内容正文:
【第十三章简单电路】
13.6串联、并联电路中电压的特点
一、单选题
1.把长短相同粗细不同的两根镍铬合金线接人电路如图所示,则电路中
A.粗导体的电阻大于细导体的电阻
B.粗导体的电阻等于细导体的电阻
C.粗导体两端电压大于细导体两端电压
D.粗导体两端电压小于细导体两端电压
2.如图所示的电路中,闭合开关,电压表的示数为,电压表的示数为,下列说法中不正确的是( )
A.电源两端电压为
B.两端电压为
C.将电压表换成电流表,则亮,不亮
D.将电压表换成电流表,则不亮,亮
3.如图所示的电路,L1、L2是不同规格的灯泡,闭合开关后,通过灯 L1、L2的电流大小分别是I1 、I2,电流表A3的示数为 I3;灯L1、L2两端电压分别为 U1、U2,则下列关系正确的是( )
A.I1 = I2 ;U1 = U2 B.I2 < I3 ; U1 = U2
C.I1 = I3 ;U1 >U2 D.I1 < I3;U1 < U2
4.图中是两个未知电阻R1、R2的连接电路图及电表数据关系,能说明阻值R1=R2的是( )
A.①④ B.②③ C.③④ D.①②③④
5.如图所示的电路中,闭合开关S,已知电压表V1的示数为2V,电压表V2的示数为6V,则R1两端的电压为( )
A.2V B.4V C.6V D.10V
6.用如图所示电路探究串联电路的电压规律,下列说法正确的是( )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.若测量L1两端电压,需将电压表并联在a、b两点间,且电压表正接线柱接a点
C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
D.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了减小实验误差
7.如图,电源电压保持不变,只闭合开关S,灯泡L正常发光,再闭合开关S1,则( )
A.电流表示数变大,灯亮度不变,电压表示数变小
B.电流表示数变小,灯变暗
C.电路中的总功率变大,灯亮度不变
D.小灯泡的额定功率变大
8.如图所示的电路,当开关S闭合后,两个小灯泡都发光,此时电压表V1、V2的示数分别为6V和2.5V.则有关小灯泡L1、L2两端电压的说法中,错误的是( )
A.L1两端的电压为2.5V B.L1两端的电压为3.5V
C.L2两端的电压为2.5V D.L1、L2两端的总电压为6V
9.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=6V
B.当开关S、S1、S2闭合时,通过L1的电流IL1=0.12A
C.当开关S、S1、S2、S3都闭合时,通过灯L1的电流IL1=0.12A
D.当S、S1、S3闭合时,电流表A3的示数为0.26A,电压表V2的数为12V
二、多选题
10.如图所示,电源电压为,闭合开关后,电压表的示数为,下列描述不正确的是( )
A.两端电压为 B.和两端电压之和为
C.两端电压为 D.和两端电压之和为
11.在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为如图乙所示,则通过电阻R1和R2 中电流及此时电阻R1和R2电压之比为
A.1.2A, 0.24A B.0.96A, 0.24A
C.U1:U2=4:1 D.U1:U2=1:1
12.如图所示的电路中,电池组为三节新干电池串联而成,闭合开关后,电压表的示数是3V,则( )
A.灯Ll两端的电压是3V B.灯L2两端的电压是3V
C.灯L1两端的电压是1.5V D.灯L2两端的电压是1.5V
13.如图所示电路中,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,那么下列关系正确的是( )
A.U2=U1+U3 B.U2=U1=U3 C.I1=I2 D.I1>I2
14.如图的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为6V
B.L1两端电压为2V
C.将电压表V2换成电流表,闭合开关,则L1亮,L2不亮
D.将两个电压表都换成电流表,断开开关,则L1与L2并联
15. 在如图的电路中,S闭合后, 下列各种情况正确的是
A.若甲乙丙都是电压表,当S1闭合后U丙=U甲+U乙
B.电路中甲表和乙表可以同时是电流表
C.若甲是电压表,乙丙是电流表, S1断开, 乙丙的指针指在同一位置,则流过R1和R2的电流之比为4:1
D.若甲乙丙都是电压表,当S1闭合后,丙的读数是乙的4倍,则R1:R2=1:3
16.如图,下列说法正确的是
A.这是一个串联电路,电压表V2测电源电压
B.把图中电压表换成电流表测电路成为并联电路
C.图中电压表V1测L1和L2两端电压之和
D.如果图中的三个电灯完全相同,则两个电压表的示数也一定相同
17.薛同学按照如图甲所示电路做实验,闭合开关S,两灯均发光,他发现两块电压表的指针偏转角度相同,如图乙所示。下面的判断正确的是( )
A.电压表V1的读数为7.5V B.L2灯两端的电压为1.5V
C.L1和L2两端的电压之比为1∶4 D.通过L1和L2的电流之比为1∶4
18.如图所示电路,开关S闭合,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小超在读数时只在纸上记录了如图所示数字( )
A.L1和L2串联时,甲、乙、丙示数可能分别为0.8A、1.6V、0.4V
B.L1和L2并联时,甲、乙、丙示数可能分别为0.4V、1.6A、0.8A
C.L1和L2串联时,电路中的电流可能为0.4A,L1和L2两端的电压可能均为0.8V
D.L1和L2并联时,电源电压可能为0.4V,通过L1和L2的电流可能为0.8A和1.6A
三、填空题
19.如上图所示的电路中,电压表测量 两端的电压(选填“电源”、“L1”、“L2”);若电源电压为6V,电压表的示数为2V,则灯泡L1两端的电压为 V。
20.在图1所示的电路中,开关闭合后,电压表V1示数为3V,电压表V2示数为8V.灯L1两端的电压如图2所示,则灯L3两端的电压为 V,电源电压为 V.
21.如图所示电路中,已知电源电压为6V,电阻。如果甲、乙两表均为电压表,当开关S闭合时,甲表示数为2V,则 ;如果甲、乙两表均为电流表,当开关S断开时,两个电阻 (“串联”或“并联”),甲、乙两表的示数之比 。
22.如图所示的电路中,闭合开关S时,电压表的示数为,电压表示数为.若将的位置调换,的示数变为,则电源电压为 V,两端的电压为 V。若在的位置调换后,将电压表分别换为电流表,开关闭合时,电流表的示数分别1A、1.8A、2A,则通过中的电流为 A。
23.如图所示,电源电压是6V,当开关闭合时,电压表的示数是2V,则灯泡L1两端的电压是 V;通过灯L1的电流 (填“大于”、“小于”或“等于”)通过灯L2的电流。若断开开关,电压表的示数将 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
24.两个电阻,分别标有“3V、0.5A”和“6V,0.3A”字样。将它们串联后接入电路使用,那么电路中的电流不能超过 A;将它们并联后接入电路使用,那么电路两端的电压不能超过 V。
25.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”)。
四、作图题
26.如图所示,在探究串联电路中的电压特点时,小明想把两个小灯泡串联起来,用电压表测量灯L1两端的电压,请你用笔画线代替导线将实验电路连接完整。
五、实验探究题
27.小明在“探究串联电路中电压规律”的实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路的过程中,电压表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是 ;
(2)改正后,测量灯两端的电压时,电压表指针偏转如图丙所示,为 V;小明在测量灯两端的电压时,为了节省时间,保持电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把导线改接到C接点上,这个方法 (选填“能”或“不能”)测出灯两端的电压;
(3)小明正确测量灯两端的电压和电源电压分别为0.9V和2.8V,他分析数据得出结论。关于小明的实验,下列说法正确的是( )(填字母)。
A.实验操作无误,实验结论正确无误
B.正确进行的实验,一次实验即可
C.应更换不同规格的小灯泡多次实验,避免实验结论的偶然性
28.在“探究串联电路电压的规律”实验中,小亮同学设计了以下过程:
①按图甲所示的电路图连接电路.
②闭合开关,用电压表测出L1两端的电压.
③电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,测出L2两端的电压.
④在第三步的基础上,只将B接点断开,并改接到A接点,测出AC间的电压.
(1)先用电压表测灯L1两端的电压.连接电路如图乙所示.图中只有一根导线连错了,请你在连错的导线上划“×”,并用笔画线表示导线将电路连接正确.
(2)小红同学分析小亮的实验方案后提出:在拆接电压表时,开关应 .此实验方案不能测出 两端的电压,也不能测出 两端的总电压,第③和第④步,电压表的共同现象是 .
(3)实验设计方案上应再增加一个步骤是: .小亮同学将实验方法改进后,进行了实验,把所测出的AB,BC,AC间的电压记录在下面表格中,并分析实验数据后得出的结论是:串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和.分析表格数据,你觉得小亮同学是以 的方式改变了AB,BC间的电压.
电压
UAB/V
UBC/V
UAC/V
数值1
1.6
1.2
2.8
数值2
1.3
1.5
2.8
六、计算题
29.在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1 =40Ω.闭合开关K1后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值.
30.如图所示的电路,闭合开关,若电源电压为,电压表示数为,电压表示数为。
(1)灯与灯的连接方式是串联还是并联?
(2)、、两端的电压分别为多少?
七、综合题
31.如图,已知电源电压为9V,V1表示数为6V,通过L2的电流为2.5A,则:
(1)通过L1的电流是多少?
(2)L1和L2两端的电压各是多少?
32.如图甲所示的电路图,开关闭合时,两灯都亮,此时电流表A1示数为0.5A,电流表A2示数为0.2A;求:
(1)请用笔画线将实物图补充完整;
(2)通过小灯泡L2的电流是多少安?
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】 AB、在材料和长度都相同时,粗导体的电阻小,所以粗导体的电阻小于细导体的电阻,故A、B错误;
CD、由题意知,这两个电阻丝是串联的,由于串联电路各处的电流都相等,所以通过粗导体的电流和细导体的电流相等,根据U=IR可知,在电流相同的情况下,电阻大的两端分得的电压多,所以粗导体两端电压小于细导体两端电压,故C错误,D正确。
故选:D。
【分析】 由决定导体电阻大小因素分析得出两导体的电阻大小,再根据串联电路的电流特点和分压关系分析即可。
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】B
【解析】【解答】ABCD、由图①可知,两电阻串联,由于串联电路中电流处处相等,不能确定两电阻阻值相等,故①不符合题意;
由图②可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,因为串联电路中电压之比等于电阻之比,故两电压表示数相等时,说明两电阻阻值相等,故②符合题意;
由图③可知,两电阻并联,两个电流表分别测两支路电阻的电流,因为并联电路中通过电流之比等于电阻的反比,故当两电流表示数相等时,两电阻阻值相等,故③符合题意;
由图④可知,两电阻并联,并联电路中各支路两端的电压相等,所以两电压表示数相等,不能说明两电阻阻值相等,故④不符合题意;
综上所述,能说明阻值R1=R2的是②③,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】(1)串联电路中电流处处相等,各电阻分得的电压与其阻值成正比;
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,都等于电源电压,并联电路中,通过各电阻的电流与其阻值成反比。
5.【答案】B
6.【答案】B
【解析】【解答】A.电压表可以并联在电源两端,直接测量电源电压,A不符合题意;
B.若测量L1两端电压,需将电压表并联在L1两端,即a、b两点间,且电压表正接线柱接a点,负接线柱接b点,保证电流从正接线柱流入,负接线柱流出,B符合题意;
C.实验得到的结论为:串联电路,电源电压等于各用电器两端电压之和,C不符合题意;
D.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了得到普遍规律,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电压表测量电压时,与待测电路并联;电压表接入电路中时,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;电压表应与用电器并联。
在串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和。
在物理学规律性实验中,如果只通过一组数据来得出结论,具有偶然性,为使结论具有普遍性,应更换一些条件再进行多次测量实验。
7.【答案】C
【解析】【解答】A、B当闭合S时,只有灯泡L接入电路,再闭合开关S1,R与L并联在电路两端,电压不变,灯泡的功率不变即亮度不变,干路中的电流增大,A、B不符合题意;
C、因电源电压不变,闭合开关S1时,干路中的电流增大,电路中的总功率变大,各支路互不影响,故灯亮度不变,电压表示数不变,C符合题意;
D、小灯泡的额定功率是不变的,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】由电路分析可得,开关全闭合时,R与L并联,电压表测量灯泡及电阻上的电压,电流表测干路电流;当开关S2断开时,由欧姆定律可得电流、电压的变化及灯泡上的亮度变化.
8.【答案】A
【解析】【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测灯L2两端的电压,所以L1、L2两端的总电压为6V,L2两端的电压为2.5V;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以灯L1两端电压:U1=U﹣U2=6V﹣2.5V=3.5V,故A错误.
故选A.
【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测灯L2两端的电压,根据电压表测量的对象以及串联电路的电压特点即可求出总电压、各灯泡两端的电压.
9.【答案】D
10.【答案】B,C
【解析】【解答】由图可知,两灯泡首尾依次相连,属于串联,电源电压为6V,电压表测L2两端的电压,则L2两端的电压为U2=4V;根据串联电路电压关系,则L1两端的电压为,BC正确,AD错误。
故选BC。
【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
11.【答案】B,D
12.【答案】A,D
13.【答案】A,C
14.【答案】A,C,D
【解析】【解答】AB.由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压,则电源的电压U=6V,L2两端的电压U2=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以L1两端电压为U 1=U-U2=6V-2V=4 V
A符合题意,B不符合题意;
C.将电压表V2换成电流表时,灯泡L2被短路,电路为灯泡L1的简单电路,灯L1发光,L2不发光,C符合题意;
D.将两个电压表都换成电流表,断开开关,L1与L2并联,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】两个灯泡为串联关系,明确电压表的测量对象结合串联电路电压规律求解即可;结合电流的流向判断灯泡的工作情况。
15.【答案】A,D
【解析】【解答】A.根据电路图,若甲乙丙都是电压表,当S1闭合,电压表甲测量R2分压,电压表乙测量R1的分压,电压表丙测量总电压,根据串联电路电压规律,则U丙=U甲+U乙,A符合题意;
B.电路中甲表和乙表若同时是电流表,闭合S后,电源短路,B不符合题意;
C.若甲是电压表,乙丙是电流表, S1断开, 电阻并联,电流表乙测量干路电流,电流表丙测量R1的电流,乙丙的指针指在同一位置,乙表示数是丙表示数的5倍,则干路电流是R1电流的5倍,流过R1和R2的电流之比为1:4,C不符合题意;
D.若甲乙丙都是电压表,当S1闭合后,电阻串联,丙的读数是乙的4倍,甲表示数为丙示数的3倍,根据串联电路中各电阻的分压比等于电阻比,则R1:R2=1: 3,D符合题意。
故答案为:AD.
【分析】当电路中是电压表,电阻串联,串联电路总电压等于各用电器分压之和;电流表不能连接在短路两端;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;串联电路中,各电阻的分压比等于电阻比。
16.【答案】B,C,D
17.【答案】A,C
18.【答案】B,C
19.【答案】L2;4
【解析】【解答】由图可知,电压表和L2并联,则电压表测量L2两端电压。
由图可知L1、L2串联,L1、L2电压之和为电源电压,若电源电压为6V,电压表的示数为2V,则灯泡L1两端的电压
则灯泡L1两端的电压为4V。
【分析】电压表和所测量的位置并联;在串联电路中,总电压等于各用电器电压之和。
20.【答案】6;9
【解析】【解答】解:等效电路图如下:
由图可知,L1、L2、L3串联,V1测L1和L2两端电压,V2测L2和L3两端电压;
电压表选择0~3V量程,分度值是0.1V,示数为1V,即L3两端的电压为1V;
则:1V+U2+U3=U﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U1+U2=3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U2+U3=8V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
解得:U1=1V;U2=2V;U3=6V;U=9V.
故答案为:6;9.
【分析】由电路图可知,三灯泡串联,V1测L1、L2两端的电压,V2测L2、L3两端的电压;
先根据电压表的示数读出L1两端的电压;再串联电路的电压特点求出L1和L2的电压,再进一步求出L3两端的电压.
21.【答案】20;并联;3:2
【解析】【解答】 甲、乙两表均为电压表 串联,乙测量电源电压,甲测量R1电压,由串联分压可知,,所以 20Ω, 甲、乙两表均为电流表 , 当开关S断开时 ,两电阻并联,甲为干路电流,乙测量R1电流,所以 甲、乙两表的示数之比
综上第1空为20;第2空为并联;第3空为3:2
【分析】根据串联电路规律、并联电路规律填空
1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比, 甲、乙两表均为电压表 串联,乙测量电源电压,甲测量R1电压,所以有,据此计算R2
2、并联电路规律:电压规律、电流规律以及欧姆定律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,甲、乙两表均为电流表 , 当开关S断开时 ,两电阻并联,甲为干路电流,乙测量R1电流,所以I甲:I乙= (I1+I2):I1,据此计算填空。
22.【答案】6;1;0.2
23.【答案】4;等于;变大
24.【答案】0.3;3
【解析】【解答】解:从题可知,I1=0.5A,I2=0.3A,
∵串联电路中各处各处的电流相等,且I1>I2,
∴当它们串联接到电路里时,为了让每一个用电器都工作,串联电路中的电流为I2=0.3A;
当它们并联接到电路里时,U1=3V,U2=6V,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,且U1<U2,
∴为了让每一个用电器都工作,并联电路两端的电压为U1=3V。
故答案为:0.3;3
【分析】当它们串联接到电路里时,为了让每一个用电器都工作,串联电路中的电流选取较小的;并联电路两端的电压选取较小的.
25.【答案】3;超量程
26.【答案】
27.【答案】(1)电压表没有调零
(2)1.9;不能
(3)C
28.【答案】(1)解:由图知,电压表测量的是电源电压,应将其与L1并联,如图所示:
(2)断开;L2;L1与L2;指针反偏(或反转)
(3)断开开关改用不同电源(或断开开关换用不同小灯泡)再做一次实验;更换不同的小灯泡
【解析】【解答】解:(2)在拆接电压表时,开关应断开;
以上接法,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,电压表的正负接线柱接法错误,不能测出L2两端的电压;
同理,在第三步的基础上,只将B接点断开,并改接到A接点,此时电压表的正负接线柱接法仍是错误的,不能测出L1与L2的总电压,第③和第④步,电压表的共同现象是指针反偏(或反转);(3)为了使结论更具普遍性,应断开开关改用不同电源再做一次实验或断开开关换用不同小灯泡再做一次实验;
由表格中数据知,电源电压不变,所以小亮同学通过更换不同的灯泡改变了AB、BC间的电压.
故答案为:(1)电路见解答;(2)断开;L2,L1与L2;指针反偏(或反转);(3)断开开关改用不同电源(或断开开关换用不同小灯泡)再做一次实验;(3)更换不同的小灯泡.
【分析】(1)要测量L1两端的电压,需将电压表与L1并联;(2)拆接电路要将开关断开;
利用电压表测电压时,正负接线柱的接法应正确,否则指针会反转;(3)改变电源电压或换用不同规格的灯泡可以进行多次实验,分析表中实验数据,然后答题.
29.【答案】(1)12V;(2)60Ω
30.【答案】(1)串联;(2);;
31.【答案】(1)由电路图可知,两灯串联,电压表V1测L1两端电压,电压表V2测L2两端电压,电流表测串联电路中的电流,根据串联电路的电流处处相等可知:通过两灯的电流一样大,即I1=I2=2.5A
(2)测量两端电压,示数为6V,则L1两端的电压为6V;由串联电路的电压规律得L2两端的电压
【解析】【分析】
(1)由图可知,两灯串联在电路中,电流表测量串联电路的电流,根据串联电路电流的规律:串联电路处处电流相等,故两灯的电流一样大,都等于L2中的电流2.5A;
(2)由图可知,两灯串联,V1测量L1两端的电压,故L1两端的电压为6V;
V2测量L2的电压,由串联电路电压的规律:U=U1+U2得L2两端的电压:U2=U-U1=9V-6V=3V;
32.【答案】(1) (2)0.3A
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