五、串、并联电路的特点(举一反三讲义)物理苏科版2024九年级上册
2025-10-30
|
2份
|
61页
|
355人阅读
|
15人下载
精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 五、串、并联电路的特点 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 串并联电路电压的规律,串并联电路电流的规律 |
| 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 | 14.77 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-10-30 |
| 作者 | 理化课代表~ |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-10-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54623290.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
五、串、并联电路的特点
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:串联电路中电流的特点 2
知识点2:串联电路中电压的特点 8
知识点3:并联电路中电流的特点 14
知识点4:并联电路中电压的特点 20
【巩固训练】 25
【学习目标】
1.能说出串联电路的核心特点。
2.能说出并联电路的核心特点。
3.会用串、并联电路特点,简单分析电路中电流、电压的大小关系。
重点:
1.熟记串、并联电路中电流和电压的规律。
2.能根据电路连接方式,正确选用对应规律判断电流、电压关系。
3.结合电流表、电压表的使用,用实验验证串、并联电路的电流、电压特点。
难点:
1.理解 “串联电路总电压等于各部分电压之和”“并联电路总电流等于各支路电流之和” 的物理本质。
2.复杂电路(如含多个用电器的混联电路)中,准确判断部分电路的连接方式,再应用对应规律。
3.用串、并联电路特点解释生活现象。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:串联电路中电流的特点
1、串联电路的电流规律
(1)从理论上分析,经过电路中各个部分的电荷,不会消失,也不会凭空增加,所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多,也就是说串联电路中电流处处相等,表达式为I1=I2=…In。
(2)无论串联电路中的用电器规格是否相同,只要串联,通过电路的电流处处相等;
串联电路中电流相等不要理解为电流是不变的,一个用电器的电流改变,流过其他用电器的电流也改变,但两者相等。
2、实验:探究串联电路中电流的规律
提出问题
串联电路中各处电流之间有什么关系
猜想与假设
(1) 测量电路中电流只有一条路径,所以各处电流可能相等;
(2) 从电源正极到负极,由于存在用电器,串联电路中电流可能越来越小;
(3) 从电源正极到负极,由于存在用电器,串联电路中电流可能越来越大
设计实验
将不同规格的小灯泡按照如图所示的方式接入电路,进行实验,分别把电流表接入图中A、B、C三点处,测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC,记录数据并进行比较
进行实验
(1) 按照设计的电路图连接好实物图,并合理选择电流表量程;
(2) 把电流表接在电路中的A处,如图甲所示,经检查连接无误后,闭合开关,测出A处的电流值IA,并填入表格中;
(3) 把电流表先后改接在电路中的B、C处,如图乙丙所示,分别测出这两处的电流值IB、IC,并填入表格中;
(4) 换用不同规格的小灯泡,重复上述操作,并将每次的实验数据填入表格中;
(5) 比较测得的数据,总结串联电路电流的规律
实验数据
实验次数
A点的电流IA/A
A点的电流IB/A
A点的电流IC/A
1
0.2
0.2
0.2
2
0.24
0.24
0.24
3
0.3
0.3
0.3
…
分析论证
电路中ABC三点的电流相等,即IA=IB=IC
实验结论
串联电路中电流处处相等,即I=IA=IB=IC=…=In
3、交流与反思
(1)记录数据要真实,不得随意修改实验数据,在误差允许范围内得出结论。
(2)同一次实验过程中,每盏小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这不能说明各处电流不相等,因为各小灯泡的规格不同。
(1)对数据分析处理,从这三次的实验数据中找出共同的规律,就是结论。
(2)实验至少得做三次,使结论更具普遍性。
(3)可以用三个电流表同时对不同地方电流进行测量。
【典例1】如图所示电路,电源电压为6V,闭合开关,电压表的示数为2V,下列说法正确的是( )
A.电压表测量L2两端的电压
B. L1两端的电压为4V
C.电流表测量通过L1的电流
D.通过 L1的电流大于通过L2的电流
【答案】C
【详解】闭合开关,电流只有一条路径,两灯串联,电流表测电路中的电流,电压表测L1两端的电压。
AB.由于电压表测L1两端的电压且电压表的示数为2V,所以L1两端的电压U1=2V;根据串联电路电压特点可知,L2两端的电压为U2=U-U1=6V-2V=4V
故AB错误;
CD.根据串联电路电流特点可知,电流表测电路中的电流,即电流表可以测通过L1的电流,也可以测通过L2的电流,通过 L1的电流等于通过L2的电流,故C正确,D错误。
故选C 。
【典例2】如图所示的电路中,闭合开关后,小灯泡均能发光,且L1比L2亮,则通过L1和L2的电流之比为 。已知电源电压是3V且保持不变,开关S闭合后,电压表示数为1V,则灯L1和L2两端的电压之比为 。
【答案】 1:1 2:1
【详解】[1]由电路图可知:灯L1与L2串联,根据串联电路的电流规律可知,通过它们的电流相等,电流之比为1:1。
[2]由电路图可知:灯L1与L2串联,电压表测灯L2两端的电压,S闭合后电压表示数是1V,即灯L2两端的电压是1V,已知电源电压是3V,根据串联电路中电压规律可得,灯L1两端的电压为
则两灯两端电压之比为2:1。
【典例3】小明用如图所示的电路“探究串联电路的电流特点”,图甲为电路图,图乙为实物图,用同一个电流表分别接在A、B、C三处去测量电流。
(1)连接实物电路时,开关应处于 状态;
(2)第1次实验时,小明依次测量A、B和C三处的电流,并记录在表中,C点的电流表示数如图丙所示,为 A;
(3)换用不同电池完成测量后,记录数据如表所示,分析数据可得:串联电路中电流 ;
实验序号
电流表的位置
A
B
C
1
电流I/A
0.32
0.32
2
电流I/A
0.26
0.26
0.26
3
电流I/A
0.20
0.20
0.20
(4)为使结论更具备普遍性,下一步最好选择与原来规格 (选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行实验。这种从个别事实(多次实验)推理出普遍性规律的思维方法叫 法;(选填“归纳”、“类比”或“控制变量”)
(5)解决问题后,博思同学继续进行实验,发现灯比灯亮许多,则通过灯的电流与通过灯的电流的大小关系是 (选填“>”“=”或“<”),判断依据是 。
【答案】(1)断开
(2)0.32
(3)处处相等
(4) 不相同 归纳
(5) = 串联电路中电流处处相等
【详解】(1)连接实物电路时,为保护电路,开关应处于断开状态,防止连接过程中出现短路导致元件损坏。
(2)由实验数据可知,串联电路中A、B两点电流相等,可判断电流表选用0~0.6A 量程。该量程分度值为0.02A,图丙中指针指向0.32A刻度线,故电流表示数为0.32A。
(3)分析表格中3次实验数据,每次实验A、B、C三处的电流值均相等,由此可得:串联电路中电流处处相等。
(4)[1]原实验中未明确灯泡规格,为避免实验结论的偶然性,使结论更具普遍性,下一步应选择与原来规格不相同的灯泡进行实验,改变电路中的电阻情况。
[2]归纳法是从多个个别事实中,总结出一般性规律的思维方法。本实验通过多次不同条件的实验,推理出串联电路电流特点,属于归纳法。
(5)[1]两灯串联在电路中,根据串联电路电流特点,通过两灯的电流相等,故 I1=I2
[2]判断依据是串联电路中电流处处相等,与灯泡的亮度无关。
【变式1】如图所示电路中,三个小灯泡允许通过的最大电流分别为0.1A、0.2A、0.3A,则电路中允许通过的最大电流为( )
A.0.1A B.0.2A C.0.3A D.0.6A
【答案】A
【详解】在串联电路中,电流处处相等。电路中允许通过的最大电流由允许通过电流最小的用电器决定。三个小灯泡允许通过的最大电流分别为0.1A、0.2A、0.3A,其中最小的是0.1A,所以电路中允许通过的最大电流为0.1A。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式2】如图所示的电路中,闭合开关后,小灯泡均能发光,且L1比L2亮,则通过小灯泡的电流 。(填“>”“=”或“<”)。已知电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L1两端的电压为
V。
【答案】 = 2
【详解】[1]由电路图可知:灯L1与L2串联,根据串联电路的电流规律可知,通过它们的电流相等。
[2]由电路图可知:灯L1与L2串联,电压表测灯L2两端的电压,S闭合时电压表示数是1V,即灯L2两端的电压是1V,已知电源电压是3V,根据串联电路中电压规律可得,灯L1两端的电压为
【变式3】在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小红同学选用两个不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
(1)她先把电流表接在a处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是____________。
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良 C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(2)她排除故障后,重新闭合开关,电流表的指针指示位置如图乙所示,则所测的电流值为 A。
(3)她测量了a、b、c三处的电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次实验的测量数据如下表,在分析数据时,发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是____________。
Ia(A)
Ib(A)
Ic(A)
0.26
0.25
0.24
A.可能是因为测量误差造成的
B.是因为没有对电流表调零造成的
C.串联电路中各处的电流本来就不等
D.电流从电源正极流向负极的过程中电流越来越小
【答案】(1)B (2)0.22 (3)A
【详解】(1)A.若某段导线断开,电路断路,则灯不发光,电流表没有示数,故A不符合题意;
B.某接线柱处接触不良,则电路时通时断,电路中时而有电流时而无电流,两灯时而发光时而不发光,所以两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,故B符合题意;
C.某灯泡被短路,则短路的灯不发光,另一灯发光稳定,电流表示数大小不变,故C不符合题意;
D.电流表被烧坏,则电路断路,两灯都不发光,电流表没有示数,故D不符合题意。
故选B。
(2)由图知电流表选用的测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表示数为0.22A。
(3)A.测量过程中总是存在误差,三次测量结果不同,但相差很小,可能是由于测量有误差,故A正确;
B.若是因为没有对电流表调零造成的,测量结果与真实值相比总是偏大或偏小,但三次测量数据应是相同的,故B错误;
CD.根据所学知识可知,串联电路中电流处处相等,故CD错误。
故选A。
知识点2:串联电路中电压的特点
1、串联电路的电压规律: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、探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的规律
提出问题
两个或两个以上用电器组成的串联电路中,各用电器两端电压与电源两端电压有什么关系
实验目的
探究串联电路中电压有什么规律
猜想与假设
(1)与串联电路电流关系一样,处处相等。
(2)各用电器两端电压之和可能等于电源两端的电压。
(3)各用电器两端的电压可能与电源两端的电压相等。
设计实验
分别按甲、乙、丙所示电路图连接实物电路,其中两灯泡规格相同,测出A、B间的电压UAB,B、C间的电压UBC,A、C间的电压UAC,并分析三者间有何关系;换用不同规格的小灯泡重复实验,观察上述关系是否仍然成立。
进行实验与收集证据
(1)调节电压表指针归零;
(2)按照电路图连接好实物电路,并检查电路是否连接无误;
(3)分别将电压表接在A和B、B和C、A和C两点,将测得的电压记录在数据表格中;
(4)换用不同规格的小灯泡,重复上述步骤
实验次数
A、B间电压U1/V
B、C间电压U2/V
A、C间电压U/V
1
1.5
1.5
3.0
2
1.8
1.2
3.0
3
2.1
0.9
3.0
……
归纳总结
(1)由实验数据可得:U=U1+U2;当两个灯泡规格相同时,U1=U2;当两个灯泡规格不同时,U1≠U2;
(2)结论:串联电路中,电源两端电压等于各个用电器两端电压之和,即U=U1+U2
(1)连接实物电路图,可对照电路图按一定的顺序(从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极),逐个顺次连接。
(2)在连接实物电路过程中,开关要处于断开状态,防止电路出现短路而烧坏电源。
(3)电压表要并联在被测电路两端,同时要注意让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,并采用试触法选择合适的量程。
(4)闭合开关进行实验之前,要检查电路的正确性,确定没有错误后,方可进行实验。
(5)实验中,每次读数后,应及时断开开关,以节约用电。
(6)记录实验数据时,要如实记录,不能随意改动数据,更不能“凑数”。
(7)实验时多次测量避免偶然性,以验证串联电路电压分配规律。
【例4】如图所示,当开关、闭合时,两灯都能正常发光。当开关断开时,电压表示数 ,电流表示数 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 不变 变小
【解析】【小题1】[1][2]由图可知,当开关、闭合时,两灯并联,电流表在干路上,示数为,电压表示数为电源电压。
当开关断开时,电路只有灯泡L1工作,电压表仍然测电源电压,即示数不变;电流表测灯L1的电流,根据并联电路特点可知,电流表示数为,因此可知电流表示数变小。
【例5】探究并联电路的电流规律。
(1)请根据如图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整。
(2)连接电路时,开关S处于 状态;正确连接电路后,闭合开关S,若电流表断路,则灯L1 (选填“有”或“无”)电流通过。
(3)用电流表分别测灯L1、L2的电流I1、I2及干路中的电流I3,其中测电流I1时,电流表的示数如图丙所示,示数为 A。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录如表。
实验序号
电流I1/A
电流I2/A
电流I3/A
1
0.20
0.50
2
0.24
0.26
0.50
3
0.32
0.18
0.50
(4)分析实验数据,得到并联电路电流规律 。
【答案】(1)
(2) 断开 无
(3)0.3
(4)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【详解】(1)根据图甲的电路图,L1与电流表串联后再与L2并联,开关在干路,连接实物电路时,如图L1与电流表所在支路已经连接好,应将L2右端连接到电流表的负接线柱,将L2支路连接好即可,如下图所示:
(2)[1]连接电路时,为了保护电路,开关S处于断开状态。
[2]因为L1与电流表串联,若电流表断路,那么L1所在的支路就会断开,所以灯L1无电流通过。
(3)由图丙可知,电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,其示数为0.3A。
(4)分析实验数据可知,每组电流数据都满足,即在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【例6】如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,电流表A1的示数为0.2A,电流表A2的示数如图乙所示,求:
(1)通过灯泡L1的电流;
(2)通过灯泡L2的电流。
【详解】(1)由图甲可知,两灯并联,电流表A1测量通过灯泡L1的电流,电流表A2测干路电流。由于电流表A1测量通过灯泡L1的电流且电流表A1的示数为0.2A,所以通过灯泡L1的电流 I1=0.2A。
(2)由乙图可知,电流表A2的接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表A2示数为 I=0.3A;由于电流表A2测干路电流,所以干路电流为0.3A,根据并联电路电流特点可知,通过灯泡L2的电流I2=I-I1=0.3A-0.2A=0.1A
【变式1】在如图所示的电路中,和为两只灯泡,当开关闭合后电流表、的示数分别为和,电压表的示数为。灯泡两端的电压是 ,流过灯泡电流是 。
【答案】 3 0.3
【详解】由电路图可知,与并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流,电流表测支路的电流。
[1]根据并联电路的电压特点,各支路两端的电压等于电源电压,所以灯泡两端的电压等于电压表的示数,即3V。
[2]根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和,所以流过灯泡的电流
【变式2】小明在探究并联电路中电流的规律的实验中,电源电压不变。
实验次数
/A
/A
/A
1
0.14
0.20
0.34
2
0.24
0.18
0.42
3
0.22
0.16
0.38
(1)小明根据图甲电路图用三个电流表和两个小灯泡连接电路如图乙所示,闭合开关后发现电流表 (填“”“”或“A”)的指针偏转如图丙所示,原因是 ;只需改动一根导线就可改正上述问题,请在图乙中用“×”号指出需改动的导线,并在图乙中画出改动后正确的连线 。排除故障后,闭合开关,电流表的示数如图丁所示,为 A;
(2)小明更换不同规格的小灯泡多次实验,并将实验数据记录在表格中,根据实验数据可得出结论: (用符号表示)。
【答案】(1) 见解析 0.24
(2)
【详解】(1)[1][2] [3]左边的两电流表串联,且电流从左下电流表负接线柱流入,电流表应从左下电流表正接线柱流入,且与灯L2串联,从而使电流表分别测干路电流和两支路电流。如图所示:
[4]电流表的示数如图丁所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A。
(2)由表格数据可知,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即。
【变式3】如图电路中,开关S闭合后,通过三只灯泡L1、L2、L3的电流分别为I1=0.4 A、I2=0.6A和I3=0.5A,求:
(1)电流表A1示数;
(2)电流表A2示数;
(3)电流表A3示数。
【详解】(1)由图可知,三只灯泡L1、L2、L3并联,电流表A1在干路上,测量的是通过灯泡L1、L2和L3的总电流,电流表A2在L2和L3的干路上,测量的是通过灯泡L2和L3的电流之和,电流表A3与灯泡L3串联,测量的是通过灯泡L3的电流。根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和。
则电流表A1的示数IA1=I1+I2+I3=0.4A+0.6A+0.5A=1.5A
(2)电流表A2测量的是通过灯泡L2和L3的电流之和,则电流表A2的示数IA2=I2+I3=0.6A+0.5A=1.1A
(3)电流表A3与灯泡L3串联,测量的是通过灯泡L3的电流,则电流表A3的示数IA3=I3=0.5A
知识点3:并联电路中电流的特点
1、并联电路的电流规律:电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠中的水流少,同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点,也就是说在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:I=I1+I2+…In。
2、探究并联电路中电流的规律
提出问题
并联电路中干路电流与各支路电流之间什么关系
猜想与假设
(1) 干路电流可能等于各支路电流;
(2) 干路电流可能大于各支路电流;
(3) 干路电流可能等于各支路电流之和
设计实验
(1) 按照如图所示电路进行实验,用电流表分别测出干路(C点)电流和各支路(A点和B点)的电流,记录数据并进行分析,看看它们之间有什么关系;
(2) 换上另外两个规格不同的小灯泡,重复上述实验,根据所测实验数据总结出并联电路中干路电流和各支路电流之间的关系
进行实验
(1)按照右图乙所示电路图连接好实物图甲,并合理选择电流表的量程;
(2)分别测出干路(C点)电流和各支路(A点和B点)电流,并将数据记录在表格中;
(3)换用规格不同的小灯泡,重复上述实验步骤,并将实验数据记录表格中
实验数据
实验次数
C点的电流IC/A
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
1
0.4
0.2
0.2
2
0.44
0.24
0.2
3
0.46
0.16
0.3
…
分析论证
通过分析数据可发现:IC=IA+IB
实验结论
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…
3、交流与反思
(1)分析实验数据可知,并联电路中各支路电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各支路电流相等;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路电流不相等。
(2)并联电路中,干路电流等于各支路周六之和,即I=I1+I2+I3+…+In;当各支路用电器都相同时,I=nI1。
(1)对数据分析处理,从这三次的实验数据中找出共同的规律,就是结论。
(2)实验至少得做三次,使结论更具普遍性。
(3)可以用三个电流表同时对支路和干路电流进行测量。
【典例7】如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A.1.2V,4.8V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.4.8V,1.2V
【答案】A
【详解】如图甲所示,电灯L1、L2串联,电压表V1测量电源电压U,电压表V2测量电灯L1两端电压U1,根据串联电路电压的规律可知,U大于U1,即电压表V1示数大于电压表V2的示数,因为两个电压表指针所指位置相同,如图所示,电压表V1所选量程为0~15V,分度值为0.5V,则其示数为6V,即电源电压,电压表V2所选量程为0~3V,分度值为0.1V,则其示数为1.2V,即电灯L1两端电压,电灯L2两端电压
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例8】如图甲所示的电路中,闭合开关后,电压表与的指针偏转角度均如图乙所示,则两端的电压为 ,两端的电压为 ,电源电压为 。
【答案】 0.8 3.2 4
【详解】[1][2][3]由图可知,闭合开关后两灯串联,电压表V测电源电压,电压表V1测灯L1两端电压,电压表V2测灯L2两端电压。当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电压表V接入大量程,分度值为0.5V,示数为4V,即电源电压为4V,电压表V1接入小量程,分度值为0.1V,示数为0.8V,即灯L1两端电压为0.8V,根据串联电路电压规律可知,灯L2两端电压为
【典例9】小明在做“探究串联电路电压的规律”实验。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)小明在检查实验器材时发现电压表指针如图甲所示,接下来对电压表进行的操作是 。问题解决后,按图乙连接好电路,测出L1两端电压。接下来测L2两端电压,小明采用电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,他 (选填“能”或“不能”)测出L2两端电压,原因是 。
(3)在测量灯两端的电压时,两灯突然熄灭,电压表的示数变为0。若故障只发生在小灯泡上,则电路的故障可能是( )
A.L1短路 B.L2开路 C.L2短路 D.L1开路
(4)小明用电压表分别测量两端的电压、两端的电压和、两端的总电压。更换灯泡再做两次实验,将三次实验数据填入下表中,分析表格中的数据,得到实验结论:在串联电路中, 。(用关系式表达)
实验次数
第一次
0.8
2.2
3.0
第二次
1.0
2.0
3.0
第三次
1.2
1.8
3.0
【答案】(1)断开
(2) 对电压表进行调零 不能 电压表的正负接线柱接反了
(3)B
(4)
【详解】(1)连接电路时,为了防止电路连接过程中出现短路等故障损坏器材,开关应处于断开状态。
(2)[1]图甲中,电压表指针未指在零刻度线,接下来应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上。
[2][3]小明不能测出L2两端电压,原因是电压表的正负接线柱接反了。原本A点接电压表的负接线柱,B点接正接线柱;若A点断开改接C点,会导致电流从电压表负接线柱流入、正接线柱流出,违反电压表“正进负出”的使用规则。
(3)两灯突然熄灭,说明电路断路;电压表的示数变为0,说明电压表两端未与电源连通。
A.L1短路时,L2会发光,电压表测导线电压,电压表示数为0,灯泡L2不会熄灭,故A不符合题意;
B.L2开路时,整个电路断路,两灯熄灭;电压表也因断路示数为0,故B符合题意;
C.L2短路时,L1会发光,电压表有示数,测电源电压,故C不符合题意;
D.L1开路时,电压表串联在电路中,示数接近电源电压,故D不符合题意。
故选B。
(4)分析表格数据,第一次:0.8V+2.2V=3V
第二次:1V+2V=3V
第三次:1.2V+1.8V=3V
则三次实验都有
因此,实验结论为:在串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和,关系式即
【变式1】如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表的指针偏转均如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电压表V2的示数为9V B.电压表V1的示数为1.8V
C.灯泡L2两端的电压为7.2V D.灯泡L1两端的电压为7.2V
【答案】C
【详解】由电路图可知,灯泡L1和灯泡L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L1两端的电压,两个电压表的指针位置相同,因为串联电路电源两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于电压表V2的示数。
AD.电压表V2测L1两端电压,量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表V2的示数即灯泡L1两端的电压Uv2= 1.8V,故AD错误;
B.电压表V1测量干路电压,量程为0~15V,分度值为0.5V,电压表V1的示数即电源电压为Uv1= 9V,故B错误;
C.由于灯泡L1和灯泡L2串联,由串联电路电压规律得,灯泡L2两端的电压U2= Uv1-Uv2=9.0V-1.80V=7.2V,故C正确。
故选C。
【变式2】如图所示的电路中,电源电压为。闭合开关,电压表的示数为,则灯泡两端的电压为 ,断开开关,电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 5 变大
【详解】[1]由图可知,灯泡L1和 L2 串联,电压表测量L2两端的电压,已知电压表的示数为3V,即L2两端的电压3V。因为串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,电源电压为8V,所以灯泡L1两端的电压
[2]断开开关,电压表串联在电路中,与电源两端相连,此时电压表测量的是电源电压,电源电压为8V,电压表示数变大。
【变式3】小明在探究“串联电路的电压特点”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池串联。
实验次序
1
2.4
0.6
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(1)在连好最后一根导线时,灯泡不发光、发光,且电压表无示数,则小明在连接电路时存在的错误是 ,此时电路中的故障可能是 ;
(2)用电压表分别测出和两端电压及串联总电压的值分别为、、。经过多次实验,将得到的数据记录在表中。分析表中的数据,可得到串联电路的电压规律是 (用字母表示);
(3)小亮为了不反复拆接电压表,优化实验过程,设计了图乙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和,此时电压表可以测两端电压;只闭合开关S和,电压表可以测两端电压。小明认为这种设计不行,原因是 。
【答案】(1) 连接电路时开关未断开 L1短路
(2)
(3)见解析
【详解】(1)[1]在连上最后一根导线时,灯泡就能发光,表明电路连接过程中,开关没有断开。则小明在连接电路时存在的错误是连接电路时开关未断开。
[2]两灯串联,电压表测L1两端电压,灯泡不发光、发光,则电路中不可能发生断路,即可能存在短路,电压表的示数为0,则电压表测量范围内存在短路,此时电路中的故障可能是L1短路。
(2)分析表格数据
可得串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,即
(3)只闭合开关S和S1,电压表如果正确测L1的电压,只闭合开关S和S2,电压表下端接线柱相当于由电源正极改接到电源的负极,电压表指针会出现反偏,故不能正确完成两次测量。
知识点4:并联电路中电压的特点
1、探究并联电路的电压规律
基本实验
探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系
提出问题
两个或两个以上用电器并联,那么各支路用电器两端电压与电源电压关系如何
猜想与假设
(1)各支路用电器两端电压可能都相等,且等于电源电压;
(2)各支路用电器两端电压不相等,它们的和等于电源电压
设计并进行实验
(1)如图所示,选用两个规格相同的小灯泡并联在电路中,分别将电压表并联在A和B、C和D、E和F两点,测出相应的电压值(所用电压为两节串联的干电池),将数据填入表中。
(2)换上两个规格不同的灯泡,所用电源仍为两节串联的干电池,重复上述步骤;
(3)分别选用两个规格相同和规格不同的小灯泡,所用电压为三节干电池,重复上述步骤。
实验数据
实验次数
A、B之间的的电压U1/V
C、之间的电压U2/V
E、F之间的电压U/V
1
3
3
3
2
3
3
3
3
4.5
4.5
4.5
4
4.5
4.5
4.5
……
分析论证
分析实验数据可知,灯泡并联在电路中时,各灯泡两端电压相等,且等于电源电压,即U=U1=U2。该结论可表述为:并联电路中,各支路两端电压相等。
(1)只测一组数据得出结论具有偶然性,要想得到普遍规律应多次实验,多次实验时可以更换灯泡规格也可以改变电池节数;
(2)选用相同规格的灯泡具有特殊性,要想得到一般规律应选用不同规格的灯泡再进行多次实验。
3、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。
【典例10】如图所示电路中,将开关S闭合,灯和灯均发光,则下列说法不正确的是( )
A.灯和灯不一定一样亮 B.灯和灯并联
C.灯烧坏,灯也跟着不亮 D.灯和灯两端的电压一定相等
【答案】C
【详解】A.两灯并联时灯泡两端的电压相同,但若两灯的电阻不同,则电流不同,发光亮度不一定相同,故A正确,不符合题意;
B.如图,电流从电源正极流出,经开关后分两支,一支经过灯泡L1,另一支经过灯泡L2,汇合回电源负极,两个灯泡并联,故B正确,不符合题意;
C.两灯并联时,一只灯烧坏(断路)后,另一只灯仍可单独构成通路继续发光,故C错误,符合题意;
D.两灯并联时,其两端分别接在同一电源的两极上,灯和灯两端的电压一定相等,故D正确,不符合题意。
故选C。
【典例11】在探究并联电路电压规律的实验中,小明设计了如图所示电路,根据电路图连接完电路,闭合开关,发现灯泡比亮,且电压表的示数为,则电压表的示数为 ;当将电源更换为的电源时,闭合开关,电压表的示数为 。
【答案】 6 5
【详解】[1][2]由电路图可知,两灯泡并联,并联电路中各用电器两端电压均相等,都等于电源电压,因此当电压表的示数为,则电压表的示数也为6V。当电源电压更换为5V时,电压表的示数也为5V。
【变式1】如图所示电路中,电源电压保持不变,温度对灯泡电阻的影响忽略不计,闭合S1后再闭合S2,下列判断正确的是( )
A.电压表示数变大 B.电流表示数变大
C.灯泡L1亮度变亮 D.电压表和电流表示数之比变大
【答案】B
【详解】ABC.根据电路图知,两个灯泡并联,在干路中控制整个电路,开关控制;电压表测量电源电压,电源电压保持不变,则电压表示数不变,电流表测量干路电流,根据并联互不影响知,闭合后再闭合,灯泡亮度不变,而增加一个支路电流,故干路电流变大,故AC错误,B正确;
D.电压表示数不变,电流表示数变大,故电压表和电流表示数之比变小,故D错误。
故选B。
【变式2】如图所示,电压表V的示数为U,的示数为,的示数为,则U、的关系是 ,若,则 V, V。
【答案】 6 6
【详解】[1]由图得,L1、L2并联, 测量L1的电压,测量L2的电压,电压表V测量支路两端的电压。由并联电路各支路两端电压相等得
[2]若
则
【变式3】实验2 探究并联电路中电压的特点
实验电路
实验过程与现象分析
1.选用两个规格不同的小灯泡,按照电路图连接好电路
2.用电压表分别测出、、之间的电压,把测量的数据记录在表格中
3.多次更换不同规格的小灯泡,重复上述步骤
4.结论:并联电路中各支路用电器两端的电压与 两端的电压相等
交流与评估
5.改正电路后,依次将电压表两端接、、电源,小明发现电压表示数均相等,由此得出结论:并联电路中,各支路两端的电压相等,此结论 (选填“可靠”或“不可靠”),接下来应该进行的操作是 (填序号)
A.更换不同规格的小灯泡,多次实验
B.将、的位置互换,再次实验
C.保持电源、小灯泡不变,多测量几次电路中上述位置间的电压
6.另一位同学的部分实验数据如下表,他发现由此得出的结论与课本不一致,于是修改了数据,该做法
【答案】 电源 不可靠 A 不合理,应实事求是,尊重实验数据
【详解】[1]根据并联电路中电压的特点可知,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。
[2][3]实验只做了一次就得出了实验结论,其不足之处∶实验一次就得出结论具有偶然性,不能得出普遍性规律,所以不可靠;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]实验中测得的数据与课本中所学不一致,只要测量过程无误,我们就应该尊重真实的实验数据,要实事求是,不能随意更改,所以这位同学的做法不合理。
【巩固训练】
1.如图所示是兴趣小组的同学研究并联电路电流特点的实物图,他们保持电源不变,先闭合开关S,再闭合开关S1,闭合S1后( )
A.甲表示数变大,乙表示数变大 B.甲表示数变小,乙表示数变小
C.甲表示数变小,乙表示数不变 D.甲表示数变大,乙表示数不变
【答案】D
【详解】先闭合开关S,电路中只有L1接入电路,电流表甲、乙测量通过L1的电流;当再闭合开关S1时,L1、L2并联接入电路,电流表甲在干路上,测量通过L1、L2的总电流,电流表乙串联在L1所在支路,测量通过L1 的电流,因为并联电路中各用电器互不影响,所以开关S1闭合后,通过L1的电流不变,故电流表乙的示数不变,因为增加了一条支路,所以通过干路的电流增大,故电流表甲的示数变大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.如图所示,闭合开关后,电压表的示数是,电压表的示数是,则灯和两端的电压分别是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由图可知,闭合开关后,灯泡L1和L2串联,电压表V2测灯泡L2两端的电压,电压表V1测电源电压,已知电压表V1的示数是4.5V,电压表V2的示数是2.2V,即电源电压U=4.5V,L2两端的电压为2.2V,根据串联电路的电压规律可知灯泡L1两端的电压为U1=U-U2=4.5V-2.2V=2.3V,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.如图所示是小航和小倩跟着老师研究并联电路电流特点的实物图,实验中保持电源电压不变,先闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.甲表和乙表都有示数
B.再闭合开关S1,甲表示数大于乙表示数
C.再闭合开关S1,甲表示数等于乙表示数
D.再闭合开关S1,甲表示数小于乙表示数
【答案】B
【详解】A.先闭合开关S,电流从正极出发经开关S、甲电流表、灯泡L1回到负极,电流表甲测L1的电流,则甲表有示数,乙表无电流经过,则乙表没有示数,故A错误;
BCD.再闭合S1,两灯泡并联,电流表甲测干路电流,电流表乙测L2支路电流,根据并联电路的电流规律可知,干路电流大于各支路电流,即甲表示数大于乙表示数,故B正确,CD错误。
故选B。
4.关于如图所示电路,下列分析正确的是( )
A.只闭合S1时,L2发光,L1不发光,电流表A2测L2的电流
B.只闭合S2时,L1发光,L2不发光,电流表A2测L1的电流
C.闭合S1、S2时,L1、L2并联,电流表A2测L2的电流
D.闭合S1、S2时,L1、L2串联,电流表A1、A2示数相等
【答案】C
【详解】A.只闭合S1时,只有L1接入电路,L2断路,L1发光,L2不发光,电流表A1测L1电流,故A错误;
B.因为在S1干路中,只闭合S2时,整个电路处于断路状态,两个灯泡都不发光,故B错误;
CD.闭合S1、S2时,L1、L2并联,A2测L2电流,电流表A1测L1电流,两电流表示数不一定相等,故C正确,D错误。
故选C。
5.如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,两灯均发光,电压表示数为,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是( )
A.灯短路 B.灯短路
C.灯断路 D.灯断路
【答案】D
【详解】由图可知,闭合开关S后,两灯串联,电压表测L2两端的电压,电流表测串联电路的电流。一段时间后,两灯均熄灭,说明电路发生断路,已知两灯中仅有一个出现了故障,若灯泡L1断路,电压表未接入电路,电压表无示数,电流表无示数,不符合题意;若灯泡L2断路,电流表无示数,电压表串联接入电路,测电源电压,电压表示数变大,符合有一个电表的示数变大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.关于电流和电压下列说法正确的是( )
A.电路两端有电压,电路中一定有电流
B.串联电路中各用电器两端的电压一定不相等
C.通过两灯的电流相等时,两灯一定是串联的
D.并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流
【答案】D
【详解】A.电路两端有电压且构成闭合电路时,电路中才会有电流,故A错误;
B.串联电路中电源两端电压等于各部分电路两端的电压之和,串联的用电器的规格如果相同,则用电器两端的电压一定相等,若串联的用电器的规格不相同,则用电器两端的电压一定不相等,故B错误;
C.并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,用电器的规格如果相同,则用电器电流一定相等,若用电器的规格不相同,则用电器的电流不相等,所以通过两灯的电流相等时,两灯不一定是串联的,故C错误;
D.并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流,故D正确。
故选D。
7.如图所示,闭合开关,灯亮,一段时间后灯熄灭,若电路中只有一处故障,且只发生在灯或电阻上。现用一只规格相同且完好的灯替换灯,正确的判断是( )
A.若灯不亮,则电阻一定断路
B.若灯不亮,则电阻一定短路
C.若灯亮,则灯一定断路
D.若灯亮,则灯一定短路
【答案】A
【详解】由题意可知,电路故障只出现在灯L和电阻R上,灯L熄灭,可能是灯L断路或灯L短路或电阻R断路造成的,用一个规格相同且完好的灯L'替换灯L,若灯L'亮,说明L可能短路,也可能断路,若灯L'不亮,说明电阻R一定断路,故A正确,BCD错误。
故选A。
8.在如图所示电路中,电源两端的电压恒定。断开,闭合,电流表的示数为,电流表的示数为;断开,闭合,电流表的示数为,电流表的示数为。下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】当断开S1、S3,闭合S2,两灯泡串联,串联电路中电流处处相等,即I1=I2。当断开S2,闭合S1、S3,两灯泡并联,此时电流表测量支路L2的电流,电流表测量干路电流,因此I3<I4,故AC正确,BD错误。
故选AC。
9.如图所示电路中,电源电压保持不变。电路采用学生用的电压表(0~3V,0~15V)和电流表(0~0.6A,0~3A),只闭合开关S1、S2、S3,此时电流表A1的示数为0.2A,只闭合开关S1、S2、S3、S5,电流表A1的指针偏转,示数为I1,只闭合开关S1、S2、S4、S5,电流表A1示数为I2,I2=2I1。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1、S2、S3,两个电压表的示数均为电源电压
B.只闭合开关S1、S2、S3、S5,三个小灯泡并联
C.只闭合开关S1、S2、S4、S5时,通过小灯泡L3的电流可能为2.2A
D.电流表A2与灯泡L2交换位置,闭合所有开关,电流表A1的示数为0.8A
【答案】D
【详解】A.分析电路图可知,只闭合开关S1、S2、S3,电路中只有灯泡L1,电流表A1测电路中的电流,电压表V1测电源电压,电压表V2测电流表两端的电压,因此电压表V1的示数等于电源电压,电压表V2的示数为0,故A错误;
B.分析电路图可知,只闭合开关S1、S2、S3、S5,灯泡L1和L2首首相连,尾尾相连,属于并联关系,灯泡L3未接通,故B错误;
C.由题意知,只闭合开关S1、S2、S3,电路中只有灯泡L1,此时电流表A1的示数为0.2A,则IL1=0.2A;只闭合开关S1、S2、S3、S5,灯泡L1和L2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A1的指针偏转,示数为I1,若电流表的量程为0~0.6A,则I1=0.4A,则通过灯泡L2的电流IL2=0.4A-0.2A=0.2A
若电流表的量程为0~3A,则I1=2A,则通过灯泡L2的电流IL2=2A-0.2A=1.8A
只闭合开关S1、S2、S4、S5时,灯泡L2和L3并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A1示数为I2,且I2=2I1,则I2=0.8A或I2=4A(因大于电流表的最大量程,故舍去),因此灯泡L2的电流只能是0.2A,通过小灯泡L3的电流只能为0.6A,故C错误;
D.电流表A2与灯泡L2交换位置,闭合所有开关,则L1被短路,L2和L3并联,电流表A1测干路电流,则电流表A1的示数为I1'=0.2A+0.6A=0.8A,故D正确。
故选D。
10.如图所示电路,闭合开关S后,电压表V1测量的是 两端的电压,电压表V2测量的是 两端的电压。
【答案】 电源 L1
【详解】[1][2]在电路中,电压表需与被测用电器并联。此电路中与串联,电压表与并联,故电压表测量两端的电压;电压表与电源并联,故测量电源两端的电压。
11.在如图所示电路中,只闭合开关S1时,电压表的示数为U1;只闭合开关S2时,电压表的示数为U2;S1、S2同时闭合时,电压表示数为U3。则U1、U2、U3的大小关系为 。
【答案】U1=U3>U2
【详解】只闭合S1时,两个灯泡串联,电压表测量的是串联电路两端的电压,也是电源电压,所以电压表示数U1=U;
只闭合S2时,两个灯泡串联,电压表只与右边的灯泡并联,测量的是一个灯泡两端的电压,所以电压表示数U2=U右灯;
由串联电路中电压规律可知,U2<U;
若S1、S2同时闭合,左边的灯泡短路,只有右边的灯泡接入电路,电压表测量是右边灯泡两端的电压,也是电源电压,所以电压表示数U3=U; 由上分析可知
12.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关、,小灯泡和均发光,电流表和电压表均有示数。接着断开开关S2,会使电流表示数 ,电压表示数 。(选填“变大”或“变小”或“不变”)
【答案】 不变 变小
【详解】[1][2]闭合开关S1、S2时,L1与L2并联,电流表与L1串联,电压表测L2的电压;接着断开开关S2时,电路为L1的简单电路。因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过L1的电流不变,即电流表示数不变。L2所在的支路处于断路状态,电压表未接入电路,此时电压表示数为零,即电压表示数变小。
13.在如图(a)所示的电路中,电流表的示数是,电流表的示数为,通过灯泡的电流如图(b)所示。通过灯泡的电流大小是 A。
【答案】0.14
【详解】由图(a)的电路图可知,灯L1、L2、L3并联,电流表A1测三盏灯的总电流,电流表A2测L2和L3的电流之和,由于干路中电流等于各支路中电流之和,则图(b)中,电流表示数小于0.7A,则电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.56A,则通过灯泡L3的电流为0.56A,根据并联电路的电流特点可得,通过灯泡L2的电流大小是
14.小蓉和小华在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小蓉发现电压表指针如图乙所示,其原因是 ,接下来他要进行的操作是 ;
(2)小蓉根据图甲连接好电路,闭合开关后进行实验,并把实验数据记录在下表中。
分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压 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。
(3)实验结束后小蓉和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是 ;另外小蓉的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是 ;
(4)小蓉和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测灯两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法 (选填“能”或“不能”)测出灯两端的电压,理由是 。
【答案】(1) 电压表没有调零 将电压表调零
(2)等于
(3) 选用相同规格的灯做实验 实验次数太少
(4) 不能 电压表的正、负接线柱接反了
【详解】(1)[1][2]连接电路前,小蓉发现电压表指针如图乙所示,指针没有指零刻度,原因是电压表没有调零,应该将电压表进行调零。
(2)分析实验数据得1.4V+1.4V=2.8V
即,所以得出实验结论为:串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和。
(3)[1]结论②是错误的,造成结论错误的原因是选用相同规格的灯做实验,应换用不同规格的灯泡多做几次实验。
[2]小蓉的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是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,不具有普遍规律。
(4)[1][2]在测灯两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,会导致电压表正、负接线柱接反,电压表指针反偏,故这个方法不能测出灯两端的电压。
15.某实验小组设计了如图甲所示的电路来“探究串联电路中的电压规律”。
(1)把电压表接在A、B之间测量,电压表示数如图乙所示。为了使实验结果更精确,接下来的正确操作是:断开开关, ;
(2)更换 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡,多次实验,这样做的目的是为了 (填序号);
①寻找普遍规律 ②减小实验误差
(3)同组的小亮设计了如图丙所示的电路来“探究串联电路中的电压规律”,他设想当单刀双掷开关接a时,电压表测两端的电压;单刀双掷开关接b时,电压表测两端的电压,后来他通过实际操作发现,该电路不能完成这个探究实验,这是因为改接后会导致电压表的 ;
(4)另一组同学在用电压表测串联电路中灯泡两端的电压时,连接的实物电路如图所示。图中有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。(导线不能交叉)
(5)改正错误连接后,该组同学闭合开关,发现两灯都不亮,电压表有示数且大小接近,则电路中出现的故障可能是发生了 (选填“短路”或“断路”)。
【答案】(1)换接电压表小量程
(2) 不同 ①
(3)正负接线柱接反了
(4)
(5)断路
【详解】(1)把电压表接在AB之间重新测量,电压表示数如图乙所示,指针偏转角度过小,为了使实验结果更精确,接下来的正确操作是:断开开关,换接电压表小量程。
(2)[1][2]根据一组数据得出的结论有偶然性,更换不同规格的灯泡,再做两次实验,这样做的目的是为了寻找普遍规律,故选①。
(3)已测出L1两端的电压,与电压表上面相连的接线柱为电压表的正接线柱,单刀双掷开关接b时,电压表不能测L2两端的电压,原因是电压表正负接线柱接反了。
(4)两灯串联,用电压表测串联电路中灯泡L2两端的电压,电压表与这个灯并联,如下所示:
(5)闭合开关,发现两灯都不亮,电路可能断路,电压表有示数且大小接近3V,可知电压表与电源连通,则电路中出现的故障可能是L2发生了断路。
16.小明在探究并联电路的电流变化规律。
A处电流I1/A
0.20
0.22
0.28
B处电流 I2/A
0.20
0.22
0.28
C处电流 I/A
0.40
0.44
0.56
(1)他连接电路时,开关应该 ;
(2)他正确操作后,发现两灯都亮了,但由于连线较乱,一时无法检查两灯是串联的还是并联的,他灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯串联。小丽认为他的做法不正确,因为如果他拆的是并联电路的 (填“支路”或“干路”)导线,那么两盏灯也会都熄灭;
(3)若在某次测量时,小明按图甲连好电路,闭合开关,发现指针偏向图乙所示位置,其原因是 ;
(4)小明纠正(3)中错误后,分别测出图甲中A、B、C三处的电流值,结果如表所示。由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。你认为这一结论是 (选填“正确”或“错误”)的,其原因可能是 ;
(5)小军连接了图丙所示的实物电路图,此时,电流表测的是 (填“通过L1”“通过L2”或“干路”)的电流。现要测通过L1的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接 (先在需改动的导线上画“×”,再画出重新连接后的导线)。
【答案】(1)断开
(2)干路
(3)电流表正负接线柱接反了
(4) 错误 选用了规格相同的小灯泡做实验
(5) 干路
【详解】(1)连接电路时,为了保护电路元件,开关应该断开。
(2)在并联电路中,如果拆下的是干路导线,整个电路就会形成断路,两盏灯都会熄灭。所以随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,不能就此认定两灯串联,因为拆的可能是并联电路的干路导线。
(3)由图乙可知,测量时电流表指针反向偏转,其原因是电流表正负接线柱接反了。
(4)[1][2]由表格数据可知,每次实验时测得的两条支路上的电流都是相等的,说明两条支路上小灯泡的规格是一样的。为了得出普遍结论,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。所以小明得出的结论“并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等”是错误的。
(5)[1]在图丙中,电流表串联在干路中,所以此时电流表测量的是干路的电流。
[2]要测通过L1的电流,电流表应与L1串联,可将连接电流表负接线柱与L2右端接线柱的导线改接到电流表的0.6A的接线柱上,如图所示:
17.如图所示,已知电源电压为12V,电压表V1、V2的规格相同,闭合开关S,电压表V2的示数为5V,电流表的示数为0.5A。求:
(1)通过灯泡L2的电流;
(2)灯泡L1两端的电压;
(3)若灯泡L1短路,电压表V1和电压表V2的示数。
【详解】(1)分析电路图可知,灯泡和串联,电流表A测量的是整个串联电路的电流。根据串联电路的电流特点,电路中各处的电流相等,则通过灯泡的电流等于电流表的示数I,即
(2)分析电路图可知,灯泡和串联,电压表测量灯泡两端的电压,电压表测量灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点可知,灯泡两端的电压
(3)若灯泡短路,则相当于一根导线,其两端电压为零。电压表与并联,因此电压表的示数也为0V。此时,电路中只有灯泡接入电源两端,电压表直连接在电源两端,测量电源的电压,所以,电压表的示数为12V。
18.如图所示电路图做实验,开关S闭合时,通过L1、L2和L3的电流分别是0.4A,0.2A和0.8A,求:
(1)电流表A2的示数为多少A;
(2)四个电流表中最大的示数为多少A;
(3)四个电流表中最小的示数为多少A。
【详解】(1)由电路图可知,三个灯泡L1、L2、L3构成并联电路,根据题意,通过L1、L2、L3的电流分别是0.4A,0.2A和0.8A,则电流表A1在干路上,测量的是通过三个灯泡的总电流,电流表A2测量的是通过灯泡L2和L3的电流之和,电流表A3测量的是通过灯泡L1的电流,电流表A4测量的是通过灯泡L1和L2的电流;根据并联电路的电流特点可知,通过电流表A2的电流等于通过L2和L3的电流之和,即
(2)为了找出最大和最小示数,我们需要计算出所有电流表的示数,即电流表A1的示数为
电流表A2的示数为
电流表A3的示数为
电流表A4的示数为
比较四个电流表的示数可知,最大的示数是电流表A1的示数,为1.4A。
(3)由(2)问解析可知,最小的示数是电流表A3的示数,为0.4A。
/
学科网(北京)股份有限公司
$
五、串、并联电路的特点
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:串联电路中电流的特点 2
知识点2:串联电路中电压的特点 6
知识点3:并联电路中电流的特点 10
知识点4:并联电路中电压的特点 14
【巩固训练】 17
【学习目标】
1.能说出串联电路的核心特点。
2.能说出并联电路的核心特点。
3.会用串、并联电路特点,简单分析电路中电流、电压的大小关系。
重点:
1.熟记串、并联电路中电流和电压的规律。
2.能根据电路连接方式,正确选用对应规律判断电流、电压关系。
3.结合电流表、电压表的使用,用实验验证串、并联电路的电流、电压特点。
难点:
1.理解 “串联电路总电压等于各部分电压之和”“并联电路总电流等于各支路电流之和” 的物理本质。
2.复杂电路(如含多个用电器的混联电路)中,准确判断部分电路的连接方式,再应用对应规律。
3.用串、并联电路特点解释生活现象。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:串联电路中电流的特点
1、串联电路的电流规律
(1)从理论上分析,经过电路中各个部分的电荷,不会消失,也不会凭空增加,所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多,也就是说串联电路中电流处处相等,表达式为I1=I2=…In。
(2)无论串联电路中的用电器规格是否相同,只要串联,通过电路的电流处处相等;
串联电路中电流相等不要理解为电流是不变的,一个用电器的电流改变,流过其他用电器的电流也改变,但两者相等。
2、实验:探究串联电路中电流的规律
提出问题
串联电路中各处电流之间有什么关系
猜想与假设
(1) 测量电路中电流只有一条路径,所以各处电流可能相等;
(2) 从电源正极到负极,由于存在用电器,串联电路中电流可能越来越小;
(3) 从电源正极到负极,由于存在用电器,串联电路中电流可能越来越大
设计实验
将不同规格的小灯泡按照如图所示的方式接入电路,进行实验,分别把电流表接入图中A、B、C三点处,测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC,记录数据并进行比较
进行实验
(1) 按照设计的电路图连接好实物图,并合理选择电流表量程;
(2) 把电流表接在电路中的A处,如图甲所示,经检查连接无误后,闭合开关,测出A处的电流值IA,并填入表格中;
(3) 把电流表先后改接在电路中的B、C处,如图乙丙所示,分别测出这两处的电流值IB、IC,并填入表格中;
(4) 换用不同规格的小灯泡,重复上述操作,并将每次的实验数据填入表格中;
(5) 比较测得的数据,总结串联电路电流的规律
实验数据
实验次数
A点的电流IA/A
A点的电流IB/A
A点的电流IC/A
1
0.2
0.2
0.2
2
0.24
0.24
0.24
3
0.3
0.3
0.3
…
分析论证
电路中ABC三点的电流相等,即IA=IB=IC
实验结论
串联电路中电流处处相等,即I=IA=IB=IC=…=In
3、交流与反思
(1)记录数据要真实,不得随意修改实验数据,在误差允许范围内得出结论。
(2)同一次实验过程中,每盏小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这不能说明各处电流不相等,因为各小灯泡的规格不同。
(1)对数据分析处理,从这三次的实验数据中找出共同的规律,就是结论。
(2)实验至少得做三次,使结论更具普遍性。
(3)可以用三个电流表同时对不同地方电流进行测量。
【典例1】如图所示电路,电源电压为6V,闭合开关,电压表的示数为2V,下列说法正确的是( )
A.电压表测量L2两端的电压 B. L1两端的电压为4V
C.电流表测量通过L1的电流 D.通过 L1的电流大于通过L2的电流
【典例2】如图所示的电路中,闭合开关后,小灯泡均能发光,且L1比L2亮,则通过L1和L2的电流之比为 。已知电源电压是3V且保持不变,开关S闭合后,电压表示数为1V,则灯L1和L2两端的电压之比为 。
【典例3】小明用如图所示的电路“探究串联电路的电流特点”,图甲为电路图,图乙为实物图,用同一个电流表分别接在A、B、C三处去测量电流。
(1)连接实物电路时,开关应处于 状态;
(2)第1次实验时,小明依次测量A、B和C三处的电流,并记录在表中,C点的电流表示数如图丙所示,为 A;
(3)换用不同电池完成测量后,记录数据如表所示,分析数据可得:串联电路中电流 ;
实验序号
电流表的位置
A
B
C
1
电流I/A
0.32
0.32
2
电流I/A
0.26
0.26
0.26
3
电流I/A
0.20
0.20
0.20
(4)为使结论更具备普遍性,下一步最好选择与原来规格 (选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行实验。这种从个别事实(多次实验)推理出普遍性规律的思维方法叫 法;(选填“归纳”、“类比”或“控制变量”)
(5)解决问题后,博思同学继续进行实验,发现灯比灯亮许多,则通过灯的电流与通过灯的电流的大小关系是 (选填“>”“=”或“<”),判断依据是 。
【变式1】如图所示电路中,三个小灯泡允许通过的最大电流分别为0.1A、0.2A、0.3A,则电路中允许通过的最大电流为( )
A.0.1A B.0.2A C.0.3A D.0.6A
【变式2】如图所示的电路中,闭合开关后,小灯泡均能发光,且L1比L2亮,则通过小灯泡的电流 。(填“>”“=”或“<”)。已知电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L1两端的电压为
V。
【变式3】在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小红同学选用两个不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
(1)她先把电流表接在a处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是____________。
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良 C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(2)她排除故障后,重新闭合开关,电流表的指针指示位置如图乙所示,则所测的电流值为 A。
(3)她测量了a、b、c三处的电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次实验的测量数据如下表,在分析数据时,发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是____________。
Ia(A)
Ib(A)
Ic(A)
0.26
0.25
0.24
A.可能是因为测量误差造成的 B.是因为没有对电流表调零造成的
C.串联电路中各处的电流本来就不等 D.电流从电源正极流向负极的过程中电流越来越小
知识点2:串联电路中电压的特点
1、串联电路的电压规律: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、探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的规律
提出问题
两个或两个以上用电器组成的串联电路中,各用电器两端电压与电源两端电压有什么关系
实验目的
探究串联电路中电压有什么规律
猜想与假设
(1)与串联电路电流关系一样,处处相等。
(2)各用电器两端电压之和可能等于电源两端的电压。
(3)各用电器两端的电压可能与电源两端的电压相等。
设计实验
分别按甲、乙、丙所示电路图连接实物电路,其中两灯泡规格相同,测出A、B间的电压UAB,B、C间的电压UBC,A、C间的电压UAC,并分析三者间有何关系;换用不同规格的小灯泡重复实验,观察上述关系是否仍然成立。
进行实验与收集证据
(1)调节电压表指针归零;
(2)按照电路图连接好实物电路,并检查电路是否连接无误;
(3)分别将电压表接在A和B、B和C、A和C两点,将测得的电压记录在数据表格中;
(4)换用不同规格的小灯泡,重复上述步骤
实验次数
A、B间电压U1/V
B、C间电压U2/V
A、C间电压U/V
1
1.5
1.5
3.0
2
1.8
1.2
3.0
3
2.1
0.9
3.0
……
归纳总结
(1)由实验数据可得:U=U1+U2;当两个灯泡规格相同时,U1=U2;当两个灯泡规格不同时,U1≠U2;
(2)结论:串联电路中,电源两端电压等于各个用电器两端电压之和,即U=U1+U2
(1)连接实物电路图,可对照电路图按一定的顺序(从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极),逐个顺次连接。
(2)在连接实物电路过程中,开关要处于断开状态,防止电路出现短路而烧坏电源。
(3)电压表要并联在被测电路两端,同时要注意让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,并采用试触法选择合适的量程。
(4)闭合开关进行实验之前,要检查电路的正确性,确定没有错误后,方可进行实验。
(5)实验中,每次读数后,应及时断开开关,以节约用电。
(6)记录实验数据时,要如实记录,不能随意改动数据,更不能“凑数”。
(7)实验时多次测量避免偶然性,以验证串联电路电压分配规律。
【例4】如图所示,当开关、闭合时,两灯都能正常发光。当开关断开时,电压表示数 ,电流表示数 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【例5】探究并联电路的电流规律。
(1)请根据如图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整。
(2)连接电路时,开关S处于 状态;正确连接电路后,闭合开关S,若电流表断路,则灯L1 (选填“有”或“无”)电流通过。
(3)用电流表分别测灯L1、L2的电流I1、I2及干路中的电流I3,其中测电流I1时,电流表的示数如图丙所示,示数为 A。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录如表。
实验序号
电流I1/A
电流I2/A
电流I3/A
1
0.20
0.50
2
0.24
0.26
0.50
3
0.32
0.18
0.50
(4)分析实验数据,得到并联电路电流规律 。
【例6】如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,电流表A1的示数为0.2A,电流表A2的示数如图乙所示,求:
(1)通过灯泡L1的电流;
(2)通过灯泡L2的电流。
【变式1】在如图所示的电路中,和为两只灯泡,当开关闭合后电流表、的示数分别为和,电压表的示数为。灯泡两端的电压是 ,流过灯泡电流是 。
【变式2】小明在探究并联电路中电流的规律的实验中,电源电压不变。
实验次数
/A
/A
/A
1
0.14
0.20
0.34
2
0.24
0.18
0.42
3
0.22
0.16
0.38
(1)小明根据图甲电路图用三个电流表和两个小灯泡连接电路如图乙所示,闭合开关后发现电流表 (填“”“”或“A”)的指针偏转如图丙所示,原因是 ;只需改动一根导线就可改正上述问题,请在图乙中用“×”号指出需改动的导线,并在图乙中画出改动后正确的连线 。排除故障后,闭合开关,电流表的示数如图丁所示,为 A;
(2)小明更换不同规格的小灯泡多次实验,并将实验数据记录在表格中,根据实验数据可得出结论: (用符号表示)。
【变式3】如图电路中,开关S闭合后,通过三只灯泡L1、L2、L3的电流分别为I1=0.4 A、I2=0.6A和I3=0.5A,求:
(1)电流表A1示数;
(2)电流表A2示数;
(3)电流表A3示数。
知识点3:并联电路中电流的特点
1、并联电路的电流规律:电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠中的水流少,同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点,也就是说在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:I=I1+I2+…In。
2、探究并联电路中电流的规律
提出问题
并联电路中干路电流与各支路电流之间什么关系
猜想与假设
(1) 干路电流可能等于各支路电流;
(2) 干路电流可能大于各支路电流;
(3) 干路电流可能等于各支路电流之和
设计实验
(1) 按照如图所示电路进行实验,用电流表分别测出干路(C点)电流和各支路(A点和B点)的电流,记录数据并进行分析,看看它们之间有什么关系;
(2) 换上另外两个规格不同的小灯泡,重复上述实验,根据所测实验数据总结出并联电路中干路电流和各支路电流之间的关系
进行实验
(1)按照右图乙所示电路图连接好实物图甲,并合理选择电流表的量程;
(2)分别测出干路(C点)电流和各支路(A点和B点)电流,并将数据记录在表格中;
(3)换用规格不同的小灯泡,重复上述实验步骤,并将实验数据记录表格中
实验数据
实验次数
C点的电流IC/A
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
1
0.4
0.2
0.2
2
0.44
0.24
0.2
3
0.46
0.16
0.3
…
分析论证
通过分析数据可发现:IC=IA+IB
实验结论
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…
3、交流与反思
(1)分析实验数据可知,并联电路中各支路电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各支路电流相等;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路电流不相等。
(2)并联电路中,干路电流等于各支路周六之和,即I=I1+I2+I3+…+In;当各支路用电器都相同时,I=nI1。
(1)对数据分析处理,从这三次的实验数据中找出共同的规律,就是结论。
(2)实验至少得做三次,使结论更具普遍性。
(3)可以用三个电流表同时对支路和干路电流进行测量。
【典例7】如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A.1.2V,4.8V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.4.8V,1.2V
【典例8】如图甲所示的电路中,闭合开关后,电压表与的指针偏转角度均如图乙所示,则两端的电压为 ,两端的电压为 ,电源电压为 。
【典例9】小明在做“探究串联电路电压的规律”实验。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)小明在检查实验器材时发现电压表指针如图甲所示,接下来对电压表进行的操作是 。问题解决后,按图乙连接好电路,测出L1两端电压。接下来测L2两端电压,小明采用电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,他 (选填“能”或“不能”)测出L2两端电压,原因是 。
(3)在测量灯两端的电压时,两灯突然熄灭,电压表的示数变为0。若故障只发生在小灯泡上,则电路的故障可能是( )
A.L1短路 B.L2开路 C.L2短路 D.L1开路
(4)小明用电压表分别测量两端的电压、两端的电压和、两端的总电压。更换灯泡再做两次实验,将三次实验数据填入下表中,分析表格中的数据,得到实验结论:在串联电路中, 。(用关系式表达)
实验次数
第一次
0.8
2.2
3.0
第二次
1.0
2.0
3.0
第三次
1.2
1.8
3.0
【变式1】如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表的指针偏转均如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电压表V2的示数为9V B.电压表V1的示数为1.8V
C.灯泡L2两端的电压为7.2V D.灯泡L1两端的电压为7.2V
【变式2】如图所示的电路中,电源电压为。闭合开关,电压表的示数为,则灯泡两端的电压为
,断开开关,电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【变式3】小明在探究“串联电路的电压特点”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池串联。
实验次序
1
2.4
0.6
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(1)在连好最后一根导线时,灯泡不发光、发光,且电压表无示数,则小明在连接电路时存在的错误是 ,此时电路中的故障可能是 ;
(2)用电压表分别测出和两端电压及串联总电压的值分别为、、。经过多次实验,将得到的数据记录在表中。分析表中的数据,可得到串联电路的电压规律是 (用字母表示);
(3)小亮为了不反复拆接电压表,优化实验过程,设计了图乙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和,此时电压表可以测两端电压;只闭合开关S和,电压表可以测两端电压。小明认为这种设计不行,原因是 。
知识点4:并联电路中电压的特点
1、探究并联电路的电压规律
基本实验
探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系
提出问题
两个或两个以上用电器并联,那么各支路用电器两端电压与电源电压关系如何
猜想与假设
(1)各支路用电器两端电压可能都相等,且等于电源电压;
(2)各支路用电器两端电压不相等,它们的和等于电源电压
设计并进行实验
(1)如图所示,选用两个规格相同的小灯泡并联在电路中,分别将电压表并联在A和B、C和D、E和F两点,测出相应的电压值(所用电压为两节串联的干电池),将数据填入表中。
(2)换上两个规格不同的灯泡,所用电源仍为两节串联的干电池,重复上述步骤;
(3)分别选用两个规格相同和规格不同的小灯泡,所用电压为三节干电池,重复上述步骤。
实验数据
实验次数
A、B之间的的电压U1/V
C、之间的电压U2/V
E、F之间的电压U/V
1
3
3
3
2
3
3
3
3
4.5
4.5
4.5
4
4.5
4.5
4.5
……
分析论证
分析实验数据可知,灯泡并联在电路中时,各灯泡两端电压相等,且等于电源电压,即U=U1=U2。该结论可表述为:并联电路中,各支路两端电压相等。
(1)只测一组数据得出结论具有偶然性,要想得到普遍规律应多次实验,多次实验时可以更换灯泡规格也可以改变电池节数;
(2)选用相同规格的灯泡具有特殊性,要想得到一般规律应选用不同规格的灯泡再进行多次实验。
3、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。
【典例10】如图所示电路中,将开关S闭合,灯和灯均发光,则下列说法不正确的是( )
A.灯和灯不一定一样亮 B.灯和灯并联
C.灯烧坏,灯也跟着不亮 D.灯和灯两端的电压一定相等
【典例11】在探究并联电路电压规律的实验中,小明设计了如图所示电路,根据电路图连接完电路,闭合开关,发现灯泡比亮,且电压表的示数为,则电压表的示数为 ;当将电源更换为的电源时,闭合开关,电压表的示数为 。
【变式1】如图所示电路中,电源电压保持不变,温度对灯泡电阻的影响忽略不计,闭合S1后再闭合S2,下列判断正确的是( )
A.电压表示数变大 B.电流表示数变大
C.灯泡L1亮度变亮 D.电压表和电流表示数之比变大
【变式2】如图所示,电压表V的示数为U,的示数为,的示数为,则U、的关系是 ,若,则 V, V。
【变式3】实验2 探究并联电路中电压的特点
实验电路
实验过程与现象分析
1.选用两个规格不同的小灯泡,按照电路图连接好电路
2.用电压表分别测出、、之间的电压,把测量的数据记录在表格中
3.多次更换不同规格的小灯泡,重复上述步骤
4.结论:并联电路中各支路用电器两端的电压与 两端的电压相等
交流与评估
5.改正电路后,依次将电压表两端接、、电源,小明发现电压表示数均相等,由此得出结论:并联电路中,各支路两端的电压相等,此结论 (选填“可靠”或“不可靠”),接下来应该进行的操作是 (填序号)
A.更换不同规格的小灯泡,多次实验
B.将、的位置互换,再次实验
C.保持电源、小灯泡不变,多测量几次电路中上述位置间的电压
6.另一位同学的部分实验数据如下表,他发现由此得出的结论与课本不一致,于是修改了数据,该做法
【巩固训练】
1.如图所示是兴趣小组的同学研究并联电路电流特点的实物图,他们保持电源不变,先闭合开关S,再闭合开关S1,闭合S1后( )
A.甲表示数变大,乙表示数变大 B.甲表示数变小,乙表示数变小
C.甲表示数变小,乙表示数不变 D.甲表示数变大,乙表示数不变
2.如图所示,闭合开关后,电压表的示数是,电压表的示数是,则灯和两端的电压分别是( )
A. B. C. D.
3.如图所示是小航和小倩跟着老师研究并联电路电流特点的实物图,实验中保持电源电压不变,先闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.甲表和乙表都有示数
B.再闭合开关S1,甲表示数大于乙表示数
C.再闭合开关S1,甲表示数等于乙表示数
D.再闭合开关S1,甲表示数小于乙表示数
4.关于如图所示电路,下列分析正确的是( )
A.只闭合S1时,L2发光,L1不发光,电流表A2测L2的电流
B.只闭合S2时,L1发光,L2不发光,电流表A2测L1的电流
C.闭合S1、S2时,L1、L2并联,电流表A2测L2的电流
D.闭合S1、S2时,L1、L2串联,电流表A1、A2示数相等
5.如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,两灯均发光,电压表示数为,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是( )
A.灯短路 B.灯短路
C.灯断路 D.灯断路
6.关于电流和电压下列说法正确的是( )
A.电路两端有电压,电路中一定有电流
B.串联电路中各用电器两端的电压一定不相等
C.通过两灯的电流相等时,两灯一定是串联的
D.并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流
7.如图所示,闭合开关,灯亮,一段时间后灯熄灭,若电路中只有一处故障,且只发生在灯或电阻上。现用一只规格相同且完好的灯替换灯,正确的判断是( )
A.若灯不亮,则电阻一定断路 B.若灯不亮,则电阻一定短路
C.若灯亮,则灯一定断路 D.若灯亮,则灯一定短路
8.在如图所示电路中,电源两端的电压恒定。断开,闭合,电流表的示数为,电流表的示数为;断开,闭合,电流表的示数为,电流表的示数为。下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
9.如图所示电路中,电源电压保持不变。电路采用学生用的电压表(0~3V,0~15V)和电流表(0~0.6A,0~3A),只闭合开关S1、S2、S3,此时电流表A1的示数为0.2A,只闭合开关S1、S2、S3、S5,电流表A1的指针偏转,示数为I1,只闭合开关S1、S2、S4、S5,电流表A1示数为I2,I2=2I1。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1、S2、S3,两个电压表的示数均为电源电压
B.只闭合开关S1、S2、S3、S5,三个小灯泡并联
C.只闭合开关S1、S2、S4、S5时,通过小灯泡L3的电流可能为2.2A
D.电流表A2与灯泡L2交换位置,闭合所有开关,电流表A1的示数为0.8A
10.如图所示电路,闭合开关S后,电压表V1测量的是 两端的电压,电压表V2测量的是 两端的电压。
11.在如图所示电路中,只闭合开关S1时,电压表的示数为U1;只闭合开关S2时,电压表的示数为U2;S1、S2同时闭合时,电压表示数为U3。则U1、U2、U3的大小关系为 。
12.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关、,小灯泡和均发光,电流表和电压表均有示数。接着断开开关S2,会使电流表示数 ,电压表示数 。(选填“变大”或“变小”或“不变”)
13.在如图(a)所示的电路中,电流表的示数是,电流表的示数为,通过灯泡的电流如图(b)所示。通过灯泡的电流大小是 A。
14.小蓉和小华在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小蓉发现电压表指针如图乙所示,其原因是 ,接下来他要进行的操作是 ;
(2)小蓉根据图甲连接好电路,闭合开关后进行实验,并把实验数据记录在下表中。
分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压 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。
(3)实验结束后小蓉和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是 ;另外小蓉的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是 ;
(4)小蓉和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测灯两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法 (选填“能”或“不能”)测出灯两端的电压,理由是 。
15.某实验小组设计了如图甲所示的电路来“探究串联电路中的电压规律”。
(1)把电压表接在A、B之间测量,电压表示数如图乙所示。为了使实验结果更精确,接下来的正确操作是:断开开关, ;
(2)更换 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡,多次实验,这样做的目的是为了 (填序号);
①寻找普遍规律 ②减小实验误差
(3)同组的小亮设计了如图丙所示的电路来“探究串联电路中的电压规律”,他设想当单刀双掷开关接a时,电压表测两端的电压;单刀双掷开关接b时,电压表测两端的电压,后来他通过实际操作发现,该电路不能完成这个探究实验,这是因为改接后会导致电压表的 ;
(4)另一组同学在用电压表测串联电路中灯泡两端的电压时,连接的实物电路如图所示。图中有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。(导线不能交叉)
(5)改正错误连接后,该组同学闭合开关,发现两灯都不亮,电压表有示数且大小接近,则电路中出现的故障可能是发生了 (选填“短路”或“断路”)。
16.小明在探究并联电路的电流变化规律。
A处电流I1/A
0.20
0.22
0.28
B处电流 I2/A
0.20
0.22
0.28
C处电流 I/A
0.40
0.44
0.56
(1)他连接电路时,开关应该 ;
(2)他正确操作后,发现两灯都亮了,但由于连线较乱,一时无法检查两灯是串联的还是并联的,他灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯串联。小丽认为他的做法不正确,因为如果他拆的是并联电路的 (填“支路”或“干路”)导线,那么两盏灯也会都熄灭;
(3)若在某次测量时,小明按图甲连好电路,闭合开关,发现指针偏向图乙所示位置,其原因是 ;
(4)小明纠正(3)中错误后,分别测出图甲中A、B、C三处的电流值,结果如表所示。由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。你认为这一结论是 (选填“正确”或“错误”)的,其原因可能是 ;
(5)小军连接了图丙所示的实物电路图,此时,电流表测的是 (填“通过L1”“通过L2”或“干路”)的电流。现要测通过L1的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接 (先在需改动的导线上画“×”,再画出重新连接后的导线)。
17.如图所示,已知电源电压为12V,电压表V1、V2的规格相同,闭合开关S,电压表V2的示数为5V,电流表的示数为0.5A。求:
(1)通过灯泡L2的电流;
(2)灯泡L1两端的电压;
(3)若灯泡L1短路,电压表V1和电压表V2的示数。
18.如图所示电路图做实验,开关S闭合时,通过L1、L2和L3的电流分别是0.4A,0.2A和0.8A,求:
(1)电流表A2的示数为多少A;
(2)四个电流表中最大的示数为多少A;
(3)四个电流表中最小的示数为多少A。
/
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。