16.2 串、并联电路中电压的规律 分层练习-2026-2027学年人教版九年级物理全一册
2026-09-21
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内容正文:
【核心素养】16.2 串联、并联电路中电压的规律 分层练习 (原卷版)
(
基础巩固
)
知识点一:串联电路中的电压规律
1.下列电路中,开关闭合后,电压表的示数与电源电压不相等的是 ( )
A. B.
C. D.
2.灯L1、L2接在同一个电源上,用电压表测得灯L1两端的电压是3 V,L2两端的电压也是3 V,则下列关于灯 连接方式的判断正确的是( )
A.一定串联
B.一定并联
C.可能串联也可能并联
D.若通过两灯的电流相等,则一定是串联
3.如图所示,电路中电源电压为4.5V,L1、 是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法错误的是 ( )
A.L1两端的电压为1.5 V B.L2两端的电压为3 V
C.L1与 两端电压之比为2:1 D.通过L1与L2的电流之比为1:1
4.电视遥控器需要两节新干电池串联作为电源,则其电源电压为 V。每个节日小彩灯的正常工作电压为3 V,若要把它们接入12 V 的电路中,且所有小彩灯都能正常工作,则应使 个这样的小彩灯 联接入。
5.图甲所示的电路中,开关S1闭合、S2断开时,电压表V的示数如图乙所示;开关S1断开、S2闭合时,电压表V的示数如图丙所示。则灯L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V。
6. 在图甲所示的电路中,当开关和都闭合时,两个电压表的指针均如图乙所示,则灯泡两端的电压为 ,灯泡两端的电压为 ;若断开开关,则电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.如图甲所示,电路中的电压表测的是灯 两端的电压。若电源电压为3V,电压表示数如图乙所示,则L2两端的电压是 V。
8.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”)。
9.小明在“探究串联电路电压规律”实验中设计了如图甲所示电路图。
(1)小明根据图甲连接好实验电路如图乙所示,此时电压表测量 (选填“AB”、“BC”或“AC”)两点之间的电压。
(2)闭合开关后,两个灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压,接下来最合理的操作是:断开开关,____(选填下列字母),然后闭合开关,观察电压表示数。
A.立即更换两个灯泡
B.拧紧两端的接线柱
C.拧紧两端的接线柱
(3)排除故障后,闭合开关,电压表示数如图丙所示,为使测量结果更精确,应 。
(4)完善电路后,记录实验数据如下表:
实验次数
灯泡
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
L1、L2
1.0
1.9
2.9
2
L1、L2
1.2
1.6
2.8
3
L1、L2
0.5
0.9
1.4
①为使结论更具普遍性,小明用不同方法按甲图电路进行多次实验.对比实验次数 是通过改变灯泡规格的方法进行多次实验。
②分析表格数据可得结论: 。(用字母公式表示)
③小明发现第一次实验的数据UAC=2.9V比第二次实验的数据UAC=2.8V大,是不合理的,而小红则认为两组数据都是合理的,你同意 (选填“小明”或“小红”)的观点。
10.小明利用图甲所示电路图对串联电路中电压的规律进行了探究,实验数据如下表。
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
6
1.6
2.8
2
1.3
1.5
2.8
3
1.0
2.8
(1)由实验表格数据可知小明在实验时,选择的灯泡规格 (选填“相同”“不同”)
(2)用电压表分别测出电压、和。其中第3次实验测时,电压表的示数如图乙所示为 V。
(3)小明进行多次实验的目的是 (填序号)。
①寻找普遍规律 ②减小实验误差
(4)表格中有一个数据是明显错误的,这个数据是 V,造成错误的原因是 ,改正错误后可得到的结论为: (用字母表示)。
知识点二:并联电路中的电压规律
11.如图所示的电路中,闭合开关后,电压表的示数为2.5V,下列说法正确的是( )
A.的示数等于2.5V B.的示数大于2.5V
C.V的示数小于2.5V D.V的示数大于2.5V
12.如图所示,电源电压恒定不变,关于电路的工作情况,下列说法正确的是( )
A.同时闭合时,两只灯泡是并联的
B.若闭合断开,通过灯泡、的电流相同
C.若先闭合再闭合,电压表、电流表示数都变大
D.若电压表和电流表位置对调,闭合后,两表都被烧坏
13.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,小灯泡和均正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( )
A.电流表测量与的电流
B.电压表不能测两端的电压
C.当开关断开时,通过电流表的电流不变
D.若与互换位置,闭合开关,电压表示数可能改变
14.如图所示,电源电压恒为3V,闭合开关后,电流表 的示数为0.5A,电流表 的示数为0.2A,则灯泡 两端的电压为 V,通过灯泡 的电流为 A。
15.如图所示,电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.2A,则通过小灯泡L2的电流为 A,电压表V的示数为 V。
16.如图所示的电路,闭合开关S1、S2后电压表的示数为2.5 V,则灯L1 两端的电压为 V,电源电压为 V。
17.如图所示电路,a、b、c为电流表或电压表。已知灯泡L1和L2并联,则:
(1)电流表为 ,电压表为 ;(两空均选填电表字母)
(2)闭合开关,两灯正常发光,电表a、b、c示数依次为0.5、0.2和3,请求出通过灯泡L1和L2的电流I1、I2,以及灯泡两端电压U1和U2。
18.如图所示,电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表的示数为300mA。
(1) 两端的电压是多少?
(2) 通过的电流是多少?
19.探究串联电路中电压的规律。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态,正确连接电路后,闭合开关,若两灯都不发光,且电压表示数接近电源电压,则故障的可能原因为 ;
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC,其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路中总电压等于各部分电路两端电压 ;
②为使结论更具普遍性,小明要进行的操作是 。
20.如图,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)图甲是小明已经连接的电路。在连接电路时,开关应该 ;
(2)图乙所示的电路图中,电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,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 ;
A.更换不同规格的灯泡,多次实验
B.将L1、L2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L1比卧室L2的灯亮,两灯对应的电压和的大小关系是U1 U2(选填“>”、“=”或“<”);
(5)如图为小明连接的实物电路。他检查导线连接无误后,闭合开关S,发现两灯均不发光,于是他用一个电压表分别连接到ab、bc、cd,测得、、,由此可判定电路的故障是( )
A.灯断路 B.灯断路
C.开关S断路 D.灯与开关S均断路
21.某小组在做“探究串、并联电路的电压规律”实验。
(1)电压表应 (选填“串联”“并联”)在被测电路中;
(2)小红正确测出了两端的电压,在测两端的电压时,小红打算采用以下方法: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,此操作 (选填“可行”或“不可行”);
(3)最后,小红按照正确的方法测量出AC两点之间的电压如图乙所示, V,、两端的电压分别为、,由此可知,电路出现的故障可能是 ;
(4)在“探究并联电路的电压规律”的实验中,小红同学设计了如图丙所示的电路,闭合开关发现电压表的指针偏转如图丁所示,造成这一现象是原因是 ;
(5)解决上述问题后,实验小组将测得的所有实验数据填入表中,由实验数据可以得出结论:在并联电路中, 。由表中数据 (选填“能”或“不能”)判断出实验中选择的小灯泡的规格是不相同的;
2
2
2
3
3
3
4
4
4
(6)现有一电源,电压大小约为3V,由于磨损,不知道电源的正负极,请根据发光二极管的特性,来判断电源的正负极,请你将所设计的电路图画在方框内,简述你的判断方法。电源符号和发光二极管符号可以用下图的元件表示。
判断方法:
(
能力提升
)
1.如图所示,电源电压不变。闭合开关S1、S2,灯泡L1和L2均正常发光,且L1比L2亮,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.灯泡L1和L2是串联的
B.灯泡L1两端的电压与灯泡L2两端的电压相等
C.若断开开关S2,电流表没有示数
D.若断开开关S1 ,电路中只有灯泡L2发光
2.电路如图所示,若闭合开关S1、S2,小灯泡均能正常发光,电流表和电压表均有示数,下列对电路分析正确的是( )
A.电压表只能测量出L2两端的电压
B.若S1,S2都闭合,电流表测量干路电流
C.若先闭合S1,再闭合S2,电流表示数将变大
D.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数将变大
3.在图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电表①②③是电压表或电流表。当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.若①②③是电压表时,L1发光,L2不发光
B.若①②③是电流表时,①②③均可能被烧坏
C.若①③是电压表,②是电流表时,L1、L2并联
D.若①③是电流表,②是电压表时,③表示数一定大于①表示数
4.如图所示的电路,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,则下列说法中可能正确的是( )
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, 电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V
D.L1和L2串联, 甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
5.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S闭合时V1的示数为8V,V2的示数为4V,当开关S断开时V1的示数为6V,则电源电压为 V;当S断开时V2的示数为 V。
6.小华和小明在做“探究串联电路电压的规律”实验时,设计了如图甲所示的电路。
(1)接通电路前,小明发现电压表的指针偏转如图乙所示,接下来他要进行的操作是 。
(2)如图甲所示,小明在测量小灯泡两端电压时,闭合开关,发现两灯泡都不发光,电压表的示数为0,已知电路中只有一处故障,则该电路故障可能是 。
(3)小华要用电压表测量小灯泡两端的电压,连接的实物电路如图丙所示,图中有一根导线连接错误,请你在接错的导线上打“”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(4)排除故障后,小明完成实验,将数据记录在表中。分析实验数据,得出两个实验结论:
①串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和;
②串联电路中,各用电器两端电压相等。
1.4
1.4
2.8
(5)实验中,为了避免偶然因素的影响,我们可以采用下列两种方法之一来重复实验:①改变电池节数;②更换其中一个小灯泡(规格不同)。本实验中,为了避免结论的错误,最好采用方法 (选填“①”或“②”)。
(6)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路,在测量小灯泡两端的电压时,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”)测出小灯泡两端的电压,理由是 。
7.如图所示电路,电源电压为9V,只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A(已知并联的两条支路电流互不影响)求:
(1)只闭合开关S1,则通过L2的电流为多少?
(2)只闭合开关S2,若电压表的示数为3.6V,则L1两端的电压为多少?
(3)闭合开关S1、S2 、S,若电流表的示数为0.6A,则通过L2的电流为多少?
(
拓展实践
)
1.小丽同学对串联电路电压规律进行了探究。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.6
1.4
3.0
【猜想与假设]串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【设计与进行实验】
(1)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
(2)在测L2两端的电压时,小丽为了节省时间,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;
(3)测出AC间的电压,得出结论。
【交流与评估】
(4)在拆接电路时,开关必须 ;
(5)闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,则小灯泡的故障可能是L2短路或L1 ;
小丽改正了电路后,闭合开关发现电压表如图乙所示,造成的原因是 ;
(6)在上面的(2)中,小丽的同桌认为她测不出L2两端的电压,理由是 ;
方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中,小丽分析实验数据得出结论:串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和。你认为此实验在设计方案上存在的不足之处是 。
2.小郡在“探究并联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路:
(1)连接电路前,小郡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 ;
L1两端电压U1/V
L2 两端电压U2/V
电源两端电压U/V
2
2
2
(2)小郡记录数据如上,于是得出结论;并联电路电源两端电压等于各用电器两端电压。小郡的实验在设计方案上存在的不足之处是 。
(3)小郡发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯两端的电压分别为U1、U2,则U1 U2(选填“>”“=”或“<”)。
3.如图所示,是电流计的符号,电流计是一种能显示微弱电流的电流表,如果经过有关计算选择一个合适的电阻R 与它串联,并将刻度盘上的电流值刻为相应的电压值,它就成了可以测电压的电压表了.
(1)在一次综合实践活动中,小张同学按照将电流计改装为一个量程为5 V的电压表的要求,根据理论知识计算确定了串联电阻R的值.但在检验时发现:在用这个电压表测5 V以下不同的电压时,每次的读数总是比标准电压表的读数偏小一些.这说明,根据理论计算确定的R值放到实际电路中时是有一定的偏差的.问题:实践检验证明,小张计算确定的R值是偏大了还是偏小了?简要说明理由.
(2)聪明的小张想到,再用一个可变电阻接入电路进行微调修正,即通过调节可变电阻的阻值使它的示数与标准电压表的示数一样.可变电阻的符号如图中虚线框上方所示.这个可变电阻应该怎样接入电路呢?在图中虚线框内画出电路图.
(
中考精选
)
1.(2025·陕西)小明对一个电学暗箱进行了实验探究。如图所示,A、B是小灯泡L1的接线柱,C、D是小灯泡L2的接线柱,E、F是小灯泡L3的接线柱。实验操作及对应的现象如下表所示。下列分析正确的是( )
实验操作
实验现象
闭合开关S
三个小灯泡均发光
观察亮度
L1最亮
取下其中任意一个小灯泡
剩余两个小灯泡仍能发光
A.暗箱中的三个小灯泡串联
B.暗箱中的三个小灯泡规格相同
C.取下其中任意一个小灯泡,电流表示数变小
D.若用电压表分别测量三个小灯泡两端的电压,L1两端电压最大
2.(2026·成都)在探究“串联电路中电压的特点”实验中,电路如图7所示。闭合开关S后,小丽发现两灯都不发光,电压表示数接近电源电压,原因可能是 发生了 。排除故障后,小丽继续探究。为使实验结论具有普遍性,应更换不同规格的 ,并进行多次实验。(写出一条即可)
3.(2026·湖南)在“探究串联电路中电压的特点”的实验中:
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)图甲电路工作时,电压表示数如图乙所示,则 V
(3)要测L1和L2两端的总电压,只需在图甲中更改一根导线的连接位置即可。请在这根导线上画“×”,再画出正确接法的导线,注意导线不交叉 ;
(4)在测得一组 UAB、UCD、UAD的数据并记录后,为得到普遍的规律,接下来的操作是 。
4.(2025·资阳)为了"探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系",某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为 6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为 3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程 0-3V,0-15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,L1、L2 均选用额定电压为 3V 的小灯泡,由于实验前未明确 L1、L2 两端的电压大小,故电压表 V1、V2 的量程应选 (选填"0-3V"或"0-15V"),待完成 L1、L2 电压值的初步测量后,最终选定 V1、V2 的量程;
(2)之后接入电压表 V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打"×",并用笔画线代替导线画出正确的接法 ;
(3)正确连接电路后,闭合开关 S,发现 L1 不亮,V1 几乎不偏转,L2 过亮,V2 超量程,造成这一现象的原因可能是 L1 发生了 (选填"短路"或"断路");
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,V2 的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表
电压表
V1
V2
V
电压U/V
2.6
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想 (选填"可靠"或"不可靠"),理由是 。
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【核心素养】16.2 串联、并联电路中电压的规律 分层练习 (解析版)
(
基础巩固
)
知识点一:串联电路中的电压规律
1.下列电路中,开关闭合后,电压表的示数与电源电压不相等的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【解答】A、灯泡 L 与电压表并联,电压表直接测电源电压,电压表示数等于电源电压,故 A 不符合题意;
B、、并联,电压表并联在电源两端,测量电源电压,示数等于电源电压,故 B 不符合题意;
C、开关闭合后,与串联,电压表并联在两端,只测的分压,示数小于电源电压,与电源电压不相等,故 C 符合题意;
D、两灯串联,电压表并联在电源两端,测电源电压,示数等于电源电压,故 D 不符合题意;
故答案为:C;
2.灯L1、L2接在同一个电源上,用电压表测得灯L1两端的电压是3 V,L2两端的电压也是3 V,则下列关于灯 连接方式的判断正确的是( )
A.一定串联
B.一定并联
C.可能串联也可能并联
D.若通过两灯的电流相等,则一定是串联
【答案】C
【解析】【解答】A、两灯电压相等,不一定是串联。若两个规格相同的灯泡串联,它们两端电压才相等,规格不同的灯泡串联电压不相等,故 A错误;
B、并联电路各支路电压一定相等,但电压相等不能判定一定是并联,规格相同的灯泡串联时电压也相等,故B错误;
C、当两灯规格相同时,串联时两灯分压相等;并联时各支路电压相等。所以两灯电压都是 3V,可能串联也可能并联,故C正确;
D、若两灯规格相同,并联时通过两灯的电流也相等,所以电流相等不一定是串联,故D错误;
故选C。
3.如图所示,电路中电源电压为4.5V,L1、 是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法错误的是 ( )
A.L1两端的电压为1.5 V B.L2两端的电压为3 V
C.L1与 两端电压之比为2:1 D.通过L1与L2的电流之比为1:1
【答案】C
【解析】【解答】A、由图可知 L1与 L2串联,电压表测 L1两端电压,电压表示数 1.5V,所以 L1两端电压 U1=1.5V,故 A 正确;
B、串联电路总电压等于各部分电压之和,L2两端电压 U2=U-U1=4.5V-1.5V=3V,故 B 正确;
C、 L1与 L2两端电压之比 U1:U2=1.5V:3V=1:2,不是 2:1,故 C 错误;
D、串联电路中各处电流相等,通过L1与 L2的电流之比为 1:1,故 D 正确;
故选 C。
4.电视遥控器需要两节新干电池串联作为电源,则其电源电压为 V。每个节日小彩灯的正常工作电压为3 V,若要把它们接入12 V 的电路中,且所有小彩灯都能正常工作,则应使 个这样的小彩灯 联接入。
【答案】3;4;串
【解析】【解答】一节新干电池电压为 1.5V,两节干电池串联,电源电压;串联电路总电压等于各部分电压之和,小彩灯额定电压 3V,总电压 12V,需要串联小彩灯个数,因此 4 个小彩灯串联接入电路。
故答案为:3;4;串;
5.图甲所示的电路中,开关S1闭合、S2断开时,电压表V的示数如图乙所示;开关S1断开、S2闭合时,电压表V的示数如图丙所示。则灯L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V。
【答案】3;1.5
【解析】【解答】开关S1闭合时,电压表V的示数如图乙所示;此时电压表测量L1两端电压,示数为3V;开关S2闭合时,S1断开,电压表测量电源电压示数为4.5V,结合串联电路电压规律计算可知L2两端的电压U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V。
6. 在图甲所示的电路中,当开关和都闭合时,两个电压表的指针均如图乙所示,则灯泡两端的电压为 ,灯泡两端的电压为 ;若断开开关,则电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】6;1.5;变大
【解析】【解答】解:根据电路图可知,电压表V1测量电源电压,是大量程,示数为7.5V,电压表V2测量灯泡L2的电压,是小量程,读数为1.5V;当开关S1和S2闭合后,两灯串联,根据串联电路中电压规律可知,灯泡L1两端的电压U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V;灯泡L2两端的电压为1.5V;若断开开关S1,电压表V2测量电源电压,示数将会变大。
故答案为:6;1.5;变大。
7.如图甲所示,电路中的电压表测的是灯 两端的电压。若电源电压为3V,电压表示数如图乙所示,则L2两端的电压是 V。
【答案】L1;2.5
【解析】【解答】根据电路图可知,小灯泡L1和L2是串联,电压表与L1并联,电压表测的是L1两端的电压;
由图乙可知,电压表使用的量程是0~3V,分度值是0.1V,示数为0.5V,即L1两端的电压是0.5V;
电源电压为3V,L1两端的电压是0.5V,由串联电路的电压关系可知,L2两端的电压是:U2=U-U1=3V-0.5V=2.5V。
故答案为:L1;2.5
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”)。
【答案】3;超量程
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,闭合开关S1、S2,灯泡L1和L2的串联,V1测量的是灯泡L2两端的电压,电压表V2测量的是L1和L2两端的总电压。
根据串联电路U总=U1+U2可知,电压表V2的示数肯定大于V1的示数;
由图乙可知,电压表V2的量程为0-15V,分度值为0.5V,示数应为5.5V;
电压表V1选择量程0-3V,分度值为0.1V,则它的示数应为2.5V;
灯L2两端的电压为2.5V,
则灯泡L1两端的电压为U1=U-U2=5.5V-2.5V=3V
8. (2)根据甲图可知,断开开关S2,电压表V1与灯泡L串联接在电源两端,则它的示数接近5.5V>3V,因此会超量程。
9.小明在“探究串联电路电压规律”实验中设计了如图甲所示电路图。
(1)小明根据图甲连接好实验电路如图乙所示,此时电压表测量 (选填“AB”、“BC”或“AC”)两点之间的电压。
(2)闭合开关后,两个灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压,接下来最合理的操作是:断开开关,____(选填下列字母),然后闭合开关,观察电压表示数。
A.立即更换两个灯泡
B.拧紧两端的接线柱
C.拧紧两端的接线柱
(3)排除故障后,闭合开关,电压表示数如图丙所示,为使测量结果更精确,应 。
(4)完善电路后,记录实验数据如下表:
实验次数
灯泡
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
L1、L2
1.0
1.9
2.9
2
L1、L2
1.2
1.6
2.8
3
L1、L2
0.5
0.9
1.4
①为使结论更具普遍性,小明用不同方法按甲图电路进行多次实验.对比实验次数 是通过改变灯泡规格的方法进行多次实验。
②分析表格数据可得结论: 。(用字母公式表示)
③小明发现第一次实验的数据UAC=2.9V比第二次实验的数据UAC=2.8V大,是不合理的,而小红则认为两组数据都是合理的,你同意 (选填“小明”或“小红”)的观点。
【答案】(1)BC
(2)B
(3)换用0~3V量程
(4)1、2;UAC=UAB+UBC;小红
【解析】【解答】(1)据图可知,电压表并联在L1两端,测量其两端电压,即测量BC之间的电压;
(2)闭合开关后,两个灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压,说明电压表串联在电路中,即电压表并联的用电器断路,所以拧紧两端的接线柱 ,即B正确,AC错误;
综上选B。
(3)在0-15V的量程下,电压表偏转较小,说明此时量程过大,需要换用0-3V的小量程。
(4)改变灯泡不同规格,为改变灯泡的连接情况,所以灯泡两端的电压不变,即实验1、2是通过改变灯泡规格的方法进行多次实验。根据表格数据分析可知UAC=UAB+UBC;在进行实验时,会不断消耗电源的电压,导致出现第二次的电压略小于第一次实验的电压。所以两组实验数据合理,即小红观点正确。
10.小明利用图甲所示电路图对串联电路中电压的规律进行了探究,实验数据如下表。
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
6
1.6
2.8
2
1.3
1.5
2.8
3
1.0
2.8
(1)由实验表格数据可知小明在实验时,选择的灯泡规格 (选填“相同”“不同”)
(2)用电压表分别测出电压、和。其中第3次实验测时,电压表的示数如图乙所示为 V。
(3)小明进行多次实验的目的是 (填序号)。
①寻找普遍规律 ②减小实验误差
(4)表格中有一个数据是明显错误的,这个数据是 V,造成错误的原因是 ,改正错误后可得到的结论为: (用字母表示)。
【答案】(1)不同
(2)1.8
(3)①
(4)6;电压表接0~3V量程却按0~15V读数;
【解析】【解答】 (1)串联电路中,若灯泡规格相同,其两端电压应相等。从实验数据看,第1次UAB=6V、UBC=1.6V,第2次UAB=1.3V、UBC=1.5V,两次灯泡两端电压均不相等,因此选择的灯泡规格不同。
(2)串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,即UAC=UAB+UBC。已知第3次实验UAB=1.0V,UAC=2.8V,代入公式计算:UBC=UAC−UAB=2.8V−1.0V=1.8V。
(3)本实验是探究串联电路的电压规律,属于探究规律类实验。多次实验不是为了减小测量误差,而是为了避免实验结论的偶然性,寻找普遍规律,因此选①。
(4)根据串联电路电压规律,总电压应等于各用电器两端电压之和。对第1组数据进行验证:UAB+UBC=6V+1.6V=7.6V≠2.8V,第2、3组数据均满足UAC=UAB+UBC,只有第1组不符合,因此明显错误的数据是6V。
原因:电压表有两个量程,分别是0∼3V(分度值0.1V)和0∼15V(分度值0.5V),两个量程的读数为5倍关系,6 V÷5=1.2V,且1.2V+1.6V=2.8V,符合总电压规律。
因此错误原因是:测量时电压表选用的是小量程,却按照大量程读数。
改正错误数据后,三组实验均满足总电压等于各部分电路两端电压之和,结论为:UAC=UAB+UBC,即串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和。
故答案为:(1)不同;(2)1.8;(3)①;(4)6;电压表选用小量程,按大量程读数;UAC=UAB+UBC。
知识点二:并联电路中的电压规律
11.如图所示的电路中,闭合开关后,电压表的示数为2.5V,下列说法正确的是( )
A.的示数等于2.5V B.的示数大于2.5V
C.V的示数小于2.5V D.V的示数大于2.5V
【答案】A
【解析】【解答】图中,闭合开关后,L1、L2并联,电压表和所测量的位置并联,三个电压表均测量电源电压,电压表的示数为2.5V,则的示数、V的示数均等于2.5V,故A正确,BCD错误。
故选A。
12.如图所示,电源电压恒定不变,关于电路的工作情况,下列说法正确的是( )
A.同时闭合时,两只灯泡是并联的
B.若闭合断开,通过灯泡、的电流相同
C.若先闭合再闭合,电压表、电流表示数都变大
D.若电压表和电流表位置对调,闭合后,两表都被烧坏
【答案】A
【解析】【解答】A.闭合时,两只灯属于并联,故A正确;
B.若闭合断开,电路中只有,故B错误;
C.若先闭合,电路中只有,电压表测电源电压,电流表测电路电流;再闭合,灯泡、并联,电压表仍测电源电压,所以电压表示数不变,电流表示数变大,故C错误;
D.电压表和电流表位置对调,闭合后,电压表串到电路中,电压表测电源电压,示数为3V,两表都不会被烧坏,故D错误。
故选A。
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
13.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,小灯泡和均正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( )
A.电流表测量与的电流
B.电压表不能测两端的电压
C.当开关断开时,通过电流表的电流不变
D.若与互换位置,闭合开关,电压表示数可能改变
【答案】C
【解析】【解答】 解:A.由图可知,两个灯泡并联,电流表串联在灯泡L1所在的支路,电流表测量L1的电流,故A错误;
B.并联电路中各支路两端电压相等,等于电源电压,两个灯泡并联,故电压表既能测L2两端的电压,也能够测量L1两端的电压,故B错误;
C.当开关S2断开时,S2所在的电路断路,两个灯泡独立工作,互不影响,另外一条支路电流不变,通过电流表的电流不变,故C正确;
D.若L1与L2互换位置,闭合开关S1、S2,电压表示数不可能改变,电压表测量电源电压,故D错误。
故选:C。
14.如图所示,电源电压恒为3V,闭合开关后,电流表 的示数为0.5A,电流表 的示数为0.2A,则灯泡 两端的电压为 V,通过灯泡 的电流为 A。
【答案】3;0.3
【解析】【解答】图中,灯泡并联,各支路电压等于电源电压,则灯泡L1两端的电压为3V。
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。电流表A1测干路电流,示数为0.5A,A2测L1的电流,为0.2A,则L2的电流为:I2=0.5A-0.2A=0.3A。故第1空填:3;第2空填:0.3。
15.如图所示,电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.2A,则通过小灯泡L2的电流为 A,电压表V的示数为 V。
【答案】0.3;3
【解析】【解答】已知干路电流I=0.5A,通过L1的电流I1=0.2A。根据并联电路电流规律I=I1+I2,可得通过L2的电流:I2=I−I1=0.5A−0.2A=0.3A;
电源电压为3V,并联电路中各支路两端电压等于电源电压,电压表V并联在L2两端,因此其示数等于电源电压,为3V。
故答案为:0.3;3。
16.如图所示的电路,闭合开关S1、S2后电压表的示数为2.5 V,则灯L1 两端的电压为 V,电源电压为 V。
【答案】2.5;2.5
【解析】【解答】闭合开关、后,两灯属于并联,电压表并联在电源两端,并联电路各支路两端电压等于电源电压,电压表示数为 2.5V,所以灯两端电压为 2.5V,电源电压为 2.5V。
故答案为:2.5;2.5;
17.如图所示电路,a、b、c为电流表或电压表。已知灯泡L1和L2并联,则:
(1)电流表为 ,电压表为 ;(两空均选填电表字母)
(2)闭合开关,两灯正常发光,电表a、b、c示数依次为0.5、0.2和3,请求出通过灯泡L1和L2的电流I1、I2,以及灯泡两端电压U1和U2。
【答案】(1)a、b;c
(2)由(1)分析可知,a、b表为电流表,c表为电压表,故a表测干路电流,示数为I=0.5A;
b表测通过L2的电流,示数为I2=0.2A,由并联电路电流特点可知,通过L1的电流为:I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A
c表为电压表,测电源电压,示数为U=3V,根据并联电路电压特点可知,两灯泡两端压:U1=U2=U=3V
【解析】【解答】(1)要使灯泡L1和L2并联,电流有两条电流路径。电流从电源正极流出,经a表后分成两支:一支经过L1,另一只经b表、L2后与通过L1的电流汇合,回到电源负极,形成并联电路。故a、b表为电流表,c表为电压表。
18.如图所示,电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表的示数为300mA。
(1) 两端的电压是多少?
(2) 通过的电流是多少?
【答案】(1)解:在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电源两端电压。
则两端的电压
(2)解:由图可知,两灯泡并联,电流表测通过灯的电流,通过灯的电流
电流表A测干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,则通过的电流
【解析】【解答】(1)求两端的电压
由电路图可知,与并联,根据并联电路的电压特点:各支路两端的电压相等且等于电源电压。
已知电源电压U = 3V,因此两端的电压。
(2)求通过的电流
根据并联电路的电流特点:干路电流等于各支路电流之和(),
电流表测的电流,故;.
电流表A测干路电流,故;
因此,通过的电流。
19.探究串联电路中电压的规律。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态,正确连接电路后,闭合开关,若两灯都不发光,且电压表示数接近电源电压,则故障的可能原因为 ;
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC,其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路中总电压等于各部分电路两端电压 ;
②为使结论更具普遍性,小明要进行的操作是 。
【答案】(1)
(2)断开;灯泡L1断路
(3)1.2;之和;换不同电压的电源多做几次实验
【解析】【解答】(1)根据图甲所示的电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1的电压,故连接完整电路图如下:
(2)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
正确连接电路后,闭合开关,两灯都不发光,电压表示数接近电源电压,说明电路中有断路,而电压表直接并联在了电源两端,可以正常测量电源电压,说明L2是通路,故应是灯泡L1断路。
(3)如图丙可知,电压表选用小量程,分度值0.1V,故其示数为1.2V。
分析表中数据可知,AC两端电压UAC始终等于AB两端电压UAB与BC两端电压UBC之和,即串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和。
为使结论更具普遍性,接下来应更换电压不同的电源多次实验,避免偶然性。
故答案为:(1) ; (2)断开;灯泡L1断路;
(3)1.2;之和;换不同电压的电源多做几次实验。
20.如图,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)图甲是小明已经连接的电路。在连接电路时,开关应该 ;
(2)图乙所示的电路图中,电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,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 ;
A.更换不同规格的灯泡,多次实验
B.将L1、L2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L1比卧室L2的灯亮,两灯对应的电压和的大小关系是U1 U2(选填“>”、“=”或“<”);
(5)如图为小明连接的实物电路。他检查导线连接无误后,闭合开关S,发现两灯均不发光,于是他用一个电压表分别连接到ab、bc、cd,测得、、,由此可判定电路的故障是( )
A.灯断路 B.灯断路
C.开关S断路 D.灯与开关S均断路
【答案】(1)断开
(2)2.6
(3)不科学;A
(4)=
(5)C
【解析】【解答】(1)接连电路时,为避免电路时通时断烧毁用电器,要求开关应断开。
(2)根据甲图可知,电源为两节干电池串联,则电源电压为3V。根据丙图可知,电压表应接入量程为0~3V,分度值为0.1V,读数为2.6V。
(3)根据题意可知,小明得到的结论不科学,因为一次实验得出的结论具有偶然性,故应更换不同规格的灯泡重复上面的实验。故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
(4)家庭电路中,灯泡为并联,根据并联电路总电压等于各支路两端电压相等的规律可知,两灯对应的电压和的大小关系是。
(5)根据题意可知,两灯均不发光,,,,说明电路断路,且b、c两点到电源两极为通路,故断路应发生在bc之间,即开关断路,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
21.某小组在做“探究串、并联电路的电压规律”实验。
(1)电压表应 (选填“串联”“并联”)在被测电路中;
(2)小红正确测出了两端的电压,在测两端的电压时,小红打算采用以下方法: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,此操作 (选填“可行”或“不可行”);
(3)最后,小红按照正确的方法测量出AC两点之间的电压如图乙所示, V,、两端的电压分别为、,由此可知,电路出现的故障可能是 ;
(4)在“探究并联电路的电压规律”的实验中,小红同学设计了如图丙所示的电路,闭合开关发现电压表的指针偏转如图丁所示,造成这一现象是原因是 ;
(5)解决上述问题后,实验小组将测得的所有实验数据填入表中,由实验数据可以得出结论:在并联电路中, 。由表中数据 (选填“能”或“不能”)判断出实验中选择的小灯泡的规格是不相同的;
2
2
2
3
3
3
4
4
4
(6)现有一电源,电压大小约为3V,由于磨损,不知道电源的正负极,请根据发光二极管的特性,来判断电源的正负极,请你将所设计的电路图画在方框内,简述你的判断方法。电源符号和发光二极管符号可以用下图的元件表示。
判断方法:
【答案】(1)并联
(2)不可行
(3)4;断路或短路
(4)电压表正负接线柱接反了
(5)各支路两端电压相等,且等于电源电压;不能
(6)
【解析】【解答】(1)电压表的内阻很大,相当于断路,应并联接在被测电路中;
(2)小红正确测出了两端的电压,在测两端的电压时,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,此时导致电压表的正负接线柱接反,因此不可行;
(3)由图乙可知,电压表选择的量程是0-15V,分度值是0.5V,读数为4V,即4V;
此时L1和L2两端的电压分别为U1=4V、U2=0V,由于不确定是否有灯泡发光,则故障可能是灯泡L1断路或L2短路;
(4)由图丁可知,闭合开关发现电压表的指针左偏,造成这一现象是原因是电压表的正负接线柱接反了;
(5)由实验数据可以得出结论:并联电路中各支路两端电压相等,且等于电源电压;
由于并联电路中各支路两端电压相等,且等于电源电压,因此不能确定是否使用的是规格相同的灯泡。
(6)根据发光二极管具有单向导电性,因此将发光二级管与电源串联,若发光二极管发光,则说明与发光二极管正极连接的是电源的正极,若发光二极管不发光,则说明与发光二极管负极连接的是电源的正极,为了保护电路,再串联一块定值电阻,实验电路如下图所示:
故答案为:(1)并联;(2)不可行;(3)4;L1断路或L2短路;(4)电压表正负接线柱接反了;(5)各支路两端电压相等,且等于电源电压;不能;(6)。
(
能力提升
)
1.如图所示,电源电压不变。闭合开关S1、S2,灯泡L1和L2均正常发光,且L1比L2亮,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.灯泡L1和L2是串联的
B.灯泡L1两端的电压与灯泡L2两端的电压相等
C.若断开开关S2,电流表没有示数
D.若断开开关S1 ,电路中只有灯泡L2发光
【答案】B
【解析】【解答】 A.闭合开关S1、S2时,电流从电源正极流出,经S1后分为两条支路:一条经L1,经过电流表,回到电源负极;另一条经S2、L2,经过电流表,回到电源负极,因此,L1和L2是并联的,电流表测干路的电流,故A错误;
B.并联电路中各支路两端电压相等,因此L1和L2两端电压相等,故B正确;
C.断开S2后,L2支路断开,但L1支路仍为通路,电流表测L1的电流,有示数,故C错误;
D.S1在干路,断开S1后,整个电路断路,L1和L2都不发光,故D错误。
故选:B。
2.电路如图所示,若闭合开关S1、S2,小灯泡均能正常发光,电流表和电压表均有示数,下列对电路分析正确的是( )
A.电压表只能测量出L2两端的电压
B.若S1,S2都闭合,电流表测量干路电流
C.若先闭合S1,再闭合S2,电流表示数将变大
D.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数将变大
【答案】D
【解析】【解答】A、闭合S1、S2,L1与 L2并联,电压表并联在电源两端,并联电路各支路电压等于电源电压,电压表可以测量电源电压、故 A 错误;
B、S1、S2都闭合时,电流表与 L1串联,测量L1支路的电流,不是干路电流,故 B 错误;
C、只闭合 S1,电路只有 L1接入,电流表测 L1支路电流;再闭合 S2,L1与 L2并联,并联支路互不影响,L1两端电压、电阻不变,根据欧姆定律,L1支路电流不变,电流表示数不变,故 C错误;
D、只闭合 S1时,电压表断路,示数为0;再闭合S2,电压表测量电源电压,示数将变大 ,故D正确。
故选D。
3.在图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电表①②③是电压表或电流表。当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.若①②③是电压表时,L1发光,L2不发光
B.若①②③是电流表时,①②③均可能被烧坏
C.若①③是电压表,②是电流表时,L1、L2并联
D.若①③是电流表,②是电压表时,③表示数一定大于①表示数
【答案】D
【解析】【解答】A选项分析:当①②③均为电压表时,电压表在电路中相当于开路状态。根据电路结构分析,此时电压表串联在电路中,导致整个电路处于断路状态,因此灯泡L1和L2均不会发光。该选项结论错误。
B选项分析:当①②③均为电流表时,电流表在电路中相当于导线。通过电路分析可知,电流表①②形成串联连接,导致电源被直接短路。这种情况下电路电流极大,可能烧坏①②两块电流表,而电流表③因被短路不受影响。该选项结论错误。
C选项分析:当①③为电压表、②为电流表时,电路分析表明灯泡L1和L2采用首尾相连的连接方式,构成串联电路。该选项结论错误。
D选项分析:当①③为电流表、②为电压表时,电路分析显示灯泡L1和L2构成并联连接。此时: 电流表③测量干路总电流,电流表①测量通过L2的支路电流,根据并联电路特性,干路电流必然大于各支路电流,因此③表示数始终大于①表示数。该选项结论正确。
正确答案: D.
4.如图所示的电路,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,则下列说法中可能正确的是( )
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, 电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V
D.L1和L2串联, 甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
【答案】D
【解析】【解答】A.根据电路图可知,若L1和L2并联,则甲应为电压表,乙、丙分别为电流表。甲测电源电压若为0.6V,乙测干路电流为1.2A,丙测L2的电流为0.3A,则此时通过L1的电流是0.9A,两灯的电流不相等,故A不合题意;
B.根据电路图可知,若L1和L2并联,甲应为电压表,乙、丙分别为电流表。若电源电压为1.2V,乙测干路电流为0.6A,丙测L2的电流为0.3A,根据并联电路电流规律可得通过L1的电流为0.6A-0.3A=0.3A,故B不合题意;
C.根据电路图可知,若L1和L2串联,则甲应为电流表,乙、丙分别为电压表。甲测电路中的电流,乙测L2两端电压,丙测电源电压,由于两灯规格相同,则L1、L2两端的电压应相等,故C不合题意;
D. 根据电路图可知,L1和L2串联,由图可知甲应为电流表,乙、丙分别为电压表;甲测电路中的电流,乙测L2两端电压,丙测电源电压,由于两灯规格相同,根据串联电路电压规律可知此时丙的示数应为乙的2倍,此时甲为0.3A,乙为0.6V,丙为1.2V是乙示数的2倍,故D正确。
故选D。
5.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S闭合时V1的示数为8V,V2的示数为4V,当开关S断开时V1的示数为6V,则电源电压为 V;当S断开时V2的示数为 V。
【答案】8;5
【解析】【解答】当开关S闭合时,L3被短路,只有L1、L2串联接入电路,电压表V1测量电源电压,故电源电压为8V。
当开关S闭合时,L3被短路,V2测量灯泡L2的电压,此时灯泡L2两端的电压为
故灯泡L1与灯泡L2的规格相同,当开关S断开时,三个灯泡串联,电压表V1测量L1、L2的电压,故灯泡L1两端的电压为
灯泡L3两端的电压为
电压表V2测量灯泡L2、L3的电压,故电压表V2的示数为
。
故答案为:8;5.
6.小华和小明在做“探究串联电路电压的规律”实验时,设计了如图甲所示的电路。
(1)接通电路前,小明发现电压表的指针偏转如图乙所示,接下来他要进行的操作是 。
(2)如图甲所示,小明在测量小灯泡两端电压时,闭合开关,发现两灯泡都不发光,电压表的示数为0,已知电路中只有一处故障,则该电路故障可能是 。
(3)小华要用电压表测量小灯泡两端的电压,连接的实物电路如图丙所示,图中有一根导线连接错误,请你在接错的导线上打“”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(4)排除故障后,小明完成实验,将数据记录在表中。分析实验数据,得出两个实验结论:
①串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和;
②串联电路中,各用电器两端电压相等。
1.4
1.4
2.8
(5)实验中,为了避免偶然因素的影响,我们可以采用下列两种方法之一来重复实验:①改变电池节数;②更换其中一个小灯泡(规格不同)。本实验中,为了避免结论的错误,最好采用方法 (选填“①”或“②”)。
(6)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路,在测量小灯泡两端的电压时,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”)测出小灯泡两端的电压,理由是 。
【答案】电压表调零;断路;;②;不能;电流从电压表负接线柱流入了
【解析】【解答】(1)第1空:对电压表进行调零,分析:接通电路前电压表指针已发生偏转,说明电压表使用前未调零,调零后才能保证测量结果的准确性。(2)第2空:断路,分析:串联电路中两灯均不发光,说明电路处于断路状态;电压表示数为0,说明电压表无法与电源形成通路,因此故障是断路。
(3)第3空:在图丙中,连接左端与开关的导线处打“×”,将该导线改接到的右端接线柱,使电压表并联在两端(同时保证电压表“正接线柱接电源正极一侧、负接线柱接电源负极一侧”)。
(4)第4空:②,分析:实验中使用相同规格的灯泡,得出“各用电器两端电压相等”的结论具有偶然性;更换不同规格的灯泡(方法②),可排除器材规格的影响,使结论更具普遍性;而改变电池节数(方法①)无法改变灯泡规格,仍会得出特殊结论。(5)第5空:不能;第6空:电压表的正负接线柱接反了,分析:保持电压表B点不动,将A点接C点,会导致电流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,无法正确测量电压。
综上答案:(1) 第1空:对电压表进行调零;(2) 第2空:断路;(3) 第3空:按上述方法修改导线连接;(4) 第4空:②;(5) 第5空:不能;第6空:电压表的正负接线柱接反了。
7.如图所示电路,电源电压为9V,只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A(已知并联的两条支路电流互不影响)求:
(1)只闭合开关S1,则通过L2的电流为多少?
(2)只闭合开关S2,若电压表的示数为3.6V,则L1两端的电压为多少?
(3)闭合开关S1、S2 、S,若电流表的示数为0.6A,则通过L2的电流为多少?
解:根据电路图可知,只闭合时,只有灯泡接入电路,此时未接入电路,所以通过L2的电流为零。
(2)解:根据电路图可知,只闭合时,灯和串联,电压表测两端的电压,
则此时两端的电压。
(3)解:根据电路图可知,闭合开关、、时,灯被短路,电路中灯和并联,电流表在干路上,
根据(1)可知,只有接入电路时,电流表示数为0.2A,即,
那么通过的电流。
(
拓展实践
)
1.小丽同学对串联电路电压规律进行了探究。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.6
1.4
3.0
【猜想与假设]串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【设计与进行实验】
(1)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
(2)在测L2两端的电压时,小丽为了节省时间,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;
(3)测出AC间的电压,得出结论。
【交流与评估】
(4)在拆接电路时,开关必须 ;
(5)闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,则小灯泡的故障可能是L2短路或L1 ;
小丽改正了电路后,闭合开关发现电压表如图乙所示,造成的原因是 ;
(6)在上面的(2)中,小丽的同桌认为她测不出L2两端的电压,理由是 ;
方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中,小丽分析实验数据得出结论:串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和。你认为此实验在设计方案上存在的不足之处是 。
【答案】断开;断路;电压表量程选择过大;电压表正负接线柱接反了;该实验仅进行了一次实验,只收集了一组数据,只进行了一次实验,结论具有偶然性,未更换不同规格的灯泡多次实验,所得结论不具有普遍性。
【解析】【解答】(4)第1空:拆接电路时,为防止电路短路(损坏电源或用电器),开关必须保持断开状态,这是电路连接的基本安全规范。
(5)第2空:闭合开关后电压表示数接近电源电压、小灯泡均不亮,说明电路处于断路状态;
若断路,电压表会通过串联接入电路,测量电源电压,因此故障可能是断路;
第3空:电压表指针偏转角度很小(如图乙),是因为电压表量程选择过大(实际电压较小,却选用了0~15V量程),导致指针偏转不明显。
(6)第4空:测两端电压时,小丽仅将电压表的A点改接到C点、B点不动,导致电压表的正负接线柱接反了(原测时A是正接线柱,改接C后电流方向相反),无法正确测量电压;
第5空:该实验仅进行了一次实验,只收集了一组数据,只进行了一次实验,结论具有偶然性,未更换不同规格的灯泡多次实验,所得结论不具有普遍性。
综上答案:第1空:断开,第2空:断路;第3空:电压表量程选择过大,第4空:电压表正负接线柱接反了;第5空:只进行了一次实验,结论具有偶然性
2.小郡在“探究并联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路:
(1)连接电路前,小郡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 ;
L1两端电压U1/V
L2 两端电压U2/V
电源两端电压U/V
2
2
2
(2)小郡记录数据如上,于是得出结论;并联电路电源两端电压等于各用电器两端电压。小郡的实验在设计方案上存在的不足之处是 。
(3)小郡发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯两端的电压分别为U1、U2,则U1 U2(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)将电压表调零
(2)实验次数太少
(3)=
【解析】【解答】 (1)连接电路前,发现电压表指针反偏,接下来应该进行的操作是将电压表调零。
(2)实验在设计方案上存在的不足之处是只测量了一组数据,实验次数太少。
(3)因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以家里客厅的灯和卧室的灯虽然亮度不同,但两灯并联,且都在家庭电路中,所以两灯两端的电压相等,即U1=U2。
故答案为:(1)将电压表调零;(2)实验次数太少;(3)=
3.如图所示,是电流计的符号,电流计是一种能显示微弱电流的电流表,如果经过有关计算选择一个合适的电阻R 与它串联,并将刻度盘上的电流值刻为相应的电压值,它就成了可以测电压的电压表了.
(1)在一次综合实践活动中,小张同学按照将电流计改装为一个量程为5 V的电压表的要求,根据理论知识计算确定了串联电阻R的值.但在检验时发现:在用这个电压表测5 V以下不同的电压时,每次的读数总是比标准电压表的读数偏小一些.这说明,根据理论计算确定的R值放到实际电路中时是有一定的偏差的.问题:实践检验证明,小张计算确定的R值是偏大了还是偏小了?简要说明理由.
(2)聪明的小张想到,再用一个可变电阻接入电路进行微调修正,即通过调节可变电阻的阻值使它的示数与标准电压表的示数一样.可变电阻的符号如图中虚线框上方所示.这个可变电阻应该怎样接入电路呢?在图中虚线框内画出电路图.
【答案】(1)小张计算确定的R值偏大了;因为改装成的电压表每次测量都比标准电压表读数偏小,说明R与串联后,R分去的电压太多,所以R的阻值偏大
(2)
【解析】【解答】(1)因为改装成的电压表每次测量都比标准电压表读数偏小,说明R与串联后,R分去的电压太多,所以R的阻值偏大,小张计算确定的R值偏大了;
(2)为了让两端的分压提高达到标准值,应使R这部分电路的电阻适当减小,故可采取通过给R并联适当电阻,达到目的,如图:
(
中考精选
)
1.(2025·陕西)小明对一个电学暗箱进行了实验探究。如图所示,A、B是小灯泡L1的接线柱,C、D是小灯泡L2的接线柱,E、F是小灯泡L3的接线柱。实验操作及对应的现象如下表所示。下列分析正确的是( )
实验操作
实验现象
闭合开关S
三个小灯泡均发光
观察亮度
L1最亮
取下其中任意一个小灯泡
剩余两个小灯泡仍能发光
A.暗箱中的三个小灯泡串联
B.暗箱中的三个小灯泡规格相同
C.取下其中任意一个小灯泡,电流表示数变小
D.若用电压表分别测量三个小灯泡两端的电压,L1两端电压最大
【答案】C
【解析】【解答】A、根据表格的内容: 取下其中任意一个小灯泡 ,其余两个发光可知,灯泡互不影响,所以灯泡为并联,故A错误;
BD、表格中显示灯泡亮度不同,又属于并联,所以电压相同,电功率不同所以通过灯泡的电流不同,所以规格不同,故BD错误;
C、电流表位于干路,电流等于之路电流之和,取下一个灯泡,该支路电流为0,所以干路的电流变小,故C正确;
2.(2026·成都)在探究“串联电路中电压的特点”实验中,电路如图7所示。闭合开关S后,小丽发现两灯都不发光,电压表示数接近电源电压,原因可能是 发生了 。排除故障后,小丽继续探究。为使实验结论具有普遍性,应更换不同规格的 ,并进行多次实验。(写出一条即可)
【答案】开路(断路);小灯泡
【解析】【解答】闭合开关S后,小丽发现两灯都不发光,电路可能断路,电压表示数接近电源电压,电压表与电源连通,原因可能是L1发生了断路。排除故障后,小丽继续探究。一次实验得出的结论具有偶然性,为了使实验结论具有普遍性,应更换不同规格的小灯泡,多次实验总结规律。
3.(2026·湖南)在“探究串联电路中电压的特点”的实验中:
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)图甲电路工作时,电压表示数如图乙所示,则 V
(3)要测L1和L2两端的总电压,只需在图甲中更改一根导线的连接位置即可。请在这根导线上画“×”,再画出正确接法的导线,注意导线不交叉 ;
(4)在测得一组 UAB、UCD、UAD的数据并记录后,为得到普遍的规律,接下来的操作是 。
【答案】(1)断开
(2)1.5
(3)
(4)更换不同规格的灯泡,重复实验,记录数据
【解析】【解答】(1)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)电压表接 0~3V 量程,分度值 0.1V,指针指在 1.5V 处,故UAB=1.5 V。
(3)原图电压表并联在L1两端;要测总电压,需将电压表接 A 点的导线断开,改接到电池的正极,使电压表并联在L1、L2整体两端。据此作图:
(4)只测一组数据结论具有偶然性,为得到普遍规律,需要更换不同规格的灯泡,重复实验,记录多组数据。
4.(2025·资阳)为了"探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系",某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为 6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为 3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程 0-3V,0-15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,L1、L2 均选用额定电压为 3V 的小灯泡,由于实验前未明确 L1、L2 两端的电压大小,故电压表 V1、V2 的量程应选 (选填"0-3V"或"0-15V"),待完成 L1、L2 电压值的初步测量后,最终选定 V1、V2 的量程;
(2)之后接入电压表 V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打"×",并用笔画线代替导线画出正确的接法 ;
(3)正确连接电路后,闭合开关 S,发现 L1 不亮,V1 几乎不偏转,L2 过亮,V2 超量程,造成这一现象的原因可能是 L1 发生了 (选填"短路"或"断路");
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,V2 的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表
电压表
V1
V2
V
电压U/V
2.6
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想 (选填"可靠"或"不可靠"),理由是 。
【答案】(1)0-15V
(2)
(3)短路
(4)2.7
(5)不可靠;实验仅采用相同额定电压的灯泡开展一次实验,便得出“用电器两端电压均分电源两端电压”的结论
【解析】【解答】(1) L1、L2 均选用额定电压为 3V 的小灯泡,由于实验前未明确 L1、L2 两端的电压大小, 为避免电压表损坏,需选择能覆盖小灯泡额定电压的量程 ,选择0-15V.
(2)据图可知,V需要并联在电源两侧,图中,V并联在L2两侧,所以需要将V左侧的导线并联在L1的左侧,据此作图:
(3) 闭合开关 S,发现 L1 不亮,V1 几乎不偏转,L2 过亮,V2 超量程 ,所以电路中故障为短路,V1不偏转,所以L1短路。
(4)据图可知电压表量程为0-3V,示数为2.7V;
(5)本次实验中,仅仅进行一次实验便得出实验结论,具有偶然性,所以结论不可靠。
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