第6讲:电压、串并联电路电压的规律 专项练习 2026-2027学年九年级物理新人教版全一册
2026-10-20
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内容正文:
第6讲:电压、串并联电路电压的规律
题型一:电压的理解 3
题型二:电压表及其使用 3
题型三:电压表的量程和读数 4
题型四:判断电压表测量对象 5
题型五:电路中电表的判断 6
题型六:含电压表的电路图 6
题型七:串联电路电压的规律 7
题型八:并联电路电压的规律 8
题型九:电路故障分析 9
题型十:串并联电路电压的规律探究实验 10
题型十一:串并联电路综合计算 13
知识点1:电压
电压的作用:电压是形成电流的原因,由电源提供。 ⭐核心辨析:有电压,不一定有电流(电路必须是通路);有电流,一定有电压。
知识点2:符号与单位
符号:𝑼 国际单位:伏特,简称伏,符号:𝑽 常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV) 换算:𝟏kV=𝟏𝟎𝟑V、𝟏V=𝟏𝟎𝟑mV、𝟏mV=𝟏𝟎𝟑μV
知识点3:常见电压值
一节干电池
1.5 V
一节铅蓄电池
2.0 V
手机锂电池
3.7 V
人体安全电压
不高于 36 V
家庭照明电路
220 V
知识点4:电压测量工具电压表
测量仪器:电压表,符号是;
(1)电压表的使用:
①电压表必须与被测用电器并联;
②电压表的“+”接线柱连接靠近电源正极的一端,“-”接线柱连接靠近电源负极的一端(即:电流正进负出);
③选择合适的量程(0~3V; 0~15V),被测电压不要超过电压表的量程;
④在不超过量程的情况下,允许把电压表直接连接在电源的两极上。
实验室中常用的电压表有两个量程:
①0~3伏,每小格表示的电压值是0.1伏;
②0~15伏,每小格表示的电压值是0.5伏。
①电压表的电阻特点:本身的电阻很大,相当于断开的开关。
②如果电压表所选量程太小,使用时指针偏转角度太大,容易损坏电压表(如图甲);如果电压表所选量程太大,使用时指针偏转角度太小,读数不准确(如图乙)。指针偏转到该刻度的2/3左右时读数最准确。
③电压表指针位置相同时,选用0~15 V量程的读数是0~3 V量程读数的5倍,当其中一个量程的刻度或数字污损时,可据此,进行换算。
知识点5.利用电流表、电压表判断电路故障:
(1)电流表示数正常而电压表无示数,则故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
(2)电压表有示数而电流表无示数,则故障原因可能是:①电流表短路②和电压表并联的用电器开路。
(3)电流表电压表均无示数,除了两表同时短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。
知识点 6 串、并联电路的电压规律串联电路
1.串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和(即U串=U1+U2);
2.并联电路各支路两端的电压相等,都等于电源电压。(即U并= U1=U2)。
电路
电流规律
电压规律
串联
各处电流相等I=I1=I2
总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2
并联
干路电流等于各支路电流之和I=I1+I2
各支路两端电压相等,等于电源电压U=U1=U2
【题型归纳】
题型一:电压的理解
【例1】.(25-26九年级上·河南商丘·期末)下列关于电压的说法中,不正确的是( )
A.电压是使电路中形成电流的原因 B.电路中有电流时,电路两端一定有电压
C.干电池、蓄电池都是提供电压的装置 D.电路两端有电压时,电路中一定有电流
【变式1】.(25-26九年级上·湖南长沙·期末)同学们学习了电流形成的知识,那么电源是如何使电流持续流过用电器的呢,联想到如图所示的水流形成的过程。下列理解错误的是( )
A.灯泡类似于水轮机
B.电路中流动的电荷都是从电源正极流向负极
C.电压能推动电荷定向移动形成电流
D.电源消耗化学能来保持电压,抽水机抽水来保持水压
【变式2】.(25-26九年级上·陕西渭南·期中)关于电流和电压,下列说法正确的是( )
A.自由电荷的移动形成电流
B.电路中只要接入电源便会形成电流
C.金属导体中正电荷的定向移动形成电流
D.电压是形成电流的原因
题型二:电压表及其使用
【例2】.(26-27九年级上·全国·课后作业)有关电压表的说法中,错误的是( )
A.电压表是测量电路两端电压的仪表
B.使用前要检查指针是否对准零刻度线
C.使用时要注意选择测量范围
D.接“-”、“3”两接线柱时,测量范围是0~3V,分度值是0.5V
【变式1】.(25-26九年级上·四川成都·期末)电压表是我们常用的电学测量仪表之一,关于电压表的使用以下说法不正确的是( )
A.必须与待测灯泡并联连接
B.必须使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
C.使用电压表时首先要进行机械调零,将指针调至零刻度处
D.测量时,发现电压表的指针偏转太小,应更换更大量程再进行测量
【变式2】.(26-27九年级上·重庆沙坪坝·阶段检测)关于电流表和电压表的使用方法,下列说法中正确的是( )
A.测量电压时,电压表必须与被测用电器串联
B.不知道电流大小时,应先选择小量程试触
C.电压表和电流表都不能直接连接在电源两极
D.电流应该从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
题型三:电压表的量程和读数
【例3】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图所示电压表,若选用0~3V测量范围,分度值是___________V,读数为___________V;若选用0~15V测量范围,分度值是___________V,读数为___________V。可见,电压表指针偏转角度相同时,电压表大测量范围的读数是小测量范围读数的___________倍。
【变式1】.(26-27九年级上·辽宁大连·阶段检测)小灯泡、连接如图甲所示,闭合开关,电压表的示数如图乙所示是__________V,该电压表测的是__________选填(“电源”“”或“”)两端的电压。
【变式2】.(25-26九年级上·广西柳州·期中)小灯泡、连接如图甲所示,闭合开关,电压表的示数如图乙所示是__________V,该电压表测的是__________两端的电压.
题型四:判断电压表测量对象
【例4】.(26-27九年级上·辽宁葫芦岛·阶段检测)如图,闭合开关S,小灯泡、都发光,电压表测量的是( )
A.电源和两端的总电压 B.电源两端的电压
C.两端的电压 D.两端的电压
【变式1】.(26-27九年级上·甘肃天水·阶段检测)如图所示的电路中,闭合开关S后,电压表V1的示数为4.5V,电压表V2的示数为2V,下列说法中错误的是( )
A.灯L1和L2串联 B.灯L2两端电压为2V
C.电源电压为2.5V D.灯L1灯丝烧断后,灯L2不会发光
【变式2】.(2026九年级上·全国·专题练习)在如图1所示的电路中,V1、V2都是有0~3V和0~15V两个量程的电压表。当闭合开关后,电压表V2量程及指针偏转情况如图2所示。下列说法正确的是( )
A.电压表V2测L2两端电压,读数5.4V B.电压表V2测L1两端电压,读数1.4V
C.电压表V2测L1和电源电压,读数7V D.电压表V2测L2两端电压,读数1.4V
题型五:电路中电表的判断
【例5】.(26-27九年级上·天津和平·阶段检测)如图所示电路中,①、②、③是三个电表(电流表或电压表),L1、L2规格不同,各元件均完好无损。若要使闭合开关后,流过L1、L2的电流相等,则______是电流表;若要使闭合开关后,L1、L2并联,则______是电流表。
【变式1】.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图所示电路中,①、②、③是三个电表(电流表或电压表),L1、L2规格不同,各元件均完好无损。该电路中不允许出现的情况是①、②和③均为____________表;若要使闭合开关后,流过L1、L2的电流相等,则____________是电流表;若要使闭合开关后,L1、L2并联,则____________是电流表。
【变式2】.(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)将电流表和电压表接入如图所示电路的“”中,闭合开关S后,灯泡、均发光,则电压表应该接入电路____________(选填“甲”或“乙”)处。
题型六:含电压表的电路图
【例6】.(26-27九年级上·山东烟台·期中)根据实物图,在虚线框中画出对应的电路图。
【变式1】.(25-26九年级上·山东聊城·阶段检测)根据实物图在方框内画出相应电路图。
【变式2】.(24-25九年级上·四川成都·期中)根据图1实物图,在图2虚线框内画出电路图。
题型七:串联电路电压的规律
【例7】.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图甲所示,当开关S闭合时,两个电压表的指针偏转角度相同,指针位置如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.灯L1和L2并联 B.电源电压为2V
C.灯L1两端的电压为8V D.电压表V2测灯L1两端的电压
【变式1】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图甲所示,闭合开关后两只电压表和的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯两端电压为2.4V B.灯两端电压为9.6V
C.若灯丝烧断,电压表示数变小 D.若灯发生短路,电压表示数等于12V
【变式2】.(26-27九年级上·重庆渝中·阶段检测)在如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,的示数为6 V,的示数为8 V;当开关S闭合时,的示数为12 V,的示数为4 V。则下列说法正确的是( )
A.电源的电压为14 V
B.当开关S闭合时,与串联,两端的电压为8 V
C.开关S断开时,、、两端的电压各为6 V、4 V、2 V
D.当开关S闭合时,只将电压表换成电流表,电压表的示数为12 V
题型八:并联电路电压的规律
【例8】.(26-27九年级上·辽宁盘锦·阶段检测)如图所示电路,已知A1的示数是0.8A,A2的示数是1A,灯L1的电流是______A,灯L1和灯L2两端的电压之比是______。
【变式1】.(25-26九年级上·甘肃天水·期中)在图甲所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5 V,V2的示数应为___________,的示数应为___________。在图乙所示的电路中,闭合开关后电压表V1测的是___________两端的电压,其示数为V2测的是___________两端的电压,其示数为。的示数应为___________。
【变式2】.(25-26九年级上·陕西咸阳·期中)如图所示电路中,灯泡L1和L2是______(选填“串联”或“并联”)连接的,开关S闭合时,电流表A1和A2的示数分别是0.5A和0.3A,电压表V的示数为2.5V,则通过L1的电流是______A,L2两端的电压是______V。
题型九:电路故障分析
【例9】.(2026·山东泰安·三模)由于电路中没有灯泡,所以当电路出现故障时,我们可以通过电压表和电流表指针偏转情况来判断,若电阻R1出现开路故障,R2依然完好,则闭合开关后,关于电压表和电流表指针偏转情况,下列判断正确的是( )
A.电压表和电流表指针都不偏转
B.电压表和电流表指针都有偏转
C.电压表指针不偏转,电流表指针有偏转
D.电压表指针有偏转,电流表指针不偏转
【变式1】.(2026·安徽合肥·三模)如图所示,电源电压为3 V且保持不变,闭合开关后,L1、L2都不发光在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M(电压表“3”接线柱)接电源“+”极,N(电压表“-”接线柱)依次试触A、B接线柱,发现电压表示数前后两次相等,且接近3 V。若故障是由两灯引起的,则故障可能是( )
A.L1、L2都被短路 B.L1开路且L2被短路
C.L1开路或L1被短路 D.L1和L2都开路
【变式2】.(2026·山东青岛·一模)探究小组用电压表测量两个规格相同的灯泡两端的电压,连接电路如图所示。闭合开关发现两灯都不发光,检测后发现只有一灯有故障。下列分析正确的是( )
A.电压表测量的是L1两端的电压 B.如果电压表没有示数,灯L1断路
C.如果电压表有示数,灯L1短路 D.如果电压表有示数,灯L2短路
题型十:串并联电路电压的规律探究实验
【例10】.(2026九年级上·全国·专题练习)如图甲是小明探究串联电路的电压规律的实验电路图。
(1)实验时,为了使结论更具有普遍性,选择灯和灯的规格应______(选填“相同”或“不同”)。
(2)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A、B两点,B、C两点及A、C两点之间,测得的数据分别是,,,小明检查发现只有灯和灯中的一盏出现故障,则故障可能是______。
(3)处理好故障后,小明把电压表接在B、C之间重新测量,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来小明应该断开开关,____________。
(4)更换灯的规格进行多次实验,记录数据如下表所示,根据表中数据可以得出结论:串联电路两端的电压等于______(用文字表述)。
序号
两端电压
两端电压
电源电压
1
1.9
1.1
3.0
2
1.5
1.5
3.0
3
0.8
2.2
3.0
(5)另一同学对照图甲的实验设计后认为,用一个电压表分别测量两端的电压和两端的电压时,需要对电路进行拆接,为了不反复拆接电压表,他加了一个电压表并设计了如图丙所示的电路,他的思路是闭合开关S和,电压表V测两端的电压;闭合开关S和,电压表V测两端的电压;电压表测量电源两端电压。这种设计思路是______的,原因是____________。
【变式1】.(26-27九年级上·辽宁沈阳·阶段检测)下面是“探究串并联电路的电流、电压特点”的实验。
(1)小明实验小组用如图甲所示的电路来探究并联电路电流、电压关系,其实验思路如下:接好电路后,把电流表分别接入到A、B、C三处。实验中应该选择规格___________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)根据实验过程回答下列问题:
①在测量A处的电流实验时,小明同学正确接好电路,闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,原因是___________。
②小明同学在“探究电路中电流特点”的实验时,把电流表分别接入到甲图电路中的A、B、C处,测出它们的电流,测量完成后,记录了如表所示的数据;通过对下面数据的分析,可以得出的结论是(用公式表示):___________。
次数
A点电流
B点电流
C点电流
第一次
0.18A
0.20A
0.36A
第二次
0.10A
0.12A
0.22A
第三次
0.26A
0.30A
0.56A
(3)接下来小明实验小组又探究了串联电路中电压的关系
①小明根据图丙连接好电路,闭合开关,测出L1两端电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,他认为只需将与A点相连的导线改接到C点即可,小聪的方法___________(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,这是因为_____________________;
②多次测出AB、BC、AC间的电压,分析实验数据得出结论:串联电路中电源两端的电压等于各个用电器两端电压___________。
【变式2】.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)小聪在做“探究串联电路的电压特点”的实验,他按照如图甲所示电路图进行实验,为了测量电压,他按照实验操作规范将一个电压表先后并联在ab、bc、ac两端。
实验次数
Uab/V
Ubc/V
Uac/V
第一次
15
3
6
第二次
1.5
1.5
3
第三次
2
4
6
(1)连接电路时,开关应处于______状态;如表是实验中的部分数据,其中明显错误的数据是______,造成错误的原因是________。
(2)修正问题后,松松为了防止偶然因素带来的影响,决定采用以下两种方案,进行多次实验:
方案一:改变电源电压;方案二:改变小灯泡的规格;
如果还是上表中正确数据,分析表中的数据可知,与第一次实验对比,第二次实验是采用方案_________(选填“一”或“二”)进行的。由表中的数据可知,串联电路两端的电压等于________________________。
(3)松松对照图甲的实验设计后认为:用一个电压表分别测ab以及bc之间的电压时,需要将电压表进行改接,为了不反复拆接电压表,优化实验过程。于是,他设计了图乙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和S1,电压表测L1的电压,只闭合开关S和S2,电压表就可以测L2的电压。请评价该方案是否可行?(如可行说明优点,如不可行,说明理由)
(4)松松继续探究并联电压规律时,开关闭合前表盘如图丙,就直接继续实验,请你分析此情况____________(选填“能”或“不能”)影响得出实验结论。
题型十一:串并联电路综合计算
【例11】.(26-27九年级上·上海·阶段检测)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表的指针所指的位置如图乙所示。若先将图甲中的电压表及开关S2拆下,并在开关S2原来所在位置接入电压表,更换合适的量程后,闭合开关S1,电压表的指针所指的位置仍如图乙所示,此时电流表的示数如图丙所示。用电压表替换开关S2后,求:
(1)通过灯泡L2的电流I2;
(2)电源电压U;
(3)灯泡L1两端的电压U1。
【变式1】.(25-26九年级上·福建龙岩·期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S2,断开开关S1,电流表A1的示数为0.6A;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1A。
(1)求通过灯L2的电流。
(2)若将灯L1和L2改接为图乙所示的电路,闭合开关S,电压表V1、V2的示数分别为3.4V和1.2V,求灯L2两端的电压。
【变式2】(25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期中)如图,电路中电源电压为6V,只闭合开关,电流表的示数为0.2A,求:
(1)只闭合开关,通过的电流;(请说明理由)
(2)只闭合开关,电压表的示数为3.6V时,两端的电压;
(3)闭合开关、、S,电流表的示数为0.5A时,通过的电流及电压表的示数。
一、单选题
1.(26-27九年级上·四川成都·阶段检测)下列数据中最接近生活实际的是( )
A.人体安全电压为360V
B.实验用的小灯泡的电流约为5A
C.教室里一台空调的电流大约为0.6A
D.笔记本电脑电池电压约为20V
2.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)类比法在电路学习中有重要作用,电路与水路有许多相似之处,下列说法不正确的是( )
A.干电池提供电压与水泵维持水压相似
B.电路中的开关与水路中阀门相似
C.灯泡的作用与水轮机作用相似
D.电路中的电压与水路中的水流相似
3.(26-27九年级上·山东日照·阶段检测)如图所示,在“○”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流、电压,为使与串联,以下电表的选用正确的是( )
A.a为电流表,b为电压表,c为电流表 B.a为电压表,b为电流表,c为电压表
C.a为电流表,b为电流表,c为电压表 D.a为电压表,b为电压表,c为电流表
4.(26-27九年级上·北京·阶段检测)如图所示电路,下列说法错误的是( )
A.只闭合时,只有灯发光 B.只闭合时,灯、、串联
C.只闭合、时,只有灯、并联 D.三个开关都闭合时,只有灯、并联
5.(26-27九年级上·天津·阶段检测)如图所示,电源为2节新干电池,闭合开关S后,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.2A,下列说法正确的是( )
A.通过小灯泡的电流为 B.通过小灯泡的电流为
C.小灯泡两端的电压为 D.小灯泡两端的电压为
6.(26-27九年级上·重庆沙坪坝·阶段检测)如图所示的实物图中,电源电压保持不变,先闭合开关,再闭合开关,以下说法正确的是( )
A.电压表示数变小 B.电流表示数不变
C.通过电源的电流变小 D.小灯泡的亮度变亮
7.(26-27九年级上·重庆·阶段检测)如图所示,电源两端的电压保持不变,且电压为;电压表、的示数用、表示,电流表、的示数用、表示,下列说法正确的是( )
A.若只闭合开关S,则灯泡、串联,不发光,电压表测灯泡两端的电压
B.若只断开开关,则只有灯泡、发光,电压表示数为
C.若闭合开关、、,则为通过灯泡的电流,为通过灯泡的电流
D.若闭合开关、、,则、
二、填空题
8.(26-27九年级上·山东日照·阶段检测)如图甲所示电路中,电压表测量的是___________(填“L1”或“L2”)两端的电压,电压表的示数如图乙所示,则电压表的示数为___________。
9.(26-27九年级上·重庆沙坪坝·阶段检测)如图所示,闭合开关后,灯泡和并联,甲、乙、丙三个电表的示数依次为1.2、0.8、1.5,则电源电压为__________V,经过的电流为__________A。
10.(26-27九年级上·辽宁葫芦岛·阶段检测)通过小灯泡、的电流与其两端电压的关系如图所示。若将、并联,两端的电压为4V时,干路中的电流为______A;若将、串联在电压为8V的电源上,通过的电流为______A。
11.(26-27九年级上·河北石家庄·阶段检测)如图所示,电源电压为6V,当开关S闭合后,灯L1和灯L2为_________(选填“串联”或“并联”),电压表测量的是_________(选填“L1”“L2”或“电源”)两端的电压,电压表示数为2V,则灯L1两端电压为________V,灯L2两端电压为________V。
12.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯、都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是,此时灯、两端的电压之比是________,通过的电流之比是________。(灯泡电阻不受温度影响)
13.(26-27九年级上·黑龙江绥化·阶段检测)如图,电压表V1、V2、V3的示数分别为5V、2V、8V,电流表的示数为0.4A。则L3两端的电压为_______V,通过L1的电流是_______A。
三、作图题
14.(26-27九年级上·北京东城·阶段检测)(1)根据如图所示的电路图,连接实物图,已知通过、的电流都为0.2A左右。
(2)小艾同学在探究并联电路的电压关系时,连接的实验电路如下图所示,请你改动图中一根导线的连接位置,使两灯并联,开关控制所有用电器,开关控制灯泡,电流表A测干路电流。(在需要改动的导线上画“×”,并画出改动后的连线)
四、实验题
15.(26-27九年级上·辽宁葫芦岛·阶段检测)某同学探究串联电路中用电器两端电压与电源电压的关系。
(1)根据图(a)所示的电路图连接电路。闭合开关S前,发现电压表的指针位置如图(b)所示,这是因为电压表______;
(2)正确操作后,测量两端电压时,闭合开关S,发现发光,不发光,可能的原因是______(填字母);
A.灯丝断了 B.通过的电流比的小
C.被短路 D.电压表被短路
(3)排除故障,正确测量两端电压后,在测两端的电压时,为节约时间,他保持电压表接在B点的导线不动,准备把电压表接在A点的导线改接到C点。他这样做是______(填“可行”或“不行”)的,原因是______;
(4)正确连接后,他用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压。经过多次实验,将数据记录在下表中;
实验次数
A、B间电压/V
B、C间电压/V
A、C间电压/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
实验结果表明:串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端的电压______。
(5)实验中多次测量的目的是______(填字母)。
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
16.(26-27九年级上·四川绵阳·阶段检测)小亮在探究“串联电路的电压规律”实验中,连接了如图甲的电路,电源为两节新干电池。
(1)闭合开关,用电压表测量L1两端的电压时,电压表示数如图乙,为了使本次测量结果更精确,接下来的步骤应该是:______(填字母);
A.断开开关,将电压表更换为小测量范围 B.断开开关,将电压表重新调零
(2)闭合开关开始实验后,两灯正常工作,一段时间后突然两灯都熄灭,电压表示数增大为电源电压,若故障只出现在两个灯上,且只有一处故障,故障可能是_____(选填“L1断路”、“L1短路”、“L2断路”或“L2短路”);
(3)用电压表分别测出的L1和L2两端电压及电源两端电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压规律是________________(用公式表示);
实验次序
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(4)小亮为了不反复拆接电压表,设计了图丙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和S1,电压表测L1两端的电压;只闭合开关S和S2,电压表就可以测L2两端的电压。请你评估一下这种设计存在的问题是:改变开关的状态,会出现某一次电压表的指针______________(选填“偏转角度太小”、“偏转角度太大”或“反向偏转”)。
五、计算题
17.(26-27九年级上·天津和平·阶段检测)在如图所示电路中,当开关闭合,和断开时,电压表的示数为9V。
(1)当闭合,断开、时,电压表的示数为6V,求灯泡和两端的电压和。
(2)当闭合、,断开时,电流表的示数为0.5A,电流表的示数为0.2A,求通过灯泡和的电流和。
18.(26-27九年级上·重庆沙坪坝·阶段检测)如图甲所示电路,开关闭合后,电流表、的示数分别为1.8 A和1 A,求:
(1)2 min内通过电流表的电荷量;
(2)若经过灯的电流是灯的三倍,求经过灯的电流;
(3)如图乙,若把电流表、换成电压表、。闭合开关后,电压表、的示数分别为10 V和6 V。断开开关,将和的位置对调,其余元件位置不变,再次闭合开关,电压表__________的示数变为8 V,求电源电压__________。
六、综合题
19.(26-27九年级·全国·暑假作业)小山在学习完电学知识后,深入钻研电路相关内容。 如图甲所示为“探究串联电路电流规律”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应______。实验中,选择两个小灯泡的规格应该是______(选填“相同”或“不相同”)的。
(2)小美、小林两位同学进行分组实验,小美同学在闭合开关前,发现电流表如图乙所示,则小美操作上的问题可能是____________;小林同学在闭合开关试触时,发现电流表如图丙所示,则小林操作上的问题可能是________。
(3)实验中,某同学发现两个串联的小灯泡,一个发光,另一个小灯泡不发光,原因可能是( )
A.通过两小灯泡的电流不相等
B.该小灯泡的灯丝断了
C.一个小灯泡短路
(4)【计算】如图所示的电路中,电源由3节干电池串联组成,电流表A的示数为0.4A,电压表V的示数为2.8V。试问:
(a)通过L2的电流是多少?
(b)L1和L2两端的电压分别是多少?
2
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第6讲:电压、串并联电路电压的规律
题型一:电压的理解 2
题型二:电压表及其使用 3
题型三:电压表的量程和读数 5
题型四:判断电压表测量对象 6
题型五:电路中电表的判断 7
题型六:含电压表的电路图 8
题型七:串联电路电压的规律 9
题型八:并联电路电压的规律 11
题型九:电路故障分析 13
题型十:串并联电路电压的规律探究实验 14
题型十一:串并联电路综合计算 19
知识点1:电压
电压的作用:电压是形成电流的原因,由电源提供。 ⭐核心辨析:有电压,不一定有电流(电路必须是通路);有电流,一定有电压。
知识点2:符号与单位
符号:𝑼 国际单位:伏特,简称伏,符号:𝑽 常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV) 换算:𝟏kV=𝟏𝟎𝟑V、𝟏V=𝟏𝟎𝟑mV、𝟏mV=𝟏𝟎𝟑μV
知识点3:常见电压值
一节干电池
1.5 V
一节铅蓄电池
2.0 V
手机锂电池
3.7 V
人体安全电压
不高于 36 V
家庭照明电路
220 V
知识点4:电压测量工具电压表
测量仪器:电压表,符号是;
(1)电压表的使用:
①电压表必须与被测用电器并联;
②电压表的“+”接线柱连接靠近电源正极的一端,“-”接线柱连接靠近电源负极的一端(即:电流正进负出);
③选择合适的量程(0~3V; 0~15V),被测电压不要超过电压表的量程;
④在不超过量程的情况下,允许把电压表直接连接在电源的两极上。
实验室中常用的电压表有两个量程:
①0~3伏,每小格表示的电压值是0.1伏;
②0~15伏,每小格表示的电压值是0.5伏。
①电压表的电阻特点:本身的电阻很大,相当于断开的开关。
②如果电压表所选量程太小,使用时指针偏转角度太大,容易损坏电压表(如图甲);如果电压表所选量程太大,使用时指针偏转角度太小,读数不准确(如图乙)。指针偏转到该刻度的2/3左右时读数最准确。
③电压表指针位置相同时,选用0~15 V量程的读数是0~3 V量程读数的5倍,当其中一个量程的刻度或数字污损时,可据此,进行换算。
知识点5.利用电流表、电压表判断电路故障:
(1)电流表示数正常而电压表无示数,则故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
(2)电压表有示数而电流表无示数,则故障原因可能是:①电流表短路②和电压表并联的用电器开路。
(3)电流表电压表均无示数,除了两表同时短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。
知识点 6 串、并联电路的电压规律串联电路
1.串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和(即U串=U1+U2);
2.并联电路各支路两端的电压相等,都等于电源电压。(即U并= U1=U2)。
电路
电流规律
电压规律
串联
各处电流相等I=I1=I2
总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2
并联
干路电流等于各支路电流之和I=I1+I2
各支路两端电压相等,等于电源电压U=U1=U2
【题型归纳】
题型一:电压的理解
【例1】.(25-26九年级上·河南商丘·期末)下列关于电压的说法中,不正确的是( )
A.电压是使电路中形成电流的原因 B.电路中有电流时,电路两端一定有电压
C.干电池、蓄电池都是提供电压的装置 D.电路两端有电压时,电路中一定有电流
【答案】D
【详解】AB.电压是使电荷发生定向移动形成电流的原因,电路中有电压且电路是通路,电路中才有电流,电路中有电流,电路两端一定有电压,故AB正确,不符合题意;
C.干电池、蓄电池都是电源,电源是提供电压的装置,故C正确,不符合题意;
D.电路两端有电压,电路中不一定有电流,是否有电流,还要看电路是不是通路,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式1】.(25-26九年级上·湖南长沙·期末)同学们学习了电流形成的知识,那么电源是如何使电流持续流过用电器的呢,联想到如图所示的水流形成的过程。下列理解错误的是( )
A.灯泡类似于水轮机
B.电路中流动的电荷都是从电源正极流向负极
C.电压能推动电荷定向移动形成电流
D.电源消耗化学能来保持电压,抽水机抽水来保持水压
【答案】B
【详解】A.灯泡是利用电流来工作的,水轮机是利用水流来工作的,灯泡类似于水轮机,故A正确,不符合题意;
B.电路中,电源外部流动的电荷都是从电源负极流向正极,在电源内部,由正极流向负极,故B错误,符合题意;
C.电压类似水压,能推动电荷定向流动,形成电流,故C正确,不符合题意;
D.电源消耗化学能提供电压的装置,抽水机把水抽到高处提供水压,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式2】.(25-26九年级上·陕西渭南·期中)关于电流和电压,下列说法正确的是( )
A.自由电荷的移动形成电流
B.电路中只要接入电源便会形成电流
C.金属导体中正电荷的定向移动形成电流
D.电压是形成电流的原因
【答案】D
【详解】A.电流是自由电荷的定向移动形成的,该选项缺少“定向”条件,故A错误;
B.形成持续电流的条件是有电源、电路为闭合通路,仅接入电源电路断路时无电流,故B错误;
C.金属导体中可自由移动的是带负电的自由电子,电流由电子定向移动形成,金属中的正电荷不发生定向移动,故C错误;
D.电压是使自由电荷定向移动,使形成电流的原因,故D正确。
故选D。
题型二:电压表及其使用
【例2】.(26-27九年级上·全国·课后作业)有关电压表的说法中,错误的是( )
A.电压表是测量电路两端电压的仪表
B.使用前要检查指针是否对准零刻度线
C.使用时要注意选择测量范围
D.接“-”、“3”两接线柱时,测量范围是0~3V,分度值是0.5V
【答案】D
【详解】ABC.电压表用途为测量电路两端电压,使用前需检查指针是否对准零刻度线、需选择合适测量范围,均符合使用规则,故ABC正确,不符合题意;
D.接“-”“3”两接线柱时,电压表量程为0~3V,每大格对应1V,每大格分为10小格,分度值为,不是0.5V,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式1】.(25-26九年级上·四川成都·期末)电压表是我们常用的电学测量仪表之一,关于电压表的使用以下说法不正确的是( )
A.必须与待测灯泡并联连接
B.必须使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
C.使用电压表时首先要进行机械调零,将指针调至零刻度处
D.测量时,发现电压表的指针偏转太小,应更换更大量程再进行测量
【答案】D
【详解】A.根据电压表的使用规则,电压表必须与待测用电器并联,才能准确测量其两端的电压,故A正确,不符合题意;
B.使用电压表时,必须使电流从正接线柱流入、负接线柱流出,否则指针会反向偏转,可能损坏仪表,故B正确,不符合题意;
C.使用电压表前,首先要进行机械调零,将指针调至零刻度线处,确保测量结果准确,故C正确,不符合题意;
D.测量时若电压表指针偏转太小,说明所选量程过大,为提高测量精度,应更换更小的量程进行测量,而非更大量程,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式2】.(26-27九年级上·重庆沙坪坝·阶段检测)关于电流表和电压表的使用方法,下列说法中正确的是( )
A.测量电压时,电压表必须与被测用电器串联
B.不知道电流大小时,应先选择小量程试触
C.电压表和电流表都不能直接连接在电源两极
D.电流应该从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
【答案】D
【详解】A.电压表需与被测用电器并联使用,故A错误;
B.未知电流大小时,应先选择大量程试触,避免电流超量程损坏电流表,故B错误;
C.电压表内阻极大,可直接连接在电源两极测量电源电压,仅电流表不能直接接电源两极,故C错误;
D.电流表使用时,电流应从“+”接线柱流入、“-”接线柱流出,故D正确。
故选D。
题型三:电压表的量程和读数
【例3】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图所示电压表,若选用0~3V测量范围,分度值是___________V,读数为___________V;若选用0~15V测量范围,分度值是___________V,读数为___________V。可见,电压表指针偏转角度相同时,电压表大测量范围的读数是小测量范围读数的___________倍。
【答案】 0.1 2.5 0.5 12.5 5
【详解】如图所示电压表,有三个接线柱(﹣、3、15)、两个测量范围(0~3V、0~15V)。
若选用0~3V的测量范围,一个大格为1V,分成10份,一个小格为0.1V,分度值是0.1V,指针偏过2V后5个小格,所以电压表示数为
若选用0~15V测量范围,一个大格为5V,分成10份,一个小格为0.5V,分度值是0.5V,指针偏过10V后5个小格,所以电压表示数为
可见,电压表指针偏转角度相同时,电压表大测量范围的读数是小测量范围读数的5倍。
【变式1】.(26-27九年级上·辽宁大连·阶段检测)小灯泡、连接如图甲所示,闭合开关,电压表的示数如图乙所示是__________V,该电压表测的是__________选填(“电源”“”或“”)两端的电压。
【答案】 1.7
【详解】由图乙可知,电压表选择0~3V的测量范围,分度值为0.1V,示数为1.7V;
由图甲可知,小灯泡、串联,电压表的两个接线柱直接并联在的两端,因此电压表测量的是两端的电压。
【变式2】.(25-26九年级上·广西柳州·期中)小灯泡、连接如图甲所示,闭合开关,电压表的示数如图乙所示是__________V,该电压表测的是__________两端的电压.
【答案】 1.7
【详解】由图乙可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,因此示数为1.7V;
由图甲可知,小灯泡、串联,闭合开关,电压表与并联,故测两端的电压。
题型四:判断电压表测量对象
【例4】.(26-27九年级上·辽宁葫芦岛·阶段检测)如图,闭合开关S,小灯泡、都发光,电压表测量的是( )
A.电源和两端的总电压 B.电源两端的电压
C.两端的电压 D.两端的电压
【答案】C
【详解】由电路图可知,灯泡与串联,电压表并联在和开关S组成的两端,闭合开关S后,开关相当于导线,电压表实际并联在两端,测量的是两端的电压。故选C。
【变式1】.(26-27九年级上·甘肃天水·阶段检测)如图所示的电路中,闭合开关S后,电压表V1的示数为4.5V,电压表V2的示数为2V,下列说法中错误的是( )
A.灯L1和L2串联 B.灯L2两端电压为2V
C.电源电压为2.5V D.灯L1灯丝烧断后,灯L2不会发光
【答案】C
【详解】ABC.由电路图可知电流路径只有一条,灯L1和L2串联,电压表V2测灯L2两端电压,示数为2V,故L2两端为2V,电压表V1测电源电压,示数为4.5V,故电源电压为4.5V,故AB正确,C错误;
D.串联电路只有一条电流路径,灯L1灯丝烧断后电路断路,无电流通过灯L2,故灯L2不会发光,故D正确。
本题选错误的,故选C。
【变式2】.(2026九年级上·全国·专题练习)在如图1所示的电路中,V1、V2都是有0~3V和0~15V两个量程的电压表。当闭合开关后,电压表V2量程及指针偏转情况如图2所示。下列说法正确的是( )
A.电压表V2测L2两端电压,读数5.4V B.电压表V2测L1两端电压,读数1.4V
C.电压表V2测L1和电源电压,读数7V D.电压表V2测L2两端电压,读数1.4V
【答案】D
【详解】由图知,电路为L1、L2组成的串联电路,电压表V1测电源电压,V2测L2两端电压;由图2可知,V2选用0~3V量程,分度值0.1V,读数为 1.4V,故D正确,ABC错误。
故选D。
题型五:电路中电表的判断
【例5】.(26-27九年级上·天津和平·阶段检测)如图所示电路中,①、②、③是三个电表(电流表或电压表),L1、L2规格不同,各元件均完好无损。若要使闭合开关后,流过L1、L2的电流相等,则______是电流表;若要使闭合开关后,L1、L2并联,则______是电流表。
【答案】 ② ①、③
【详解】两个灯泡规格不同,只有串联时,串联电路电流处处相等,才能让流过两灯的电流相同。此时电流只有一条路径,即从电源正极出发,依次经过开关、L2、电表②、L1,回到电源负极,因此只有②是相当于导线的电流表;如果①或③是电流表,会把其中一个灯泡短路,无法实现两灯串联等流,所以①、③为相当于开路的电压表。
并联要求电流有两条独立路径,分别通过两个灯泡。 路径1:电源正极、开关、电表③、L1、电源负极; 路径2:电源正极、开关、L2、电表①、电源负极。 此时①、③相当于导线,是电流表;电表②相当于开路的电压表,避免电源被短路,让两个灯泡两端都直接接在电源两端,实现并联。
【变式1】.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图所示电路中,①、②、③是三个电表(电流表或电压表),L1、L2规格不同,各元件均完好无损。该电路中不允许出现的情况是①、②和③均为____________表;若要使闭合开关后,流过L1、L2的电流相等,则____________是电流表;若要使闭合开关后,L1、L2并联,则____________是电流表。
【答案】 电流 ② ①③
【详解】由电流表相当于导线可知,三表均为电流表时会造成电源短路,该情况不允许;因两灯规格不同,并联时电流不等,故要电流相等需两灯串联,由串联电路电流路径可知,②为电流表,①、③为电压表;要使两灯并联,需两灯两端分别接电源两极,由并联电路电流路径可知,①、③为电流表,②为电压表。
【变式2】.(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)将电流表和电压表接入如图所示电路的“”中,闭合开关S后,灯泡、均发光,则电压表应该接入电路____________(选填“甲”或“乙”)处。
【答案】甲
【详解】乙处电表串联在干路,若为电压表则电路断路,两灯均不发光,故乙为电流表。甲处电表与并联,为电压表时、并联均有电流通过,符合两灯发光的要求,故电压表接入甲处。
题型六:含电压表的电路图
【例6】.(26-27九年级上·山东烟台·期中)根据实物图,在虚线框中画出对应的电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,电流从电源正极出发,先经过总开关、电流表后分为两条支路,第一条支路仅经过灯泡;第二条支路经过开关、灯泡; 两条支路的电流汇合后回到电源负极, 最后将电压表并联在灯泡的两端。
【变式1】.(25-26九年级上·山东聊城·阶段检测)根据实物图在方框内画出相应电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,灯泡与并联,电压表测两端电压,电流表测所在支路电流,开关在支路上,在干路上。
【变式2】.(24-25九年级上·四川成都·期中)根据图1实物图,在图2虚线框内画出电路图。
【答案】
【详解】观察实物图可知,电流从电源正极流出后,经过干路开关分为两条支路;支路一经过L1,直接回到电源负极;支路二经过电流表A、L2回到电源负极;电压表并联在L1两端。
题型七:串联电路电压的规律
【例7】.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图甲所示,当开关S闭合时,两个电压表的指针偏转角度相同,指针位置如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.灯L1和L2并联 B.电源电压为2V
C.灯L1两端的电压为8V D.电压表V2测灯L1两端的电压
【答案】C
【详解】A.由图,当开关S闭合时,电流只有一条路径,灯L1和L2串联,故A错误;
BCD.V1测电源电压,V2测L2两端的电压,串联电路总电压大于部分电路电压,故V1选0~15V量程,读数为10V,即电源电压为10V。
V2选0~3V量程,读数为2V,即L2两端电压为2V。由串联电路电压规律得L1两端电压
故BD错误,C正确。
故选C。
【变式1】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图甲所示,闭合开关后两只电压表和的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯两端电压为2.4V B.灯两端电压为9.6V
C.若灯丝烧断,电压表示数变小 D.若灯发生短路,电压表示数等于12V
【答案】D
【详解】由电路图可知,灯与串联,电压表测电源电压,电压表测灯两端电压。
AB.因串联电路总电压等于各分电压之和,则。两表指针偏转角度相同,说明选用量程,选用量程。由图乙可知,。灯两端电压
故AB错误;
C.若灯丝烧断,电路断路,电压表串联在电路中测电源电压,示数由变为,示数变大,故C错误;
D.若灯发生短路,电路为的简单电路,电压表仍测电源电压,示数等于,故D正确。
故选D。
【变式2】.(26-27九年级上·重庆渝中·阶段检测)在如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,的示数为6 V,的示数为8 V;当开关S闭合时,的示数为12 V,的示数为4 V。则下列说法正确的是( )
A.电源的电压为14 V
B.当开关S闭合时,与串联,两端的电压为8 V
C.开关S断开时,、、两端的电压各为6 V、4 V、2 V
D.当开关S闭合时,只将电压表换成电流表,电压表的示数为12 V
【答案】D
【详解】AB.S闭合时,被短路,与串联,电压表测电源电压,则电源电压,此时电压表测两端电压,即,故AB错误;
C.S断开时,、、串联,测、总电压,测、总电压
则两端电压
两端电压
两端电压,故C错误;
D.S闭合时,被短路,测两端电压,将换成电流表后,被短路,电路中只有,测电源电压,示数为,故D正确。
故选 D。
题型八:并联电路电压的规律
【例8】.(26-27九年级上·辽宁盘锦·阶段检测)如图所示电路,已知A1的示数是0.8A,A2的示数是1A,灯L1的电流是______A,灯L1和灯L2两端的电压之比是______。
【答案】 0.2 1︰1
【详解】由电路图可知,L1与L2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测L2支路的电流。由并联电路电流的特点可知,通过灯L1的电流为
因并联电路中各支路两端电压相等,故灯L1和L2两端的电压之比为1︰1。
【变式1】.(25-26九年级上·甘肃天水·期中)在图甲所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5 V,V2的示数应为___________,的示数应为___________。在图乙所示的电路中,闭合开关后电压表V1测的是___________两端的电压,其示数为V2测的是___________两端的电压,其示数为。的示数应为___________。
【答案】 2.5 2.5 L1 L2 6.3
【详解】甲图中、并联,V1、V2分别测L1、L2两端电压,由并联电路电压规律可知,各支路电压与电源电压相等,故示数为,示数为。
乙图中、串联,并联在L1两端,测两端电压;并联在L2两端,测两端电压;V并联在电源两端,测电源电压。由串联电路电压规律得电源电压,即的示数为。
【变式2】.(25-26九年级上·陕西咸阳·期中)如图所示电路中,灯泡L1和L2是______(选填“串联”或“并联”)连接的,开关S闭合时,电流表A1和A2的示数分别是0.5A和0.3A,电压表V的示数为2.5V,则通过L1的电流是______A,L2两端的电压是______V。
【答案】 并联 0.2 2.5
【详解】由图可知,电路中电流的路径有两条,分别经过两个灯泡,故L1和L2并联;电流表A1测量干路的电流,;电流表A2测量通过灯L2的电流,则通过灯L1的电流为
电压表测电源电压,电源电压,并联电路中各支路电压都相等,都等于电源电压,则L2两端电压
题型九:电路故障分析
【例9】.(2026·山东泰安·三模)由于电路中没有灯泡,所以当电路出现故障时,我们可以通过电压表和电流表指针偏转情况来判断,若电阻R1出现开路故障,R2依然完好,则闭合开关后,关于电压表和电流表指针偏转情况,下列判断正确的是( )
A.电压表和电流表指针都不偏转
B.电压表和电流表指针都有偏转
C.电压表指针不偏转,电流表指针有偏转
D.电压表指针有偏转,电流表指针不偏转
【答案】D
【详解】与串联,电流表测电路总电流,电压表并联在两端,测电压。断开后,整个电路的通路被切断,电路中无电流,因此电流表指针不偏转;电压表仍能连通到电源两极,相当于电压表直接串联接在电源两端,测量电源电压,因此电压表指针明显偏转,故D正确,ACD错误。
故选D。
【变式1】.(2026·安徽合肥·三模)如图所示,电源电压为3 V且保持不变,闭合开关后,L1、L2都不发光在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M(电压表“3”接线柱)接电源“+”极,N(电压表“-”接线柱)依次试触A、B接线柱,发现电压表示数前后两次相等,且接近3 V。若故障是由两灯引起的,则故障可能是( )
A.L1、L2都被短路 B.L1开路且L2被短路
C.L1开路或L1被短路 D.L1和L2都开路
【答案】B
【详解】A.若、都被短路,闭合开关后,、都不发光,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将(电压表“”接线柱)接电源“”极,(电压表“-”接线柱)依次试触、接线柱,电压表都是测导线电压,示数都为,故A不符合题意;
B.若开路且被短路,闭合开关后,、都不发光,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将(电压表“”接线柱)接电源“”极,(电压表“-”接线柱)依次试触、接线柱,电压表都是串联在电路中,发现电压表示数前后两次相等,且接近,故B符合题意;
C.若开路,闭合开关后,、都不发光,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将(电压表“”接线柱)接电源“”极,(电压表“-”接线柱)依次试触、接线柱,电压表都是串联在电路中,发现电压表示数前后两次相等,且接近;若被短路,不发光,发光,故C不符合题意;
D.若和都开路,闭合开关后,、都不发光,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将(电压表“”接线柱)接电源“”极,(电压表“-”接线柱)试触接线柱,由于开路,电压表示数为,故D不符合题意。
故选B。
【变式2】.(2026·山东青岛·一模)探究小组用电压表测量两个规格相同的灯泡两端的电压,连接电路如图所示。闭合开关发现两灯都不发光,检测后发现只有一灯有故障。下列分析正确的是( )
A.电压表测量的是L1两端的电压 B.如果电压表没有示数,灯L1断路
C.如果电压表有示数,灯L1短路 D.如果电压表有示数,灯L2短路
【答案】B
【详解】A.由图可知,与串联,电压表并联在两端,测量的电压,故A错误;
B.若断路,整个电路断开,电压表无法连通到电源正极,因此电压表没有示数,故B正确;
C.若短路,电路为通路,完好的会发光,故C错误;
D.若短路,电路为通路,完好的会发光;且短路时电压表测量短路的电压,示数为0,故D错误。
故选B。
题型十:串并联电路电压的规律探究实验
【例10】.(2026九年级上·全国·专题练习)如图甲是小明探究串联电路的电压规律的实验电路图。
(1)实验时,为了使结论更具有普遍性,选择灯和灯的规格应______(选填“相同”或“不同”)。
(2)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A、B两点,B、C两点及A、C两点之间,测得的数据分别是,,,小明检查发现只有灯和灯中的一盏出现故障,则故障可能是______。
(3)处理好故障后,小明把电压表接在B、C之间重新测量,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来小明应该断开开关,____________。
(4)更换灯的规格进行多次实验,记录数据如下表所示,根据表中数据可以得出结论:串联电路两端的电压等于______(用文字表述)。
序号
两端电压
两端电压
电源电压
1
1.9
1.1
3.0
2
1.5
1.5
3.0
3
0.8
2.2
3.0
(5)另一同学对照图甲的实验设计后认为,用一个电压表分别测量两端的电压和两端的电压时,需要对电路进行拆接,为了不反复拆接电压表,他加了一个电压表并设计了如图丙所示的电路,他的思路是闭合开关S和,电压表V测两端的电压;闭合开关S和,电压表V测两端的电压;电压表测量电源两端电压。这种设计思路是______的,原因是____________。
【答案】(1)不同
(2)断路
(3)将电压表换接0~3V的测量范围
(4)各部分用电器两端电压之和
(5) 错误 电压表V的正负接线柱其中有一次接反了
【详解】(1)如果选用规格相同的灯泡进行实验,得到的结论具有偶然性,选择规格不同的灯泡多次实验,才能让串联电路电压规律的结论更具普遍性。
(2)闭合开关后,串联电路中两灯都不发光,说明电路中可能有断路故障;测得,说明此时电压表与电源两极没有接通,即B、C两点之外存在断路;测得,说明电源正常;测得,说明此时电压表与电源两极接通,则与电压表并联的部分存在断路故障,即A、B两点之间的断路。
(3)图乙中电压表当前接的是大量程,指针偏转角度很小,待测的BC间电压不超过3V,换用分度值更小的小量程测量,能让实验结果更准确。
(4)分析表格数据,每组数据都满足,因此可得出串联电路的总电压(电源电压)等于串联的各用电器两端的电压之和。
(5)闭合开关S和,电压表V测两端的电压,电压表下负上正;闭合开关S和,电压表V测两端的电压,电压表下正上负。两次中必有一次正负接线柱接反了,所以这种设计思路是错误的。
【变式1】.(26-27九年级上·辽宁沈阳·阶段检测)下面是“探究串并联电路的电流、电压特点”的实验。
(1)小明实验小组用如图甲所示的电路来探究并联电路电流、电压关系,其实验思路如下:接好电路后,把电流表分别接入到A、B、C三处。实验中应该选择规格___________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)根据实验过程回答下列问题:
①在测量A处的电流实验时,小明同学正确接好电路,闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,原因是___________。
②小明同学在“探究电路中电流特点”的实验时,把电流表分别接入到甲图电路中的A、B、C处,测出它们的电流,测量完成后,记录了如表所示的数据;通过对下面数据的分析,可以得出的结论是(用公式表示):___________。
次数
A点电流
B点电流
C点电流
第一次
0.18A
0.20A
0.36A
第二次
0.10A
0.12A
0.22A
第三次
0.26A
0.30A
0.56A
(3)接下来小明实验小组又探究了串联电路中电压的关系
①小明根据图丙连接好电路,闭合开关,测出L1两端电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,他认为只需将与A点相连的导线改接到C点即可,小聪的方法___________(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,这是因为_____________________;
②多次测出AB、BC、AC间的电压,分析实验数据得出结论:串联电路中电源两端的电压等于各个用电器两端电压___________。
【答案】(1)不同
(2) 电流表未调零
(3) 不能 只将与 A 点相连的导线改接到 C 点,会导致电压表的正负接线柱接反,指针会反向偏转,甚至损坏电表 之和
【详解】(1)在探究物理规律的实验中,为了避免实验结论的偶然性,得出具有普遍性的规律,通常需要使用规格不同的器材进行多次实验。如果选择规格相同的小灯泡,可能会得出各支路电流相等的特殊结论,从而掩盖普遍规律。因此,实验中应该选择规格不同的小灯泡。
(2)如图乙,闭合开关前,电流表的指针指在零刻度线的右侧,说明在使用前电流表没有调零;
由表可知,三次实验都有干路电流等于各支路电流之和,由此可以归纳出结论,在并联电路中,干路的电流等于各支路电流之和,即 。
(3)由图丙可知,只将与 A 点相连的导线改接到 C 点。会导致电压表的正负接线柱接反,指针会反向偏转,甚至损坏电表。因此,小聪的方法不能测出两端的电压;
在串联电路中,电源两端的总电压等于各个用电器两端电压之和。
【变式2】.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)小聪在做“探究串联电路的电压特点”的实验,他按照如图甲所示电路图进行实验,为了测量电压,他按照实验操作规范将一个电压表先后并联在ab、bc、ac两端。
实验次数
Uab/V
Ubc/V
Uac/V
第一次
15
3
6
第二次
1.5
1.5
3
第三次
2
4
6
(1)连接电路时,开关应处于______状态;如表是实验中的部分数据,其中明显错误的数据是______,造成错误的原因是________。
(2)修正问题后,松松为了防止偶然因素带来的影响,决定采用以下两种方案,进行多次实验:
方案一:改变电源电压;方案二:改变小灯泡的规格;
如果还是上表中正确数据,分析表中的数据可知,与第一次实验对比,第二次实验是采用方案_________(选填“一”或“二”)进行的。由表中的数据可知,串联电路两端的电压等于________________________。
(3)松松对照图甲的实验设计后认为:用一个电压表分别测ab以及bc之间的电压时,需要将电压表进行改接,为了不反复拆接电压表,优化实验过程。于是,他设计了图乙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和S1,电压表测L1的电压,只闭合开关S和S2,电压表就可以测L2的电压。请评价该方案是否可行?(如可行说明优点,如不可行,说明理由)
(4)松松继续探究并联电压规律时,开关闭合前表盘如图丙,就直接继续实验,请你分析此情况____________(选填“能”或“不能”)影响得出实验结论。
【答案】(1) 断开 15V 选择0~3V量程测量,选0~15V读数
(2) 一 串联电路中各部分电路两端电压之和
(3)不可行,测量L2的电压时,正负接线柱会接反,电压表指针会反偏,无法读数
(4)不能
【详解】(1)连接电路时,开关处于断开状态,可防止电路短路或元件损坏。
由表中数据可知,第一次实验中,ab两端的电压为15V,ac两端的电压为6V,则灯泡L1的电压大于电源电压,不符合实际,故错误的数据是15V,造成错误的原因是电压表选择0~3V量程测量,按0~15V读数。
(2)对比第一次和第二次数据,两次电源电压不相等 ,说明是通过改变电源电压实现的,故采用方案一。
由表中的数据可知,
则串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和。
(3)这种设计思路是错误的,当只闭合开关S和S1,电压表测L1的电压,则电压表连接正确;当只闭合开关S和S2时,电压表的正、负接线柱接反了,无法测量L2的电压。
(4)图丙中电压表没有调零,测量时电压表示数会偏大,探究并联电压规律时,各支路的电压和电源电压的测量值都包含相同的误差,则各支路的电压等于电源电压,因此不能影响得出实验结论。
题型十一:串并联电路综合计算
【例11】.(26-27九年级上·上海·阶段检测)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表的指针所指的位置如图乙所示。若先将图甲中的电压表及开关S2拆下,并在开关S2原来所在位置接入电压表,更换合适的量程后,闭合开关S1,电压表的指针所指的位置仍如图乙所示,此时电流表的示数如图丙所示。用电压表替换开关S2后,求:
(1)通过灯泡L2的电流I2;
(2)电源电压U;
(3)灯泡L1两端的电压U1。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)用电压表替换开关后,闭合,与串联,电流表测电路中的电流。电流表选用量程,该量程分度值为,指针示数为,电流表示数。串联电路中电流处处相等,得
(2)闭合、时,被短路,原电压表测电源电压。因电源电压大于两端电压,且两次电压表指针位置相同,故测电源电压时电压表选用量程,分度值,对应图乙指针示数为,即电源电压
(3)用电压表替换开关后,电压表测两端电压,选用量程。分度值,对应图乙指针示数为,得两端电压
由串联电路电压规律得
【变式1】.(25-26九年级上·福建龙岩·期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S2,断开开关S1,电流表A1的示数为0.6A;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1A。
(1)求通过灯L2的电流。
(2)若将灯L1和L2改接为图乙所示的电路,闭合开关S,电压表V1、V2的示数分别为3.4V和1.2V,求灯L2两端的电压。
【答案】(1)0.4A (2)2.2V
【详解】(1)闭合开关,断开开关时,电路为的简单电路,电流表测量通过的电流,因此可得
闭合开关和后,与并联,电流表测量干路总电流,因此干路总电流
根据并联电路的电流规律:并联电路干路电流等于各支路电流之和,可得通过的电流
(2)闭合开关后,与串联,电压表测量电源总电压,电压表测量两端电压,因此可得
总电压,两端电压
根据串联电路的电压规律:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,可得两端电压
【变式2】(25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期中)如图,电路中电源电压为6V,只闭合开关,电流表的示数为0.2A,求:
(1)只闭合开关,通过的电流;(请说明理由)
(2)只闭合开关,电压表的示数为3.6V时,两端的电压;
(3)闭合开关、、S,电流表的示数为0.5A时,通过的电流及电压表的示数。
【答案】(1)0A,只闭合开关S1时,只有L3接入电路,没有电流通过L2,所以通过灯L2的电流为0A
(2)
(3);
【详解】(1)只闭合开关时,只有L3接入电路,电流路径为电源正极→→→电流表→电源负极,所在支路断路,所在通路没有接入电路,没有电流流过,因此通过的电流为0A。
(2)只闭合开关时,和串联,电压表测量两端的电压,即。根据串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,可得两端电压
(3)闭合、、时,短路,和并联,电流表测干路总电流,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,因此电压表示数等于电源电压,为6V;
只闭合时电路只有接入,电流为0.2A,说明通过的电流为0.2A;并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此通过的电流
一、单选题
1.(26-27九年级上·四川成都·阶段检测)下列数据中最接近生活实际的是( )
A.人体安全电压为360V
B.实验用的小灯泡的电流约为5A
C.教室里一台空调的电流大约为0.6A
D.笔记本电脑电池电压约为20V
【答案】D
【详解】A.人体安全电压为不高于36V,360V远大于该值,故A不符合题意;
B.实验用的小灯泡的电流约为0.25A,故B不符合题意;
C.教室里一台空调的电流大约为5A,远大于0.6A,故C不符合题意;
D.笔记本电脑电池电压约为11V~24V,20V在该范围内,符合实际,故D符合题意。
故选D。
2.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)类比法在电路学习中有重要作用,电路与水路有许多相似之处,下列说法不正确的是( )
A.干电池提供电压与水泵维持水压相似
B.电路中的开关与水路中阀门相似
C.灯泡的作用与水轮机作用相似
D.电路中的电压与水路中的水流相似
【答案】D
【详解】A.干电池作为电源提供电压,水泵维持水压,两者作用相似,故A正确;
B.开关控制电路通断,阀门控制水路通断,两者作用相似,故B正确;
C.灯泡作为用电器消耗电能,水轮机利用水流做功,两者作用相似,故C正确;
D.电压是形成电流的原因,水压是形成水流的原因,故电路中的电压与水路中的水压相似,电路中的电流与水路中的水流相似,故D错误。
本题选择不正确的,故选D。
3.(26-27九年级上·山东日照·阶段检测)如图所示,在“○”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流、电压,为使与串联,以下电表的选用正确的是( )
A.a为电流表,b为电压表,c为电流表 B.a为电压表,b为电流表,c为电压表
C.a为电流表,b为电流表,c为电压表 D.a为电压表,b为电压表,c为电流表
【答案】D
【详解】要使与串联,电路中电流只有一条路径,需依次经过和;与并联,故为电压表;若为电流表相当于导线,会被短路,故必须为电压表;若为电压表相当于断路,电路不通,故必须为电流表。综上可知,、为电压表,为电流表。
故选D。
4.(26-27九年级上·北京·阶段检测)如图所示电路,下列说法错误的是( )
A.只闭合时,只有灯发光 B.只闭合时,灯、、串联
C.只闭合、时,只有灯、并联 D.三个开关都闭合时,只有灯、并联
【答案】D
【详解】A.只闭合时,电流从电源正极流出,经过灯、开关、电流表回到电源负极,灯、所在支路断路,只有灯发光,故A正确;
B.只闭合时,电流从电源正极流出,依次经过灯、、开关、灯,回到电源负极,则三灯串联,故B正确;
C.只闭合、时,电流从电源正极流出分为两支,一支经灯、开关、电流表回到电源负极;另一支经开关、灯、电流表回到电源负极;灯断路,则灯、并联,故C正确;
D.三个开关都闭合时,电流从电源正极流出分为三支,分别经灯,开关;经开关、灯;经开关、开关、灯、开关;三条支路会合后,经过电流表回到电源负极,则灯、、并联,故D错误。
本题选择错误的,故选D。
5.(26-27九年级上·天津·阶段检测)如图所示,电源为2节新干电池,闭合开关S后,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.2A,下列说法正确的是( )
A.通过小灯泡的电流为 B.通过小灯泡的电流为
C.小灯泡两端的电压为 D.小灯泡两端的电压为
【答案】A
【详解】AB.由电路图可知小灯泡L1与L2串联,电流表测电路的电流,根据串联电路中电流规律可得,通过小灯泡L1与L2的电流相等为0.2A,故A正确,B错误;
CD.电压表测小灯泡L1的电压,故小灯泡L1两端的电压为1.2V,串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和,所以小灯泡L2两端的电压,故CD错误。
故选A。
6.(26-27九年级上·重庆沙坪坝·阶段检测)如图所示的实物图中,电源电压保持不变,先闭合开关,再闭合开关,以下说法正确的是( )
A.电压表示数变小 B.电流表示数不变
C.通过电源的电流变小 D.小灯泡的亮度变亮
【答案】B
【详解】由图可知,开关S1串联在干路上,先闭合开关S1,电路是含有灯泡L1的简单电路,电流表测电路电流,电压表测电源两端电压。再闭合开关S2,此时电路为并联电路,电流表测灯泡L1所在支路电流,电压表测电源两端电压,电源电压保持不变,则电压表示数不变;根据并联电路特点可知,各支路互不影响,电流表示数不变,小灯泡L1的亮度不变。灯泡L1所在支路电流不变,根据并联电路电流规律可知,此时电路总电流变为灯泡L1所在支路电流加上灯泡L2所在支路的电流,故总电流变大,通过电源的电流变大,故B正确,ACD错误。
故选B。
7.(26-27九年级上·重庆·阶段检测)如图所示,电源两端的电压保持不变,且电压为;电压表、的示数用、表示,电流表、的示数用、表示,下列说法正确的是( )
A.若只闭合开关S,则灯泡、串联,不发光,电压表测灯泡两端的电压
B.若只断开开关,则只有灯泡、发光,电压表示数为
C.若闭合开关、、,则为通过灯泡的电流,为通过灯泡的电流
D.若闭合开关、、,则、
【答案】D
【详解】A.只闭合开关S时,电流路径为电源正极→→→→→电源负极,即、和串联,三个灯泡均发光,电压表测两端电压,故A错误;
B.只断开时,、闭合,和被导线短路不发光,只有发光,电压表测量电源两端电压,示数为6 V,故B错误;
C.闭合所有开关、和时,三个灯泡并联,测的是和所在支路的总电流,测的是和所在支路的总电流,并非只测、只测的电流,故C错误;
D.闭合所有开关后,三个灯泡并联,并联电路各支路电压等于电源电压,并联在电源两端,示数等于电源电压6 V;被所在的导线短路,示数为0 V,故D正确。
故选 D。
二、填空题
8.(26-27九年级上·山东日照·阶段检测)如图甲所示电路中,电压表测量的是___________(填“L1”或“L2”)两端的电压,电压表的示数如图乙所示,则电压表的示数为___________。
【答案】
【详解】由图甲可知,与串联,电压表并联在两端,故测量两端的电压;
由图乙可知,电压表选用量程,分度值为,因此示数为。
9.(26-27九年级上·重庆沙坪坝·阶段检测)如图所示,闭合开关后,灯泡和并联,甲、乙、丙三个电表的示数依次为1.2、0.8、1.5,则电源电压为__________V,经过的电流为__________A。
【答案】 1.5 0.4
【详解】电流表相当于导线,电压表相当于开路。由图可知,电流从电源正极流出,先经过开关,然后经过甲,则甲在干路上,所以甲是电流表;如果乙是电压表,则会被短路,此电路是L1的简单电路,不符合题意,则乙电表也是电流表,此时乙电表和串联;如果丙电表也是电流表则电源短路,所以丙电表是电压表,并联在电源两端,测量电源电压。丙是电压表,示数为1.5,因此电源电压为甲电流表测干路总电流,示数
乙电流表测的支路电流,示数
根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,因此通过的电流
10.(26-27九年级上·辽宁葫芦岛·阶段检测)通过小灯泡、的电流与其两端电压的关系如图所示。若将、并联,两端的电压为4V时,干路中的电流为______A;若将、串联在电压为8V的电源上,通过的电流为______A。
【答案】 1.2 0.5
【详解】两灯并联时,各支路两端电压相等,均为4V。由图像可知,电压为4V时,通过的电流,通过的电流,干路电流为
两灯串联时,电路中电流处处相等,总电压等于两灯两端电压之和。由图像查找可得,当电流时,两端电压,两端电压,满足,故通过的电流为。
11.(26-27九年级上·河北石家庄·阶段检测)如图所示,电源电压为6V,当开关S闭合后,灯L1和灯L2为_________(选填“串联”或“并联”),电压表测量的是_________(选填“L1”“L2”或“电源”)两端的电压,电压表示数为2V,则灯L1两端电压为________V,灯L2两端电压为________V。
【答案】 串联 L2 4 2
【详解】由电流路径唯一可知,灯L1和灯L2为串联。电压表并联在L2两端,故测量L2两端的电压。
灯L2两端电压为
由串联电路电压规律得灯L1两端电压为
12.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯、都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是,此时灯、两端的电压之比是________,通过的电流之比是________。(灯泡电阻不受温度影响)
【答案】
【详解】开关S闭合后,如果乙为电流表将会造成电源短路,如果甲为电流表,将被短路,不能工作,因此甲、乙都为电压表,此时灯、串联,电压表甲测量两端电压,电压表乙测量电源电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过灯、的电流之比是
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以灯、的电压之比
13.(26-27九年级上·黑龙江绥化·阶段检测)如图,电压表V1、V2、V3的示数分别为5V、2V、8V,电流表的示数为0.4A。则L3两端的电压为_______V,通过L1的电流是_______A。
【答案】 6 0.4
【详解】如图,三个灯泡、、是串联的,电流表测串联电路的电流。
并联在和两端,测和总电压,即
并联在两端,测的电压,即
并联在和两端,测和的总电压,即
将代入,可得
电流表的示数为0.4A, 串联电路中电流处处相等,电流表测的是整个串联电路的电流,因此通过的电流等于电流表示数0.4A。
三、作图题
14.(26-27九年级上·北京东城·阶段检测)(1)根据如图所示的电路图,连接实物图,已知通过、的电流都为0.2A左右。
(2)小艾同学在探究并联电路的电压关系时,连接的实验电路如下图所示,请你改动图中一根导线的连接位置,使两灯并联,开关控制所有用电器,开关控制灯泡,电流表A测干路电流。(在需要改动的导线上画“×”,并画出改动后的连线)
【答案】(1) (2)
【详解】(1)由图可知,电源由两节干电池串联,电压为3V,电压表选0~3V量程。通过L1、L2的电流都约为0.2A,电流表选0~0.6A量程;根据电路图连接实物电路图,从电源正极出发,把开关、灯泡L1、电流表串联起来,回到电源负极,然后把灯L2并联在灯L1与电流表的两端,最后把电压表并联在灯L2两端,据此作图。
(2)根据题意可知,两灯并联,开关S2控制灯泡L2,开关S2和灯泡L2在一条支路,L1单独一条支路。电流从L1流出后应该流回电源负极,所以图中L1左端接线柱与开关S2右端接线柱之间的导线连接错误;应改为L1左端接线柱与L2左端接线柱相连。
四、实验题
15.(26-27九年级上·辽宁葫芦岛·阶段检测)某同学探究串联电路中用电器两端电压与电源电压的关系。
(1)根据图(a)所示的电路图连接电路。闭合开关S前,发现电压表的指针位置如图(b)所示,这是因为电压表______;
(2)正确操作后,测量两端电压时,闭合开关S,发现发光,不发光,可能的原因是______(填字母);
A.灯丝断了 B.通过的电流比的小
C.被短路 D.电压表被短路
(3)排除故障,正确测量两端电压后,在测两端的电压时,为节约时间,他保持电压表接在B点的导线不动,准备把电压表接在A点的导线改接到C点。他这样做是______(填“可行”或“不行”)的,原因是______;
(4)正确连接后,他用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压。经过多次实验,将数据记录在下表中;
实验次数
A、B间电压/V
B、C间电压/V
A、C间电压/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
实验结果表明:串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端的电压______。
(5)实验中多次测量的目的是______(填字母)。
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
【答案】(1)没有调零
(2)C
(3) 不行 电压表正负接线柱接反了
(4)之和
(5)B
【详解】(1)闭合开关前电压表指针不在零刻度处,是因为电压表使用前没有调零。
(2)A.灯丝断了,整个电路断路,不会发光,故A不符合题意;
B.串联电路电流处处相等,通过两个灯的电流一样大,故B不符合题意
C.被短路,电路通路,正常发光,故C符合题意;
D.电压表与并联,电压表被短路则也被短路,则不会发光,故D不符合题意。
故选C。
(3)电压表所接的B点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,电流会从负接线柱流入、正接线柱流出,导致指针反向偏转,损坏电压表,因此这种方法不可行。
(4)由表格中数据可得,,由此可得结论:串联电路中,电源两端的总电压等于各用电器两端电压之和。
(5)本实验是探究串联电路电压规律,属于探究规律类实验,多次更换灯泡、多组测量,目的是寻找普遍规律,避免单次实验的偶然性,让结论具有普遍性。故选B。
16.(26-27九年级上·四川绵阳·阶段检测)小亮在探究“串联电路的电压规律”实验中,连接了如图甲的电路,电源为两节新干电池。
(1)闭合开关,用电压表测量L1两端的电压时,电压表示数如图乙,为了使本次测量结果更精确,接下来的步骤应该是:______(填字母);
A.断开开关,将电压表更换为小测量范围 B.断开开关,将电压表重新调零
(2)闭合开关开始实验后,两灯正常工作,一段时间后突然两灯都熄灭,电压表示数增大为电源电压,若故障只出现在两个灯上,且只有一处故障,故障可能是_____(选填“L1断路”、“L1短路”、“L2断路”或“L2短路”);
(3)用电压表分别测出的L1和L2两端电压及电源两端电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压规律是________________(用公式表示);
实验次序
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(4)小亮为了不反复拆接电压表,设计了图丙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和S1,电压表测L1两端的电压;只闭合开关S和S2,电压表就可以测L2两端的电压。请你评估一下这种设计存在的问题是:改变开关的状态,会出现某一次电压表的指针______________(选填“偏转角度太小”、“偏转角度太大”或“反向偏转”)。
【答案】(1)A (2)断路 (3) (4)反向偏转
【详解】(1)两节新干电池总电压为3V,图乙中电压表当前接的是大量程,指针偏转角度很小,说明被测电压远小于15V,为了测量更精确,应该断开开关,换用的小量程电压表测量,故选A。
(2)两灯原本正常工作,后来全部熄灭,说明电路出现断路故障(若为短路,至少有一个灯仍会发光,不符合两灯全灭的现象);电压表示数等于电源电压,说明电压表的两个接线柱能连通电源两极,因此故障是和电压表并联的L1断路,此时电压表串联在电路中,测电源电压。
(3)分析表格三组数据,每组数据都满足总电压等于两个分电压之和,因此串联电路的电压规律为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,公式表达为。
(4)只闭合S和S1时,电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出,接法正确;只闭合S和S2时,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”的接线规则,会导致电压表指针反向偏转。
五、计算题
17.(26-27九年级上·天津和平·阶段检测)在如图所示电路中,当开关闭合,和断开时,电压表的示数为9V。
(1)当闭合,断开、时,电压表的示数为6V,求灯泡和两端的电压和。
(2)当闭合、,断开时,电流表的示数为0.5A,电流表的示数为0.2A,求通过灯泡和的电流和。
【答案】(1)3V,6V
(2)0.3A,0.2A
【详解】(1)分析电路图可知,闭合、和断开时,L2单独工作,电压表测电源电压,电压表的示数为9V,则。闭合、断开、时,L1与L2串联,电压表测L2两端电压,电压表的示数为6V,则,由串联电路电压规律得,L1两端的电压为
(2)分析电路图可知,闭合、,断开时,L1与L2并联,A1测干路电流,电流表的示数为0.5A,则干路电流为0.5A;A2测L2支路电流,电流表的示数为0.2A,则通过灯泡的电流
由并联电路电流规律得,通过灯泡的电流
18.(26-27九年级上·重庆沙坪坝·阶段检测)如图甲所示电路,开关闭合后,电流表、的示数分别为1.8 A和1 A,求:
(1)2 min内通过电流表的电荷量;
(2)若经过灯的电流是灯的三倍,求经过灯的电流;
(3)如图乙,若把电流表、换成电压表、。闭合开关后,电压表、的示数分别为10 V和6 V。断开开关,将和的位置对调,其余元件位置不变,再次闭合开关,电压表__________的示数变为8 V,求电源电压__________。
【答案】(1)120 C (2)0.6 A (3) 12 V
【详解】(1)开关闭合时,、、并联,测和的总电流。时间
通过的电荷量
(2)开关闭合时,、、并联,测和的总电流,测和的总电流。
与的电流差
因,故,则
通过的电流
(3)电流表换为电压表后,闭合开关,、、串联,测和的总电压,测和的总电压。
由串联电路电压规律得
、位置对调后闭合开关,三灯仍串联,测量对象不变,示数不变;改测和的总电压,示数变为8 V,即
电源电压,将三式相加得
则
故示数变化的电压表为,电源电压为12V。
六、综合题
19.(26-27九年级·全国·暑假作业)小山在学习完电学知识后,深入钻研电路相关内容。 如图甲所示为“探究串联电路电流规律”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应______。实验中,选择两个小灯泡的规格应该是______(选填“相同”或“不相同”)的。
(2)小美、小林两位同学进行分组实验,小美同学在闭合开关前,发现电流表如图乙所示,则小美操作上的问题可能是____________;小林同学在闭合开关试触时,发现电流表如图丙所示,则小林操作上的问题可能是________。
(3)实验中,某同学发现两个串联的小灯泡,一个发光,另一个小灯泡不发光,原因可能是( )
A.通过两小灯泡的电流不相等
B.该小灯泡的灯丝断了
C.一个小灯泡短路
(4)【计算】如图所示的电路中,电源由3节干电池串联组成,电流表A的示数为0.4A,电压表V的示数为2.8V。试问:
(a)通过L2的电流是多少?
(b)L1和L2两端的电压分别是多少?
【答案】(1) 断开 不相同
(2) 电流表未调零 电流表量程选大了
(3)C
(4)0.4A,1.7V,2.8V
【分析】(1)根据电路连接的安全原则,判断连接电路时开关的状态;为使实验结论具有普遍性,选择小灯泡规格的依据。
(2)根据闭合开关前电流表指针反向偏出零刻度线的现象,分析对应的操作问题;根据试触时电流表指针偏出量程的现象,结合所选量程分析操作问题。
(3)依据串联电路电流处处相等的规律,结合电路通路、断路、短路的特点,分析串联电路中一个灯发光一个不发光的原因。
(4)首先判断电路连接方式为串联,根据串联电路电流规律求通过的电流;先计算3节干电池串联的总电源电压,再根据电压表测量的对象,结合串联电路电压规律分别计算两灯两端的电压。
【详解】(1)为保护电路,连接电路时开关要断开,检查电路连接无误后再闭合开关。
实验时应使用不同规格的灯泡进行多次实验,目的是避免实验结论的偶然性和特殊性,使得到的结论更具有普遍性。
(2)在闭合开关前,发现电流表指针指在零刻度线左侧,说明在使用前没有对电流表调零,故小美操作上的问题可能是没有调节调零旋钮调整指针使其对准零刻度线。
试触时发现电流表指针偏转角度过小,说明电流表所选量程较大,则小林操作上的问题可能是电流表选择的量程较大。
(3)A.串联电路中电流处处相等,故通过两个小灯泡的电流相等,故A不符合题意;
B.若该小灯泡的灯丝断了,根据串联电路的特点可知,电路处于断路状态,两个小灯泡都不发光,故B不符合题意;
C.若不发光的小灯泡短路了,则另一个小灯泡可以发光,故C符合题意。
故选C。
(4)(a)由图分析可知,L1和L2串联,根据串联电路中电流处处相等可知,通过小灯泡L2的电流为0.4A。
(b)电源由3节干电池串联组成,则电源电压
电压表测量的是L2两端的电压,故L2两端的电压为2.8V,根据串联电路的电压特点可知,L1两端的电压
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