,A、B、C三处均接入电流表。图乙是测量时连接的实物电路。
(1)小武发现大富在图乙的电路中有一根导线接错了,请在接错的导线处画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连接位置;
(2)大富改正错误后,读出A、B、C三处的电流表示数,记录在下表中,分析表中的数据,大富得到初步结论:两个灯泡并联时,干路电流Ic等于两支路电流IA、IB之和,且两支路电流大小相等。小武认为大富的结论不具普遍性,建议他 再进行多次实验。
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
0.24
0.24
0.48
【答案】(1)见解析
(2)更换规格不同的灯泡多次实验
【详解】(1)乙图中,左边的两电流表串联,都测L1的电流,且电流从左下电流表负接线柱流入了,电流应从左下电流表正接线柱流入,且与灯L2串联,从而使三个电流表分别测干路电流和两条支路电流,改正实物连接图如下:
(2)为了找到并联电路电流的普遍规律,避免结论的偶然性,实验中应该选用规格不同的灯泡多次实验。
2.小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图,电源电压不变。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了 ;
(2)他先将电流表接A处,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 ;(选填“短路”或“断路”)
(3)他在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律,这样存在的问题是 。
【答案】(1)断开开关
(2)断路
(3) 电流表正负接线柱接反了 0.24
(4)实验次数少结论不具有普遍性
【详解】(1)在连接电路时,为了保护电路,应该断开开关。刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,说明在连接电路时,他忘了断开开关。
(2)灯L2发光,说明干路和L2所在支路是通路;灯L1不发光且电流表的示数为零,若L1短路,会造成电源短路,L2也不会发光,所以电路可能存在的故障是L1断路。
(3)[1]从图乙可知,电流表指针发生了反向偏转,出现这种现象的原因是电流表的正负接线柱接反了。
[2]由图丙可知,电流表使用的是0-0.6A量程,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.24A。
(4)只进行了一次实验,测出一组数据就得出结论,这样得出的结论具有偶然性,不具有普遍性。应该换用不同规格的灯泡进行多次实验,得到多组数据,再总结规律。
3.在“探究并联电路电流特点”的实验中,小华设计了如图所示的电路进行实验。
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
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)实验中,在A、B、C三处各接入一个电流表,并选择合适的量程。闭合开关,测得A、B、C三处的电流分别为、、;分析实验数据可得:在并联电路中,干路电流与各支路电流的关系是(用表头中的物理量符号写出关系式) ;
(3)小华在某次实验时,测得C处电流为0.30A,观察到A处电流表指针位置如图所示,则A处电流大小为 A,B处电流大小为 A。
【答案】(1)断开
(2)
(3) 0.8 0.5
【详解】(1)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)分析实验数据,第一次实验:
第二次实验:
第三次实验:
故在并联电路中,干路电流与各支路电流的关系是
(3)[1]处电流为干路电流,干路电流大于支路电流,小华在某次实验时,测得处电流为,观察到A处电流表指针位置如图所示,则电流表选用大量程,分度值为,则处电流大小为。
[2]根据并联电路电流的规律,处电流大小为
4.在研究串、并联电路的电流特点时,小明同学进行了以下操作:
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.15
0.15
0.3
(1)连接电路时, 开关应处于 状态,使用时应将电流表与被测用电器 联在电路中,且使电流从电流表的 接线柱流入。
(2)如图乙中电流表测量的是通过灯 (选填“L1”或“L2”)的电流;
(3)如图丙所示,小明同学在探究“并联电路中电流的特点”时, 分别测出了A、B、C处的电流IA、IB、IC并记录下数据如表所示, 接下来应该采取的操作是 ; (选填对应字母上)
A.改变电流表的量程再测量 B.换其他电流表再测量
C.改变电源电压再测量 D.换用不同规格的小灯泡再测量
(4)最后, 小明可以得出的结论是: 在并联电路中, 干路中的电流等于各支路电流 。
【答案】(1) 断开 串 正 (2)L1 (3)D (4)之和
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
[2][3]根据电流表使用规则可知,应将电流表与被测用电器串联在电路中,且使电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出。
(2)图乙中L1与L2并联,电流表串联在L1支路,测量的是通过灯L1的电流。
(3)根据一组数据得出的结论有偶然性,为得出普遍结论,实验时应采用不同规格的灯泡进行多次实验,故接下来应该采取的操作是换用不同规格的小灯泡再测量,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(4)由表中数据可知,C处电流等于A处电流与B处电流之和,故小明可以得出的结论是:在并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和。
5.探究并联电路电流规律的实验中。
(1)电流表应 连接在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表连接在图甲中的 点。
(2)请将图乙实物图补充完成,连接完成后电流表只测的电流 。
(3)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,原因是 。
(4)在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是 。在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为 A。为了使实验的结论更具有普遍性,应采用更换规格 的灯泡的方法进行实验。
(5)排除故障后,小组进行了三次实验,分别测出如表的数据:
0.18
0.20
0.18
0.20
0.24
0.16
0.38
0.44
0.34
由此可以初步得出并联电路的电流规律: (用表中符号表示)
【答案】(1) 串联 C (2) (3)连接电路时开关没有断开
(4)电流表的正负接线柱接反 不同
(5)
【详解】(1)[1][2]电流表相当于导线,在使用时应串联接入电路,如图甲,电流会合点至电源负极为干路,甲图中点在干路上,则要测量干路电流,电流表应接在甲图中的点。
(2)连接电流表后只测灯泡的电流,说明电流表在支路上,如图所示:
(3)连接电路时开关没有断开。
(4)[1]图丙中,在测量A处的电流时,电流表指针反向偏转,A处有电流,原因是电流从负接线柱流入、正接线柱流出,导致指针反向摆动,所以是因为电流表的正负接线柱接反了。
[2]图丁中,电流表选用“”量程,分度值为,指针指向,故示数为。
[3]为使实验结论更具普遍性,应更换不同规格的灯泡,多次实验验证规律,从而避免“实验用灯泡规格相同”带来的偶然性。
(5)分析表格数据可知通过两条支路电流的和等于干路电流,即。
【考点2 串联电路的电流规律】
6.如图所示是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。实验中某同学发现两个串联的小灯泡中,发光,不发光,造成其中不发光的原因可能是( )
A.通过小灯泡的电流比中的小 B.小灯泡的灯丝断了
C.小灯泡被短路了 D.小灯泡靠近负极
【答案】C
【详解】A.在串联电路中,电流处处相等,若L2发光、L1不发光,不可能是因为流过L1的电流比L2中的小,故A错误;
B.若L1灯丝断了,整个串联电路断路,L2也不会发光,故B错误;
C.若L1被短路,电流会绕过L1,使L1无电流通过而不发光,但L2仍能正常通电发光,故C正确;
D.串联电路中,小灯泡在电路中所处位置对其发光与否没有影响,故D错误。
故选C。
7.如图所示中电压表完全相同,其指针均指在刻度盘的中央,以下判断正确的是( )
A.R1两端的电压大于R2两端的电压 B.R1两端的电压等于R2两端的电压
C.通过R1的电流大于通过R2的电流 D.图中电压表和所测的电阻是串联
【答案】A
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,左右两电压表分别测R1、R2两端的电压;
AB.因两电压表的指针位置相同,但R1两端电压表的量程比R2两端电压表的量程大,所以R1两端的电压大于R2两端的电压,故A正确,B错误;
C.串联电路中,电流处处相等,因R1与R2串联,所以通过R1的电流等于通过R2的电流,故C错误;
D.电压表的使用规则是与被测用电器并联,所以图中电压表和所测的电阻是并联的,故D错误。
故选A。
8.如图所示的电路,闭合开关后,灯比灯亮,下列关于A、B、C三处电流的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由图知,两只灯泡组成的电路只有一个路径,所以是串联;在串联电路中,电流处处相等,因此A、B、C三个位置的电流IA、IB、IC的大小关系是IA=IB=IC
故C正确,ABD错误。
故选C。
9.在探究串联电路的电流规律时,按图甲连接好电路,闭合开关S后观察到电流表、的示数如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.串联电路中电流处处相等
B.电流表的示数为1.5A
C.电流表的示数比电流表的示数小
D.电流每流过一个灯泡都会减小一些
【答案】A
【详解】由图甲可知,两灯泡和两个电流表串联,图乙中电流表使用的是0−3A量程,分度值为0.1A,其示数为0.3A;图丙中电流表使用的是0−0.6A量程,分度值为0.02A,其示数为0.3A。即电流表和电流表示数相等。
A.根据串联电路电流的特点可知串联电路中电流处处相等,故A正确;
B.电流表的示数为0.3A,不是1.5A,故B错误;
C.电流表和的示数都是0.3A,两者示数相等,故C错误;
D.在串联电路中电流处处相等,电流不会每流过一个灯泡就减小一些,故D错误。
故选A。
10.将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,则通过较亮灯泡的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过较暗灯泡的电流,判断依据是串联电路中电流 。
【答案】
等于
处处相等
【详解】[1][2]在串联电路中,电流的路径只有一条,电流依次通过每个元件,不会分流。根据串联电路的基本特性可知电流处处相等,无论灯泡的亮度如何,通过它们的电流大小是相同的。
11.如图所示的电路,用两节新干电池串联做电源,闭合开关,电压表示数为1V,则灯泡L1两端的电压为 V,若两灯亮度不同,则通过L1的电流 (选填“不等于”或“等于”)通过L2的电流;开关断开时,电压表V的示数为 V。
【答案】 2 等于 3
【详解】[1]已知电源是由两节新干电池串联组成,电源电压为3V,如图,两灯串联,电压表测L2两端电压,闭合开关,电压表示数为1V,则灯泡L2两端的电压为1V,由串联电压规律可知,灯泡L1两端的电压为
[2]根据串联电路电流规律可知,通过两灯泡的电流相等。
[3]断开开关,电压表与L1串联在电路中,电压表测电源电压,电压表示数为3V。
12.2024年1月9日15时03分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将爱因斯坦探针科学卫星发射升空,发射任务获得圆满成功。如图是航天迷小明制作的火箭点火电路,使用时应先闭合定时开关,使点火器处于 状态,再闭合开关,进入定时状态;当定时开关断开时,点火器有电流通过进行点火,此时通过指示灯的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过点火器的电流。
【答案】 短路 等于
【详解】[1]据图可知,定时开关与点火器并联,定时开关相当于导线,当闭合定时开关时,点火器处于短路状态。
[2]当定时开关断开时,电路为指示灯和点火器串联,根据串联电流规律可知,通过指示灯的电流等于通过点火器的电流。
13.如图所示的电路中,电源保持不变,当只闭合开关时,电流表的示数是,问:
(1)此时通过灯泡中的电流是多少安?
(2)当开关、、都闭合时,灯泡中的电流是,电流表的示数是,此时灯泡和中的电流各是多少安?
(3)当只闭合开关和时,电流表的示数是多少安?
【答案】(1) (2), (3)
【详解】(1)当只闭合开关S1时,灯泡L1、L3串联,如下图所示,电流处处相等,通过灯泡 L3中的电流等于电流表的示数,大小为0.3A。
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L1短路,灯泡L1中的电流I1=0A。灯泡L2、L3并联,如下图所示,电流表测量干路电流,灯泡L2中的电流。电流表A的示数是1.4A,即干路电流I=1.4A,灯泡L3中的电流
(3)由(1)中图可知,灯泡L1、L3串联在电源两端,通过的电流为0.3A;由(2)中图可知,灯泡L2接在电源两端,通过的电流为0.8A;电源不变,当只闭合开关S1和S2时,灯泡L1、L3串联后再与灯泡L2并联,如下图所示,此时电流表A测量干路的电流,干路电流为 0.3 A+0.8A=1.1A。
【考点3 并联电路的电流规律】
14.在图甲所示的电路中A1的示数为1.2A,A2的示数如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.通过L1的电流为0.7A B.通过L1的电流为1.2A
C.通过L2的电流为1.2A D.通过L2的电流为2.5A
【答案】A
【详解】由实物图可知,两个灯泡是并联的,测干路电流,测灯泡的电流。的示数为;由并联电流规律可知,使用小量程,分度值是0.02A,示数是,所以通过的电流为。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和。所以的电流为,故A正确,BCD错误。
故选 A。
15.在如图所示的电路中,开关断开时电流表A的示数为1A;开关S闭合时电流表A的示数为1.4A,则此时通过电阻的电流为( )
A.1.6A B.1A C.0.6A D.0.4A
【答案】D
【详解】开关断开时,电路中仅有一个电阻R2与电源相连,电流表读数为1A,当开关S闭合后,R1与R2并联,总电流增大到1.4A。根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和,故可得通过R1的电流为I1 =I − I2= 1.4A − 1A = 0.4A
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
16.在图所示的电路中,电流表A1的示数是0.5A, 电流表A2示数是0.7A, 那么,电流表A 的示数应该是( )
A.1.2A B.0.5A C.0.7A D.0.2A
【答案】A
【详解】如图所示的电路图,灯L1和L2并联,电流表A1测灯L1的电流,电流表A2测灯L2的电流,电流表A测干路电流,根据并联电路中,干路电流等于各支路电流之和可得,干路电流即电流表A的示数为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17.如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1、L2均发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( )
A.电流表测小灯泡L2的电流
B.小灯泡L2两端的电压比L1两端的电压大
C.若只断开S2,小灯泡L1将变亮
D.若只断开S2,电流表示数不变
【答案】D
【详解】A.由图可知,闭合开关S1、S2时,两灯泡并联,电压表测量电源电压,电流表A测量小灯泡L1的电流,开关S1控制整个电路。开关S2只控制小灯泡L2,故A错误;
B.并联电路各支路两端的电压相等,小灯泡L2两端的电压与L1两端的电压一样大,故B错误;
CD.由于并联电路各支路互不影响,因此,若只断开S2,L1亮度不变,通过小灯泡L1的电流不变,电流表的示数不变,故C错误,D正确。
故选D。
18.如图的电路中,当闭合开关S时,电流表,,的示数分别是1.8A、0.9A、0.5A,则通过灯泡、的电流分别是 A和 A。
【答案】 0.9 0.4
【详解】闭合开关,三盏灯泡是并联的,如下图所示,红色是灯泡L1的电流路径,绿色是灯泡L₂的电流路径,蓝色是灯泡L₃的电流路径,电流表A1测量L1、L2和L3的总电流,A2测量L2和L3的总电流,A3测量L3的电流,所以通过L3的电流
通过L2的电流
通过L1的电流
19.在如图甲所示的电路中,灯泡L1与灯泡L2是 联的,电流表A1测通过 的电流,电流表A2测 电流。S闭合后,电流表A1、A2示数分别如图乙中(a)、(b)所示,则通过L2的电流为 A,干路电流为 A。
【答案】 并 L1 干路 0.24 0.6
【详解】[1]由图甲可知,电流分别通过灯泡L1、灯泡L2,说明灯泡L1与灯泡L2并联。
[2]电流表A1在L1的支路上,测通过L1的电流。
[3]电流表A2在干路上,测干路电流。
[4][5]由图乙中(a)、(b)可知,电流表A1的偏转角度大于A2的偏转角度,并联电路中干路电流最大,则电流表A1、A2的量程分别选用0~0.6A、0~3A,分度值分别为0.02A、0.1A,示数分别为0.36A、0.6A,则L1的电流、干路电流分别为0.36A、0.6A,由并联电路电流特点得,通过L2的电流为
20.如图甲所示电路中,当开关闭合,、断开时,灯泡、的连接方式是 ;当开关、闭合,断开时,两灯泡均发光,电流表、的指针偏转情况均如图乙所示,则电流表的示数为 ,通过的电流为 。
【答案】 串联 1 0.2
【详解】[1]图甲所示电路中,当开关闭合,、断开时,电流经A1、L1、S3、L2、A2回到电源负极,灯泡、的连接方式是串联。
[2][3]当开关S1、S2闭合,S3断开时,两灯并联,电流表 A1在干路上,测的是干路电流,电流表A2在L2所在的支路上,测的是通过L2的电流;而两个电流表的指针位置均如图乙所示,所以电流表A1使用0~3A量程,示数为1A,即干路电流;电流表A2使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,即通过灯L2的电流;根据并联电路电流特点可得,通过灯L1的电流为
21.在如图电路中,电源电压保持不变。只闭合开关S,电流表示数为;同时闭合开关S、,流过的电流为。求:
(1)同时闭合开关S、时,两端的电压;
(2)同时闭合开关S、时,流过干路的电流;
(3)闭合开关S、断开时,电流表A的示数。
【详解】(1)同时闭合开关、时,两灯并联,两端的电压等于电源电压,为。
(2)只闭合开关,电路为只有灯泡的简单电路,通过的电流为;同时闭合开关、,两灯并联,因为并联电路各支路之间电流互不影响,所以此时通过的电流仍为,由题知,流过的电流为,所以,通过干路的电流为
(3)只闭合开关,断开时,电路为只有灯泡的简单电路,通过的电流为;又因为电流表和电流表串联在电路中,所以电流表的示数等于电流表的示数为。
22.如图甲所示,、是两个完全相同的电流表,且均有0~0.6A和0~3A两个量程,闭合开关,两灯泡均发光,两电流表均有正常的示数,且指针偏转的角度相同如图乙。则
(1)干路电流是多少A?
(2)流过的电流是多少A?
(3)流过的电流是多少A?
【详解】(1)由电路图可知,L1、L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L1的电流,且指针偏转角度相同。而并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以由图示可知,电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.6A,则干路电流为1.6A。
(2)电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.32A,则通过灯泡L1的电流为0.32A。
(3)由并联电路电流规律可得通过L2的电流I2=I-I1=1.6A-0.32A=1.28A
【考点4 探究串联电路和并联电路中电压的特点】
23.小明和小华同学在“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。(电源为两节干电池)
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 ;连接电路时,开关应 ;实验中如果将电压表串联在电路中,闭合开关 (“会”、“不会”)损坏电压表;
(2)小明用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为、、,得到的数据如表所示,可得到串联电路的电压特点是:在串联电路中,电路两端的总电压 (选填“等于”或“不等于”)各部分电路两端电压之和;
1.4
1.4
2.8
(3)小明接下来换用了其他不同规格的小灯泡又进行了多次实验,他这样做的主要目的是 (选填序号)。
①寻找普遍规律 ②减小实验误差
【答案】(1) 调零 断开 不会 (2)等于 (3)①
【详解】(1)[1]由图乙可知,连接电路前,发现电压表指针没有指在零刻度线上,则应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上。
[2]为保护电路,在连接实物电路时开关要断开。
[3]电压表串联在电路中,相当于电压表所在处断路,此时电压表测量电源电压,只要电源电压不超过电压表所选的量程,电压表不会损坏。本实验中所用电源是两节干电池串联组成,电源电压为3V,没有超过电压表的量程,所以电压表不会损坏。
(2)由表中实验数据可知UAC=2.8V=UAB+UBC=1.4V+1.4V
所以,串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。
(3)由实验数据可知,只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性,换用其他规格不同的小灯泡进行多次实验,这样做的主要目的是寻找普遍规律。故①符合题意,②不符合题意。
故选①。
24.在“探究串联电路中的电压关系”实验中:
(1)按要求设计了如图甲所示的电路图,请根据图甲将图乙实验电路连接完整 :
(2)连接电路时,开关应 ,实验时,灯和灯的规格应 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)闭合开关后,小芳发现灯均不发光,电压表有示数且大小接近,则电路中出现的故障可能是 (填或“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,正确测量灯泡两端的电压,电压表的示数如图丙所示,为 V;在测量灯泡两端的电压时,同学们为了节省时间,将图甲中电压表的A点上的接线改接在C点上,这样 (选填“可以”或“不可以”)测量出灯泡两端的电压?并说明理由 ;
(5)正确实验记录数据如下表所示。分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是_______(选填序号)。
实验次数
1
1.6
2.8
2
1.0
1.8
2.8
3
1.4
1.4
2.7
A.串联电路中,电流处处相等
B.串联电路中,各部分用电器两端的电压相等
C.串联电路中,电源两端的电压等于各部分用电器两端电压之和
【答案】(1)
(2) 断开 不相同
(3)L1断路
(4) 1.2 不可以 电压表的正、负接线柱接反了
(5)C
【详解】(1)如图甲所示的电路图,两灯串联,电压表测L1两端的电压,因电源电压为两节干电池,约为3V,故电压表选用小量程与灯L1并联,如图所示
(2)[1]为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]为了避免偶然性,使实验结论更具有普遍性,实验时,灯L1和灯L2的规格应不相同。
(3)闭合开关后,小芳发现两灯都不发光,说明电路中有断路或两个灯泡都短路,由于只有一处故障,故电路故障为断路;电压表有示数且大小接近3V,说明电压表两端与电源接通,故电路故障为与电压表并联的灯泡L1断路。
(4)[1]电压表的示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.2V。
[2][3]已测出灯泡L1两端的电压,则与A相连的为电压表正接线柱,与B相连的为电压表的负接线柱;在测量灯泡灯泡L2两端的电压时,将图甲中电压表的A接线改接在C点上,这样不可以测量出灯泡L2两端的电压,因为改接后电压表正、负接线柱接反。
(5)分析表中实验数据,UAC(总电压)在误差允许范围内等于UAB(L1两端电压)与UBC(L2两端电压)之和,所以可得出的结论是:串联电路中,电源两端的电压等于各部分用电器两端电压之和,故C符合题意。
故选C。
25.小明和小芳在“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。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
(1)连接电路前,应将开关 (选填“闭合”或“断开”),此时小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 (选填“a”或“b”);
a.调零
b.将连接电压表正负接线柱的导线调换
(2)调整好后小明重新实验,闭合开关后,发现电压表有示数,L1亮、L2不亮,电路中发生故障的原因可能是 (选填“a”或“b”);
a.L2发生了短路
b.L2发生了断路
(3)排除故障后,他们完成了实验,并把数据记录在表丙中分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
实验结束后小明和小芳互相交流,小芳指出结论 (选填“①”或“②”)是错误的,她认为该多测几组实验数据,造成结论错误的原因可能是使用的灯泡规格 (选填“相同”或“不相同”)。
【答案】(1) 断开 a
(2)a
(3) ② 相同
【详解】(1)[1]连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
[2]由图乙知,连接电路前,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,则应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上,故a符合题意,b不符合题意。
故选a。
(2)开关闭合,灯L1亮,灯L2不亮,说明电路为通路;而电压表有示数,说明与电压表并联以外的灯泡发生短路,因此灯L2短路,故a符合题意,b不符合题意。
故选a。
(3)[1]在串联电路中,只有当两个灯泡的规格相同时,它们两端的电压才相等。而一般情况下,串联电路中各部分电路两端电压不一定相等,所以结论②是错误的。
[2]由实验数据可知UAB=UBC=1.4V
造成结论②错误的原因可能是使用的灯泡规格相同,导致两个灯泡两端的电压相等,从而得出了错误的普遍结论。为了使实验结论更具有普遍性,应该多测几组不同规格灯泡的实验数据。
26.小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。
(1)下列说法正确的是 (选填字母序号)。
A.连接电路时,开关S处于闭合状态
B.正确测量完L1的电压后可以将电压表A接点连线转接至C接点,测量L2两端电压
C.以上操作方法都不对
(2)测量灯泡L1两端电压时,两灯突然都熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“断路”引起的,则发生故障的灯泡是 ,故障类型是 。
(3)该小组同学用电阻箱代替故障灯泡,继续进行实验,记录数据如表格所示:分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出符合探究目的的结论是 (选填字母序号)。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
第1次
0.8
2.0
2.8
第2次
1.0
1.8
2.8
第3次
1.4
1.4
2.7
A.灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大
B.串联电路电阻值越大的部分两端电压越大
C.串联电路中各处电流相等
D.串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和
【答案】(1)C (2)L2 断路 (3)D
【详解】(1)A.连接电路时,为了保护电路,开关S处于断开状态,故A错误;
B.测量完L1两端的电压后,在测量L2两端的电压时,将电压表A接点连线转接至C接点,这样导致电压表正、负接线柱接反,不能测量出L2两端电压,故B错误;
C.以上操作方法都不对,故C正确;
故选C。
(2)[1][2]两灯泡都熄灭,可能是某个灯泡断路或两个灯泡都短路,由题意知故障可能是由某只灯泡“短路”或“断路”引起的,所以应该是一个灯泡断路,由于电压表的示数为零,说明电压表与电源的两端没有接通,所以故障为灯泡L2断路。
(3)分析表格数据,在误差允许的范围内,比较AB间、BC间、AC间的电压可得:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。该电路中,无法得出灯泡的电阻以及通过灯泡的电流,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【考点5 串联电路的电压规律及应用】
27.如图甲所示,当电路中的开关S闭合时,两电压表的指针位置均为图乙所示,则电阻和两端的电压分别为( )
A.1.2V,6V B.4.8V,1.2V C.6V,1.2V D.1.2V,4.8V
【答案】B
【详解】闭合开关,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量的是R2两端的电压,两电压表的指针位置均为图乙所示,根据串联电路的电压特点可知电压表V1的示数大于电压表V2的示数,故电压表V1选的是0~15V的量程,分度值为0.5V,根据指针位置,电压表V1读数为6V;电压表V2选的是0~3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,电压表读数为1.2V,则电阻R2两端的电压为1.2V,根据串联电路的电压特点可知电阻R1两端的电压U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V,故B正确,ACD错误。
故选B。
28.如图所示,电源电压恒为,电阻为,当开关闭合后,电压表的示数为,下列说法中正确的是 ( )
A.通过的电流为 B.通过的电流为
C.电路中电流为 D.的电阻为
【答案】C
【详解】ABC.由电路图知,两个电阻串联在电路中,电压表测R2两端的电压。闭合开关后,R1两端的电压U1=U-U2=12V-8V=4V
则电路中的电流,也即通过R1的电流
串联电路电流处处相等,所以通过R2的电流为0.2A,电路中的电流为0.2A,故C正确,AB错误;
D.R2的电阻为
故D错误。
故选C。
29.如图甲所示的电路图,闭合开关S后,两个电压表的指针偏转均如图乙所示,则电阻、两端的电压分别为( )
A.1.8V;7.2V B.7.2V;1.8V C.1.8V;9V D.9V;1.8V
【答案】B
【详解】如图,电阻R1与R2串联,电压表V1测量电源电压,V2测R2两端的电压,闭合开关S后,两个电压表的指针偏转角度相同;由于V1的示数大于V2的示数,V1选用大量程,分度值为0.5V,读数为9V;V2选用小量程,分度值为0.1V,读数为1.8V;电阻两端的电压为1.8V,两端的电压为
由分析可知,电阻、两端的电压分别为7.2V、1.8V,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
30.一节新干电池的电压为 伏,教室内日光灯、饮水机等用电器是 连接的(选填“串联”或“并联”),有一种节日彩灯上有55只相同的小彩灯串联接到家庭电路中,55只小灯泡都发光;那么,每只小灯泡两端的电压为 V。在使用过程中如果某一彩灯灯丝烧断的瞬间,则此瞬间该彩灯两端的电压为 V。
【答案】 1.5 并联 4 220
【详解】[1]根据生活实际可知,一节新干电池的电压为1.5V。
[2]教室内日光灯、饮水机等用电器能各自工作,互不影响,它们是并联在电路中的。
[3]家庭电路电压为220V,串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和,而55只灯泡相同,所以每只灯泡两端电压相等,大小为
[4]串联电路中,其中一个灯泡灯丝烧断的瞬间,它两端的电压等于电源电压220V。
31.如图甲所示的电路中,如图乙所示电流表A1示数为 A,电流表A2指针位置与A1相同,则通过小灯泡L2的电流是 A。图丙的电路中是两个双量程(3V和15V)的电压表,若两电压表指针位置也相同,V1和V2两电压表示数之比为 ,则此时两灯L1、L2两端电压之比为 。
【答案】 0.3 1.2 5:1 1:4
【详解】[1][2]由图甲所示电路可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路电流,电流表A1是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。
电流表A2测干路电流,电流表A2指针位置与A1相同,因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,故电流表A2是0~3A的量程,分度值为0.1A,示数1.5A,根据并联电路的电流关系可知,通过L2的电流I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A
[3][4]图丙的电路中两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压。根据串联电路的电压特点知,电压表V1示数大于V2示数,而两电压表指针位置相同,V1和V2两电压表示数之比为U∶U1=5∶1
根据串联电路的电压特点可知此时两灯L1、L2两端电压之比为
32.如图甲所示的电路中,电源由三节新干电池(每节均按1.5V计)串联组成。闭合开关后,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙所示,电压表V2指针如图丙所示。则:
(1)流过灯L1的电流是 A;
(2)L1和L2两端的电压分别是 V、 V。
【答案】 0.24 3.3 1.2
【详解】[1]闭合开关,两灯泡串联接入电路,电流表测通过电路的电流,由乙图可知,电流表接入电路的量程为0~0.6 A,分度值为0.02A,示数为0.24A,由于串联电路各处电流相等,所以流过灯L1和L2的电流都是0.24 A。
[2][3]电源由三节新干电池串联组成,所以电源电压
电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L2两端的电压,所以灯泡L2两端的电压小于电源电压4.5V,则图丙中电压表V2接入电路的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.2V,灯泡L2两端的电压为1.2V;由串联电路总电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端的电压
L1和L2两端的电压分别是3.3V和1.2V。
33.在如图所示电路中,用标准的2节干电池作为电源。当闭合开关后,的示数为1V。求:
(1)的示数;
(2)两端的电压。
【详解】(1)闭合开关,两灯串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量L2两端的电压。用标准的2节干电池作为电源,每节干电池的电压为1.5V,两节干电池的总电压为 U = 1.5V+1.5V=3V
故V1的示数为3V。
(2)当闭合开关后,V2的示数为1V,则L2两端的电压
根据串联电路的电压规律,则两端的电压
34.如图所示,电源电压为6V且保持不变,当闭合、断开时,电压表示数为4V,求:
(1)当、都断开时,两端电压、两端电压各是多少?
(2)当开关、都闭合时,电压表的示数为多少?
(3)当开关、都断开时,电压表的示数为多少?
【详解】(1)当S1闭合、S2断开时,L1、L2串联,电压表测L1两端电压,示数为4V,L2两端电压
当S1、S2都断开时,L1、L2串联,与S1闭合、S2断开时的连接方式相同,所以L1两端电压仍为。L2两端电压为。
(2)当S1、S2都闭合时,L2被短路,只有L1接入电路,电压表测L1两端电压,L1两端电压等于电源电压,所以电压表示数为6V。
(3)当S1、S2都断开时,L1、L2串联,电压表不接入,示数为0。
【考点6 并联电路的电压规律及应用】
35.如图所示,在探究“并联电路电压关系”时,小明把规格不同的两个灯泡、接入电路中,用电压表测出两端电压及电源电压U,则它们之间的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由图可知,两灯泡并联,并联电路中电压的规律是:并联电路中各支路两端电压相等,且都等于电源电压。虽然灯泡阻值不等,但是并联电路中各支路两端的电压相等,则有U=U1=U2,故A正确,BCD错误。
故选A。
36.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。
37.如图为电阻A和电阻B的图像,若将两电阻并联在电源电压为6V的电路中,则整个电路的总电流为 A;若将两电阻并联在电源电压为3V的电路中,则通过电阻A、B的电流之比为 。
【答案】 0.9
【详解】[1]若将两电阻并联在电源电压为6V的电路中,并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,由图像可知,通过B的电流为0.4A,通过A的电流为0.5A,整个电路的总电流为
[2]若将两电阻并联在电源电压为3V的电路中,则电阻A、B两端的电压都为3V,由图像可知,通过A的电流为0.4A,通过B的电流为0.2A,则通过电阻A、B的电流之比为2∶1。
38.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由闭合到断开时,电流表的示数将 ,电压表的示数将 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 变小 不变
【详解】[1]S闭合,R1与R2并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压;S断开时,此时为只有R2的简单电路,电流表测量R2的电流,电压表测量电源电压。由于电源电压不变,并联电路中各支路独立工作、互不影响,故R2的支路电流I2始终不变,但开关断开后,R1的支路电流I1变为零,因此干路电流从I1+I2变为I2,即干路电流变小,所以电流表的示数变小。
[2]电压表并联在电源两端,测量的是电源电压。由于电源电压保持不变,因此无论开关S是闭合还是断开,电压表的示数都不变。
39.如图甲所示的电路中,V1、V2是两只相同的电压表。当闭合开关S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。
(1)求灯泡 和 两端的电压及电源电压;
(2)若将灯泡和改接为如图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关S后,灯泡 和都发光,此时电流表的示数为1.5 A,电流表的示数为1.2A,求此时通过灯泡的电流及灯泡两端的电压;
(3)在如图丙所示的电路中,若灯泡 的灯丝突然断了,则电流表的示数分别是多少?
【详解】(1)由图甲可知,两灯泡串联,V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压,两只电压表的指针偏转角度相同,因串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电压表V1的示数大于电压表V2的示数,由图乙可知,电压表V1的量程为0~15V,示数为6V,则电源电压为6V,电压表V2的量程为0~3V,示数为1.2V,则L1两端的电压U1=1.2V,则灯L2两端电压
(2)由图丙可知,两灯泡并联A1测L1支路电流,电流表A2测干路电流。此时电流表A2的示数为1.5A,即干路中的电流I=1.5A,电流表A1的示数为1.2A,即通过灯L1的电流I1=1.2A,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过灯L2的电流
由于并联电路各支路两端的电压相等,且等于电源电压L1和L2两端的电压均为
(3)并联电路相互独立互不影响,若灯泡L2的灯丝突然断了,L1支路电流不受影响,仍为1.2A,则电流表A1的示数为1.2A,此时只有L1与电源相通,在电路总电流与L1支路电流相等,则电流表A2的示数为1.2A。
【考点7 电流表正常而电压表无示数时的故障】
40.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后观察到电压表V的示数为0。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,现在电路中再串联一个电流表,则( )
A.若电流表示数不为0,故障一定是R1断路 B.若电流表示数不为0,故障一定是R2短路
C.若电流表示数为0,故障一定是R2断路 D.若电流表示数为0,故障一定是R2短路
【答案】C
【详解】AB.由电路图可知,闭合开关后,两电阻串联,电压表V测量电阻R1两端的电压,在电路中再串联一个电流表,若电流表示数不为0,说明电路为通路,已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,则电压表示数为0,说明电压表所测量的电阻R1短路,所以故障一定是R1短路,故AB不符合题意;
CD.如图所示电路,已知闭合开关后电压表示数为0,可分析判断出电路故障可能为电阻R1短路或电阻R2断路,已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,现在电路中再串联一个电流表,若电流表示数也为0,说明电路一定为断路,所以,若电流表示数为0,故障一定是R2断路,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
41.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L1短路
C.灯泡L2断路 D.灯泡L2短路
【答案】C
【详解】根据电路图进行分析,电流表所测量的电流为L1的电流,电压表测量的是电源的电压。如果L1断路,此时电压表不变,电流表示数减小。如果灯泡L1短路,电流表示数变大。灯泡L2断路后,电流表电压表示数都不变。如果灯泡L2短路,电流表将没有示数。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【考点8 电压表有示数而电流表无示数时的故障】
42.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合时,发现只有两个电表的指针发生了偏转,电路中的灯泡有一个出现了故障,则可能是( )
A.当电流表A的示数为零时,灯泡被短路
B.当电流表A的示数为零时,灯泡断路
C.当电压表的示数为零时,灯泡被短路
D.当电压表的示数为零时,灯泡断路
【答案】C
【详解】AC.若灯泡被短路,则电压表无示数,电压表测量电源电压,电流表测量通过L1的电流,电压表和电流表都有示数,即电流表示数不为零,故A不符合题意,C符合题意;
BD.若灯泡断路,则电压表无示数,电压表接在电源两端,测量电源电压,电压表有示数;由于电压表的电阻无限大,使得电路中电流为零,电流表无示数,故BD不符合题意。
故选C。
43.如图所示,当开关闭合时,灯泡不亮,下列分析中正确的是( )
①若电压表没有示数,而电流表有示数,这可能是灯泡短路造成的
②若电压表有示数,而电流表没有示数,这可能是灯泡断路造成的
③若电压表和电流表都没有示数,这可能是滑动变阻器断路造成的
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【详解】由图得,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。
①若电压表没有示数,而电流表有示数,说明电路中有电流,说明电路处于通路状态,这可能是灯泡短路或电压表短路造成的,故①正确;
②若电压表有示数,而电流表没有示数,说明电路中没有电流,处于断路状态,电压表与电源相连接,这可能是灯泡断路造成的,故②正确;
③若电压表和电流表都没有示数,说明电路中没有电流,处于断路状态,电压表与电源的连接断开,这可能是滑动变阻器断路造成的,故③正确,故ABC错误,D正确。
故选D。
44.在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻、的阻值均为,开关S断开时,电压表示数;闭合开关S,观察到电流表示数变大,已知电路中存在一处故障,且只发生在电阻、上。根据以上信息写出闭合开关S后电压表和电流表的示数及对应的故障 。
【答案】电压表示数为0,电流表示数为,对应的故障为R1短路;电压表示数为,电流表示数为,对应的故障为R2短路。
【详解】电路中存在一处故障,且只发生在电阻R1、R2,故可能的情况是R1断路或短路,或R2断路或短路。
①若R1断路,开关S断开时,电流表、电压表与R2串联在电路中,电压表测电源电压,由题意可知,电源电压为,电流表示数为0;当S闭合时,电路连接没有发生变化,两电表示数没有发生变化,与题目条件不相符,故R1断路不符合题意。
②若R1短路,开关S断开时,电流表、电压表与R2串联在电路中,电压表测电源电压,电压表示数为,电流表示数为0;当S闭合时,电压表测导线的电压,电压表示数为0,电路中只有R2,电流表测R2的电流,示数为
即电流表示数变大,R1短路符合题意;
③若R2短路,开关S断开时,电流表、电压表串联在电路中,电压表测电源电压,电压表示数为,电流表示数为0;当S闭合时,电路中只有R1,电压表测电源电压的,电压表示数为,电流表测电路的电流,其示数为
即电流表示数变大,故R2短路符合题意。
④若R2断路,无论开关S断开或闭合,两种情况下,整个电路断路,两表都没有示数,故R2断路不符合题意。
综上可知,闭合开关S后电压表和电流表的示数及对应的故障为:电压表示数为0,电流表示数为,对应的故障为R1短路;电压表示数为,电流表示数为,对应的故障为R2短路。
45.在如图所示的电路中,电源电压为6伏保持不变。开关S从断开到闭合,电压表和电流表的示数均不变,若电路中仅有一处故障且只发生在电阻R1、R2上,请根据相关信息,写出电压表和电流表的示数及相对应的故障。
【答案】若电压表示数为0,电流表示数为0,R1断路;若电压表示数为6V,电流表示数为0,R2断路
【详解】由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是R2电压,电流表测量电路中的电流。若R1断路,开关S断开时,电流表和电压表示数都为0;开关闭合后,整个电路是断开的,则电流表示数为0,电压表示数为0;电流表和电压表示数都不变,符合题意;
若R2断路,开关S断开时,则电流表示数为0,电压表测量电源电压,为6V;开关闭合后,电路中无电流,电流表示数为0,电压表测量的是电源电压,示数为6V;电流表示数不变,电压表示数不变,符合题意;
若R1短路,开关S断开时,电流表示数为0,电压表测量的是电源电压,为6V;开关闭合后,电路中有电流,电流表示数变大,此时电压表测量的是电源电压,保持不变,不符合题意;
若R2短路,开关S断开时,电压表测量的是电源的电压,示数为6V,电路中无电流,电流表示数为0;开关闭合后,电路是通路,电路中有电流,此时电压表测量的是一段导线两端的电压,示数为0,两表示数都发生了变化,不符合题意。
综上所述:若电压表示数为0,电流表示数为0,R1断路;若电压表示数为6V,电流表示数为0,R2断路。
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