内容正文:
专题13.4 电压和电压表
(知识梳理+10个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共55题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:电压和有持续电流的条件 1
知识点梳理02:电压表的连接、使用与读数 2
知识点梳理03:串、并联电路的电压规律 4
知识点梳理04:探究串并联电路中的电压特点实验 5
优选题型 考点讲练 6
考点1:电压的单位及换算 6
考点2:生活中一些常见的电压 6
考点3:电压表的结构与使用方法 6
考点4:电压表的量程及读数 7
考点5:电压表量程的选择 8
考点6:电压表连接的实物图与电路图辨析 9
考点7:判断电压表的测量对象 10
考点8:辨析电学原件是电压表还是电流表 11
考点9:用电压表检测电路故障 12
考点10:用电流表检测电路故障 13
中考真题 实战演练 14
难度分层 拔尖冲刺 16
基础夯实 16
培优拔高 19
知识点梳理01:电压和有持续电流的条件
1、电压
(1)电压与水压的类比:
抽水机是提供水压的装置,水压是形成水流的原因;
电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因。
(2)形成持续电流的条件:一是电路中有电源(或电路两端有电压);二是电路为通路(或电路是闭合的)。
电路中有电流时一定有电压;有电压时却不一定有电流,关键是看电路是不是通路。
(3)电压的单位
国际单位:伏特;简称:伏;符号:V
常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)
换算关系:1kV=103V;1V=103mV;1mV=103μV;
(4)常见电压值
家庭电路电压:220V
对人体安全电压:不高于36V
手机电池的电压:3.7V
一节干电池电压:1.5V
一节铅蓄电池电压:2V
(5)电压表是测量电压的仪表,表盘中央标有字母V,电路元件符号:。
2、有持续电流的条件
(1)只有电荷的定向移动才能形成电流;正电荷定向移动能形成电流,负电荷定向移动也能形成电流;形成电流的条件:一是有自由电荷,二是有外加电压;
(2)电路中有持续电流的条件是:电路中有电源;电路必须闭合。
知识点梳理02:电压表的连接、使用与读数
1、电压表
(1)电压的测量工具是电压表,实验室常用电压表及元件符号如图
(2)实验室常用的电压表有三个接线柱,两个量程:
①当用“-”“3”两个接线柱时,量程为0~3V,每一大格表示1V,每一小格表示0.1V;
②当用“-”“15”两个接线柱时,量程为0~15V,每一大格表示5V,每一小格表示0.5V。
2、电压表的连接规则是
(1)与被测电路并联;
(2)电流从正接线柱流入,负接线柱流出;
(3)被测电压不能超过电压表使用的量程.为读数精确,能使用小量程时不使用大量程;
(4)电压表直接接在电源两极时,所测电压为电源电压;
注意:电压表与用电器串联时,尽管连接方法是错误的,但电压表有示数,示数约等于电源电压。
3、电压表的使用
(1)电压表的使用规则:
①使用电压表前首先要校零,明确电压表的量程和分度值,被测电压不要超过电压表的量程;
②电压表应与被测电路并联;
③通过电压表的电流方向为红接线柱(+)入,黑接线柱(-)出;
④电压表可以直接接到电源两极上,所测电压为电源电压;
(2)试触:如果不知道被测电压的大约值,采取试触的方法.
①反向偏转:说明电压表正负接线柱接反了;
②正向偏转角度很小:说明电压表量程选大了;
③正向偏转到最大刻度之外:说明电压表量程选小了。
4、电压表的读数方法
(1)基础知识:
①当用“-”“3”两个接线柱时,量程为0~3V,每一大格表示1V,每一小格表示0.1V;
②当用“-”“15”两个接线柱时,量程为0~15V,每一大格表示5V,每一小格表示0.5V。
(2)读数步骤:
①先看清量程,认清各量程的分度值;
②当使用0~15V量程时,应以上排刻度读数,其分度值为0.5V;当使用0~3V的量程时,应以下排刻度读数,其分度值为0.1V;
③用分度值乘以指针转过的小格数就是被测的电压值;
例如:下图所使用的接线柱是“一”和“15”,即量程是0~15V,对应其分度值是0.5V,查出指针所指格数为11格(1大格是10小格),故读数为:11×0.5V=5.5V。
知识点梳理03:串、并联电路的电压规律
1、串联电路的电压规律
(1)串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;数学表达式:U=U1+U2。
(2)对比记忆串联电路的电压规律和电流规律:
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
2、并联电路的电压规律
(1)并联电路中各支路两端的电压相等,等于总电压。
数学表达式:U=U1=U2
(2)对比记忆:
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
知识点梳理04:探究串并联电路中的电压特点实验
1、探究串联电路中电压的规律实验
(1)实验目的:探究串联电路中电压有什么规律;
(2)实验猜想:a、串联电路中各部分电路两端的电压相等;b、串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
(4)实验步骤:步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,B、C两点,A、C两点间测量电压,看看它们之间有什么关系;
步骤③换上另外不同规格灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系;步骤④整理实验器材。
(5)实验分析:从实验过程和实验记录中可以看出,两灯泡的规格相同时,U1=U2;当两灯泡的规格不相同时,U1≠U2,但都满足U1+U2=U;
(6)实验结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2。
2、探究并联电路中电压的规律实验
(1)实验目的:探究并联电路中电压有什么规律;
(2)实验猜想:a、并联电路各条支路两端的电压都相等;b、并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
(4)实验步骤步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,C、D两点,E、F两点间测量电压,看看它们之间有什么关系;步骤③换上另外不同的灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系;步骤④整理实验器材。
(5)实验分析:并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格没有关系;
(6)实验结论:并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:U= U1=U2。
考点1:电压的单位及换算
【典例精讲】(24-25九年级上·甘肃庆阳·期中)人们为纪念“他”在物理学中的成就,用“他”的名字命名了电流的单位,“他”是( )
A.牛顿 B.帕斯卡 C.安培 D.伏特
【变式训练01】(24-25九年级上·甘肃张掖·期中)你家里的电视机遥控器使用两节干电池串联供电,它的工作电压是 V,合 μV。
【变式训练02】(25-26九年级上·全国·课后作业)电鳐可以产生200V左右的电压用来自卫, 。发生闪电时,云层间的电压可达到1000kV,合 V。
考点2:生活中一些常见的电压
【典例精讲】(24-25九年级上·安徽宿州·阶段练习)安全电压指的是 的电压。
【变式训练01】(24-25九年级上·湖南永州·期中)现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少。下列有关常见电压值的表述,正确的是( )
A.两节新干电池串联后的电压是1.5V B.我国家庭电路的电压是220V
C.手机电池电压是37V D.对人体安全的电压是36V
【变式训练02】(24-25九年级上·陕西咸阳·阶段练习)为纪念意大利物理学家伏特在电学方面的伟大贡献,用他的名字命名为 (选填“电压”“电流”或“电阻”)的单位。如图所示是电视机遥控器内安装的7号电池,一节新的7号干电池的电压是 。
考点3:电压表的结构与使用方法
【典例精讲】(24-25九年级上·贵州贵阳·期中)用笔画线代替导线连接实物电路。要求:灯泡与电阻串联,电压表测量灯泡两端电压,不考虑电流表量程,连线不能交叉。
【变式训练01】(25-26九年级上·重庆渝北·阶段练习)如图所示电路,开关闭合后,要使L1 L2都能发光且互不影响,则a表应该是 (选填“电流表”或“电压表”),b表应该是 (选填“电流表”或“电压表”)。
【变式训练02】(25-26九年级上·陕西咸阳·期中)一节新铅酸蓄电池的电压为 V,手机充电器输出电流2A合 mA;用电压表测量水果电池电压时,指针正向偏转,可知与电压表正接线柱相连的金属片是电池的 极。
考点4:电压表的量程及读数
【典例精讲】(23-24九年级上·贵州·期中)请用带箭头的直线表示指针,分别在两个表盘指出1.1V和0.24A。
【变式训练01】(25-26九年级上·全国·期中)如图所示,在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片插入盐水中,这就组成了一个电池。观察电压表指针的偏转与接线可知:这个电池的电压为 V, 片是它的正极。
【变式训练02】(24-25九年级上·广西贵港·期中)如图甲把两种不同金属片插入柠檬,制成“水果电池”,电压表的示数如图乙所示,可以判断A金属片是“水果电池”的 极,该“水果电池”是将 能转化为电能。
考点5:电压表量程的选择
【典例精讲】(23-24九年级上·河北保定·期中)如图所示的电路中,闭合开关S,两只电压表的指针偏转角度相同,则灯和两端的电压之比等于( )
A.4∶1 B.1∶4
C.5∶4 D.4∶5
【变式训练01】(2024·广西南宁·三模)灯泡L标有“6V,3W”字样,接在如图所示电路中,闭合开关后恰好正常发光,电源电压恒为18V,在滑片P移动过程中,下列说法正确的是( )
A.当滑片P向右移动过程中,电流表示数变小
B.为了保证电表的安全,电压表应选0~3V量程
C.灯泡L在10min消耗的电能为5400J
D.滑动变阻器消耗的电功率恒为6W
【变式训练02】(2024·新疆阿勒泰·二模)下面是探究“电阻上的电流跟两端电压关系”的实验
(1)小刘设计了如图所示的电路图,其中电源电压为3V,电阻R为20Ω,变阻器上标有“15Ω,1A”字样
实验次数
1
2
3
电压U/V
2
2.4
2.8
电流I/A
0.1
0.12
0.14
①请你帮他选量程:电压表应选 V,电流表应选 A;
②上表是小刘记录的数据,请你替小刘写出结论:电阻一定时, ;
③小刘在实验中想把电压表的示数调到1V,单无论怎样调节都无法达到要求,其原因是 ;
(2)小刘还想用这个电路研究电流跟电阻的关系,并与上表中的第一次实验数据作比较,于是他把20Ω的电阻换成10Ω,闭合开关后,小刘的下一步操作是 ,记录数据;接着他再把10Ω电阻换成5Ω,重复上述操作。
考点6:电压表连接的实物图与电路图辨析
【典例精讲】(24-25九年级上·湖北武汉·阶段练习)如图所示,电源为两节新干电池,L1、L2是完全相同的两个小灯泡,正常工作时的电压为,正常工作时的电流为。请以笔画线代替导线完成电路连接,要求:开关闭合后两灯均能正常发光,且电流表测干路中的电流、电压表测L2两端的电压。完成连接后,请在旁边的方框中画出对应的电路图。
【变式训练01】(23-24九年级上·山东菏泽·期中)根据如图所示的实物连线图,在虚线框内画出对应的电路图。
【变式训练02】(23-24九年级上·山东德州·期中)请你根据如图甲所示的实物图,在如图乙所示的方框中画出对应的电路图。
考点7:判断电压表的测量对象
【典例精讲】(24-25九年级上·四川眉山·期中)如图电路,当S1、S2都接通后,电压表所测量的是( )
A.L1两端的电压 B.L2两端的电压
C.电源电压 D.无法确定
【变式训练01】(24-25九年级上·广东江门·期中)如图所示的电路中,当开关合上时,电压表测的是( )
A.灯两端的电压 B.电源的电压
C.灯两端的电压 D.灯和电源的总电压
【变式训练02】(24-25九年级上·山东济宁·期中)请用笔画线代替导线,把图中的电路元件连接起来。要求:灯L1、L2并联,开关同时控制两盏灯,电流表测量L1的电流,电压表测量L1两端的电压。在虚线框内画出对应的电路图。
考点8:辨析电学原件是电压表还是电流表
【典例精讲】(24-25九年级上·甘肃武威·阶段练习)
(1)把图中给定的元件符号连成电路图,要求灯L1、L2并联,S作总开关。
(2)观察图中的电表,然后回答:如图所示的电表应该与被测用电器 联,此时电表的读数为 。
【变式训练01】(24-25九年级上·广东阳江·阶段练习)如图所示的电路中a、b是电表,要使电灯发光,则开关 (选填“闭合”或“断开”),a 是 ,b是 (选填“电流表”或“电压表”)。
【变式训练02】(24-25九年级上·广东惠州·阶段练习)(1)根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。
(2)如图所示,请在圆圈内标出电流表或电压表的符号,当开关S 闭合后,两灯均发光。
(3) 根据电路图连接实物图
考点9:用电压表检测电路故障
【典例精讲】(24-25九年级上·河南驻马店·期中)在图中所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后灯熄灭,且只有一只电表的示数变大。下列判断正确的是( )
A.R短路,电压表示数变小
B.L断路,电压表示数变大
C.L短路,电流表示数变大
D.R断路,电流表示数变大
【变式训练01】(24-25九年级上·福建莆田·期中)如图所示,当开关闭合后,灯泡都发光,两个电表都有示数,工作一段时间后,突然灯泡熄灭,仍然发光,两个电表都无示数,该电路中可能出现的故障是( )
A.短路 B.短路 C.电压表短路 D.电流表断路
【变式训练02】(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)在图所示电路中,闭合电键S,灯L不亮,电压表V有示数。已知电路中各处均接触良好,除灯L或电阻R外,其余元件均完好。
(1)请判断该电路中存在的故障可能是 (将可能的故障情况填写完整);
(2)为了进一步确定故障情况,小明和小华设计不同的方案。小明:将一个电流表正确串联在电路中;小华:将电压表换接在小灯L两端。
你认为他们的方案 可行(选填“只有小明”、“只有小华”或“都”)。
考点10:用电流表检测电路故障
【典例精讲】(2025·上海普陀·三模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,两电表指针发生偏转,电压表示数为U0,电流表示数为I0。已知电路中仅有一处故障,仅发生在电阻R1或R2上(R1=R2)。为了作出判断,有以下方案可选:
A.用一完好的电阻R替换电阻R1(R=R1),仅观察电压表示数情况;
B.用一完好的电阻R替换电阻R2(R=2R2),仅观察电流表示数情况;
C.将电流表改接在a处,仅观察电流表示数情况。
你认为 方案(选填“A”“B”或“C”)可行,挑选其中一个方案,说明理由是 。
【变式训练01】(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
【变式训练02】(2025·湖南衡阳·三模)如图所示的串联电路,当闭合开关后两灯都不亮。为了检测电路故障,小华将电压表接在灯L1两端,发现电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零。则电路故障可能是( )
A.灯L1短路 B.灯L2断路 C.灯L1断路 D.电流表烧坏
1.(2025·江苏南通·中考真题)按题目要求作图。
(1)请在图甲中的〇里填上合适的电表符号,使开关S闭合后,两小灯泡均能发光。
(2)根据如图乙所示的电路图,用笔画线表示导线,将图丙中的实物电路连接完整,要求导线不能交叉。
2.(2025·江苏宿迁·中考真题)如图所示,电源电压一定,关于电路工作情况,下列说法中正确的是( )
A.只闭合S1时,两只灯泡是串联的
B.若电压表和电流表位置对调,则闭合S1、S2后,两表都被烧坏
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变、电流表的示数变大
D.闭合开关S1、S2,灯泡L1发光比L2亮,则L1两端的电压比L2两端的电压高
3.(2025·江苏扬州·中考真题)在如图所示电路中,开关S闭合后,小灯泡L1、L2均正常发光,则下列说法正确的是( )
A.L1和L2串联在电路中 B.甲是电流表,乙是电压表
C.甲、乙都是电流表 D.甲、乙都是电压表
4.(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,将A、B两个金属片插入柠檬制成的水果电池,用电压表测量水果电池的电压,则该电池的正极是 (选填A或B);若想获得3.6V的电压,需要把 节这样的水果电池串联起来。
5.(2025·江苏镇江·中考真题)按题目要求作图:
(1)小明在研究重力势能的影响因素时,他做了如图甲实验,请在乙图中画出研究影响重力势能的另一个因素的示意图。
(2)如图所示实物电路,当开关都闭合后,会出现短路现象。只改动一根导线,使两灯并联,开关S控制干路,S1控制灯L1。在需改动的线上打“×”,用笔画出正确接法。
(3)如图所示电路,请在两个“〇”内填入电表的符号,使开关S闭合时两电阻组成并联电路。
基础夯实
1.(24-25九年级上·河南驻马店·期中)如图所示,甲、乙是电流或电压表,当开关S闭合时,两灯均发光,两电表均有示数,下列判断正确的是( )
A.甲是电流表,乙是电压表
B.甲、乙都是电流表
C.甲是电压表,乙是电流表
D.甲、乙都是电压表
2.(24-25九年级上·江苏徐州·期中)取一个番茄,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲是水果电池的正极 B.乙是铜片
C.该水果电池的电压是4V D.水果电池将内能转化为电能
3.(24-25九年级上·北京顺义·阶段练习)在如图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯两端电压的是( )
A. B.
C. D.
4.(2025·江苏镇江·二模)图中,电压表的示数为 V。
5.(24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习)马路两旁路灯的连接方式是 联,路灯正常工作时的电压为 V,主要是把电能转化为 能。
6.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)我国家庭电路的供电电压是 V;小明将铜片和锌片插入西红柿,做成了一个“西红柿电池”,该电池的锌片是 极,由电压表可知“西红柿电池”的电压为 V。
7.(24-25九年级上·江苏徐州·期中)近年来新能源汽车越来越普及,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于 (选填“用电器"或“电源”);只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,车钥匙实质相当于一个 (选填“开关”或“导线”);我国照明电路的电压为 V。
8.(22-23九年级上·江苏南通·期末)图中的O里填上适当的电表符号,当开关闭合时电路能正常工作。
9.(22-23九年级上·广东韶关·期中)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。
10.(25-26九年级上·全国·课后作业)下图是用电压表测量电压时接线柱的选用和刻度盘的示意图。
(1)图甲中,电压表的量程是 V,电压表的示数是 V。
(2)图乙中,电压表的量程是 V,电压表的示数是 V。
(3)图丙中,所测用电器两端的电压为2.6V,量程应选 V,请在图中画出相应的电压表指针的位置 。
培优拔高
11.(2025·山东济南·三模)如图所示的实物电路由电源、开关S1、S2,两个小灯泡L1、L2,甲、乙两个电表(电流表或电压表)组成。下列根据现象对甲、乙两个电表的判断,正确的是( )
A.只闭合S1,若只有L1发光,则甲、乙都是电压表
B.只闭合S1,若只有L1发光,则甲是电流表,乙是电压表
C.闭合S1、S2,若L1、L2均发光,则甲、乙都是电流表
D.闭合S1、S2,若L1、L2均发光,则甲是电压表,乙是电流表
12.(2025·江苏连云港·一模)如图所示,电源电压恒为3V,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为3V,则故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.灯L1短路 D.灯L2短路
13.(2025·江苏南京·一模)如图所示的电路,电源电压为 3V,闭合开关 S,两灯均不发光,两表示数均为0。现将L1和L2位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S,两只灯泡仍不发光,电流表示数仍然为0,但电压表的示数为3V,则故障是( )
A.电流表断路 B.L1 断路 C.L2 断路 D.S 断路
14.(24-25九年级上·甘肃武威·期末)如图所示电路中,甲、乙是两只电表(电流表或电压表),闭合开关后,两灯均能发光,则甲是 ,乙是 。
15.(24-25九年级上·江苏南京·阶段练习)如图所示,电源电压恒定,已知,开关S闭合前后电压表示数之比 。
16.(23-24九年级上·江苏扬州·期中)如图所示,课外小组同学们将铜片和锌片插入柠檬或橙子中,就制成了一个水果电池。在用橙子做电池时,把铜片、锌片插入其中,用导线将电压表的两个接线柱分别连在铜片和锌片上,观察到电压表指针发生了偏转,如图所示。由此可知:水果电池实现的是 能转化为电能。铜片是橙子电池的 极(正/负)。为提高水果电池的输出电压,可以把若干个水果电池 (串联/并联)起来。
17.(24-25九年级上·重庆·期中)如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则灯L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V。
18.(25-26九年级上·江苏·期中)(1)如图乙所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。要求:开关只控制灯L1;
(2)在图丙中,当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,请在圆圈内填入适合的电表。
19.(24-25九年级上·宁夏银川·期中)请根据如图所示电路图,连接对应的实物图。
20.(24-25九年级上·云南曲靖·期中)物理课后,振鹏同学与小冬同学将一块铜片和一块锌片同时插入西红柿中,做成了一个“西红柿电池”。振鹏和小冬想探究“西红柿电池的电压大小与哪些因素有关”。振鹏说:“可能与两金属片之间的距离有关。”小冬想了想说:“也可能与两金属片插入西红柿中的深度有关。”为了验证猜想是否正确,他们找来了电压表,连成了如图所示的电路。
(1)为了验证西红柿电池的电压大小与两金属片插入西红柿中深度的关系,小冬把两块金属片插入西红柿的某一深度,观察并记录了电压表的示数; ,再观察并记录电压表的示数。如果 ,则说明西红柿电池的电压大小与金属片插入西红柿中的深度有关。
(2)交流与合作:①在实验中若西红柿两端的电压小于一节干电池两端的电压,则应当选用 (选填“0~3V”或“0~15V”)量程;
②实验中所用到的物理研究方法有 (至少列举一种)。
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专题13.4 电压和电压表
(知识梳理+10个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共55题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:电压和有持续电流的条件 1
知识点梳理02:电压表的连接、使用与读数 2
知识点梳理03:串、并联电路的电压规律 4
知识点梳理04:探究串并联电路中的电压特点实验 5
优选题型 考点讲练 6
考点1:电压的单位及换算 6
考点2:生活中一些常见的电压 6
考点3:电压表的结构与使用方法 7
考点4:电压表的量程及读数 9
考点5:电压表量程的选择 10
考点6:电压表连接的实物图与电路图辨析 14
考点7:判断电压表的测量对象 16
考点8:辨析电学原件是电压表还是电流表 18
考点9:用电压表检测电路故障 20
考点10:用电流表检测电路故障 22
中考真题 实战演练 24
难度分层 拔尖冲刺 29
基础夯实 29
培优拔高 34
知识点梳理01:电压和有持续电流的条件
1、电压
(1)电压与水压的类比:
抽水机是提供水压的装置,水压是形成水流的原因;
电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因。
(2)形成持续电流的条件:一是电路中有电源(或电路两端有电压);二是电路为通路(或电路是闭合的)。
电路中有电流时一定有电压;有电压时却不一定有电流,关键是看电路是不是通路。
(3)电压的单位
国际单位:伏特;简称:伏;符号:V
常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)
换算关系:1kV=103V;1V=103mV;1mV=103μV;
(4)常见电压值
家庭电路电压:220V
对人体安全电压:不高于36V
手机电池的电压:3.7V
一节干电池电压:1.5V
一节铅蓄电池电压:2V
(5)电压表是测量电压的仪表,表盘中央标有字母V,电路元件符号:。
2、有持续电流的条件
(1)只有电荷的定向移动才能形成电流;正电荷定向移动能形成电流,负电荷定向移动也能形成电流;形成电流的条件:一是有自由电荷,二是有外加电压;
(2)电路中有持续电流的条件是:电路中有电源;电路必须闭合。
知识点梳理02:电压表的连接、使用与读数
1、电压表
(1)电压的测量工具是电压表,实验室常用电压表及元件符号如图
(2)实验室常用的电压表有三个接线柱,两个量程:
①当用“-”“3”两个接线柱时,量程为0~3V,每一大格表示1V,每一小格表示0.1V;
②当用“-”“15”两个接线柱时,量程为0~15V,每一大格表示5V,每一小格表示0.5V。
2、电压表的连接规则是
(1)与被测电路并联;
(2)电流从正接线柱流入,负接线柱流出;
(3)被测电压不能超过电压表使用的量程.为读数精确,能使用小量程时不使用大量程;
(4)电压表直接接在电源两极时,所测电压为电源电压;
注意:电压表与用电器串联时,尽管连接方法是错误的,但电压表有示数,示数约等于电源电压。
3、电压表的使用
(1)电压表的使用规则:
①使用电压表前首先要校零,明确电压表的量程和分度值,被测电压不要超过电压表的量程;
②电压表应与被测电路并联;
③通过电压表的电流方向为红接线柱(+)入,黑接线柱(-)出;
④电压表可以直接接到电源两极上,所测电压为电源电压;
(2)试触:如果不知道被测电压的大约值,采取试触的方法.
①反向偏转:说明电压表正负接线柱接反了;
②正向偏转角度很小:说明电压表量程选大了;
③正向偏转到最大刻度之外:说明电压表量程选小了。
4、电压表的读数方法
(1)基础知识:
①当用“-”“3”两个接线柱时,量程为0~3V,每一大格表示1V,每一小格表示0.1V;
②当用“-”“15”两个接线柱时,量程为0~15V,每一大格表示5V,每一小格表示0.5V。
(2)读数步骤:
①先看清量程,认清各量程的分度值;
②当使用0~15V量程时,应以上排刻度读数,其分度值为0.5V;当使用0~3V的量程时,应以下排刻度读数,其分度值为0.1V;
③用分度值乘以指针转过的小格数就是被测的电压值;
例如:下图所使用的接线柱是“一”和“15”,即量程是0~15V,对应其分度值是0.5V,查出指针所指格数为11格(1大格是10小格),故读数为:11×0.5V=5.5V。
知识点梳理03:串、并联电路的电压规律
1、串联电路的电压规律
(1)串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;数学表达式:U=U1+U2。
(2)对比记忆串联电路的电压规律和电流规律:
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
2、并联电路的电压规律
(1)并联电路中各支路两端的电压相等,等于总电压。
数学表达式:U=U1=U2
(2)对比记忆:
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
知识点梳理04:探究串并联电路中的电压特点实验
1、探究串联电路中电压的规律实验
(1)实验目的:探究串联电路中电压有什么规律;
(2)实验猜想:a、串联电路中各部分电路两端的电压相等;b、串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
(4)实验步骤:步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,B、C两点,A、C两点间测量电压,看看它们之间有什么关系;
步骤③换上另外不同规格灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系;步骤④整理实验器材。
(5)实验分析:从实验过程和实验记录中可以看出,两灯泡的规格相同时,U1=U2;当两灯泡的规格不相同时,U1≠U2,但都满足U1+U2=U;
(6)实验结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2。
2、探究并联电路中电压的规律实验
(1)实验目的:探究并联电路中电压有什么规律;
(2)实验猜想:a、并联电路各条支路两端的电压都相等;b、并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
(4)实验步骤步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,C、D两点,E、F两点间测量电压,看看它们之间有什么关系;步骤③换上另外不同的灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系;步骤④整理实验器材。
(5)实验分析:并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格没有关系;
(6)实验结论:并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:U= U1=U2。
考点1:电压的单位及换算
【典例精讲】(24-25九年级上·甘肃庆阳·期中)人们为纪念“他”在物理学中的成就,用“他”的名字命名了电流的单位,“他”是( )
A.牛顿 B.帕斯卡 C.安培 D.伏特
【答案】C
【规范解答】在物理学中,牛顿是力的单位;帕斯卡是压强的单位;安培是电流的单位;伏特是电压的单位。题目中说用 “他” 的名字命名了电流的单位,所以 “他” 是安培。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式训练01】(24-25九年级上·甘肃张掖·期中)你家里的电视机遥控器使用两节干电池串联供电,它的工作电压是 V,合 μV。
【答案】 3 3×106
【规范解答】[1][2]一节干电池的电压是1.5V,两节干电池串联,总电压等于各电池电压之和,所以工作电压是1.5V×2=3V
因为1V=106μV,所以3V=3×106μV
【变式训练02】(25-26九年级上·全国·课后作业)电鳐可以产生200V左右的电压用来自卫, 。发生闪电时,云层间的电压可达到1000kV,合 V。
【答案】 0.2
【规范解答】[1]200V=200×10-3kV=0.2kV
[2]200V=200×103mV=2×105mV
[3]1000kV=1000×103V=106V
考点2:生活中一些常见的电压
【典例精讲】(24-25九年级上·安徽宿州·阶段练习)安全电压指的是 的电压。
【答案】
不高于36V
【规范解答】人体安全电压是指不高于36V。
【变式训练01】(24-25九年级上·湖南永州·期中)现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少。下列有关常见电压值的表述,正确的是( )
A.两节新干电池串联后的电压是1.5V B.我国家庭电路的电压是220V
C.手机电池电压是37V D.对人体安全的电压是36V
【答案】B
【规范解答】A.每一节新干电池电压是1.5V,两节干电池串联后的电压是3V,故A不符合题意;
B.由生活实际可知,我国家庭电路的电压是220V,故B符合题意;
C.目前市场上的手机电池的电压在3.7V左右,故C不符合题意;
D.对人体安全的电压是不高于36V,故D不符合题意。
故选B。
【变式训练02】(24-25九年级上·陕西咸阳·阶段练习)为纪念意大利物理学家伏特在电学方面的伟大贡献,用他的名字命名为 (选填“电压”“电流”或“电阻”)的单位。如图所示是电视机遥控器内安装的7号电池,一节新的7号干电池的电压是 。
【答案】 电压 1.5
【规范解答】[1]伏特是世界上第一个发现用化学方法产生电流原理的意大利科学家,人们为了纪念他在电学方面的伟大贡献,用他的名字作为电压的单位名称,伏特简称伏,用符号V表示。
[2][3]常见电压中,一节新干电池的电压是
考点3:电压表的结构与使用方法
【典例精讲】(24-25九年级上·贵州贵阳·期中)用笔画线代替导线连接实物电路。要求:灯泡与电阻串联,电压表测量灯泡两端电压,不考虑电流表量程,连线不能交叉。
【答案】
【规范解答】按要求灯泡与电阻串联,电压表测量灯泡两端电压,即电压表与灯泡并联,因为电源电压为3V(两节干电池),故电压表选用小量程0~3V;不考虑电流表量程,电流表可选用小量程0~0.6A,串联接在电路中。如图所示:
【变式训练01】(25-26九年级上·重庆渝北·阶段练习)如图所示电路,开关闭合后,要使L1 L2都能发光且互不影响,则a表应该是 (选填“电流表”或“电压表”),b表应该是 (选填“电流表”或“电压表”)。
【答案】 电流表 电压表
【规范解答】[1][2]题目要求、都能发光且互不影响,这说明、是并联的。电流从正极出发,如果b表是电流表,相当于一根导线,则灯泡会被短路,不符合题意,所以b表是电压表。由于b表是电压表,相当于开路,则电流继续往上走,分别流经、支路,a表应该是电流表,与串联,测支路的电流。然后在一起流经开关,回到负极,满足题目要求、并联,故a表为电流表,b表为电压表。
【变式训练02】(25-26九年级上·陕西咸阳·期中)一节新铅酸蓄电池的电压为 V,手机充电器输出电流2A合 mA;用电压表测量水果电池电压时,指针正向偏转,可知与电压表正接线柱相连的金属片是电池的 极。
【答案】 2 2000 正
【规范解答】[1]常见电压中,一节新铅酸蓄电池的电压为2V,我国家庭电路电压是220V。
[2]已知,则
[3]电压表有明确的正负接线柱之分,使用时,让电流从正接线柱流进,负接线柱流出,电压表的指针正向偏转。而电源外部电流方向是从正极流向负极,所以用电压表测量水果电池电压时,指针正向偏转,则说明电压表正接线柱相连的金属片是电池的正极。
考点4:电压表的量程及读数
【典例精讲】(23-24九年级上·贵州·期中)请用带箭头的直线表示指针,分别在两个表盘指出1.1V和0.24A。
【答案】
【规范解答】电压表的示数为1.1V,电压表选择的量程为0~3V,分度值是0.1V,如图所示:
电流表的示数为0.24A,电流表选择的量程为0~0.6A,分度值是0.02A,如图所示:
【变式训练01】(25-26九年级上·全国·期中)如图所示,在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片插入盐水中,这就组成了一个电池。观察电压表指针的偏转与接线可知:这个电池的电压为 V, 片是它的正极。
【答案】 0.6 铜
【规范解答】[1]观察电压表指针的偏转与接线可知:电压表使用了0~3V量程,分度值为0.1V,所以示数为0.6V。
[2]铜片连接了电压表的正接线柱,所以铜片是正极。
【变式训练02】(24-25九年级上·广西贵港·期中)如图甲把两种不同金属片插入柠檬,制成“水果电池”,电压表的示数如图乙所示,可以判断A金属片是“水果电池”的 极,该“水果电池”是将 能转化为电能。
【答案】 正 化学
【规范解答】[1]由图乙可知,电压表指针正向偏转,说明电压表的正接线柱连接的是电源的正极,负接线柱连接的是电源的负极。 观察图甲可知,电压表正接线柱与A金属片相连,所以可以判断A金属片是“水果电池”的正极。
[2]“水果电池”工作时,消耗化学能,产生电能,是将化学能转化为电能。
考点5:电压表量程的选择
【典例精讲】(23-24九年级上·河北保定·期中)如图所示的电路中,闭合开关S,两只电压表的指针偏转角度相同,则灯和两端的电压之比等于( )
A.4∶1 B.1∶4
C.5∶4 D.4∶5
【答案】A
【规范解答】由电路图可知,闭合开关S,L1与L2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测L2两端的电压。因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,所以,V2用的是大量程,V1用的是小量程,且电压表V2的示数是电压表V1示数的5倍,即
则L1两端的电压
所以L1和L2两端的电压之比
故选A。
【变式训练01】(2024·广西南宁·三模)灯泡L标有“6V,3W”字样,接在如图所示电路中,闭合开关后恰好正常发光,电源电压恒为18V,在滑片P移动过程中,下列说法正确的是( )
A.当滑片P向右移动过程中,电流表示数变小
B.为了保证电表的安全,电压表应选0~3V量程
C.灯泡L在10min消耗的电能为5400J
D.滑动变阻器消耗的电功率恒为6W
【答案】D
【规范解答】A.由图滑片P和灯泡L串联,电压表与滑动变阻器滑片P右边部分并联,且电压表电阻很大,则电路中电流不能通过电压表,只能从滑动变阻器流过,当滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻不变,整个电路总电阻没有发生变化,所以电流表示数不变,故A错误;
B.由题已知灯泡额定电压为6V,由于在串联电路中,电源电压等于各部分电压之和,故滑动变阻器两端的电压为
所以为了保证电压表的安全,电压表应选0~15V量程,故B错误;
C.闭合开关后灯泡恰好正常发光,说明此时灯泡功率为额定功率,则灯泡L在10min消耗的电能为
故C错误;
D.由于滑动变阻器接入电路中电阻不变,电路的总电阻不变,则不论滑动变阻器滑片如何移动,电路中电流都不变,滑动变阻器消耗的电功率不变。由于串联电路中电流处处相等,故通过滑动变阻器电流与灯泡电流相等,且灯泡恰好正常发光,则通过滑动变阻器电流
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器消耗的电功率
故D正确。
故选D。
【变式训练02】(2024·新疆阿勒泰·二模)下面是探究“电阻上的电流跟两端电压关系”的实验
(1)小刘设计了如图所示的电路图,其中电源电压为3V,电阻R为20Ω,变阻器上标有“15Ω,1A”字样
实验次数
1
2
3
电压U/V
2
2.4
2.8
电流I/A
0.1
0.12
0.14
①请你帮他选量程:电压表应选 V,电流表应选 A;
②上表是小刘记录的数据,请你替小刘写出结论:电阻一定时, ;
③小刘在实验中想把电压表的示数调到1V,单无论怎样调节都无法达到要求,其原因是 ;
(2)小刘还想用这个电路研究电流跟电阻的关系,并与上表中的第一次实验数据作比较,于是他把20Ω的电阻换成10Ω,闭合开关后,小刘的下一步操作是 ,记录数据;接着他再把10Ω电阻换成5Ω,重复上述操作。
【答案】 0~3 0~0.6 导体的电流与其两端的电压成正比 滑动变阻器最大值太小 调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2V
【规范解答】(1)①[1]电源电压为3V,所以电路中电压不会大于3V,电压表应选择小量程,即0~3V。
[2]滑动变阻器阻值为零时,电路中电流最大,由欧姆定律可知,电路的最大电流为
所以电流表要选小量程,即0~0.6A。
②[3]由表中数据可知,每组数据中,电压值与电流值的比值不变,所以可得出结论:电阻一定时,导体的电流与其两端的电压成正比。
③[4]滑动变阻器阻值变大时,电路中电流变小,定值电阻两端电压变小,所以当滑动变阻器阻值最大时,定值电阻两端电压最小。若定值电阻两端电压为1V,此时电路中的电流为
滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器需接入电路中电阻为
滑动变阻器的最大阻值为15Ω,小于40Ω,所以电压表的示数无法调到1V,其原因是滑动变阻器最大值太小。
(2)[5]用这个电路研究电流跟电阻的关系,由控制变量法可知,需保证电阻两端电压保持不变,上表中的第一次实验数据中定值电阻两端电压为2V,所以把20Ω的电阻换成10Ω,闭合开关后,小刘的下一步操作是调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2V,记录数据。
考点6:电压表连接的实物图与电路图辨析
【典例精讲】(24-25九年级上·湖北武汉·阶段练习)如图所示,电源为两节新干电池,L1、L2是完全相同的两个小灯泡,正常工作时的电压为,正常工作时的电流为。请以笔画线代替导线完成电路连接,要求:开关闭合后两灯均能正常发光,且电流表测干路中的电流、电压表测L2两端的电压。完成连接后,请在旁边的方框中画出对应的电路图。
【答案】
【规范解答】电源为两节新干电池,则电源电压为3V,且要求开关闭合后两灯均能正常发光,开关处在干路上,根据串并联电压规律,两灯应该并联。电流表测干路中的电流,则电流表处在干路上,根据干路电流的规律可知,电流表的示数为
所以选用0~3A的量程,电压表选用的量程0~3V,并联在L2的两端。据此连接电路如下:
电路图如下:
【变式训练01】(23-24九年级上·山东菏泽·期中)根据如图所示的实物连线图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【规范解答】分析电路可知,两灯串联,电流表测电路电流,电压表测电压,据此画出对应的电路图如下:
【变式训练02】(23-24九年级上·山东德州·期中)请你根据如图甲所示的实物图,在如图乙所示的方框中画出对应的电路图。
【答案】
【规范解答】由实物图可知,滑动变阻器和灯泡串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压,电流从电源正极流出,依次经过开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到电源负极,电压表并联在灯泡两端,滑动变阻器滑片向右移阻值变大,电路图如图所示:
考点7:判断电压表的测量对象
【典例精讲】(24-25九年级上·四川眉山·期中)如图电路,当S1、S2都接通后,电压表所测量的是( )
A.L1两端的电压 B.L2两端的电压
C.电源电压 D.无法确定
【答案】B
【规范解答】由电路图可知,电流从正极流出,经开关S2、L2、L1后回到电源负极,是串联电路。电压表的正接线柱通过开关S1、S2接到L2的右端,负接线柱直接连接在L2的左端,即电压表是并联在L2的两端测的是L2两端的电压,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式训练01】(24-25九年级上·广东江门·期中)如图所示的电路中,当开关合上时,电压表测的是( )
A.灯两端的电压 B.电源的电压
C.灯两端的电压 D.灯和电源的总电压
【答案】A
【规范解答】如图所示电路中,闭合开关S后,两灯串联,电压表正负接线柱接在了L2两端,电压表与L2并联,测量灯L2两端的电压。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式训练02】(24-25九年级上·山东济宁·期中)请用笔画线代替导线,把图中的电路元件连接起来。要求:灯L1、L2并联,开关同时控制两盏灯,电流表测量L1的电流,电压表测量L1两端的电压。在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【规范解答】根据要求:开关同时控制两盏灯,开关在干路,电流表测量L1的电流,电流表 A 与 L1串联,电压表测量L1两端的电压,电压表 V 与 L1并联,故电流路径应是:电源正极→开关 S →分成两条支路:一条支路经电流表 A → L1→电源负极;另一条支路经 L2 →电源负极。电压表并联在 L1两端(正接线柱接 L1靠近电流表的一端,负接线柱接 L1靠近负极的一端),根据电流路径连接实物图并画出电路图,如图所示:
考点8:辨析电学原件是电压表还是电流表
【典例精讲】(24-25九年级上·甘肃武威·阶段练习)
(1)把图中给定的元件符号连成电路图,要求灯L1、L2并联,S作总开关。
(2)观察图中的电表,然后回答:如图所示的电表应该与被测用电器 联,此时电表的读数为 。
【答案】(1)
(2) 并 5.5V
【规范解答】(1)根据已知题意可知,灯L1、L2并联,则两灯泡首首相连,尾尾相连;S作总开关,即开关在干路上,如图所示:
(2)[1]根据图可知,该物理量的单位为V,因此为电压表,它与被测用电器并联连接。
[2]电压表的量程为0∼15V,分度值为0.5V,示数为5.5V。
【变式训练01】(24-25九年级上·广东阳江·阶段练习)如图所示的电路中a、b是电表,要使电灯发光,则开关 (选填“闭合”或“断开”),a 是 ,b是 (选填“电流表”或“电压表”)。
【答案】 闭合 电流表 电压表
【规范解答】[1][2][3]由图可知,表a与灯泡串联,表b与灯泡并联,根据电流表和电压表的使用规则可知,与灯泡串联的是电流表,与灯泡并联的是电压表,所以表a是电流表,表b是电压表,且为使电路是通路,灯泡发光,开关要闭合。
【变式训练02】(24-25九年级上·广东惠州·阶段练习)(1)根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。
(2)如图所示,请在圆圈内标出电流表或电压表的符号,当开关S 闭合后,两灯均发光。
(3) 根据电路图连接实物图
【答案】(1)
(2)
(3)
【规范解答】(1)观察实物图,电流从电源正极出发,依次经过、电流表、灯泡L1、灯泡L2、开关回到电源负极,电压表并联在灯泡L1两端。如图所示
(2)当左侧电表为电流表,右侧电表为电压表时,电流从正极出发,过开关后分别经过两灯回到负极,此时两灯并联,电流表测右侧灯泡电流,电压表测电源电压,两灯均发光,故作图如下
(3)观察电路图,电流从电源正极出发,经过开关S1分流,一条电流路径经过开关S2、灯泡L1,另一条电流路径经过灯泡L2,然后合流后,回到电源负极。如图所示
考点9:用电压表检测电路故障
【典例精讲】(24-25九年级上·河南驻马店·期中)在图中所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后灯熄灭,且只有一只电表的示数变大。下列判断正确的是( )
A.R短路,电压表示数变小
B.L断路,电压表示数变大
C.L短路,电流表示数变大
D.R断路,电流表示数变大
【答案】BC
【规范解答】由图可知,闭合开关后,灯泡L和电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压。
A.若R短路,电路为灯泡L的简单电路,电压表测量电源电压,即电压表示数变大,故A错误;
B.若L断路,则电路中的电流为零,电压表与R串联,因为电压表正负接线柱与电源正负极相连,因此电压表示数等于电源电压,故其示数将变大,故B正确;
C.若L短路,电路为电阻R的简单电路,此时电压表也被短路,则电压表示数为0,L短路时电路中电阻减小,则电路中电流变大,即电流表示数变大,故C正确;
D.若R断路,则电路中的电流为0,电压表只与电源的正极相连,故两电表示数均为零,即指针不偏转,故D错误。
故选BC。
【变式训练01】(24-25九年级上·福建莆田·期中)如图所示,当开关闭合后,灯泡都发光,两个电表都有示数,工作一段时间后,突然灯泡熄灭,仍然发光,两个电表都无示数,该电路中可能出现的故障是( )
A.短路 B.短路 C.电压表短路 D.电流表断路
【答案】D
【规范解答】A.若L1短路,电源会被短路,L1、L2都不发光,故A不符合题意;
B.如果L2短路,则电源会短路,灯都不能亮,电流表会烧坏,故B不符合题意;
C.如果是电压表短路,则电源也处于短路状态,灯L1不会发光,故C不符合题意;
D.若电流表断路,L2所在支路断路,L2熄灭;电流表无示数;电压表由于与电源断开,也无示数;L1所在支路不受影响,仍然发光,故D符合题意。
故选D。
【变式训练02】(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)在图所示电路中,闭合电键S,灯L不亮,电压表V有示数。已知电路中各处均接触良好,除灯L或电阻R外,其余元件均完好。
(1)请判断该电路中存在的故障可能是 (将可能的故障情况填写完整);
(2)为了进一步确定故障情况,小明和小华设计不同的方案。小明:将一个电流表正确串联在电路中;小华:将电压表换接在小灯L两端。
你认为他们的方案 可行(选填“只有小明”、“只有小华”或“都”)。
【答案】(1)灯L短路或电阻R断路
(2)只有小明
【规范解答】(1)灯泡L与电阻R串联,电压表与电阻R并联,并且有示数,说明电压表与电源两极连接的部分电路没有断路,即灯泡L没有断路,可能是灯泡L短路;灯L不亮,电压表有示数,说明电阻R也没有被短路,可能是断路;因此电路故障可能是灯泡L短路或电阻R断路。
(2)在小明的方案中:将一个电流表正确串联在该电路中,若电流表有示数,说明电路是通路,则故障是灯L短路;若电流表无示数,说明电路是开路,则故障是电阻R断路。可知,小明的方案可行。
在小华的方案中:在灯L短路和电阻R断路两种情况下,电压表均无示数,无法进一步确定故障情况。可知,小华的方案不可行。
考点10:用电流表检测电路故障
【典例精讲】(2025·上海普陀·三模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,两电表指针发生偏转,电压表示数为U0,电流表示数为I0。已知电路中仅有一处故障,仅发生在电阻R1或R2上(R1=R2)。为了作出判断,有以下方案可选:
A.用一完好的电阻R替换电阻R1(R=R1),仅观察电压表示数情况;
B.用一完好的电阻R替换电阻R2(R=2R2),仅观察电流表示数情况;
C.将电流表改接在a处,仅观察电流表示数情况。
你认为 方案(选填“A”“B”或“C”)可行,挑选其中一个方案,说明理由是 。
【答案】 BC 见解析
【规范解答】[1][2]图中两个电阻并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流,根据并联电路中一个支路短路,会烧坏电源,而两电表指针发生偏转,电压表示数为U0,电流表示数为I0,故不可能是短路,只能是某一个电阻断路。
A.无论哪个断路,电压表始终示数等于电源电压,即电压表示数不变,故A方案不可行;
B.用一完好的电阻R替换电阻R2(R=2R2),如果R2断路,替换后电流变大,若R1断路,替换后由于电阻变大,故电路中的电流变小,故B方案可行;
C.将电流表改接在a处,如果电流表示数仍是I0,则R1完好,R2断路;如果电流表变为0,则R1断路,R2完好,故C方案可行。
综上所述,BC方案可行。
【变式训练01】(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
【规范解答】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。
【变式训练02】(2025·湖南衡阳·三模)如图所示的串联电路,当闭合开关后两灯都不亮。为了检测电路故障,小华将电压表接在灯L1两端,发现电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零。则电路故障可能是( )
A.灯L1短路 B.灯L2断路 C.灯L1断路 D.电流表烧坏
【答案】C
【规范解答】A.闭合开关后两灯都不亮,说明发生了断路,故A不符合题意;
B.若灯L2断路,将电压表接在灯L1两端时,电压表的两端无法与电源相通,电压表应无示数,故B不符合题意;
C.若灯L1断路,将电压表接在灯L1两端时,电压表的两端与电源相通,电压表串联到电路中,测电源电压,有示数,电流表无示数,故C符合题意;
D.若电流表烧坏,将电压表接在灯L1两端时,电压表的两端无法与电源相通,电压表应无示数,故D不符合题意。
故选C。
1.(2025·江苏南通·中考真题)按题目要求作图。
(1)请在图甲中的〇里填上合适的电表符号,使开关S闭合后,两小灯泡均能发光。
(2)根据如图乙所示的电路图,用笔画线表示导线,将图丙中的实物电路连接完整,要求导线不能交叉。
【答案】(1)
(2)
【规范解答】(1)根据电压表并联在电路中,电流表串联在电路中,则下面圆圈里应是电压表,上面的圆圈里为电流表,如图所示:
(2)由电路图可知该电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端电压,电源电压为3V,所以电压表选择小量程,滑动变阻器要“一上一下”接入电路,且由电路图可知,滑片向右移,滑动变阻器连入电路的阻值减小,根据电路图连接实物图,实物图与电路图一一对应,如图所示:
2.(2025·江苏宿迁·中考真题)如图所示,电源电压一定,关于电路工作情况,下列说法中正确的是( )
A.只闭合S1时,两只灯泡是串联的
B.若电压表和电流表位置对调,则闭合S1、S2后,两表都被烧坏
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变、电流表的示数变大
D.闭合开关S1、S2,灯泡L1发光比L2亮,则L1两端的电压比L2两端的电压高
【答案】C
【规范解答】A.只闭合S1时,只有L1接入电路,即只有灯泡L1亮,故A错误;
B.若电压表和电流表位置对调,此时电压表串联在电路中,由于电压表的阻值很大,电路中的电流会很小,所以闭合S1、S2后,则两表都不会烧坏,故B错误;
C.只先闭合S1,只有L1接入电路,电压表的示数等于电源电压,电流表测通过L1的电流,再闭合S2,两灯泡并联,电压表的示数仍然等于电源电压,则电压表示数不变,电流表测两个灯泡的总电流,则电流表读数变大,故C正确;
D.闭合开关S1、S2,两灯泡并联,由于并联电路的总电压与各支路两端的电压相等,即L1两端的电压比L2两端的电压相等,故D错误。
故选C。
3.(2025·江苏扬州·中考真题)在如图所示电路中,开关S闭合后,小灯泡L1、L2均正常发光,则下列说法正确的是( )
A.L1和L2串联在电路中 B.甲是电流表,乙是电压表
C.甲、乙都是电流表 D.甲、乙都是电压表
【答案】B
【规范解答】A.如图所示,要让两灯正常发光,甲表需要是电流表,乙表是电压表,此时两灯并联,故A错误;
B.因为电流表相当于导线,电压表相当于断路,所以只有甲表是电流表,乙表是电压表时,两灯才能正常发光,故B正确;
C.甲乙都是电流表时会造成电源短路的现象,可能烧坏两个电表和电源,故C错误;
D.甲乙都是电压表时,因电压表相当于断路,此时只有L1发光,L2不发光,故D错误。
故选B。
4.(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,将A、B两个金属片插入柠檬制成的水果电池,用电压表测量水果电池的电压,则该电池的正极是 (选填A或B);若想获得3.6V的电压,需要把 节这样的水果电池串联起来。
【答案】 B 3
【规范解答】[1]由电压表的使用知,水果电池电流由B端流出,A端流入,所以B为该电池的正极。
[2]由图示知,一个水果电池的电压为1.2V,那么要获得3.6V的电压,应将3节这样的水果电池串联起来。
5.(2025·江苏镇江·中考真题)按题目要求作图:
(1)小明在研究重力势能的影响因素时,他做了如图甲实验,请在乙图中画出研究影响重力势能的另一个因素的示意图。
(2)如图所示实物电路,当开关都闭合后,会出现短路现象。只改动一根导线,使两灯并联,开关S控制干路,S1控制灯L1。在需改动的线上打“×”,用笔画出正确接法。
(3)如图所示电路,请在两个“〇”内填入电表的符号,使开关S闭合时两电阻组成并联电路。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【规范解答】(1)由乙图知道,两个质量相等的两个物体从不同高度由静止落下, 图钉陷入沙坑深度不同,说明影响重力势能的另一个因素是物体的高度,如下图
(2)由图知道,合上两个开关,电流会经导线、开关回到电源的负极,会出现短路现象烧坏电源;S1与L1串联后与L2并联,然后与开关S、电源串联组成电路,如下图
(3)由电路图知道,开关S闭合时,要使电阻R1、R2并联,电流从电源的正极出发后开始分支,一支经R1,另一支经下面的电表、R2,然后两者汇合后经开关S回到电源的负极,所以下方电表为电流表,上方电表为相当于断路的电压表,如下图
基础夯实
1.(24-25九年级上·河南驻马店·期中)如图所示,甲、乙是电流或电压表,当开关S闭合时,两灯均发光,两电表均有示数,下列判断正确的是( )
A.甲是电流表,乙是电压表
B.甲、乙都是电流表
C.甲是电压表,乙是电流表
D.甲、乙都是电压表
【答案】A
【规范解答】当开关S闭合时,两灯均发光,则乙不可能为电流表,甲不可能为电压表。根据电流表与电压表的连接方式可知,电流表需要串联进电路中,电压表需要与用电器并联,由此可知,甲为电流表,乙为电压表,故A正确,BCD错误。
故选A。
2.(24-25九年级上·江苏徐州·期中)取一个番茄,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲是水果电池的正极 B.乙是铜片
C.该水果电池的电压是4V D.水果电池将内能转化为电能
【答案】B
【规范解答】AB.图中甲与电压表的负接线柱相连,乙与电压表的3V接线柱相连,电压表指针向右偏,说明电流从电压表的正接线柱流进,可知甲是电源负极,乙是电源正极。水果电池中,更活泼的金属作负极,所以甲是铁片,乙是铜片,故A错误,B正确;
C.电压表连接的是小量程,分度值为0.1V,示数为0.8V,则电源电压为0.8V,故C错误;
D.水果电池消耗化学能,获得电能,所以是将化学能转化为电能,故D错误。
故选B。
3.(24-25九年级上·北京顺义·阶段练习)在如图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯两端电压的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【规范解答】A.由图可知,电压表与电源并联,测量电源电压,故A不符合题意;
B.由图可知,电压表与L1并联,测量L1两端电压,故B符合题意;
C.由图可知,电压表与L2并联,测量L2两端电压,故C不符合题意;
D.由图可知,电压表与L1并联,但电压表的正负接线柱接反了,不能正确测量L1两端电压,故D不符合题意;
故选B。
4.(2025·江苏镇江·二模)图中,电压表的示数为 V。
【答案】8
【规范解答】如图所示,电压表接的是0~15V量程,对应分度值为0.5V,指针指在5V后第6小格处,所以此时电压表示数
5.(24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习)马路两旁路灯的连接方式是 联,路灯正常工作时的电压为 V,主要是把电能转化为 能。
【答案】 并 220 光
【规范解答】[1][2]马路上的路灯有许多盏,路灯之间要求互不影响,根据并联电路中各个用电器之间互不影响,独立工作,串联电路中用电器不能独立工作,路灯之间的连接方式是并联的;它们正常工作时的电压为220V。
[3]路灯工作时,消耗电能,产生光能,所以是将电能转化为光能。
6.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)我国家庭电路的供电电压是 V;小明将铜片和锌片插入西红柿,做成了一个“西红柿电池”,该电池的锌片是 极,由电压表可知“西红柿电池”的电压为 V。
【答案】 220 负 0.4
【规范解答】[1]由常识可知,我国家庭电路的供电电压是220V;人体安全电压不高于36V。
[2]根据电压表使用原则,指针正常偏转,铜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,可知电池的铜片是正极,锌片是负极。
[3]由图可知,电压表所用量程为0~3V,分度值为0.1V,故示数为0.4V。
7.(24-25九年级上·江苏徐州·期中)近年来新能源汽车越来越普及,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于 (选填“用电器"或“电源”);只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,车钥匙实质相当于一个 (选填“开关”或“导线”);我国照明电路的电压为 V。
【答案】 用电器 开关 220
【规范解答】[1]给电动车充电时,蓄电池消耗电能,转化为化学能储存起来,蓄电池相当于简单电路中的用电器。
[2]由题意知,只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,电路处于通路状态,所以这车钥匙实质相当于一个开关。
[3]根据常识知道,对人体安全电压是不高于36V;照明电路的电压为220V。
8.(22-23九年级上·江苏南通·期末)图中的O里填上适当的电表符号,当开关闭合时电路能正常工作。
【答案】
【规范解答】左侧电表若为电流表,闭合开关后,与L1并联,L1被短路,不能正常工作,故左侧电表应为电压表;上面的电表若为电压表,则L1断路,所以上面的电表为电流表。电路为并联电路,电压表测量电源电压,电流表测量L1所在支路的电流,如图所示
9.(22-23九年级上·广东韶关·期中)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】
【规范解答】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:
10.(25-26九年级上·全国·课后作业)下图是用电压表测量电压时接线柱的选用和刻度盘的示意图。
(1)图甲中,电压表的量程是 V,电压表的示数是 V。
(2)图乙中,电压表的量程是 V,电压表的示数是 V。
(3)图丙中,所测用电器两端的电压为2.6V,量程应选 V,请在图中画出相应的电压表指针的位置 。
【答案】(1) 0~15 6.5
(2) 0~3 0.6
(3) 0~3
【规范解答】(1)[1]根据题图可知,电压表连接的接线柱为负接线柱和15V接线柱,故电压表的量程是0至15V。
[2]此时电压表的分度值为0.5V,根据指针所指位置可读出电压值为6.5V。
(2)[1]根据题图可知,电压表连接的接线柱为负接线柱和3V接线柱,故电压表的量程是0至3V。
[2]此时电压表的分度值为0.1V,根据指针所指位置可读出电压值为0.6V。
(3)[1]由于用电器两端的电压为2.6V,应选用电压表的量程为0至3V,若选用0至15V量程的电压表,会导致指针偏转角度较小,读数误差较大。
[2]0至3V量程的电压表分度值为0.1V,故2.6V指针指的位置应在2V刻度线后的第6根刻度线,如图所示。
培优拔高
11.(2025·山东济南·三模)如图所示的实物电路由电源、开关S1、S2,两个小灯泡L1、L2,甲、乙两个电表(电流表或电压表)组成。下列根据现象对甲、乙两个电表的判断,正确的是( )
A.只闭合S1,若只有L1发光,则甲、乙都是电压表
B.只闭合S1,若只有L1发光,则甲是电流表,乙是电压表
C.闭合S1、S2,若L1、L2均发光,则甲、乙都是电流表
D.闭合S1、S2,若L1、L2均发光,则甲是电压表,乙是电流表
【答案】D
【规范解答】AB.只闭合S1,若只有L1发光,则L2断路,所以甲是电压表;由于L1发光,则L1有电流通过,所以乙是电流表,故AB错误;
CD.闭合S1、S2,若L1、L2均发光,此时L1、L2并联,根据电流的流向可知,此时甲表并联在L2的两端,则甲是电压表,此时乙串联在电路中,则乙是电流表,故D正确,C错误。
故选D。
12.(2025·江苏连云港·一模)如图所示,电源电压恒为3V,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为3V,则故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.灯L1短路 D.灯L2短路
【答案】A
【规范解答】由电路图可知,灯L1与L2串联,闭合开关后两灯均不亮,说明电路出现断路故障。若用电压表测得ab两端的电压为3V,说明电压表的正负接线柱与电源的正负极形成通路,则电路中与电压表并联的L1断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13.(2025·江苏南京·一模)如图所示的电路,电源电压为 3V,闭合开关 S,两灯均不发光,两表示数均为0。现将L1和L2位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S,两只灯泡仍不发光,电流表示数仍然为0,但电压表的示数为3V,则故障是( )
A.电流表断路 B.L1 断路 C.L2 断路 D.S 断路
【答案】C
【规范解答】由图可知,两灯串联,电压表测L1两端电压,电流表测串联电路中的电流。闭合开关 S,两灯均不发光,两表示数均为0,由串联电路特点可知,电路故障为断路。将L1和L2位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关 S,两只灯泡仍不发光,电压表的示数为 3V,则电压表与电源正负极连接的部分电路是完好的,则与电压表并联的支路部分断路,所以故障是L2 断路。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14.(24-25九年级上·甘肃武威·期末)如图所示电路中,甲、乙是两只电表(电流表或电压表),闭合开关后,两灯均能发光,则甲是 ,乙是 。
【答案】 电压表 电流表
【规范解答】[1][2]闭合开关后,乙与串联,所以是电流表;则甲是电压表,因为若是电流表,被短路。
15.(24-25九年级上·江苏南京·阶段练习)如图所示,电源电压恒定,已知,开关S闭合前后电压表示数之比 。
【答案】
【规范解答】由电路图可知,开关闭合前,电压表与电阻R1串联在电路中,电阻R2断路,此时电压表示数为电源电压U;开关S闭合时,R1、R2串联,电压表测量R2两端电压,因串联电路处处电流相等,串联电路两端电压等于各部分电压之和,电阻两端电压之比与阻值之比相等,则
则,开关闭合后电压表示数为。开关S闭合前后电压表示数之比为
16.(23-24九年级上·江苏扬州·期中)如图所示,课外小组同学们将铜片和锌片插入柠檬或橙子中,就制成了一个水果电池。在用橙子做电池时,把铜片、锌片插入其中,用导线将电压表的两个接线柱分别连在铜片和锌片上,观察到电压表指针发生了偏转,如图所示。由此可知:水果电池实现的是 能转化为电能。铜片是橙子电池的 极(正/负)。为提高水果电池的输出电压,可以把若干个水果电池 (串联/并联)起来。
【答案】 化学 正 串联
【规范解答】[1]水果电池和伏打电池、蓄电池类似,属于将化学能转化为电能的装置,相当于电源。
[2]图中电压表指针正常偏转,则与电压表正接线柱相连的是电池的正极,即铜片为水果电池的正极,则锌片是水果电池的负极。
[3]为提高水果电池的输出电压,根据串联电路的电压规律可知,可以把若干个水果电池串联起来。
17.(24-25九年级上·重庆·期中)如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则灯L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V。
【答案】 1.2 4.8
【规范解答】[1]灯泡L1与灯泡L2串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量灯泡L1的电压,根据串联电压规律,电压表V1的示数大于电压表V2的示数,根据两个电压表指针偏转均如图乙所示,故电压表V1选择大量程,故读数为6V,电压表V2选择小量程,故读数为1.2V,故则灯L1两端的电压为1.2V。
[2] L2两端的电压为
故L2两端的电压为。
18.(25-26九年级上·江苏·期中)(1)如图乙所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。要求:开关只控制灯L1;
(2)在图丙中,当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,请在圆圈内填入适合的电表。
【答案】(1)
(2)
【规范解答】(1)开关只控制灯L1,说明两灯并联,电流表在干路,电路如图所示:
(2)当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,则下面的圆圈只能是电压表,如果是电流表,R2被短路,上面的圆圈只能是电流表,如图所示:
19.(24-25九年级上·宁夏银川·期中)请根据如图所示电路图,连接对应的实物图。
【答案】
【规范解答】由电路图知,两灯串联在电路中,电压表V1测串联电路两端的总电压,V2并联在灯L2两端,测灯L2两端的电压。且电流由电源正极出来,逐一经开关、L2、L1回到电源负极。电源为2节干电池,则电压表都选用小量程。作图如下:
20.(24-25九年级上·云南曲靖·期中)物理课后,振鹏同学与小冬同学将一块铜片和一块锌片同时插入西红柿中,做成了一个“西红柿电池”。振鹏和小冬想探究“西红柿电池的电压大小与哪些因素有关”。振鹏说:“可能与两金属片之间的距离有关。”小冬想了想说:“也可能与两金属片插入西红柿中的深度有关。”为了验证猜想是否正确,他们找来了电压表,连成了如图所示的电路。
(1)为了验证西红柿电池的电压大小与两金属片插入西红柿中深度的关系,小冬把两块金属片插入西红柿的某一深度,观察并记录了电压表的示数; ,再观察并记录电压表的示数。如果 ,则说明西红柿电池的电压大小与金属片插入西红柿中的深度有关。
(2)交流与合作:①在实验中若西红柿两端的电压小于一节干电池两端的电压,则应当选用 (选填“0~3V”或“0~15V”)量程;
②实验中所用到的物理研究方法有 (至少列举一种)。
【答案】(1) 见解析 两次电压表的示数不同
(2) 0~3V 控制变量法
【规范解答】(1)[1]根据控制变量法,要探究西红柿电池的电压大小与两金属片插入西红柿中深度的关系,需要控制两金属片之间的距离不变,改变两金属片插入西红柿中的深度。因此小冬把两块金属片插入西红柿的某一深度,观察并记录了电压表的示数;应保持两金属片之间的距离不变,改变两块金属片插入西红柿中的深度,再观察并记录电压表的示数。
[2]如果两次电压表的示数不同,则说明西红柿电池的电压大小与金属片插入西红柿中的深度有关。
(2)[1]已知一节干电池的电压为1.5V,在实验中若西红柿两端的电压小于一节干电池两端的电压,即西红柿两端电压小于1.5V,为了使测量结果更精确,电压表应选用0~3V量程。
[2]在探究西红柿电池的电压大小与两金属片之间的距离、两金属片插入西红柿中的深度等因素的关系时,分别控制其他因素不变,只改变其中一个因素,来研究该因素对电压的影响,运用了控制变量法;通过电压表的示数来反映西红柿电池电压的大小,将不易直接观察的电压大小转换为可以直接观察的电压表示数,运用了转换法。
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