专题07 电压和串并联电路中电压的规律(10大考点)-2025-2026 学年九年级物理上册同步培优训练(人教版2024)
2025-10-17
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第1节 电压,第2节 串、并联电路中电压的规律 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.59 MB |
| 发布时间 | 2025-10-17 |
| 更新时间 | 2025-10-17 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54414723.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题07 电压和串并联电路中电压的规律
10大高频考点概览
考点01 电压的单位及其换算(共4小题)
考点02 判断电压表测量的对象(共3小题)
考点03 电学元件的选择(共5小题)
考点04 电流表、电压表在判断电路故障中的应用(共6小题)
考点05 探究串联电路中的电压规律(共6小题)
考点06 串联电路中的电压规律(共6小题)
考点07 运用串联电路中的电压规律计算(共5小题)
考点08 探究并联电路中的电压规律(共4小题)
考点09 并联电路中的电压规律(共3小题)
考点10 运用并联电路中的电压规律计算(共5小题)
地 城
考点01
电压的单位及其换算
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。下列有关电学物理量的估测符合实际的是( )
A.一节新的干电池的电压是2V B.对人体安全的电压是36V
C.家用壁挂式空调的电流约5A D.我国家庭电路的电压为380V
2.如图所示的电路中,当开关S断开时,下列说法中正确的是( )
A.电灯两端电压为零 B.电源两端电压为零 C.开关两端电压为零 D.电源正极到灯泡有电流
3.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。盐水电池把 能转化为电能。观察电压表的接线和指针偏转可知:锌片是盐水电池的 极,电池的电压为 V。
4.在24V的电路中 (填“需要或不需要”)安装保险丝。“SARS”病毒可以通过“飞沫”传染,这 (填“能或不能”)表明分子的无规则运动。
地 城
考点02
判断电压表测量的对象
5.如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2是串联,且灯L1被短路 B.电压表可测出灯L1两端的电压
C.电流表A1测的是通过灯L1的电流 D.电流表A2测的是通过灯L1、L2的总电流
6.小明在实验室里连接了如图所示的电路,对此电路的认识,正确的是( )
A.小灯泡并联,电压表测电源电压 B.小灯泡串联,电压表测L1的电压
C.若灯L1短路,则电压表示数为3V D.若灯L2短路,则电压表示数变大
7.如图所示,电源电压不变,当闭合开关S1、S2时,电流表A1的示数是1.1A,A2的示数是0.8A;当只闭合开关S1时,电流表A2的示数是0.6A。则下列说法正确( )
A.当闭合开关S1、S2时,只有L1、L2发光
B.当只闭合开关S1时,L1、L2、L3并联,电压表测的电源电压
C.当闭合开关S1、S2时,电流表A3的示数为0.5A,通过小灯泡L2的电流为0.2A
D.当闭合开关S1、S2、S3时,L1、L2并联,L3被短路,电压表也被短路
地 城
考点03
电学元件的选择
8.已知两只灯泡L1和L2均能发光且相互影响,则关于①、②和③三个电表的(电流表或电压表)判断正确的是( )
A.①和③是电流表,②是电压表 B.②和③是电流表,①是电压表
C.②是电流表,①和③是电压表 D.①、②和③都是电流表
9.右图所示电路中,分别接入电流表或电压表。如果两灯并联,甲应接 ,乙应接 ,丙应接 ;如果一个灯丝断了,丙表的示数 (变大,变小,不变)。
10.在图中虚线方框处,将电池、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的虚线方框处,要求开关S闭合后:
(1)电流方向如图所示;
(2)移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电流表示数变大,电压表示数变小。
11.如图在圆圈内填入正确的电表符号,硬开关闭合后两纸都能发光。试在两个“〇”内选填“电压表”和“电流表”的符号,使开关S闭合时两灯组成并联电路。
12.如图所示三个电路,在“〇”中填上电流表或电压表的符号。
地 城
考点04
电流表、电压表在判断电路故障中的应用
13.如图所示,小明在“探究串联电路电流规律”实验中,闭合开关后,两只灯泡均不亮,他用一个电流表去检测电路故障。当电流表接A、B两点时两只灯泡均不亮;当电流表接B、C两点时,有一只灯泡亮了,且电流表有示数;当电流表接C、D两点时,两只灯泡也均不亮。产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1被短路 B.灯泡L1开路
C.灯泡L2被短路 D.灯泡L2开路
14.在如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯泡L熄灭,两个电表中只有一个电表示数变小,只可能是灯泡L或电阻R发生了故障,下列说法正确的是( )
A.灯泡L可能短路,电流表示数变大 B.灯泡L一定断路,电压表示数变小
C.电阻R可能短路,电压表示数变大 D.电阻R一定断路,电流表示数变小
15.某同学采用如图所示电路做电学实验,闭合开关后,出现一处电路故障,以下分析中正确的是( )
①若电流表无示数,电压表有示数,则L1可能断路
②若电流表无示数,电压表无示数,则L2可能短路
③若电流表有示数,电压表有示数,则R可能断路
④若电流表有示数,电压表无示数,则L1可能短路
A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①③正确 D.只有②④正确
16.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,已知电阻R1、R2中可能有一个出现了断路故障。为了检测,如果将一个电流表只接入电路a、b、c的某一处,然后通过断开、闭合电键S时电流表示数的变化情况进行判断。则电流表应该串联在 (选填“a”、“b”或“c”)处。
请结合相关信息写出电键S断开(或闭合)时,电表示数情况及对应的故障。
17.在如图所示的电路中,电源电压为U0,电阻R1、R2的阻值均为R0。现电路中只存在一处故障,且故障只发生在电阻R1或R2上。
(1)开关S断开时,电压表V的示数可能为 。
(2)开关S由断开到闭合,电流表A的示数不变,请写出开关S闭合后,电流表A与电压表V的示数及相对应的故障
。
18.电阻R1和R2的阻值规格均为2R0,电阻R3的阻值规格为R0。小王将R1和R2按如图所示方式连入电路中,闭合开关S,观察到两电表指针均发生偏转;然后用R3替换R1,与替换前相比,电流表示数减小了I0。经过思考后,小王认为电路中存在故障。已知电路中的电源电压始终保持不变,3个电阻中只有1个电阻存在故障,请根据以上信息判断:
(1)电路中的故障可能是 ;
(2)请写出替换后两电表示数及对应的故障
。
地 城
考点05
探究串联电路中的电压规律
19.用如图甲所示电路探究串联电路的电压特点,下列关于该实验说法正确的是( )
A.如果L1断路,闭合开关,电压表的示数为0V
B.闭合开关后,电压表指针如图乙所示,指针偏转太小,可以调整其量程
C.测出L1两端电压后,将电压表导线从a改接到c,测出L2两端电压
D.应多准备几个不同规格的灯泡,以便进行多次实验从而减小误差
20.探究串并联电路中电流、电压规律:
(1)连接电路如图甲,探究并联电路的电流规律:
①闭合开关,L1发光,L2不发光,电流表有示数,电路故障可能是 ;
②排除故障后进行实验,测得通过L1的电流0.22A,通过L2的电流0.18A,测量干路电流时,应当选择电流表的测量范围为 A;
③实验后,小园发现灯泡上L1标注有“3.8V 0.3A”,什么原因造成通过L1的电流不是0.3A,请说明原因: ;
(2)如图乙,探究串联电路中电压的规律。
①请在图乙中用笔画线代替导线将电路补充完整;
②实验中换用不同小灯泡进行多次实验并记录数据如表。
次数
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
L1和L2两端电压U/V
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.4
1.4
2.8
4
1
1.7
2.8
分析表中数据,有同学提出第4次实验中记录的数据结果和前三次有所不同,应将U1改为1.1,其他同学反对这一做法,理由是 ;解决上述问题后,可得出串联电路电压的规律为: 。(可用公式表示)
21.在“探究串联电路中电流、电压的特点”时,设计实验如图。
探究一:串联电路中电流的特点:
(1)在连接实物电路时,开关应处于 状态;
(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义,灯L1、L2应该选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(3)第2次实验中,B点的电流表示数如图乙所示,则电流为 A;
(4)实验数据记录如表,分析数据可得:串联电路中电流 ;
实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.18
0.18
2
0.32
0.32
3
0.50
0.50
0.50
探究二:串联电路中电压的特点:
(5)根据图丙电路图,请在图丁中用笔画线代替导线将实物图补充完整;
(6)闭合开关后发现两灯泡都不亮,接下来应进行的操作最合理的是 。
A.更换灯泡 B.更换电池 C.检查电路是否有接触不良
(7)用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后, (选填“能”或“不能”)只将A点的导线接到C点测L2两端的电压,理由是 。
22.同学们又合作进行探究“串联电路的电压特点”的实验,设计了如图Ⅰ所示电路图,并连接了相应的实物电路,如图Ⅱ所示,已知电源电压恒为6V。
(1)在连接的实物电路中有一处错误,无法完成实验,连接错误的导线是 (选填“a”“b”或“c”);
(2)正确连接后,闭合开关,发现电流表和电压表V2都没示数,电压表V1有示数,电路中只有一处故障,电路故障可能是 ;更换器材后继续实验,根据测得的实验数据,绘制了图Ⅲ。
①根据探究目的分析图Ⅲ中的甲、乙两图线,得出的结论是
;
②由图Ⅲ可知,定值电阻R1阻值为 Ω。
(3)兴趣小组的同学们还想由此电路“探究电流与电阻的关系”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
①电路连接正确后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表V1示数为2V,读出了电流表的示数;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,应向 移动滑片直至电压表V1示数为2V,并记录电流表的示数;
②当接入25Ω定值电阻时,发现无论如何移动滑动变阻器无法完成实验,原因是 ,利用已给器材,你解决问题办法是 ;
③为完成整个实验,同学们还可以换用哪种规格的滑动变阻器进行实验 ;
A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.200Ω 1.0A
④5Ω的定值电阻更换为10Ω时,滑动变阻器的阻值变化量与定值电阻阻值变化量之比为 。
23.某实验小组用如图甲所示的电路“探究串联电路电压的特点”。
(1)闭合开关后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点之间,测得UAB=3V、UBC=0V、UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障是 。
(2)排除故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表的示数如图乙所示,为了使测量结果更准确,接下来小明应该:断开开关, 。
(3)该小组同学进行了多次实验,记录数据如下表所示,分析表中实验数据可知:串联电路的电压特点是 (用公式表示);在第2次实验中测得UAB=UBC,其原因可能是 。
(4)第1次实验中,灯泡L1、L2的电阻之比R1:R2= 。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
第1次
1.0
2.0
3.0
第2次
1.5
1.5
3.0
第3次
2.2
0.8
3.0
24.某实验小组用图甲所示电路“探究串联电路电压的规律”。
(1)在连接电路时,开关应 (选填“闭合”或“断开”);闭合开关开始实验,电压表指针位置如图乙所示,此时电压表的示数为 V。
(2)小华按图甲测出灯L1两端的电压后,将电压表接到L2两端,闭合开关,发现电压表指针偏转如图丙所示。原因是 。
(3)排除故障后,小华继续实验,测量数据如下表所示,分析数据得到UAC=UAB+UBC,且UAB=UBC,为了使结论具有普遍性,接下来应该 。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.7
0.7
1.4
2
1.4
1.4
2.8
3
2.2
2.2
4.4
地 城
考点06
串联电路中的电压规律
25.在如图所示的电路中,S闭合后,下列说法正确的是( )
A.若甲是电流表,乙、丙是电压表,S1闭合,U丙大于U乙
B.若甲是电压表,乙、丙是电流表,S1断开,I乙小于I丙
C.若电路是串联电路,则乙表的示数小于丙表的示数
D.若电路是并联电路,则丙表的示数大于乙表的示数
26.仔细观察并分析电路,下列说法中正确的是( )
A.两灯串联,V1表的示数等于V2表的示数 B.两灯并联,V1表的示数大于V2表的示数
C.两灯串联,V1表的示数大于V2表的示数 D.两灯并联,V1表的示数等于V2表的示数
27.如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后L1、L2正常发光,电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为 V;若断开开关S,电压表示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),灯L1将 (选填“不能”或“仍能”)发光。
28.在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电源电压和R1两端的电压分别为 V和 V。
29.如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则电压表V1的示数为 V,灯L1两端的电压为 V。
30.如图所示电路,电源电压为3V,两盏规格不相同的电灯在闭合开关后都能发光。电流表和电压表的示数分别为0.15A和1.8V。求:
(1)通过L2的电流;
(2)L1两端电压。
地 城
考点07
运用串联电路中的电压规律计算
31.如图甲所示,闭合开关,电压表V1、V2指针偏转均如图乙所示,则电阻R1两端的电压是( )
A.2V B.8V C.10V D.12V
32.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。灯L1、L2是两个不同规格的小灯泡。只闭合开关S1时,电压表的示数为3V;只闭合开关S2时,电压表的示数为1.2V;只闭合开关S1、S3时,两电流表的示数分别为0.46A、0.18A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4.2V
B.只闭合开关S2时,灯L2两端的电压为1.2V
C.只闭合开关S1、S3时,通过灯L1的电流为0.28A
D.开关S1、S2、S3都闭合时,灯L1、L2两端的电压均为3V
33.如图a所示电路中,当闭合开关S1和S2后,两个电压表的指针均为图b所示,则灯泡L1和L2两端的电压分别为 V和 V;若断开开关S1,则灯L1 (选填“不能”或“仍能”)发光,电压表V2的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
34.如图甲所示的电路,闭合开关S1、S2,电压表V1、V2的示数如图乙所示。则L1两端的电压是 V;断开开关S2,电压表V1将会 。(选填“变为0”、“等于电源电压”或“超量程”)
35.如图所示,电源电压为18V,当开关S闭合后,电压表V2、V3示数分别为10V,12V。求:
(1)L1、L2、L3两端的电压分别是多大?
(2)将电压表V2、V3分别换成电流表A2、A3;闭合开关后,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.2A、0.8A、1A,通过L1、L2、L3的电流分别是多大?
地 城
考点08
探究并联电路中的电压规律
36.小明用图甲所示的电路来探究并联电路中电流、电压的特点,电源电压恒为6V。
(1)请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线,将图乙所示实物图补充完整;
(2)连接好电路后,闭合开关S,小明先后将电流表接在A(图甲中电流表所处位置)、B、C三个不同的位置,将电压表先后并联在AC、BC两点之间,测出的电流和电压的数据记录在表格中。
实验序号
1
2
3
电流
IA=0.2A
IB=0.4A
IC=0.6A
电压
UAC=6V
UBC=6V
U电源=6V
分析表中数据,可得出初步结论:
① ;
② ;
(3)若将甲图中R2替换为一个最大阻值是30欧的滑动变阻器,其余元件及位置保持不变,如图丙所示。将滑片移到最左端,此时电流表示数与替换前相比 ;将滑片慢慢向右移动,此过程中,电流表示数 ,电压表示数 。(所有空均选填“不变”“增大”或“减小”)
37.小明和小华同学在“探究串、并联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
(1)设计好实验电路后,在连接实物电路时,开关应处于 状态。
(2)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,则他接下来应该进行的操作是 。
(3)小明按照如图甲所示的电路将实物电路连接完整,闭合开关,发现两灯不亮,电压表有示数,则出现这种情况的原因可能是 。
(4)小华按照丁图连接电路,闭合开关后V1的示数为1.5V,V2的示数应为 V,小华可得出的初步实验结论是 。
(5)为使实验结论更具有普遍性,接下来小华应该采取的操作是 (填序号),再进行实验。
A.改变开关位置 B.更换规格不同的灯泡 C.将灯泡L1、L2的位置互换
38.某实验小组的同学在实验室进行“探究并联电路中电压的特点”的实验,实验电路如图甲所示,电源为两节新干电池串联。
(1)实验小组的同学连接好电路,闭合开关,发现电压表的指针偏向电压表零刻度线左侧没有刻度的地方,出现该故障的原因是 。
(2)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为 V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论:并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 。
(3)实验小组的小青同学认为该实验中,连接电压表时,可以不用试触直接选择小量程进行实验。你认为可行吗? ,为什么? 。
39.小金和小明在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示。请你完成下列内容。
(1)灯L1和灯L2应选用 (选填“相同”或“不同”)的规格;
(2)小金先按图甲所示电路图连接图乙所示的实物图(电压表尚未连接),如果直接闭合开关,将会出现 的情况;(选填字母)
A.仅灯L1亮 B.仅灯L2亮 C.两灯都不亮 D.两灯都亮
(3)①解决上述问题后,小金将电压表和小灯泡L1 联,当闭合开关后,电压表出现了如图丙所示的情况,其原因可能是 ;
②重新调整电压表,正确测出小灯泡L1的电压,电压表的示数如图丁所示,为 V;
③小金又分别用电压表测出L2两端和电源两端的电压,发现电压表示数都相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。小明认为该探究过程不够科学严谨,他们下一步的操作最合理的是 。(选填字母)
A.更换不同规格的小灯泡,多次实验
B.将小灯泡L1、L2的位置交换,再次实验
C.将电源两极对调,再次实验
(4)根据正确的实验结论,小明发现教室的灯比楼梯的灯亮,两灯分别对应的电压U1和U2的大小关系是U1 U2(填“>”“=”或“<”)。
地 城
考点09
并联电路中的电压规律
40.如图电路,电源电压恒定,定值电阻R1>R2>R3。只闭合S1,电压表示数为U1,电流表示数为I1;只闭合S2,电压表示数为U2,电流表示数为I2。同时闭合S1、S2、S3,电压表示数为U3,电流表示数为I3。下列判断正确的是( )
A.U1>U2>U3 B.I1>I2>I3 C.I1+I2>I3 D.U1+U2>U3
41.如图所示,电源电压不变,当开关S、S2闭合,S1、S3断开时,电压表V1、V2的示数分别为3V、5V;当开关S、S1、S2闭合时,电流表A3的示数为0.12A,电压表V2的示数为12V;当开关S、S1、S2、S3都闭合时,电流表A1、A2、A3的示数分别为0.30A、0.28A、0.42A。则下列说法正确的是( )
A.当开关S、S2闭合,S1、S3断开时,灯L1两端电压UL1=3V
B.当开关S、S1、S2闭合时,灯L1、L2、L3串联且通过L3的电流IL3=0.12A
C.当开关S、S1、S2、S3都闭合时,通过灯L1的电流IL1=0.14A
D.S、S1、S3闭合时,电流表A3的示数为0.3A,电压表V2的示数为12V
42.如图是电路元件A、B的I﹣U图象。由图可知:将元件A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.2A时,B两端的电压是 V,将元件A、B并联后接入同一电路,通过干路的电流是 A。
地 城
考点10
运用并联电路中的电压规律计算
43.在如图所示电路中,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,则下列说法中正确的是( )
A.L1和L2并联,甲、乙、丙示数分别为0.6V,1.2A,0.3A
B.L1和L2并联,电源电压为1.2V,通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6A
C.L1和L2串联,甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
D.L1和L2串联,电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V
44.小明同学按图甲所示的电路进行实验,已知电源由四节新干电池组成。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、A2的示数分别为0.2A、1.0A B.电流表A1、A2的示数均为1.0A
C.电压表V1、V2的示数分别为2V、4V D.电压表V1、V2的示数均为6V
45.如图甲所示电路,闭合开关后,电压表V1的示数为1.5V,电压表V2的示数为4.5V。则:
(1)图甲中灯泡L1和L2 (选填“串联”或“并联”)。
(2)图甲中灯泡L1和L2两端的电压分别为多少?
(3)若将L1和L2改接为如图乙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为0.5A,则此时通过L2的电流为多少?L2两端的电压为多少?
46.在如图甲所示的电路中,电源电压恒为3V。
(1)只闭合开关S2,电流表A的示数为0.4A,求通过L1和L2的电流;
(2)当开关S1和S3闭合,S2断开时,灯泡L1和L2两端的电压分别是多少?
(3)当开关S1和S3闭合,S2断开时,若电流表A的示数为0.6A,电流表A1的示数如图乙,则过L1和L2的电流分别是多少?
47.如图所示是小明连接的电路,闭合开关后,两灯都发光,电流表A1的示数为0.48A,电流表A2的示数为0.9A,电压表示数为4.8V。
(1)分别求出通过灯L1、灯L2的电流及干路中的电流;
(2)分别求出灯L1、L2两端的电压和电源的电压。
试卷第1页,共3页
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专题07 电压和串并联电路中电压的规律
9大高频考点概览
考点01 电压的单位及其换算(共4小题)
考点02 判断电压表测量的对象(共3小题)
考点03 电学元件的选择(共5小题)
考点04 电流表、电压表在判断电路故障中的应用(共6小题)
考点05 探究串联电路中的电压规律(共6小题)
考点06 串联电路中的电压规律(共6小题)
考点07 运用串联电路中的电压规律计算(共5小题)
考点08 探究并联电路中的电压规律(共4小题)
考点09 并联电路中的电压规律(共3小题)
考点10 运用并联电路中的电压规律计算(共5小题)
地 城
考点01
电压的单位及其换算
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。下列有关电学物理量的估测符合实际的是( )
A.一节新的干电池的电压是2V B.对人体安全的电压是36V
C.家用壁挂式空调的电流约5A D.我国家庭电路的电压为380V
【答案】C
【解答】解:A、一节新的干电池的电压是1.5V,故A错误;
B、对人体安全的电压不高于36V,故B错误;
C、家用壁挂式空调的电流接近5A,故C正确;
D、我国家庭电路的电压为220V。
故选:C。
2.如图所示的电路中,当开关S断开时,下列说法中正确的是( )
A.电灯两端电压为零 B.电源两端电压为零 C.开关两端电压为零 D.电源正极到灯泡有电流
【答案】A
【解答】解:A、开关S断开时,灯泡与电源的负极断开,所以电灯两端电压为零,故A正确;
B、电源是给电路提供电压的装置,开关S断开时,电源两端(即正负极之间)的电压不为零,故B错误;
C、开关S断开时,开关的两个接线柱分别与电源的正负极接通,故开关两端有电压,且电压值等于电源电压,故C错误;
D、开关断开时没有电流产生,故D错误。
故选:A。
3.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。盐水电池把 化学 能转化为电能。观察电压表的接线和指针偏转可知:锌片是盐水电池的 负 极,电池的电压为 0.6 V。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:盐水电池把化学能转化为电能;
锌片接电压表的负接线柱,故锌片是负极;
电压表量程为0~3V,对应的分度值为0.1V;故示数为0.6V;
故答案为:化学;负;0.6。
4.在24V的电路中 需要 (填“需要或不需要”)安装保险丝。“SARS”病毒可以通过“飞沫”传染,这 不能 (填“能或不能”)表明分子的无规则运动。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)为保护用电器正常工作,避免在出现短路时损坏用电器和电源,电路中需要安装保险丝;
(2)“SARS”病毒可以通过“飞沫”传染,飞沫的运动靠外力实现,不能表明分子的无规则运动;
故答案为:需要;不能。
地 城
考点02
判断电压表测量的对象
5.如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2是串联,且灯L1被短路 B.电压表可测出灯L1两端的电压
C.电流表A1测的是通过灯L1的电流 D.电流表A2测的是通过灯L1、L2的总电流
【答案】B
【解答】解:
由电路图可知,当开关S闭合后,电流从电源的正极出发,经开关S、电流表A1后分支,一支经灯泡L1回到电源的负极,另一支经电流表A2、灯泡L2后回到电源的负极,电流有两条路径即为两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流;电压表并联在L1两端、也并联在灯泡L2两端、还并联在电源两端,则电压表测L1、L2、电源两端的电压,综上可知,ACD错误,B正确。
故选:B。
6.小明在实验室里连接了如图所示的电路,对此电路的认识,正确的是( )
A.小灯泡并联,电压表测电源电压 B.小灯泡串联,电压表测L1的电压
C.若灯L1短路,则电压表示数为3V D.若灯L2短路,则电压表示数变大
【答案】C
【解答】解:
AB、由实物电路可知,电流从电源正极出发,依次经过开关、灯泡L1、灯泡L2,最后回到负极,电压表并联在L2两端,所以电压表测量的是L2的电压,两灯泡串联,故AB错误;
C、若灯L1短路,则电压表测量的是电源电压,所以其示数为3V,故C正确;
D、若灯L2短路,则电压表相当测量导线电压,所以其电压表示数0V,故D错误;
故选:C。
7.如图所示,电源电压不变,当闭合开关S1、S2时,电流表A1的示数是1.1A,A2的示数是0.8A;当只闭合开关S1时,电流表A2的示数是0.6A。则下列说法正确( )
A.当闭合开关S1、S2时,只有L1、L2发光
B.当只闭合开关S1时,L1、L2、L3并联,电压表测的电源电压
C.当闭合开关S1、S2时,电流表A3的示数为0.5A,通过小灯泡L2的电流为0.2A
D.当闭合开关S1、S2、S3时,L1、L2并联,L3被短路,电压表也被短路
【答案】C
【解答】解:
A、当闭合开关S1、S2时,等效图如下图1所示,三个灯并联,三个灯都发光,A错误;
B、当只闭合开关S1时,等效图如下图2所示,L1、L3并联,B错误;
C、在图2中,电流表A2的示数是0.6A,即通过L3的电流,根据并联电路各支路互不影响,故在图1中,通过L3的电流为0.6A,
已知在图1中,电流表A1的示数是1.1A,A2的示数是0.8A,根据并联电路电流的规律,通过L1的电流为:
IL1=1.1A﹣0.8A=0.3A,
当只闭合开关S1时,电流表A2的示数是0.6A,
由图1知,A2测L2、L3的电流,根据并联电路电流的规律,通过L2的电流为:
IL2=0.8A﹣0.6A=0.2A,
A3测L2、L1的电流,由并联电路电流的规律,A3的示数:
IA3=0.3A+0.2A=0.5A,
故C正确;
D、当闭合开关S1、S2、S3时,导线直接接在电源两端,造成电源短路,D错误。
故选:C。
地 城
考点03
电学元件的选择
8.已知两只灯泡L1和L2均能发光且相互影响,则关于①、②和③三个电表的(电流表或电压表)判断正确的是( )
A.①和③是电流表,②是电压表 B.②和③是电流表,①是电压表
C.②是电流表,①和③是电压表 D.①、②和③都是电流表
【答案】C
【解答】解:本题要求两只灯泡均能发光且相互影响,为串联连接,
则电路中只有一条电流的路径,如下图中红线所示,则可以判断电流通过的电表②为电流表,没有通过的电表①和③为电压表。
故选:C。
9.右图所示电路中,分别接入电流表或电压表。如果两灯并联,甲应接 电流表 ,乙应接 电压表 ,丙应接 电流表 ;如果一个灯丝断了,丙表的示数 变小 (变大,变小,不变)。
【答案】电流表;电压表;电流表;变小。
【解答】解:由图可知,要使两灯的连接方式并联,甲表只能是电流表,否则不能并联,所以乙表应是电压表,如果乙表再是电流表,电路短路;
而丙表如果为电压表,则会造成电路开路,所以丙表应是电流表;
因此甲、丙处为电流表,乙处为电压表;
丙表测量干路的电流,如果一个灯丝断了,根据并联电路干路的电流等于各支路电流之和,少了一个支路的电流,丙表的示数变小。
故答案为:电流表;电压表;电流表;变小。
10.在图中虚线方框处,将电池、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的虚线方框处,要求开关S闭合后:
(1)电流方向如图所示;
(2)移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电流表示数变大,电压表示数变小。
【答案】。
【解答】解:由电路图可知,左右两个位置分别与灯泡和变阻器串联,所以不可能是电压表,则电压表应在中间的位置;
移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,由P可知,灯泡两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压变小,
由实际上电压表的示数变小,电压表应并联在变阻器两端,即右侧的位置应该是电流表,
故左侧的位置应该是电源,
由电流的方向可知,电源的正极朝下,如下图所示:
。
11.如图在圆圈内填入正确的电表符号,硬开关闭合后两纸都能发光。试在两个“〇”内选填“电压表”和“电流表”的符号,使开关S闭合时两灯组成并联电路。
【答案】
【解答】解:要使电阻R1、R2并联,由图可知电流从电源正极流出,分别流经R1、R2,汇合后经开关回到负极,所以上方电表应是电压表;如果下面的电表是电压表,则电阻R2无法形成回路,所以是电流表,与R2串联,如图所示;
12.如图所示三个电路,在“〇”中填上电流表或电压表的符号。
【答案】
【解答】解:因为电压表在电路中起开路作用,并且要与被测用电器并联连接,因此图中与灯泡并联的电表为电压表;
因为电流表在电路中相当于导线,并且与被测用电器串联连接,因此图中与灯泡串联的电表为电流表;如图所示:
地 城
考点04
电流表、电压表在判断电路故障中的应用
13.如图所示,小明在“探究串联电路电流规律”实验中,闭合开关后,两只灯泡均不亮,他用一个电流表去检测电路故障。当电流表接A、B两点时两只灯泡均不亮;当电流表接B、C两点时,有一只灯泡亮了,且电流表有示数;当电流表接C、D两点时,两只灯泡也均不亮。产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1被短路 B.灯泡L1开路
C.灯泡L2被短路 D.灯泡L2开路
【答案】D
【解答】解:由图知,闭合开关,两只灯泡串联,均不亮存在断路故障。当电流表接A、B两点时,与灯泡L1并联,灯泡L1被短路,两只灯泡均不亮;说明仍然存在断路,当电流表接B、C两点时,灯泡L2被短路,有一只灯泡亮了,且电流表有示数,说明灯泡L1完好;当电流表接C、D两点时,两只灯泡也均不亮,说明灯泡中有断开位置,故灯泡L2断路。
故选:D。
14.在如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯泡L熄灭,两个电表中只有一个电表示数变小,只可能是灯泡L或电阻R发生了故障,下列说法正确的是( )
A.灯泡L可能短路,电流表示数变大 B.灯泡L一定断路,电压表示数变小
C.电阻R可能短路,电压表示数变大 D.电阻R一定断路,电流表示数变小
【答案】D
【解答】解:由图知,电阻与灯泡串联,电压表测量定值电阻R两端的电压;
A、若灯泡L短路,则电流表的示数变大,电阻两端的电压也等于电源电压,也会变大,A不符合题意;B、若灯L断路,则电路中的电流变为零,此时电阻R两端的电压也为零,B不符合题意;C、若电阻短路,则电流表的示数变大,但与灯L熄灭不符合,C不符合题意;
D、若电阻R断路,则电压表的示数变大,电路中的电流为零,所以D符合题意。
故选:D。
15.某同学采用如图所示电路做电学实验,闭合开关后,出现一处电路故障,以下分析中正确的是( )
①若电流表无示数,电压表有示数,则L1可能断路
②若电流表无示数,电压表无示数,则L2可能短路
③若电流表有示数,电压表有示数,则R可能断路
④若电流表有示数,电压表无示数,则L1可能短路
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有①③正确 D.只有②④正确
【答案】A
【解答】解:如图所示,两灯串联,电压表测L1两端的电压,电流表测量电路中的电流;
若L1断路,电流表无示数,电压表有示数;
若L2短路,电流表、电压表都有示数;
若电流表有示数,说明电路是通路,电压表有示数,可能L2短路;
若电流表有示数,电压表无示数,可能是L1短路,故只有①④正确。
故选:A。
16.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,已知电阻R1、R2中可能有一个出现了断路故障。为了检测,如果将一个电流表只接入电路a、b、c的某一处,然后通过断开、闭合电键S时电流表示数的变化情况进行判断。则电流表应该串联在 b (选填“a”、“b”或“c”)处。
请结合相关信息写出电键S断开(或闭合)时,电表示数情况及对应的故障。 S断开,电流表无示数,R2断路;S闭合,电流表示数无变化,R1断路
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由于并联电路用电器工作过程中互不影响,如果将电流表串联在a位置,无论R2是否断路,对R1支路都无影响。如果闭合开关,电流表无论是否有示数,都不能确定R2是否断路;
同理将电流表串联在c位置,若电流表有示数,无论开关是否闭合,电流表示数都不变。
所以电流表只能串联在干路的b位置;
当电流表串联在b位置时,①开关断开,R2单独接入电路,如果电流表无示数,说明R2断路,也就是R1是完好的;
②电流表有示数,说明R2是完好的;开关闭合,R1、R2并联,如果电流表示数不变,说明R1支路无电流通过,所以R1是断路。
故答案为:b;S断开,电流表无示数,R2断路;S闭合,电流表示数无变化,R1断路。
17.在如图所示的电路中,电源电压为U0,电阻R1、R2的阻值均为R0。现电路中只存在一处故障,且故障只发生在电阻R1或R2上。
(1)开关S断开时,电压表V的示数可能为 0或U0 。
(2)开关S由断开到闭合,电流表A的示数不变,请写出开关S闭合后,电流表A与电压表V的示数及相对应的故障 ①电流表A的示数为,电压表的示数为U0,电路故障是R1短路;②电流表A的示数为0,电压表的示数为U0,电路故障是R2断路 。
【答案】(1)0或U0;(2)①电流表A的示数为,电压表的示数为U0,电路故障是R1短路;②电流表A的示数为0,电压表的示数为U0,电路故障是R2断路。
【解答】解:(1)当开关S断开时,电路为串联电路,电压表测量R2两端的电压;
R1短路时,电路为R2接在电源两端的简单电路,电压表测量电源两端的电压,示数为U0;
R1断路时,电路断路,此时电压表示数为0;
R2短路时,电压表测量被短路示数为为0;
R2断路时,电压表、电流表与R1串联接在电源两端,因电压表的内阻很大,所以电压表示数为U0;
所以,开关断开时,电压表的示数可能为0或U0;
(2)开关S由断开到闭合,电流表A的示数不变,表明电路中的电阻不变。
①R1短路,电压表直接接在电源两端,所以电压表的示数为U0,根据欧姆定律,电路中的电流即电流表的示数为:I;
②R2断路,开关S断开时,电压表与R1串联接在电源两端,电压表示数为U0;开关S断开时,电压表直接接在电源两端,电压表示数为U0,电流表示数为0。
故答案为:(1)0或U0;(2)①电流表A的示数为,电压表的示数为U0,电路故障是R1短路;②电流表A的示数为0,电压表的示数为U0,电路故障是R2断路。
18.电阻R1和R2的阻值规格均为2R0,电阻R3的阻值规格为R0。小王将R1和R2按如图所示方式连入电路中,闭合开关S,观察到两电表指针均发生偏转;然后用R3替换R1,与替换前相比,电流表示数减小了I0。经过思考后,小王认为电路中存在故障。已知电路中的电源电压始终保持不变,3个电阻中只有1个电阻存在故障,请根据以上信息判断:
(1)电路中的故障可能是 R1短路或R3断路 ;
(2)请写出替换后两电表示数及对应的故障 若两电表示数均为0,则R3断路;若电流表示数为2I0、电压表示数为4I0R0,则R1短路 。
【答案】(1)R1短路或R3断路;
(2)若两电表示数均为0,则R3断路;若电流表示数为2I0、电压表示数为4I0R0,则R1短路。
【解答】解:(1)由图示知,两个电阻串联在电路中,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,若两个电阻都无故障,则电路中的总电阻为R=R1+R2=2R0+2R0=4R0
用R3替换R1,则电路的总阻值减小,电路的电流增大。而用R3替换了R1后,电流表示数减小了I0,说明替换后,电路的总阻值增大了。则可能是R1短路了,替换后,电路的总阻值由2R0变成了R′=R3+R2=R0+2R0=3R0
或者是R3断路了,替换后,整个电路断路,通过的电流减小为0。
(2)若R3故障,则整个电路断路,电路中的电流为0,电流表示数为0,电压表与电源的连接断开,示数也为0;若R1短路,替换前,电路中的电流
替换后,电路中的电流
则有
解得电源电压U=6I0R0
替换后,电流表示数
电压表示数U2=I后R2=2I0×2R0=4I0R0
故答案为:(1)R1短路或R3断路;
(2)若两电表示数均为0,则R3断路;若电流表示数为2I0、电压表示数为4I0R0,则R1短路。
地 城
考点05
探究串联电路中的电压规律
19.用如图甲所示电路探究串联电路的电压特点,下列关于该实验说法正确的是( )
A.如果L1断路,闭合开关,电压表的示数为0V
B.闭合开关后,电压表指针如图乙所示,指针偏转太小,可以调整其量程
C.测出L1两端电压后,将电压表导线从a改接到c,测出L2两端电压
D.应多准备几个不同规格的灯泡,以便进行多次实验从而减小误差
【答案】B
【解答】解:A、两灯串联,电压表测L1的电压,如果L1断路,闭合开关,电压表与电源连通,电压表的示数为电源电压,不为0,故A错误;
B、闭合开关后,电压表指针如图乙所示,且示数为2V,小于3V,说明选择的量程过大,要选择小量程,故调整其量程,故B正确;
C、已测出L1两端的电压,与b相连的为电压表正接线柱,与a相连的为电压表的负接线柱,将电压表导线从a改接到c,不能测出L2两端电压,理由是电压表正负接线接反了,故C错误;
D、应多准备几个不同规格的灯泡,以便进行多次实验得出普遍性的结论,故D错误。
故选:B。
20.探究串并联电路中电流、电压规律:
(1)连接电路如图甲,探究并联电路的电流规律:
①闭合开关,L1发光,L2不发光,电流表有示数,电路故障可能是 L2断路 ;
②排除故障后进行实验,测得通过L1的电流0.22A,通过L2的电流0.18A,测量干路电流时,应当选择电流表的测量范围为 0﹣0.6 A;
③实验后,小园发现灯泡上L1标注有“3.8V 0.3A”,什么原因造成通过L1的电流不是0.3A,请说明原因: 灯的电压小于3.8V ;
(2)如图乙,探究串联电路中电压的规律。
①请在图乙中用笔画线代替导线将电路补充完整;
②实验中换用不同小灯泡进行多次实验并记录数据如表。
次数
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
L1和L2两端电压U/V
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.4
1.4
2.8
4
1
1.7
2.8
分析表中数据,有同学提出第4次实验中记录的数据结果和前三次有所不同,应将U1改为1.1,其他同学反对这一做法,理由是 测量存在误差,要尊重实验事实 ;解决上述问题后,可得出串联电路电压的规律为: U=U1+U2 。(可用公式表示)
【答案】(1)①L2断路;②0﹣0.6;③灯的电压小于3.8V;(2)①见解析;②测量存在误差,要尊重实验事实;U=U1+U2。
【解答】解:(1)①闭合开关,两灯并联,电流表则L1的电流,L1发光,L2不发光,电流表有示数,电路故障可能是L2断路;
②排除故障后进行实验,测得通过L1的电流0.22A,通过L2的电流0.18A,则图甲量中电流表的示数是0.22A,根据并联电路电流的规律,干路电流为
I=0.22A+0.18A=0.4A
测量干路电流时,应当选择电流表的测量范围为0﹣0.6A;
③实验后,小园发现灯泡上L1标注有“3.8V 0.3A”,灯在3.8V时,灯的电流为0.3A,因电源电压为3V,灯的电压小于3.8V,造成通过L1的电流不是0.3A。
(2)如图乙,探究串联电路中电压的规律。
①两灯串联,如下所示:
②第4次实验中记录的数据结果和前三次有所不同,应将U1改为1.1,其他同学反对这一做法,理由是:测量存在误差,要尊重实验事实;
分析表中数据可得出串联电路电压的规律是:串联电路电压等于各电压两端电压之和,即:
U=U1+U2。
故答案为:(1)①L2断路;②0﹣0.6;③灯的电压小于3.8V;(2)①见解析;②测量存在误差,要尊重实验事实;U=U1+U2。
21.在“探究串联电路中电流、电压的特点”时,设计实验如图。
探究一:串联电路中电流的特点:
(1)在连接实物电路时,开关应处于 断开 状态;
(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义,灯L1、L2应该选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(3)第2次实验中,B点的电流表示数如图乙所示,则电流为 0.32 A;
(4)实验数据记录如表,分析数据可得:串联电路中电流 相等 ;
实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.18
0.18
2
0.32
0.32
3
0.50
0.50
0.50
探究二:串联电路中电压的特点:
(5)根据图丙电路图,请在图丁中用笔画线代替导线将实物图补充完整;
(6)闭合开关后发现两灯泡都不亮,接下来应进行的操作最合理的是 C 。
A.更换灯泡
B.更换电池
C.检查电路是否有接触不良
(7)用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后, 不能 (选填“能”或“不能”)只将A点的导线接到C点测L2两端的电压,理由是 电流从电压表负接线柱流入了 。
【答案】一(1)断开;(2)不同;(3)0.32;(4)相等;
二(5);(6)C;(7)不能;电流从电压表负接线柱流入了。
【解答】解:探究一:串联电路中电流的特点:
(1)在连接实物电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;
(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义,由归纳法的要求,灯L1、L2应该选择规格不同的小灯泡。
(3)第2次实验中,B点的电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流为0.32A;
(4)实验数据记录如表,分析数据可得:串联电路中电流相等;
探究二:串联电路中电压的特点:
(5)根据图丙电路图,两灯串联,电源电压为3V,故电压表选用小量程与L1新联,如下所示:
(6)闭合开关后发现两灯泡都不亮,电路可能断路,接下来应进行的操作最合理的是检查电路是否有接触不良,故选:C。
(7)已测出L1两端的电压,与B相连的为电压表正接线柱,与A相连的为电压表的负接线柱,若将电压表左端接在A点的线改接到C点,不能测L2两端的电压,理由是电流从电压表负接线柱流入了。
故答案为:一(1)断开;(2)不同;(3)0.32;(4)相等;
二(5);(6)C;(7)不能;电流从电压表负接线柱流入了。
22.同学们又合作进行探究“串联电路的电压特点”的实验,设计了如图Ⅰ所示电路图,并连接了相应的实物电路,如图Ⅱ所示,已知电源电压恒为6V。
(1)在连接的实物电路中有一处错误,无法完成实验,连接错误的导线是 b (选填“a”“b”或“c”);
(2)正确连接后,闭合开关,发现电流表和电压表V2都没示数,电压表V1有示数,电路中只有一处故障,电路故障可能是 R1断路 ;更换器材后继续实验,根据测得的实验数据,绘制了图Ⅲ。
①根据探究目的分析图Ⅲ中的甲、乙两图线,得出的结论是 串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和 ;
②由图Ⅲ可知,定值电阻R1阻值为 20 Ω。
(3)兴趣小组的同学们还想由此电路“探究电流与电阻的关系”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
①电路连接正确后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表V1示数为2V,读出了电流表的示数;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,应向 右 移动滑片直至电压表V1示数为2V,并记录电流表的示数;
②当接入25Ω定值电阻时,发现无论如何移动滑动变阻器无法完成实验,原因是 滑动变阻器的阻值太小 ,利用已给器材,你解决问题办法是 将10Ω电阻串联在电路中 ;
③为完成整个实验,同学们还可以换用哪种规格的滑动变阻器进行实验 A ;
A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.200Ω 1.0A
④5Ω的定值电阻更换为10Ω时,滑动变阻器的阻值变化量与定值电阻阻值变化量之比为 2:1 。
【答案】(1)b;(2)R1断路;①串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和;②20;(3)①右;②滑动变阻器的阻值太小;将10Ω电阻串联在电路中;③A;④2:1。
【解答】解:(1)由图I可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,
由图Ⅱ可知,电压表V2连接错误,连接错误的导线是b,b导线应与滑动变阻器的左下方接线柱相连;
(2)由图可见,电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表无示数,说明电路中某处断路;电压表V1有示数,说明电压表V1与电源连接的部分无断路;电压表V2没有示数,说明电压表V2与电源连接的部分断路,因此故障就是电阻R1断路;
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,电压表V2的示数最小,据此可知乙是V2对应的图线,则甲是V1对应的图线;
①由图像可知,两电压表的示数之和均为6V即电源的电压,故可得结论:串联电路中总电压等于各部分电压之和;
②由图像可知,最小电流I=0.1A时,R1两端的电压为2V,
则R1的阻值:R120Ω;
(3)①因探究电流与电阻的关系的实验时,应保持电阻两端的电压为2V不变,当将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验时,电阻增大,定值电阻分压增多,根据串联电路电压的规律,应增大变阻器分得的电压,由分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,所以应向右移动滑片直至电压表示数为2V;
②电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:
U滑=U﹣UV=6V﹣2V=4V,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×25Ω=50Ω>40Ω,故完成该实验,在现有器材基础上,可以将10Ω电阻串联在电路中;
③由上述分析可知,需要的滑动变阻器的最大阻值是50Ω,200Ω的滑动变阻器阻值太大,不容易调节,故选:A;
④由图像可知,最小电流I=0.1A时,R2两端最大电压为4V,
则R2的最大阻值:R最大40Ω;
将5Ω的定值电阻接入电路时,由串联分压的规律可知此时变阻器接入电路的阻值R滑R定5Ω=10Ω,
将10Ω的定值电阻接入电路时,由串联分压的规律可知此时变阻器接入电路的阻值R滑′R定′10Ω=20Ω,
则ΔR滑=R滑′﹣R滑=20Ω﹣10Ω=10Ω,ΔR定=R定′﹣R定=10Ω﹣5Ω=5Ω,
所以,将5Ω的定值电阻更换为10Ω时,滑动变阻器的阻值变化量与定值电阻阻值变化量之比为ΔR滑:ΔR定=10Ω:5Ω=2:1。
故答案为:(1)b;(2)R1断路;①串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和;②20;(3)①右;②滑动变阻器的阻值太小;将10Ω电阻串联在电路中;③A;④2:1。
23.某实验小组用如图甲所示的电路“探究串联电路电压的特点”。
(1)闭合开关后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点之间,测得UAB=3V、UBC=0V、UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障是 灯L1断路 。
(2)排除故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表的示数如图乙所示,为了使测量结果更准确,接下来小明应该:断开开关, 换接电压表0~3V的量程 。
(3)该小组同学进行了多次实验,记录数据如下表所示,分析表中实验数据可知:串联电路的电压特点是 UAB+UBC=UAC (用公式表示);在第2次实验中测得UAB=UBC,其原因可能是 两只小灯泡的规格相同 。
(4)第1次实验中,灯泡L1、L2的电阻之比R1:R2= 1:2 。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
第1次
1.0
2.0
3.0
第2次
1.5
1.5
3.0
第3次
2.2
0.8
3.0
【答案】(1)灯L1断路;(2)换接电压表0~3V的量程;(3)UAB+UBC=UAC;两只小灯泡的规格相同;(4)1:2。
【解答】解:(1)闭合开关后,两灯串联,小明发现两灯都不发光,电路可能断路,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点之间,测得UAB=3V、UBC=0V、UAC=3V;可知AB和AC之外的电路为通路,BC之外的电路为通路,小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障是灯L1断路。
(2)排除故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表的示数如图乙所示,指针偏转的角度过小,为了使测量结果更准确,接下来小明应该:断开开关,换接电压表0~3V的量程。
(3)该小组同学进行了多次实验,记录数据如下表所示,分析表中实验数据可知:串联电路的电压特点电压表等于各部分电路两端电压和,即 UAB+UBC=UAC;在第2次实验中测得UAB=UBC,即两灯的电压相同,其原因可能两只小灯泡的规格相同。
(4)第1次实验中,灯泡L1、L2的电压之比1:2,由分压原理,电阻之比R1:R2= 1:2。
故答案为:(1)灯L1断路;(2)换接电压表0~3V的量程;(3)UAB+UBC=UAC;两只小灯泡的规格相同;(4)1:2。
24.某实验小组用图甲所示电路“探究串联电路电压的规律”。
(1)在连接电路时,开关应 断开 (选填“闭合”或“断开”);闭合开关开始实验,电压表指针位置如图乙所示,此时电压表的示数为 1.7 V。
(2)小华按图甲测出灯L1两端的电压后,将电压表接到L2两端,闭合开关,发现电压表指针偏转如图丙所示。原因是 电流从电压表负接线柱流入了 。
(3)排除故障后,小华继续实验,测量数据如下表所示,分析数据得到UAC=UAB+UBC,且UAB=UBC,为了使结论具有普遍性,接下来应该 换用不同规格的灯泡多次测量 。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.7
0.7
1.4
2
1.4
1.4
2.8
3
2.2
2.2
4.4
【答案】(1)断开;1.7;(2)电流从电压表负接线柱流入了;(3)换用不同规格的灯泡多次测量。
【解答】解:(1)在连接电路时,为保护电路,开关应断开;闭合开关开始实验,电压表指针位置如图乙所示,分度值为0.1V,此时电压表的示数为1.7V。
(2)小华按图甲测出灯L1两端的电压后,将电压表接到L2两端,闭合开关,发现电压表指针偏转如图丙所示。原因是电流从电压表负接线柱流入了。
(3)根据一组数据得出的结论有偶然性,排除故障后,小华继续实验,测量数据如下表所示,分析数据得到UAC=UAB+UBC,且UAB=UBC,为了使结论具有普遍性,接下来应该换用不同规格的灯泡多次测量。
故答案为:(1)断开;1.7;(2)电流从电压表负接线柱流入了;(3)换用不同规格的灯泡多次测量。
地 城
考点06
串联电路中的电压规律
25.在如图所示的电路中,S闭合后,下列说法正确的是( )
A.若甲是电流表,乙、丙是电压表,S1闭合,U丙大于U乙
B.若甲是电压表,乙、丙是电流表,S1断开,I乙小于I丙
C.若电路是串联电路,则乙表的示数小于丙表的示数
D.若电路是并联电路,则丙表的示数大于乙表的示数
【答案】C
【解答】解:A.如果甲是电流表,乙、丙是电压表,闭合S、S1后,电阻R2短路,电路中只有电阻R1,电压表丙测量电源电压,电压表乙测量R1两端电压,在只有一个用电器的电路中,用电器两端电压和电源电压相等,即U丙=U乙,故A错误;
B.如果甲是电压表,乙、丙是电流表,S闭合,S1断开,整个电路为并联电路,乙电流表在干路,两个电流表都有示数,即I乙=>I丙,故B错误;
C.当甲、乙、丙都是电压表,两个开关都闭合时,两个电阻串联;此时电压表丙测量电源电压,电压表乙测量R1两端电压,根据串联电路电压规律可知电压表乙的示数小于电压表丙的示数,故C正确;
D.当甲是电压表,乙、丙是电流表,S闭合,S1断开,两个电阻并联;此时电流表乙测量干路电流,电流表丙测量通过R1的电流,根据并联电路电流规律可知电流表丙的示数小于电流表乙的示数,故D错误。
故选:C。
26.仔细观察并分析电路,下列说法中正确的是( )
A.两灯串联,V1表的示数等于V2表的示数 B.两灯并联,V1表的示数大于V2表的示数
C.两灯串联,V1表的示数大于V2表的示数 D.两灯并联,V1表的示数等于V2表的示数
【答案】C
【解答】解:根据电路图可知,电流的路径只有一条,是串联电路,电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是灯泡L2两端的电压;根据串联电路的电压规律可知,两电压表示数不同,且电压表V1的示数大于V2的示数,故C正确,ABD错误。
故选:C。
27.如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后L1、L2正常发光,电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为 1 V;若断开开关S,电压表示数将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”),灯L1将 不能 (选填“不能”或“仍能”)发光。
【答案】1;变大;不能。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关后,灯L1与L2串联,电压表测灯L2两端的电压;
已知此时电压表示数是1V,则灯L2两端的电压是1V;
断开开关S,电压表串联在电路中,电压表测电源两端电压,此时其示数为3V,所以断开开关后,电压表示数变大,
因为电压表串联在电路中,电压表内阻很大,电路中电流几乎为0,所以两灯泡均不发光。
故答案为:1;变大;不能。
28.在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电源电压和R1两端的电压分别为 6 V和 4.8 V。
【答案】6;4.8。
【解答】解:(1)由电路图知,两电阻R1与R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻R2两端的电压;
电压表V1示数大于电压表V2示数,两个电压表指针偏转角度相同,则电压表V1量程是15V,电压表V2量程是3V;
(2)电压表V1量程是15V,分度值是0.5V,电压表示数Uv1=6V,即电源电压U=Uv1=6V;
电压表V2量程是3V,分度值是0.1V,电压表示数是1.2V;则电阻R2两端的电压U2=UV2=1.2V,
由串联电路特点知,电阻R1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V。
故答案为:6;4.8。
29.如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则电压表V1的示数为 1.5 V,灯L1两端的电压为 6 V。
【答案】1.5;6
【解答】解:由图甲可知,闭合开关后,两灯串联,电压表V1测灯泡L2两端的电压,电压表V2测量电源电压。
因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,且两表指针位置相同,
所以电压表V2所选量程为0~15V,分度值为0.5V,其示数即电源电压为U=7.5V,电压表V1所选0~3V,分度值为0.1V,其示数即灯泡L2两端的电压为U2=1.5V,
则灯泡L1两端的电压为:U1=U﹣U2=7.5V﹣1.5V=6V。
故答案为:1.5;6。
30.如图所示电路,电源电压为3V,两盏规格不相同的电灯在闭合开关后都能发光。电流表和电压表的示数分别为0.15A和1.8V。求:
(1)通过L2的电流;
(2)L1两端电压。
【答案】(1)通过L2的电流为0.15A;(2)L1两端电压为1.2V。
【解答】解:(1)由图可知,L1和L2串联,电压表测L2两端的电压,电流表测串联电路中的电流;串联电路中电流处处相等,通过L2的电流为I2=I=0.15A;(2)L2两端的电压为U2=1.8V,总电压U=3V;在串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和,L1两端的电压为U1=U﹣U2=3V﹣1.8V=1.2V。答:(1)通过L2的电流为0.15A;(2)L1两端电压为1.2V。
地 城
考点07
运用串联电路中的电压规律计算
31.如图甲所示,闭合开关,电压表V1、V2指针偏转均如图乙所示,则电阻R1两端的电压是( )
A.2V B.8V C.10V D.12V
【答案】B
【解答】解:由电路图可知,电阻R1与R2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测电阻R2两端电压,电压表V2示数应大于电压表V1示数,而两电压表指针位置相同,则电压表V2量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数UV2=10V,即电源电压U=10V;
电压表V1量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数UV1=2V,即电阻R2两端的电压U2=2V;
根据串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,U=U1+U2,
电阻R1两端的电压U1=U﹣U2=10V﹣2V=8V;
故选:B。
32.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。灯L1、L2是两个不同规格的小灯泡。只闭合开关S1时,电压表的示数为3V;只闭合开关S2时,电压表的示数为1.2V;只闭合开关S1、S3时,两电流表的示数分别为0.46A、0.18A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4.2V
B.只闭合开关S2时,灯L2两端的电压为1.2V
C.只闭合开关S1、S3时,通过灯L1的电流为0.28A
D.开关S1、S2、S3都闭合时,灯L1、L2两端的电压均为3V
【答案】C
【解答】解:A、只闭合开关S1时,只有L1接入电路,电压表测L1两端的电压,已知电压表的示数为3V,即电源电压U=U1=3V,故A错误;
B、只闭合开关S2时,L1和L2串联,电压表测量L1两端电压,即灯L1两端的电压为1.2V,已知电源电压为3V,根据串联电路的电压规律可得灯L2两端的电压U2=3V﹣1.2V=1.8V,故B错误;
C、只闭合开关S1、S3时,L1和L2并联,电流表A1测量干路电流,则干路电流I=0.46A,A2测量通过L2中的电流,即I2=0.18A
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过L1的电流:
I1=I﹣I2=0.46A﹣0.18A=0.28A,故C正确;
D、开关S1、S2、S3都闭合时,电流不经过用电器直接将电源两端连接起来,会造成电源短路,是不允许的,故D错误。
故选:C。
33.如图a所示电路中,当闭合开关S1和S2后,两个电压表的指针均为图b所示,则灯泡L1和L2两端的电压分别为 6 V和 1.5 V;若断开开关S1,则灯L1 不能 (选填“不能”或“仍能”)发光,电压表V2的示数将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】6;1.5;不能;变大
【解答】解:由图a可知,当闭合开关S1和S2后,灯泡L1和L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L2的两端电压。两个电压表的指针偏转角度相同,由于串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,
则电压表V1选择的示数大于电压表V2的示数,
所以电压表V1选择的是大量程,分度值为0.5V,示数为U=7.5V,
电压表V2选择的是小量程,分度值为0.1V,示数为U2=1.5V,
则L1的两端电压为U1=U﹣U2=7.5V﹣1.5V=6V;
若断开开关S1,电路断开,灯L1熄灭,不发光。此时电压表V2与L1、电源电压串联,相当于测电源电压,故电压表V2的示数将变大。
故答案为:6;1.5;不能;变大。
34.如图甲所示的电路,闭合开关S1、S2,电压表V1、V2的示数如图乙所示。则L1两端的电压是 3 V;断开开关S2,电压表V1将会 超量程 。(选填“变为0”、“等于电源电压”或“超量程”)
【答案】3;超量程
【解答】解:由图甲可知,闭合开关S1、S2,灯L1与L2串联,电压表V1测灯泡L2两端的电压,电压表V2测电源电压。
因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电压表V2的示数大于电压表V1的示数,
由图乙可知,电压表V2的指针偏转角度小于电压表V1的指针偏转角度,
则电压表V2选择的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为5.5V,即电源电压为U=5.5V,
电压表V1选择的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5V,即灯L2两端的电压为U2=2.5V,
所以灯L1两端的电压为U1=U﹣U2=5.5V﹣2.5V=3V;
断开开关S2,电压表V1在与灯L1串联,相当于测电源电压,电压表V1的示数应为5.5V,大于它选择的小量程,故会超量程。
故答案为:3;超量程。
35.如图所示,电源电压为18V,当开关S闭合后,电压表V2、V3示数分别为10V,12V。求:
(1)L1、L2、L3两端的电压分别是多大?
(2)将电压表V2、V3分别换成电流表A2、A3;闭合开关后,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.2A、0.8A、1A,通过L1、L2、L3的电流分别是多大?
【答案】(1)L1、L2、L3两端的电压分别是6V,4V,8V;
(2)将电压表V2、V3分别换成电流表A2、A3;闭合开关后,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.2A、0.8A、1A,通过L1、L2、L3的电流分别是0.4A,0.6A,0.2A。
【解答】解:(1)分析电路可知,L1、L2、L3串联,电压表V2测L1、L2总电压,电压表V3测L2、L3总电压,电源电压为18V,根据串联电压规律,L1电压为
则L2电压为
则L3电压为
U3=U﹣U1﹣U2=18V﹣6V﹣4V=8V
(2)将电压表V2、V3分别换成电流表A2、A3;闭合开关后,L1、L2、L3并联,电流表A1测L1、L2、L3总电流,电流表A2测L2、L3总电流,电流表A3测L1、L2总电流。根据并联电流规律,L1电流为
L2电流为
则L3电流为
答:(1)L1、L2、L3两端的电压分别是6V,4V,8V;
(2)将电压表V2、V3分别换成电流表A2、A3;闭合开关后,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.2A、0.8A、1A,通过L1、L2、L3的电流分别是0.4A,0.6A,0.2A。
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考点08
探究并联电路中的电压规律
36.小明用图甲所示的电路来探究并联电路中电流、电压的特点,电源电压恒为6V。
(1)请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线,将图乙所示实物图补充完整;
(2)连接好电路后,闭合开关S,小明先后将电流表接在A(图甲中电流表所处位置)、B、C三个不同的位置,将电压表先后并联在AC、BC两点之间,测出的电流和电压的数据记录在表格中。
实验序号
1
2
3
电流
IA=0.2A
IB=0.4A
IC=0.6A
电压
UAC=6V
UBC=6V
U电源=6V
分析表中数据,可得出初步结论:
① 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和 ;② 并联电路中,各支路两端电压都相等,都等于电源电压 ;
(3)若将甲图中R2替换为一个最大阻值是30欧的滑动变阻器,其余元件及位置保持不变,如图丙所示。将滑片移到最左端,此时电流表示数与替换前相比 不变 ;将滑片慢慢向右移动,此过程中,电流表示数 增大 ,电压表示数 不变 。(所有空均选填“不变”“增大”或“减小”)
【答案】(1);(2)①并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;②并联电路中,各支路两端电压都相等,都等于电源电压;(3)不变;增大;不变。
【解答】解:(1)由图甲可知,R1、R2并联,电流表在R2支路上,电压表与R1并联;电源电压恒为6V,故电压表选用大量程,如下图所示:
;
(2)分析表中数据,则有IA+IB=IC,可得:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
还可以发现UAC=UBC=U电源,可得:并联电路中,各支路两端电压都相等,都等于电源电压;
(3)甲图中,R2阻值为,
若将甲图中R2替换为一个最大阻值是30Ω的滑动变阻器,将滑片移到最左端,此时滑动变阻器最大阻值接入电路,替换前后,该支路电阻不变,电压不变,根据,电流表示数与替换前相比不变;
将滑片慢慢向右移动,此过程中,滑动变阻器阻值变小,根据,电流表示数增大,电压表始终测电源电压,所以电压表示数不变。
故答案为:(1);(2)①并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;②并联电路中,各支路两端电压都相等,都等于电源电压;(3)不变;增大;不变。
37.小明和小华同学在“探究串、并联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
(1)设计好实验电路后,在连接实物电路时,开关应处于 断开 状态。
(2)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,则他接下来应该进行的操作是 将指针调零 。
(3)小明按照如图甲所示的电路将实物电路连接完整,闭合开关,发现两灯不亮,电压表有示数,则出现这种情况的原因可能是 L1断路 。
(4)小华按照丁图连接电路,闭合开关后V1的示数为1.5V,V2的示数应为 1.5 V,小华可得出的初步实验结论是 并联电路中,各支路两端的电压相等 。
(5)为使实验结论更具有普遍性,接下来小华应该采取的操作是 B (填序号),再进行实验。
A.改变开关位置 B.更换规格不同的灯泡 C.将灯泡L1、L2的位置互换
【答案】(1)断开;(2)将指针调零;(3)L1断路;(4)1.5;并联电路中,各支路两端的电压相等;(5)B。
【解答】解:(1)为了保证电路安全,连接电路时,开关应该断开;
(2)由图知,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;
(3)由电路图知,两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压;闭合开关S后,灯L1、L2均不亮,说明电路发生断路,而电压表有示数,说明电压表的两端与电源连通,则原因可能是L1断路;
(4)由丁电路图可知,两灯泡并联,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,电压表V测电源的电压,因为并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压,所以三电压表的示数相等,均为1.5V;
(5)为得出普遍结论,应更换不同规格灯泡、或改变电源电压进行多次实验,测出多组实验数据,故B符合题意,AC不符合题意,故选B。
故答案为:(1)断开;(2)将指针调零;(3)L1断路;(4)1.5;并联电路中,各支路两端的电压相等;(5)B。
38.某实验小组的同学在实验室进行“探究并联电路中电压的特点”的实验,实验电路如图甲所示,电源为两节新干电池串联。
(1)实验小组的同学连接好电路,闭合开关,发现电压表的指针偏向电压表零刻度线左侧没有刻度的地方,出现该故障的原因是 电压表正负接线柱接反了 。
(2)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为 3.0 V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论:并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 相等 。
(3)实验小组的小青同学认为该实验中,连接电压表时,可以不用试触直接选择小量程进行实验。你认为可行吗? 可行 ,为什么? 两节干电池的电压3V 。
【答案】(1)电压表正负接线柱接反了;(2)3.0;相等;(3)可行;两节干电池的电压3V。
【解答】解:(1)闭合开关,发现电压表的指针偏向电压表零刻度线左侧没有刻度的地方,出现该故障的原因是电压表正负接线柱接反了;
(2)电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为3.0V;并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等;
(3)两节干电池的电压3V,操作可行。
故答案为:(1)电压表正负接线柱接反了;(2)3.0;相等;(3)可行;两节干电池的电压3V。
39.小金和小明在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示。请你完成下列内容。
(1)灯L1和灯L2应选用 不同 (选填“相同”或“不同”)的规格;
(2)小金先按图甲所示电路图连接图乙所示的实物图(电压表尚未连接),如果直接闭合开关,将会出现 C 的情况;(选填字母)
A.仅灯L1亮 B.仅灯L2亮 C.两灯都不亮 D.两灯都亮
(3)①解决上述问题后,小金将电压表和小灯泡L1 并 联,当闭合开关后,电压表出现了如图丙所示的情况,其原因可能是 电压表正负接线柱接反了 ;
②重新调整电压表,正确测出小灯泡L1的电压,电压表的示数如图丁所示,为 2.8 V;
③小金又分别用电压表测出L2两端和电源两端的电压,发现电压表示数都相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。小明认为该探究过程不够科学严谨,他们下一步的操作最合理的是 A 。(选填字母)
A.更换不同规格的小灯泡,多次实验
B.将小灯泡L1、L2的位置交换,再次实验
C.将电源两极对调,再次实验
(4)根据正确的实验结论,小明发现教室的灯比楼梯的灯亮,两灯分别对应的电压U1和U2的大小关系是U1 = U2(填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)不同;(2)C;(3)并;电压表正负接线柱接反了;2.8;A; (4)=。
【解答】解:(1)为了得出普遍规律,实验中应选不同规格的灯L1和灯L2。
(2)开关闭合,由图乙可知,出现电源短路,两灯都不亮,故选:C。
(3)根据电压表的使用规则,电压表要并联在被测电路中,即将电压表与小灯泡L1并联。
由图丙可知,电压表的指针反偏,说明电压表的正负接线柱接反。
由图丁可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.8V。
③由一次实验就得出结论具有偶然性,不能得出普遍性规律。则改进的措施是换用不同规格的小灯泡进行多次实验,再得出结论,故A符合题意,BC不符合题意。
故选:A。
(4)家庭电路中的用电器并联接入电路,根据并联电路中,各支路两端的电压相等可知,两灯对应的电压U1和U2相等。
答案为:(1)不同;(2)C;(3)并;电压表正负接线柱接反了;2.8;A;(4)=。
地 城
考点09
并联电路中的电压规律
40.如图电路,电源电压恒定,定值电阻R1>R2>R3。只闭合S1,电压表示数为U1,电流表示数为I1;只闭合S2,电压表示数为U2,电流表示数为I2。同时闭合S1、S2、S3,电压表示数为U3,电流表示数为I3。下列判断正确的是( )
A.U1>U2>U3 B.I1>I2>I3 C.I1+I2>I3 D.U1+U2>U3
【答案】D
【解答】解:
①只闭合S1,R1与R3串联,电压表测R1的电压,串联电路电流处处相等即得,电压表示数为U1=U,电流表测该串联电路电流,示数为I1;
②只闭合S2,R2与R3串联,电压表测R2的电压,串联电路电流处处相等即,电压表示数为U2=U,电流表测该串联电路电流,示数为I2;
③同时闭合S1、S2、S3,R3被短接,R1、R2并联,电压测并联电路的电压,即电源电压示数为U3=U,电流表测干路电流,示数为I3;
A.因为R1>R2,则U1﹣U2U>0,可得U3>U1>U2,故A错误;
B.因为R1>R2>R3,,所以I1<I2,故B错误;
C.I1+I2I3,故C错误;
D.因为R1>R2>R3,U1=U,U2=U,所以U1+U2>U3=U,故D正确。
故选:D。
41.如图所示,电源电压不变,当开关S、S2闭合,S1、S3断开时,电压表V1、V2的示数分别为3V、5V;当开关S、S1、S2闭合时,电流表A3的示数为0.12A,电压表V2的示数为12V;当开关S、S1、S2、S3都闭合时,电流表A1、A2、A3的示数分别为0.30A、0.28A、0.42A。则下列说法正确的是( )
A.当开关S、S2闭合,S1、S3断开时,灯L1两端电压UL1=3V
B.当开关S、S1、S2闭合时,灯L1、L2、L3串联且通过L3的电流IL3=0.12A
C.当开关S、S1、S2、S3都闭合时,通过灯L1的电流IL1=0.14A
D.S、S1、S3闭合时,电流表A3的示数为0.3A,电压表V2的示数为12V
【答案】C
【解答】解:
AB、当开关S、S1、S2闭合时的等效电路如图1所示,此时L1和L2短路,电路为L3的简单电路,电流表A3测L3电流,电压表V2测L3两端电压,即电源电压,
所以:0.12A,U=12V,故B错误;
当开关S、S2闭合,S1、S3断开时的等效电路如图2所示,此时三灯串联,电压表V1、V2的示数分别测L2和L3两端电压,
所以:3V,5V,
由并联电路的电压规律可得,灯L1两端电压:
U12V﹣3V﹣5V=4V,故A错误;
C、当开关S、S1、S2、S3都闭合时,三灯并联,电流表A1测L1和L2电流之和,A2测L2和L3电流之和,A3测干路电流,即三灯电流之和,
由并联电路的电流规律知:
0.30A•••①
0.28A•••②
0.42A•••③
解②③可得:0.14A,故C正确;
D、当开关S、S1、S3都闭合时的等效电路如图3所示,此时L1和L3并联,A3测干路电流,电压表测L3两端电压,
由并联电路特点知,此时通过L1的电流与三灯并联时通过两灯相同,通过L3的电流与只连入L3时、三灯并联时的电流相同,所以电流表A3的示数:
′0.14A+0.12A=0.26A,
由并联电路的电压规律可知,电压表V2的示数:
′=U=12V,故D错误。
故选:C。
42.如图是电路元件A、B的I﹣U图象。由图可知:将元件A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.2A时,B两端的电压是 2.0 V,将元件A、B并联后接入同一电路,通过干路的电流是 0.9 A。
【答案】2.0;0.9
【解答】解:因串联电路中各处的电流相等,所以两电阻串联时,通过A的电流为0.2A时,通过B的电流也为0.2A,
由图像可知,此时A、B两端的电压分别为UA=1.0V,UB=2.0V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,A和B两端的总电压:
UAB=UA+UB=1.0V+2.0V=3.0V;
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,将元件A、B并联后接入同一电路时,它们两端的电压相等,都等于电源电压为U=3.0V,
由图像可知,此时通过A的电流为IA=0.6A,B的电流为IB=0.3A,干路电流为I=IA+IB=0.6A+0.3A=0.9A。
故答案为:2.0;0.9。
地 城
考点10
运用并联电路中的电压规律计算
43.在如图所示电路中,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,则下列说法中正确的是( )
A.L1和L2并联,甲、乙、丙示数分别为0.6V,1.2A,0.3A
B.L1和L2并联,电源电压为1.2V,通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6A
C.L1和L2串联,甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
D.L1和L2串联,电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V
【答案】C
【解答】解:规格相同的灯泡L1、L2均能发光时,它们的连接方式要么是串联、要么是并联。
(1)两灯泡串联时,电路中的电流只有一条路径,电流从电源的正极出发,依次经甲电表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,
则甲为电流表测电路中的电流,乙为电压表测L2两端的电压,丙为电压表测电源的电压,
∵串联电路中各处的电流相等,且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等,
∴由I可知,电源的电压是L2两端电压的2倍,即丙的示数是乙示数2倍,
由图中数据可知:
①丙的示数为1.2V,乙的示数为0.6V,则甲的示数为0.3A,
②丙的示数为0.6V,乙的示数为0.3V,则甲的示数为1.2A,L1、L2两端的电压均为0.3V,
故C正确,D不正确;
(2)两灯泡并联时,电路中电流有两条路径,电流从电源的正极出发,经乙电表后分支,一支经灯泡L1回到电源的负极,一支经灯泡L2、丙电表回到电源的负极,
则甲为电压表测电源的电压,乙为电流表测干路电流,丙为电流表测L2支路的电流,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,
∴由I可知,通过两灯泡的电流相等,干路电流是L2支路电流的两倍,
由图中数据可知:
①乙的示数为1.2A,丙的示数为0.6A,则甲的示数为0.3V,
②乙的示数为0.6A,丙的示数为0.3A,则甲的示数为1.2V,通过L1、L2的电流均为0.3A,
故AB不正确。
故选:C。
44.小明同学按图甲所示的电路进行实验,已知电源由四节新干电池组成。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、A2的示数分别为0.2A、1.0A B.电流表A1、A2的示数均为1.0A
C.电压表V1、V2的示数分别为2V、4V D.电压表V1、V2的示数均为6V
【答案】D
【解答】解:AB、因为开关闭合后,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L2中的电流,
电压表V1,V2测量并联电路两端的电压,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:电流表A1的示数大于A2的示数,所以,电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1A,即干路电流I=1A;
电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.0.2A,示数为0.2A,即通过L2的电流I2=0.2A;
则通过L1中的电流:I1=I﹣I2=1A﹣0.2A=0.8A,故AB错误;
CD、由于电源由四节新干电池组成,则U=1.5V×4=6V,
由于V1,V2测量并联电路两端的电压,所以电压表V1、V2的示数与电源电压相等,为6V,故C错误,D正确。
故选:D。
45.如图甲所示电路,闭合开关后,电压表V1的示数为1.5V,电压表V2的示数为4.5V。则:
(1)图甲中灯泡L1和L2 串联 (选填“串联”或“并联”)。
(2)图甲中灯泡L1和L2两端的电压分别为多少?
(3)若将L1和L2改接为如图乙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为0.5A,则此时通过L2的电流为多少?L2两端的电压为多少?
【答案】(1)串联;
(2)图甲中灯泡L1和L2两端的电压分别为1.5V、3V;
(3)此时通过L2的电流为1A,L2两端的电压为4.5V。
【解答】解:(1)(2)由电路图甲可知,L1、L2串联,电压表V1测量灯L1两端电压,电压表V2测量L1和L2两端电压;电压表V1的示数为1.5V,则灯L1两端电压:U1=1.5V,已知电压表V2的示数为4.5V,所以电源电压:U=4.5V,由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L2两端电压:U2=U﹣U1=4.5V﹣1.5V=3V;
(3)由图乙所示电路可知,两灯泡并联,电流表A2测L1支路电流,即I1=0.5A,电流表A1测干路电流,即I=1.5A,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过L2的电流:I2=I﹣I1=1.5A﹣0.5A=1A,两灯泡并联,电源电压不变,由并联电路的电压规律可知,此时L2两端的电压为4.5V。
故答案为:(1)串联;
(2)图甲中灯泡L1和L2两端的电压分别为1.5V、3V;
(3)此时通过L2的电流为1A,L2两端的电压为4.5V。
46.在如图甲所示的电路中,电源电压恒为3V。
(1)只闭合开关S2,电流表A的示数为0.4A,求通过L1和L2的电流;
(2)当开关S1和S3闭合,S2断开时,灯泡L1和L2两端的电压分别是多少?
(3)当开关S1和S3闭合,S2断开时,若电流表A的示数为0.6A,电流表A1的示数如图乙,则过L1和L2的电流分别是多少?
【答案】(1)通过L1和L2的电流都为0.4A;
(2)当开关S1和S3闭合,S2断开时,灯泡L1和L2两端的电压都为3V
(3)通过L1的电流为0.26A,通过L2的电流为0.34A。
【解答】解:(1)只闭合开关S2,L1和L2串联,电流表测电路电流,电流表A的示数为0.4A,根据串联电流规律可知通过L1和L2的电流均为0.4A。
(2)当开关S1和S3闭合,S2断开时,灯泡L1和L2并联,根据并联电压规律可知,灯泡L1和L2两端的电压均为3V。
(3)当开关S1和S3闭合,S2断开时,灯泡L1和L2并联,若电流表A测干路电流,电流表A1测L1电流。电流表A1的示数如图乙,根据并联电流规律可知A1选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.26A,则L1电流为0.26A,则L2的电流为:
I2=I﹣I1=0.6A﹣0.26A=0.34A。
答:(1)通过L1和L2的电流都为0.4A;
(2)当开关S1和S3闭合,S2断开时,灯泡L1和L2两端的电压都为3V
(3)通过L1的电流为0.26A,通过L2的电流为0.34A。
47.如图所示是小明连接的电路,闭合开关后,两灯都发光,电流表A1的示数为0.48A,电流表A2的示数为0.9A,电压表示数为4.8V。
(1)分别求出通过灯L1、灯L2的电流及干路中的电流;
(2)分别求出灯L1、L2两端的电压和电源的电压。
【答案】(1)通过灯L1的电流为0.22A,灯L2的电流为0.68A,干路中的电流为0.9A。
(2)灯L1、L2两端的电压和电源的电压都为4.8V。
【解答】解:(1)由实物图可知,灯泡L1与L2并联,电流表A1测L2支路电流,则由题意可知,通过灯L2的电流I2=0.48A,
电流表A2测量干路中的电流,即I=0.9A,
在并联电路中,I=I1+I2,
则通过L1的电流I1=I﹣I2=0.9A﹣0.48A=0.42A;
(2)已知,电压表示数为4.8V,由图可知,电压表测灯L1两端电压,则灯L1两端电压U1=4.8V,因为并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等,即U=U1=U2=4.8V。
答:(1)通过灯L1的电流为0.48A,灯L2的电流为0.42A,干路中的电流为0.9A。
(2)灯L1、L2两端的电压和电源的电压都为4.8V。
试卷第1页,共3页
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