16.2 串、并联电路中电压的规律(知识解读) 讲义-2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-09-04
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摘要:
本讲义聚焦初中物理“串、并联电路中电压的规律”核心知识点,系统梳理从实验探究(提出问题、猜想假设、设计实验到归纳结论)到规律应用(串联总电压等于各部分电压之和、并联各支路电压相等),再到电路故障分析的完整知识脉络,为学生构建从实验到应用的学习支架。
该资料以科学探究为核心,通过不同规格灯泡多次实验、规范记录数据等设计培养科学探究能力,题型分类明确(含5大题型及例题变式),结合科学思维中的科学推理(如故障判断)和物理观念构建,课中辅助教师高效教学,课后助力学生回顾强化,弥补知识盲点。
内容正文:
16.2 串、并联电路中电压的规律(知识解读)
【新教材人教版】
题型归纳
【题型1 探究串联电路中电压的特点】 2
【题型2 探究并联电路中电压的特点】 7
【题型3 串联电路的电压规律及应用】 11
【题型4 并联电路的电压规律及应用】 14
【题型5 根据电表示数判断电路故障】 16
【随堂巩固】 18
考点1
探究串联电路中的电压规律实验
1、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
特别注意:
(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。
【题型1 】
【例1】小明同学用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。请你完成下列内容:
(1)在拆接电路时,开关必须________;
(2)实验中应选择规格________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(3)用电压表分别测出与、与、与两点间的电压为、、。经过多次实验,得到的数据记录在下表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是_____________(用公式表示);
实验次数
UBC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(4)小明同学进行多次实验的主要目的是______(选填序号)
①寻找普遍规律 ②减小实验误差
(5)测出、两点间的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在、之间;小红认为这样做太麻烦,只需将与点相连的导线改接到点即可。小红的办法是________(选填“正确”或“错误”)的,原因是_________________________________________。
【答案】(1)断开
(2)不同
(3)
(4)①
(5) 错误 将与点相连的导线改按到点会使电压表的正负接线柱接反
【详解】(1)为保护电路,在拆接电路时,开关必须断开。
(2)为避免实验的偶然性,得出普遍性结论,实验中应选择规格不同的灯泡。
(3)分析表中数据,
可得出结论,与两点间的电压等于与两点间的电压跟与两点间的电压之和,即。
(4)实验过程中,进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律。故选①。
(5)电压表测、两点间的电压时,与点相连接的是电压表的正接线柱,与点相连接的是电压表的负接线柱;测出、两点间的电压后,若只将与点相连接的导线改接到点,则与点相连接的是电压表的负接线柱,与点相连接的是电压表的正接线柱,导致电流从电压表负接线柱流入,从正接线柱流出。即电压表的正、负接线柱接反了,所以小红的办法是错误的。
【变式1-1】如图,在探究串联电路中的电压关系时,小华用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为,,,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.分析数据,得出结论
B.不改变任何条件,再多测几次数据
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
【答案】C
【详解】A.仅一组数据且 ,结论具有偶然性,故A不符合题意;
B.不改变条件多测数据结果不变,无法得出普遍规律,故B不符合题意;
C.用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为,,,说明两个小灯泡是同一规格的,接下来的操作是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性,故C符合题意;
D.换量程测一组数据本质不变且组数不足,故D不符合题意。
故选C。
【变式1-2】如图所示,在探究串联电路中的电压关系时。小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为,,。在表格中记录数据后。下一步应该做的是换用________的小灯泡,再________。
【答案】 不同规格 测出几组电压值
【详解】根据题意知道,用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为,,,两个小灯泡两端的电压相同,说明两个小灯泡规格相同,为避免实验的偶然性,接下来的操作是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性和普遍性。
【变式1-3】实验小组在做“探究串联电路电压的规律”实验。
(1)实验小组在检查实验器材时发现电压表指针如图甲所示,原因是__________________;
(2)问题解决后,开始按如图乙所示电路图连接电路进行实验,测出两端电压。接下来测两端电压,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______;
(4)实验小组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表中:
实验次数
/V
/V
/V
第一次
0.8
2.2
3
第二次
1
2
3
第三次
1.8
3
①第三次两端电压如图丙所示为______V;
②分析数据,得到实验结论:在串联电路中,____________;(用关系式表达)
③更换灯泡重复实验的目的是__________________。
【答案】(1)电压表未调零
(2) 不能 电压表正负接线柱接反
(3)断路
(4) 1.2 避免偶然性,得出普遍规律
【详解】(1)实验小组在检查实验器材时发现电压表指针如图甲所示,原因是电压表未调零,使其指针没有指在0刻度线处。
(2)问题解决后,开始按如图乙所示电路图连接电路进行实验,测出两端电压,说明此时电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出。接下来测两端电压,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,此时电流会从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,电压表反向偏转,他不能测出两端电压。
(3)由图乙可得,、串联,在测量灯两端的电压时,电压表并联在灯两端,此时两灯突然熄灭,说明电路可能出现断路现象,电压表的示数变为0,且电压表与电源连接断开,则电路的故障可能是灯断路。
(4)由图丙可得,电压表的分度值为0.1V,示数为1.2V,即第三次两端电压为1.2V。
分析数据可得,,
即
由此可得实验结论:在串联电路中
更换灯泡重复实验的目的是避免偶然性,得出普遍规律。
考点2
探究并联电路中的电压规律实验
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。
特别注意:
(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。
【题型2 】
【例2】在“探究并联电路中的电压关系”实验中,实验电路如图甲所示。
(1)连接好电路后闭合开关,小欢发现亮不亮,初步分析故障可能是_____;
(2)排除故障后,小欢将电压表接在两端,闭合开关,电压表示数如图乙所示,接下来他应该断开开关,________________________;
(3)小欢闭合开关,发现指针向“0”刻度的左侧偏转。则电压表连接存在的错误是________________________;
(4)小欢按照正确步骤完成实验记录数据,通过这个实验,他得出的结论是__________;(请用给定的物理符号表示,小灯泡两端的电压及电源两端的电压分别为)
【答案】(1)断路
(2)电压表换用小量程
(3)电压表的正负接线柱接反了
(4)
【详解】(1)并联电路中亮,说明干路和所在支路通路,不亮不可能是短路(若短路会造成电源短路,也不会发光),因此故障为断路。
(2)乙图中电压表的指针偏转角度过小,量程不合适,因为量程选大了,因此应换用小量程进行实验。
(3)闭合开关,发现指针向“0”刻度的左侧偏转,说明电压表的正负接线柱接反了。
(4)根据实验数据可得结论为:并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压,即。
【变式2-1】如图所示电路中,假如电源电压不变,闭合开关S。则下列判断正确的是( )
A.若比亮,可能是因为两端电压大于两端电压
B.若拆下灯泡,则电流表的示数变小
C.若拿一根导线连在两端,两灯泡都不发光
D.如果灯丝突然断了,仍发光,电流表的示数变大
【答案】C
【详解】由图可知,灯泡与并联,电流表测干路电流,测支路电流,测支路电流。
A.并联电路中各支路两端电压相等,即,故两端电压不可能大于两端电压,故A错误;
B.并联电路各支路互不影响,拆下后,支路两端电压仍为电源电压,可知电流不变,即示数不变,故B错误;
C.拿一根导线连在两端,造成电源短路,也被短路,两灯均无电流通过,都不发光,故C正确;
D.灯丝断了,支路不受影响,其两端电压不变,可知电流不变,即示数不变,故D错误。
故选C。
【变式2-2】在图甲所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数应为____V,V的示数应为____V。在图乙所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数为3.8V,V的示数应为______V。
【答案】 2.5 2.5 6.3
【详解】图甲中,两灯泡并联,电压表V1测量L1两端的电压,电压表V2测量L2两端的电压,电压表V测量电源两端的电压,根据并联电路电压规律可知,V和V2的示数为
图乙中,两灯泡串联,电压表V1测量L1两端的电压,电压表V2测量L2两端的电压,电压表V测量电源两端的电压,根据串联电路电压规律可知,V的示数应为
【变式2-3】在探究“并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两个相同的灯泡:
(1)当小明接好最后一根导线时,灯泡立即发光,原因可能是________;
(2)图甲所示的电路图中,用电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,电压表的读数为________V;
(3)依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表示数相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。此结论________(选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是________;(选填字母)
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将、的位置交换,再次探究
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
(4)小明发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压和的大小关系是________。(选填“>”、“=”或“<”)
【答案】(1)连接电路时未断开开关 (2) (3) 不科学 A (4)
【详解】(1)当小明接好最后一根导线时,灯泡立即发光,说明灯泡中立即有电流通过,电路为通路,原因可能是连接电路时未断开开关。
(2)由图乙可知,电压表的测量范围为,分度值为,电压表的读数为。
(3)一次实验数据得出的结论不具有普遍性,此结论不科学;
为得到普遍规律,避免偶然性,接下来应该更换不同规格的灯泡,再次实验,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(4)小明发现家里客厅的灯与卧室的灯并联,根据并联电路电压规律可知,。
考点3
串、并联电路的电压规律应用
1、串、并联电路的电压规律
(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)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。
特别注意:
(1)首先明确电路的串、并联关系,必要时对电路进行等效处理,并画出电路图。
(2)弄清楚电压表测量哪一部分电路的电压、根据题中的条件判断出电压表的量程。
(3)根据串、并联电路的电压规律进行分析计算。
【题型3 串联电路的电压规律及应用】
【例3】在图(a)所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合后,两电流表的指针偏转至同一位置,则通过和的电流之比______。若将电阻和连接在如图(b)所示的电路中,当开关S闭合后,两电压表的指针偏转至同一位置,和示数之比为_______。
【答案】 1:4 5:1
【详解】图(a)中,和并联,电流表A测干路电流,测的电流;由并联电路电流规律可知,干路电流大于支路电流;因两电流表指针偏转位置相同,故A选用大量程,选用小量程,大量程示数是小量程的5倍,即干路电流;由,得,故;
图(b)中,和串联,电压表测电源总电压,测两端电压;由串联电路电压规律可知,总电压大于两端电压;因两电压表指针偏转位置相同,故选用大量程,选用小量程,大量程示数是小量程的5倍,即总电压,故和的示数之比为。
【变式3-1】小李用如图所示电路来探究串联电路的电流和电压规律时,下列说法正确的是( )
A.将同一个电流表分别串联在图中a、b、c三点测电流,其读数依次减小
B.用电压表测了L1两端电压后,再测L2两端电压,可以将接在a点的导线改到c点读数
C.分别测出了Uab、Ubc、Uac,可初步得到的结论为:Uac=Uab+Ubc
D.多次改变接入小灯泡的规格进行实验,是为了减小实验误差
【答案】C
【详解】A.、串联,串联电路中电流处处相等,即,故A错误;
B.正确测两端电压时,电流从a到b到c,电压表正接线柱接,负接线柱接,若将接点的导线改到点,则电压表正接线柱接,负接线柱接,会导致电压表正负接线柱接反,指针反偏,故B错误;
C.串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,即,故C正确;
D.多次改变接入小灯泡的规格进行实验,是为了寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性,故D错误。
故选C。
【变式3-2】在如图所示的电路中,电源两端电压为4.5V且保持不变。闭合开关S,两灯均正常发光。
(1)若将一个电压表并联在图中M、N两点,观察到电压表示数为2.2V,则小灯L2两端电压为________ V。
(2)若过了一段时间后,两灯均熄灭,已知电路中仅有一处出现故障,故障只发生在小灯L1、L2上。现将一个完好的小灯L0替换小灯L1来判断故障,请写出闭合开关S后小灯L0、L2的发光情况及相应的故障。____________________ 。
【答案】(1)2.3
(2)若两灯都发光,说明灯泡L2是完好的,可能是L1断路;若L0和L2均不发光,可能是L2断路
【详解】(1)两灯泡串联,若将一个电压表并联在图中MN两点,电压表测量L1两端电压,利用串联电路的电压关系可得,L2两端电压
(2)闭合开关S后发现小灯泡L1和L2均不发光,可能是某个灯泡发生了断路;
用一个完好的小灯L0来替换小灯L1,若两灯都发光,说明灯泡L2是完好的,可能是L1断路;若L0和L2均不发光,可能是L2断路。
【变式3-3】小希用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点。
实验次数
/V
/V
/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(1)在连接电路时,开关必须________。
(2)实验中最好选择规格________(填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C间的电压为、、,经过多次实验,得到的数据记录在上表中。分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是________(用公式表示)。
(4)小希进行多次实验的主要目的是________________________。
【答案】(1)断开
(2)不相同
(3)
(4)总结规律,避免结论的片面性
【详解】(1)为保护电路安全,拆接电路时,开关必须断开。
(2)研究电压的关系,要将电压表并联在电路中,记录各点间的电压大小,为了寻找普遍规律,必须使用不同规格的小灯泡进行多次实验。
(3)根据实验数据,AB间的电压是两端的电压,BC间的电压是两端的电压,AC间的电压是电源两端的电压,由表中数据可以看出:第一次实验
第二次实验
第三次实验
由此可得出:串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和,即
(4)实验过程中,小希测量得到多组电压数据的目的是总结规律,寻找普遍规律。
【题型4 】
【例4】如图所示,开关S闭合,两灯泡均正常发光,电流表的示数为0.8A,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为8V。通过、的电流分别为、,其两端电压分别为、,则下列判断正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【详解】由电路图可知,L1与L2并联,A1测干路电流,A2测L2支路电流,电压表测并联电路两端电压。并联电路各支路两端电压相等,则。并联电路干路电流等于各支路电流之和,则
故选B。
【变式4-1】如图所示电路,闭合开关S,灯泡和都正常发光,电流表A、的示数分别为1.5A、0.3A。下列说法中错误的是( )
A.若取下灯泡,电流表示数不变
B.灯泡两端的电压比两端的电压大
C.若某时刻只有灯泡熄灭,原因可能是断路
D.通过灯泡的电流为1.2A
【答案】B
【详解】由实物图可知,灯泡与并联,电流表测干路电流,电流表测支路电流。
A.并联电路各支路互不影响,取下,两端电压不变,通过电流不变,示数不变,故A正确;
B.并联电路各支路两端电压相等,即,故B错误;
C.若断路,该支路无电流,熄灭,支路不受影响仍正常发光,故C正确;
D.通过的电流,故D正确。
故选B。
【变式4-2】在如图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,闭合开关,则灯泡L1两端的电压为_____V。
【答案】6
【详解】由图可知,灯泡L1、L2并联,根据并联电路中电压的规律可知,各支路两端的电压等于电源电压,所以灯泡L1两端的电压为。
【变式4-3】如图所示电路,当开关闭合后电压表的示数为,则电压表的示数为___________V。
【答案】3
【详解】、并联,电压表V测电源电压,电压表测两端电压;由并联电路电压规律得
【题型5 根据】
【例5】如图所示电路,闭合开关S,灯泡、均不发光,且电流表和电压表指针均指在零刻度。现将灯泡和位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S时,发现两只灯泡仍不发光,电流表指针仍然不动,但电压表的指针发生了明显偏转,依据上述信息可以判断( )
A.灯泡的灯丝断了 B.灯泡的灯丝断了
C.电源接线处松脱 D.电流表损坏了
【答案】B
【详解】闭合开关,两只灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路中有断路;电压表无示数,说明电压表两接线柱到电源的正负极之间有断路,则可能是灯泡的灯丝断了或电流表损坏了;将灯泡、的位置对调,闭合开关,电流表无示数,说明电路中有断路;电压表有示数,说明电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路,则与电压表并联的支路发生断路,即灯泡的灯丝断了,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式5-1】如图所示的实物电路,闭合开关,两灯均能发光。忽然两灯均熄灭,两电表均无示数,若仅有一盏灯发生了故障,可能是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
【答案】A
【详解】如图所示,两灯串联,电压表测L2两端电压,两灯均熄灭,电流表无示数,表明电路中可能有断路,电压表无示数,表明电压表到电源两极有断路,若仅有一盏灯发生了故障,则L1断路,故选A。
【变式5-2】如图所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是_________(选填“”、“”或“电源”)两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数,电流表无读数,则故障可能是_________(选填“短路”、“断路”或“断路”)。
【答案】 断路
【详解】[1]如图,闭合开关S后,两灯串联,电压表并联在L1两端,测量的是L1两端的电压。
[2]电流表无读数,说明电路可能是断路,而电压表有示数,说明电压表与电源之间是通路,所以,与电压表并联部分的电路发生了断路,即故障可能是断路。
【变式5-3】小明用如图所示的电路做实验时,发现电路出现了故障。如果只有灯泡L1或L2其中一处出现电路故障,那么,闭合开关时:
(1)若电流表无示数,电压表有示数,则故障原因是灯泡______发生______路。
(2)若电流表有示数,电压表无示数,则故障原因是灯泡______发生______路。
【答案】(1) L1 断
(2) L1 短
【详解】(1)[1][2]由图可知,电路中,两个灯泡串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量L1两端的电压。若电流表无示数,说明该电路是断路,电压表有示数,说明电压表能接到电源两端,测得电源的电压,说明电路故障是与电压表并联的灯泡L1断路。
(2)[1][2]若电流表有示数,说明该电路是通路;电压表无示数,说明此时电压表测的是导线的电压,说明灯泡L1短路。
随堂巩固
【随堂巩固】
1.如图所示,将电压表接在灯泡L1的两端,闭合开关,电压表的示数为1.4 V;将导线a改接至图中虚线位置,电压表示数为2.9 V。则灯泡L2两端的电压为( )
A.1.4 V B.1.5 V C.2.9 V D.4.3 V
【答案】B
【详解】由图可知,灯泡与串联。电压表接在两端时测电压,即;导线a改接至虚线位置后,电压表测电源电压,即,由串联电路中的电压规律可知,灯泡L2两端的电压。
故选B。
2.如图所示,电源电压为,闭合开关,电压表示数为,则( )
A.灯泡两端电压为 B.灯泡两端电压为
C.灯泡两端电压为 D.灯泡两端电压为
【答案】D
【详解】AC.由图可知,灯泡与串联,电压表并联在和开关两端(即测量两端电压),则两端电压,故AC不符合题意;
BD.根据串联电路电压规律,两端电压
故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.如图甲所示,电路中的两个电压表完全相同,开关闭合后,两灯正常发光,两个电压表的指针位置均为图乙所示,则灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.4.8V 1.2V B.6V 1.2V C.1.2V 6V D.1.2V 4.8V
【答案】A
【详解】由电路图可知,L1与L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端电压。根据串联电路电压规律可知,
两电压表指针位置相同,故V1选用量程,读数;V2选用量程,读数,可得L1两端电压为
故L1和L2两端电压分别为4.8V和1.2V,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.如图所示电路,电源电压恒为3V,电路中各元件连接正确且均完好,导线连接牢固且电流表、电压表接入量程合理,、为定值电阻,下列说法正确的是( )
A.当、都断开时,电压表示数为零、电流表示数为零
B.当、都闭合时,电压表示数为3V,电流表有示数
C.当闭合断开时,电压表示数为3V,A有示数
D.当断开闭合时,电压表示数为零,电流表示数为零
【答案】B
【详解】A. 当、都断开时,电压表与串联接在电源两端,电压表测电源电压示数为3V,电流表示数为零,故A错误;
B. 当、都闭合时,将短路,电路为的简单电路,电压表测电源电压示数为3V,电流表测电路电流,有示数,故B正确;
C. 当闭合断开时,与串联,电压表测两端电压,由串联电路电压规律可知电压表示数小于电源电压,故C错误;
D.当断开闭合时,电流表所在支路断路,电流表示数为零;短路,电压表直接接在电源两端,示数为3V,故D错误。
故选B。
5.如图所示电路,电源由两节新干电池串联组成,闭合开关、,小灯泡和正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于该电路的分析,正确的是( )
A.灯与灯串联
B.电流表测量灯的电流
C.断开开关,电压表读数为
D.将电压表和电流表互换位置,两个灯都不亮
【答案】D
【详解】AB.电流从电源正极出发,经过S2后分成两路,一路流过电流表、L2,一路流过L1、S1,汇聚后回到负极,所以灯L1与L2并联;电流表与L2串联,测量灯L2的电流,故AB错误;
C.断开开关S1,电压表无法与电源负极连通,电压表读数为,故C错误;
D.将电压表和电流表互换位置,电流表与L1并联,在电路中相当于导线,会造成电源短路,所以两个灯都不亮,故D正确。
故选D。
6.已知甲、乙两灯正常工作时的电压均为6V,如图是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线,现将两灯串联后接在某一电源两端,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,则电路的工作电流和电源的最大电压分别为( )
A.1.0A 6V B.0.5A 6V C.0.5A 8V D.1.0A 8V
【答案】C
【详解】两灯正常工作电压都是6V,从I-U图像可得:甲灯电压为6V时电流是1.0A,乙灯电压为6V时电流是0.5A。串联电路中各处电流相等,为保证两灯安全,电路电流不能超过两灯额定电流的较小值,否则额定电流小的灯会烧坏,因此电路允许的最大工作电流是0.5A,此时乙灯正常发光。当电路电流为0.5A时,从图像查找对应电流下两灯的电压:甲灯对应电压为2V,乙灯对应电压为6V。根据串联电路总电压等于各部分电压之和,电源总电压为
故选C。
7.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3 V且保持不变,开关S闭合后,电压表测___________的电压,电压表示数为1V,则灯L1两端的电压为___________。
【答案】
【详解】由电路图可知,闭合开关后,与串联。因串联电路中各处电流相等,故通过和的电流之比为
电压表并联在两端,测两端的电压。由串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和可得,灯两端的电压
8.小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯,如图所示。接通电路后,她观察到灯泡亮度不同,则通过每个灯泡的电流________(选填“相同”或“不同”);电源电压为4V,每个灯泡的两端电压之和________(选填“大于”“小于”或“等于”)4V。根据简单电路的组成要素,该电路还缺少的一个电路元件是________。
【答案】 相同 等于 开关
【详解】因串联电路电流处处相等,故通过各灯泡的电流相同;因串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,故每个灯泡两端电压之和等于4V;由简单电路的组成要素可知,该电路缺少开关。
9.在如图电路中,闭合开关后,电压表测灯泡____两端的电压,电压表测灯泡_____两端的电压。若电压表的示数为4V,电压表的示数为1.5V,则电压表的示数为______V。
【答案】
【详解】由图可知,灯泡与灯泡串联,电压表并联在灯泡两端,测两端的电压;电压表并联在灯泡两端,测两端的电压,电压表测电路总电压。
由串联电路电压规律可知,电压表的示数为
10.如图所示,若电源电压为6V,电压表的示数为3.8V,则________V,________V;若开关断开,电压表示数为________V。
【答案】 3.8 2.2 6
【详解】开关闭合时,L1与L2串联,电压表并联在L1两端测其电压,故。由串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,得
开关断开时,电压表与L2串联在电路中,故电压表示数为
11.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,小灯泡均正常发光,且比亮,则通过的电流______(选填“大于”“等于”或“小于”)通过的电流。闭合开关S,将开关接a时,电压表示数为6V,将开关接b时,电压表示数为2.5V,则电源电压为______V,两端的电压为______V。
【答案】 等于 6 3.5
【详解】由电路图可知,电流从电源正极流出后依次经过、,两灯为串联连接;根据串联电路的电流特点:串联电路中各处电流都相等,因此通过的电流等于通过的电流;
闭合S,将接a时,电压表并联在和的两端,测量的是电源总电压,因此电源电压为6V;
将接b时,电压表并联在两端,测量的是的电压,即;根据串联电路的电压规律:总电压等于各部分电路两端电压之和,因此两端的电压
12.如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示,此时L1和L2组成______电路,则灯泡L2两端的电压是______V。
【答案】 串联 4
【详解】[1]当开关S接点2时,电流依次经过灯泡、,只有一条电流路径,因此和组成串联电路。
[2]当开关S接点1时,电路中只有工作,电压表测量电源电压,由图乙可知电源电压;当开关S接点2时,、串联,电压表测量两端电压,即;根据串联电路总电压等于各部分电压之和,可得两端电压为
13.如图甲所示是“探究串联电路电压关系”的实验电路。
(1)实验时,、应该选择____________(选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡。
(2)小明用表盘如图乙所示的电压表测量灯两端的电压时,直接选用0~3V的测量范围,小文说这样不行,规范的操作方法是先用____________(选填“大测量范围”或“小测量范围”)进行试触。
(3)小明正确测出了灯两端的电压,在测灯两端的电压时,小明将电压表所接的B点不动,只断开A点,并改接到C点上,此操作会导致____________。
(4)实验中,小明测了多组数据,目的是____________。
【答案】(1)不同
(2)大测量范围
(3)电压表指针反偏
(4)寻找普遍规律
【详解】(1)探究串联电路电压关系时,为了使实验结论具有普遍性,应选用规格不同的小灯泡,避免实验数据具有特殊性。
(2)使用电压表测量电压时,若不能估计出被测电压的大小,应先选用大测量范围进行试触,以防被测电压超过量程;若指针偏转较小,再改用合适的小测量范围,以提高读数的准确程度。
(3)原来测灯两端电压时,电压表的正、负接线柱连接正确。若保持B点的接线不动,只将原接A点的导线改接到C点,会导致电流从电压表的负接线柱流入,电压表的正、负接线柱接反,因此电压表指针会反向偏转。
(4)只测量一组数据得到的结论可能具有偶然性。实验中换用不同规格的小灯泡并测量多组数据,可以排除偶然因素的影响,使得到的串联电路电压关系具有普遍性。
14.小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
/V
/V
/V
2.4
1.4
3.8
(1)闭合开关,发现只有一个灯亮,电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是________;
(2)在测两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法: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,小明用此方法能不能测出两端的电压?________,原因是________________。
(3)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在上面表格中,小明分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验存在的不足之处是________。
【答案】(1)短路
(2) 不能 电压表的正负接线柱接反了
(3)实验次数太少,所得结论不具有普遍性
【详解】(1)由电路图可知,灯泡和串联,电压表并联在 两端,测量两端的电压,只有一个灯亮,说明电路是通路,即有一个灯泡短路,因为电压表示数为零,所以故障很可能是灯泡短路。
(2)由图可知,B 接点不动,将A接点改接到点,这样会导致电压表的正负接线柱接反,无法测量电压。
(3)表格中只记录了一组实验数据,仅凭一次实验数据得出的结论具有偶然性,不能代表普遍规律。
15.在探究“串联电路中的电压特点”实验中:
(1)连接电路时,开关应该处于____________状态;
(2)闭合开关后,小明发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是____________。
(3)排除故障后,小明在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AB的A端松开,接到C点上,测量L2两端的电压,你认为这种方法____________(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,原因是____________;
(4)某次操作中他将电压表并联在L1两端,闭合开关,发现灯泡L1不亮,灯泡L2发光,电压表有较小示数,下列分析合理的是____________;
A.L1断路 B.L1短路
C.L1电阻比L2电阻小 D.L1电阻比L2电阻大
(5)实验中发现灯泡L2两端的电压比L1大,得出结论“越靠近电源正极的位置电压越大”,想要验证该结论是否正确,最简单的实验操作是____________。
(6)小明用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC,接下来他更换不同规格的灯泡,经过多次实验,将其中的几次数据记录在表格中,分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是____________(用UAB、UBC、UAC表示);
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.0
1.0
3.0
2
1.4
1.6
3.0
3
0.8
2.2
3.0
【答案】(1)断开
(2)断路
(3) 不能 电压表的正负接线柱接反了,无法正确测量电压
(4)C
(5)调换两个灯泡的位置,再次测量两灯两端的电压,比较电压大小关系
(6)
【详解】(1)连接电路时开关保持断开,目的是防止接线过程中误接通电路,造成元件损坏。
(2)两灯均不发光说明电路整体断路;电压表接近电源电压,说明电压表的两个接线柱可以连通到电源两极,因此故障是与电压表并联的发生断路,此时电压表相当于直接串联在电路中,分得几乎全部电源电压。
(3)原本测电压时,A端接的是电压表正接线柱、B端接负接线柱;将A端改接到C点后,电流会从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,违反电压表“正进负出”的使用规则,无法正常测量。
(4)两灯串联,发光说明电路是通路;不亮、电压表(测电压)有较小示数,根据串联电路分压规律,串联电流I相同,分压小说明它的电阻比小,实际功率过小导致不足以发光。故选C。
(5)原结论错误地将电压大小和“靠近正极”关联,调换两灯位置后,原本离正极远、电压大的会移动到离正极更近的位置,若此时它的电压仍然更大,就说明电压大小和位置无关,仅和灯泡自身电阻有关,即可验证结论是否正确。
(6)分析表格三组数据,每组的总电压都等于两个分电压与之和。
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16.2 串、并联电路中电压的规律(知识解读)
【新教材人教版】
题型归纳
【题型1 探究串联电路中电压的特点】 2
【题型2 探究并联电路中电压的特点】 5
【题型3 串联电路的电压规律及应用】 8
【题型4 并联电路的电压规律及应用】 9
【题型5 根据电表示数判断电路故障】 11
【随堂巩固】 12
考点1
探究串联电路中的电压规律实验
1、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
特别注意:
(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。
【题型1 】
【例1】小明同学用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。请你完成下列内容:
(1)在拆接电路时,开关必须________;
(2)实验中应选择规格________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(3)用电压表分别测出与、与、与两点间的电压为、、。经过多次实验,得到的数据记录在下表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是_____________(用公式表示);
实验次数
UBC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(4)小明同学进行多次实验的主要目的是______(选填序号)
①寻找普遍规律 ②减小实验误差
(5)测出、两点间的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在、之间;小红认为这样做太麻烦,只需将与点相连的导线改接到点即可。小红的办法是________(选填“正确”或“错误”)的,原因是_________________________________________。
【变式1-1】如图,在探究串联电路中的电压关系时,小华用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为,,,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.分析数据,得出结论 B.不改变任何条件,再多测几次数据
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值 D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
【变式1-2】如图所示,在探究串联电路中的电压关系时。小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为,,。在表格中记录数据后。下一步应该做的是换用________的小灯泡,再________。
【变式1-3】实验小组在做“探究串联电路电压的规律”实验。
(1)实验小组在检查实验器材时发现电压表指针如图甲所示,原因是__________________;
(2)问题解决后,开始按如图乙所示电路图连接电路进行实验,测出两端电压。接下来测两端电压,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______;
(4)实验小组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表中:
实验次数
/V
/V
/V
第一次
0.8
2.2
3
第二次
1
2
3
第三次
1.8
3
①第三次两端电压如图丙所示为______V;
②分析数据,得到实验结论:在串联电路中,____________;(用关系式表达)
③更换灯泡重复实验的目的是__________________。
考点2
探究并联电路中的电压规律实验
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。
特别注意:
(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。
【题型2 】
【例2】在“探究并联电路中的电压关系”实验中,实验电路如图甲所示。
(1)连接好电路后闭合开关,小欢发现亮不亮,初步分析故障可能是_____;
(2)排除故障后,小欢将电压表接在两端,闭合开关,电压表示数如图乙所示,接下来他应该断开开关,________________________;
(3)小欢闭合开关,发现指针向“0”刻度的左侧偏转。则电压表连接存在的错误是___________________
_______________________;
(4)小欢按照正确步骤完成实验记录数据,通过这个实验,他得出的结论是__________;(请用给定的物理符号表示,小灯泡两端的电压及电源两端的电压分别为)
【变式2-1】如图所示电路中,假如电源电压不变,闭合开关S。则下列判断正确的是( )
A.若比亮,可能是因为两端电压大于两端电压
B.若拆下灯泡,则电流表的示数变小
C.若拿一根导线连在两端,两灯泡都不发光
D.如果灯丝突然断了,仍发光,电流表的示数变大
【变式2-2】在图甲所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数应为____V,V的示数应为____V。在图乙所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数为3.8V,V的示数应为______V。
【变式2-3】在探究“并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两个相同的灯泡:
(1)当小明接好最后一根导线时,灯泡立即发光,原因可能是________;
(2)图甲所示的电路图中,用电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,电压表的读数为________V;
(3)依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表示数相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。此结论________(选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是________;(选填字母)
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将、的位置交换,再次探究
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
(4)小明发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压和的大小关系是________。(选填“>”、“=”或“<”)
考点3
串、并联电路的电压规律应用
1、串、并联电路的电压规律
(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)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。
特别注意:
(1)首先明确电路的串、并联关系,必要时对电路进行等效处理,并画出电路图。
(2)弄清楚电压表测量哪一部分电路的电压、根据题中的条件判断出电压表的量程。
(3)根据串、并联电路的电压规律进行分析计算。
【题型3 串联电路的电压规律及应用】
【例3】在图(a)所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合后,两电流表的指针偏转至同一位置,则通过和的电流之比______。若将电阻和连接在如图(b)所示的电路中,当开关S闭合后,两电压表的指针偏转至同一位置,和示数之比为_______。
【变式3-1】小李用如图所示电路来探究串联电路的电流和电压规律时,下列说法正确的是( )
A.将同一个电流表分别串联在图中a、b、c三点测电流,其读数依次减小
B.用电压表测了L1两端电压后,再测L2两端电压,可以将接在a点的导线改到c点读数
C.分别测出了Uab、Ubc、Uac,可初步得到的结论为:Uac=Uab+Ubc
D.多次改变接入小灯泡的规格进行实验,是为了减小实验误差
【变式3-2】在如图所示的电路中,电源两端电压为4.5V且保持不变。闭合开关S,两灯均正常发光。
(1)若将一个电压表并联在图中M、N两点,观察到电压表示数为2.2V,则小灯L2两端电压为________ V。
(2)若过了一段时间后,两灯均熄灭,已知电路中仅有一处出现故障,故障只发生在小灯L1、L2上。现将一个完好的小灯L0替换小灯L1来判断故障,请写出闭合开关S后小灯L0、L2的发光情况及相应的故障。____________________ 。
【变式3-3】小希用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点。
实验次数
/V
/V
/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(1)在连接电路时,开关必须________。
(2)实验中最好选择规格________(填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C间的电压为、、,经过多次实验,得到的数据记录在上表中。分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是________(用公式表示)。
(4)小希进行多次实验的主要目的是________________________。
【题型4 】
【例4】如图所示,开关S闭合,两灯泡均正常发光,电流表的示数为0.8A,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为8V。通过、的电流分别为、,其两端电压分别为、,则下列判断正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【变式4-1】如图所示电路,闭合开关S,灯泡和都正常发光,电流表A、的示数分别为1.5A、0.3A。下列说法中错误的是( )
A.若取下灯泡,电流表示数不变
B.灯泡两端的电压比两端的电压大
C.若某时刻只有灯泡熄灭,原因可能是断路
D.通过灯泡的电流为1.2A
【变式4-2】在如图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,闭合开关,则灯泡L1两端的电压为_____V。
【变式4-3】如图所示电路,当开关闭合后电压表的示数为,则电压表的示数为___________V。
【题型5 根据】
【例5】如图所示电路,闭合开关S,灯泡、均不发光,且电流表和电压表指针均指在零刻度。现将灯泡和位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S时,发现两只灯泡仍不发光,电流表指针仍然不动,但电压表的指针发生了明显偏转,依据上述信息可以判断( )
A.灯泡的灯丝断了 B.灯泡的灯丝断了
C.电源接线处松脱 D.电流表损坏了
【变式5-1】如图所示的实物电路,闭合开关,两灯均能发光。忽然两灯均熄灭,两电表均无示数,若仅有一盏灯发生了故障,可能是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
【变式5-2】如图所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是_________(选填“”、“”或“电源”)两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数,电流表无读数,则故障可能是_________(选填“短路”、“断路”或“断路”)。
【变式5-3】小明用如图所示的电路做实验时,发现电路出现了故障。如果只有灯泡L1或L2其中一处出现电路故障,那么,闭合开关时:
(1)若电流表无示数,电压表有示数,则故障原因是灯泡______发生______路。
(2)若电流表有示数,电压表无示数,则故障原因是灯泡______发生______路。
随堂巩固
【随堂巩固】
1.如图所示,将电压表接在灯泡L1的两端,闭合开关,电压表的示数为1.4 V;将导线a改接至图中虚线位置,电压表示数为2.9 V。则灯泡L2两端的电压为( )
A.1.4 V B.1.5 V C.2.9 V D.4.3 V
2.如图所示,电源电压为,闭合开关,电压表示数为,则( )
A.灯泡两端电压为 B.灯泡两端电压为
C.灯泡两端电压为 D.灯泡两端电压为
3.如图甲所示,电路中的两个电压表完全相同,开关闭合后,两灯正常发光,两个电压表的指针位置均为图乙所示,则灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.4.8V 1.2V B.6V 1.2V C.1.2V 6V D.1.2V 4.8V
4.如图所示电路,电源电压恒为3V,电路中各元件连接正确且均完好,导线连接牢固且电流表、电压表接入量程合理,、为定值电阻,下列说法正确的是( )
A.当、都断开时,电压表示数为零、电流表示数为零
B.当、都闭合时,电压表示数为3V,电流表有示数
C.当闭合断开时,电压表示数为3V,A有示数
D.当断开闭合时,电压表示数为零,电流表示数为零
5.如图所示电路,电源由两节新干电池串联组成,闭合开关、,小灯泡和正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于该电路的分析,正确的是( )
A.灯与灯串联 B.电流表测量灯的电流
C.断开开关,电压表读数为 D.将电压表和电流表互换位置,两个灯都不亮
6.已知甲、乙两灯正常工作时的电压均为6V,如图是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线,现将两灯串联后接在某一电源两端,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,则电路的工作电流和电源的最大电压分别为( )
A.1.0A 6V B.0.5A 6V C.0.5A 8V D.1.0A 8V
7.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3 V且保持不变,开关S闭合后,电压表测___________的电压,电压表示数为1V,则灯L1两端的电压为___________。
8.小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯,如图所示。接通电路后,她观察到灯泡亮度不同,则通过每个灯泡的电流________(选填“相同”或“不同”);电源电压为4V,每个灯泡的两端电压之和________(选填“大于”“小于”或“等于”)4V。根据简单电路的组成要素,该电路还缺少的一个电路元件是________。
9.在如图电路中,闭合开关后,电压表测灯泡____两端的电压,电压表测灯泡_____两端的电压。若电压表的示数为4V,电压表的示数为1.5V,则电压表的示数为______V。
10.如图所示,若电源电压为6V,电压表的示数为3.8V,则________V,________V;若开关断开,电压表示数为________V。
11.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,小灯泡均正常发光,且比亮,则通过的电流______(选填“大于”“等于”或“小于”)通过的电流。闭合开关S,将开关接a时,电压表示数为6V,将开关接b时,电压表示数为2.5V,则电源电压为______V,两端的电压为______V。
12.如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示,此时L1和L2组成______电路,则灯泡L2两端的电压是______V。
13.如图甲所示是“探究串联电路电压关系”的实验电路。
(1)实验时,、应该选择____________(选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡。
(2)小明用表盘如图乙所示的电压表测量灯两端的电压时,直接选用0~3V的测量范围,小文说这样不行,规范的操作方法是先用____________(选填“大测量范围”或“小测量范围”)进行试触。
(3)小明正确测出了灯两端的电压,在测灯两端的电压时,小明将电压表所接的B点不动,只断开A点,并改接到C点上,此操作会导致____________。
(4)实验中,小明测了多组数据,目的是____________。
14.小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
/V
/V
/V
2.4
1.4
3.8
(1)闭合开关,发现只有一个灯亮,电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是________;
(2)在测两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法: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,小明用此方法能不能测出两端的电压?________,原因是________________。
(3)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在上面表格中,小明分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验存在的不足之处是________。
15.在探究“串联电路中的电压特点”实验中:
(1)连接电路时,开关应该处于____________状态;
(2)闭合开关后,小明发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是____________。
(3)排除故障后,小明在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AB的A端松开,接到C点上,测量L2两端的电压,你认为这种方法____________(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,原因是____________;
(4)某次操作中他将电压表并联在L1两端,闭合开关,发现灯泡L1不亮,灯泡L2发光,电压表有较小示数,下列分析合理的是____________;
A.L1断路 B.L1短路
C.L1电阻比L2电阻小 D.L1电阻比L2电阻大
(5)实验中发现灯泡L2两端的电压比L1大,得出结论“越靠近电源正极的位置电压越大”,想要验证该结论是否正确,最简单的实验操作是____________。
(6)小明用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC,接下来他更换不同规格的灯泡,经过多次实验,将其中的几次数据记录在表格中,分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是____________(用UAB、UBC、UAC表示);
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.0
1.0
3.0
2
1.4
1.6
3.0
3
0.8
2.2
3.0
2 / 30
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