内容正文:
第3节 电压及其测量 (第1课时)
目 录
A组 巩固过关
知识点1:电压表的使用方法
知识点2:判断电压表测量的对象
知识点3:串联电路中的电压规律
知识点4:并联电路中的电压规律
知识点5:电流表、电压表在判断电路故障中的应用
B组 能力进阶
C组 思维拔高
电压表的使用方法知识点1
1.用电压表测电路中的电压,一名同学接入电路的是“0~3V”这个量程,而另一名同学却按照“0~15V”的量程读成了6.5V,那么实际测量的电压应该是( )
A.1.3V B.3.5V C.6.5V D.13V
【答案】A
【解答】解:使用“0~3V”量程,每大格表示1V,每小格表示0.1V;使用“0~15V”量程,每个大格表示5V,每小格表示0.5V。同一刻度线,大量程是小量程的5倍;按照“0~15V”的量程读成了6.5V,那么实际测量的电压应该是,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析正确的是( )
A.此时灯泡L1与L2串联
B.电流表测量通过灯泡L1的电流
C.断开S1,电压表示数不变
D.电压表应选用0~3V的测量范围
【答案】D
【解答】解:AB、由图知,闭合开关S1、S2,两灯并联,电流表串联在灯L2的支路上,则电流表测量通过L2的电流,故AB错误;
C、因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,只断开开关S1时,灯L1不能发光,电压表示数变为0,灯L2仍正常发光,故C错误;
D、两灯并联,电压表测量的是电源电压,电压表应选用0~3V的测量范围,故D正确。
故选:D。
判断电压表测量的对象知识点2
3.如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.电流表A1测的是灯L1的电流
B.电流表A2测的是总电流
C.电压表可以测电源两端的电压
D.取下L1时,L2不能正常发光
【答案】C
【解答】解:AB.由电路图可知,L1、L2是并联的,A1在干路,则A1测的是干路电流,A2在L2所在的支路,则A2测的是L2所在的支路电流,故AB错误;
C.L1、L2是并联的,所以电压表测的既是电源电压也是L1或L2的电压,故C正确;
D.L1、L2是并联的,互不影响,如果取下L1,L2是可以正常发光的,故D错误。
故选:C。
4.下列电路中,闭合开关S,能用电压表测量灯泡L2两端电压的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:A.闭合开关S,电压表串联在电路中,无法测量灯泡L2两端电压,故A不正确;
BD.闭合开关S,L1、L2串联,电压表并联在L1两端,测量灯泡L1两端电压,故BD不正确;
C.闭合开关S,L1、L2串联,电压表并联在L2两端,电压表测量灯泡L2两端电压,故C正确。
故选:C。
串联电路中的电压规律知识点3
5.如图所示,暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关两灯均发光,下列现象可以判断两灯一定串联的是( )
A.L1和L2两端的电压不相同
B.流过L1和L2的电流相同
C.L1和L2发光的亮度相同
D.断开开关,L1、L2都不发光
【答案】A
【解答】解:A.因为并联电路中各支路两端电压相等,所以若L1和L2两端的电压不相同,则两灯可能是串联,不可能并联,故A正确;
B.串联电路的电流处处相等,通过L1和L2的电流相同;若两灯并联,且两灯的规格相同时,通过两灯的电流也相等,所以通过两灯的电流相等,两灯可能串联也可能并联,故B错误;
C.L1和L2发光的亮度相同,如果两个灯泡规格相同,并联在电路中,两个灯泡两端的电压相等,两个灯泡亮度相同,故C错误;
D.若两灯并联,开关在干路上,断开开关,L1、L2都不发光,若两灯串联,断开开关,L1、L2都不发光,所以断开开关,L1、L2都不发光,两灯可能串联也可能并联,故D错误。
故选:A。
6.如图所示的电路中,电源电压恒为4.5V,R1、R2是定值电阻,当开关S闭合时,电压表V2的示数为1.5V,则正确的是( )
A.R1两端的电压为3V
B.R2两端的电压为3V
C.电压表V1测R1两端的电压
D.电压表V2测R1两端的电压
【答案】A
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量R2两端的电压,
当开关S闭合时,电压表V2的示数为1.5V,即R2两端的电压U2=1.5V,
电源电压恒为4.5V,由串联电路的电压特点可知,R1两端的电压为U1=U﹣U2=4.5V﹣1.5V=3V,故A正确、BCD错误。
故选:A。
并联电路中的电压规律知识点4
7.对于如图所示的电路,下列说法不正确的是( )
A.只闭合S2、S3,电阻R1、R2两端电压相等
B.只闭合S1,通过电阻R1、R2的电流相等
C.只闭合S1、S2,电阻R1、R2并联
D.同时闭合S1、S3,会造成电源短路
【答案】C
【解答】解:A.由图知,只闭合S2、S3,电阻R1、R2并联,根据并联电路的电压规律知,两电阻两端电压相等,故A正确;
B.由图知,只闭合S1,电阻R1、R2串联,根据串联电路的电流规律知,通过两电阻的电流相等,故B正确;
C.由图知,只闭合S1、S2,电阻R2被短路,电路为R1的简单电路,故C错误;
D.由图知,同时闭合S1、S3,电源两极被导线直接相连,所以电路会形成电源短路,故D正确。
故选:C。
8.长短、粗细都相同的铜导线和镍铬合金线,将它们串联在电路中,通过它们的电流分别为I1和I2;将它们并联在电路中,铜导线和镍铬合金线两端的电压分别为U1和U2。则( )
A.I1>I2 B.I1<I2 C.U1=U2 D.U1>U2
【答案】C
【解答】解:AB、串联电路电流处处相等,铜导线和镍铬合金线串联在电路中,通过它们的电流相等,即I1=I2,故AB错误;
CD、将它们并联在电路中,铜导线和镍铬合金线两端的电压分别为U1和U2,并联电路各支路两端电压与电源电压相等,则U1=U2,故C正确、D错误。
故选:C。
电流表、电压表在判断电路故障中的应用知识点5
9.在如图所示的电路中,当开关闭合时,灯L1、L2均不亮,为了查找电路的故障,某同学用一根完好的导线,一端固定在电源的正极,另一端依次接触A、B、C、D四个接线柱,发现只有与D接触时小灯泡L2才发光,若电路只有一处断路,位置可能是( )
A.导线① B.灯泡L1 C.导线② D.开关
【答案】B
【解答】解:根据实物图可知,两个灯泡串联接入电路中,当开关闭合时,灯L1、L2均不亮,这说明电路出现了断路故障;
某同学用一根完好的导线,一端固定在电源的正极,另一端依次接触A、B、C、D四个接线柱,发现只有与D接触时小灯泡L2才发光,这说明接触A、B、C时,电路仍然是断开的,接触D时电路是闭合的,所以断路出现在CD之间,即灯泡L1断路。
故选:B。
10.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,两电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R断路 D.电阻R短路
【答案】A
【解答】解:A、如果灯L发生了短路,电流表示数变大,同时电压表相当于测量电源电压,故示数也变大,故A符合题意;
B、如果灯L发生了断路,电流表、电压表示数都变为零,故B不符合题意;
C、如果R出现断路,电流表示数变为零,电压表测量电源电压,有示数,示数变大,故C不符合题意;
D、如果R出现短路,电压表示数为0,电流表有示数,示数变大,故D不符合题意。
故选:A。
11.到某同学做“用电压表测电压”实验时,发现电压表指针偏转如图所示,出现该现象的原因是( )
A.量程选小了 B.正、负接线柱接反了
C.电压表串联在电路中 D.以上情况都有可能
【答案】A
【解答】解:由图可知,电压表指针偏转到最大刻度的右方,说明所测电压已经超出电压表的量程,即量程选小了。
故选:A。
12.如图所示的各电路图中,电流表和电压表的使用均正确的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:A、电压表连接正确,电流是从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出的,电流表接法错误,故A错误;
B、电压表和电流表都符合接线原则,故B正确;
C、电压表串联,电流表并联,连接错误,故C错误;
D、电流表连接正确,电压表串联接入电路,连接错误,故D错误。
故选:B。
13.如图所示为一个待完善的电路,现有一个电流表、一个电压表、一根导线,若将这些元件接入a、b、c三个框中,能够实现两个灯泡并联,电压表测电源电压,a、b、c中依次放置元件正确的是( )
A.电压表;电流表;导线 B.电压表:导线;电流表
C.导线;电压表;电流表 D.导线,电流表;电压表
【答案】C
【解答】解:两个灯泡并联,则每个灯泡在各自所在支路上。
AB.由图,若a处为电压表,b、c处无论是电流表还是导线,右侧灯泡均被短路,不能实现两个灯泡并联,故AB错误;
C.若a处为导线、b处为电压表,c处为电流表,此时两个灯泡并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流,故C正确;
D.若a处为导线,b处为电流表,则电源短路。故D错误。
故选:C。
14.如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A.小灯泡L1和L2串联
B.电流表和电压表测量的是L1的电流和电压
C.若只断开S1,小灯泡L1熄灭,L2正常发光
D.若电压表突然发生断路,则灯L1会熄灭
【答案】C
【解答】解:如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表和电压表均有示数。则:
A.小灯泡L1和L2并联,故A错误;
B.电流表和电压表测量的是L2的电流和电压,故B错误;
C.若只断开S1,小灯泡L1熄灭,L2正常发光,因为是并联,互不影响,故C正确;
D.电压表与灯L1并联,若电压表突然发生断路,则灯L1不会熄灭,故D错误;
故选:C。
15.如图所示,闭合开关后,电流表的示数为0.46A,电压表V1的示数为4.5V,电压表V2的示数为1.5V。则下列有关的说法中正确的是( )
A.两灯并联,电流表A测灯L2支路的电流
B.两灯串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯L1的电压
C.灯L2两端的电压为1.5V,灯L1两端的电压为3V
D.通过灯L1的电流小于通过灯L2的电流,通过灯L2的电流为0.46A
【答案】C
【解答】解:AD.由图可知,两灯泡串联,闭合开关后,电流表的示数为0.46A,串联电路中电流处处相等,则通过L1的电流等于通过L2的电流,通过L1、L2的电流都是0.46A,故AD错误;
BC.由图可知,电压表V2与L2并联,所以测的是L2两端的电压,已知电压表V2的示数为1.5V,则L2两端电压U2=1.5V;电压表V1与电源电压并联,所以L1测的是电源电压,已知电压表V1的示数为4.5V,则U=4.5V,根据串联电路中总电压等于各用电器电压之和,则L1两端电压为:U1=U﹣U2=4.5V﹣1.5=3V,故C正确,B错误。
故选:C。
16.在如图甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作,两只电压表指针均为如图乙所示,则电阻R1、R2两端电压分别是( )
A.6V 7.5V B.7.5V 1.5V
C.1.5V 7.5V D.6V 1.5V
【答案】D
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S后,电阻R1与R2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测电阻R2两端的电压,
由串联电路的电压规律可知,电压表V2示数应大于电压表V1示数,而两电压表的指针位置相同,则电压表V2的量程是0~15V,分度值是0.5V,其示数为7.5V,即电源电压U=7.5V;
电压表V1的量程是0~3V,分度值是0.1V,其示数为1.5V,即R2两端的电压U2=1.5V;
则电阻R1两端的电压:U1=U﹣U2=7.5V﹣1.5V=6V。
故选:D。
17.如图所示,电源电压是5V并保持不变,开关S闭合后电压表的示数为3V,则( )
A.L1两端的电压为5V B.L2两端的电压为2V
C.L2两端的电压为3V D.L1两端的电压为3V
【答案】C
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端电压,
电压表示数是3V,则L2两端电压U2=3V,故B错误、C正确;
根据串联电路的电压特点可知,灯L1两端电压:U1=U﹣U2=5V﹣3V=2V,故AD错误;
故选:C。
18.某小组在“探究并联电路中电压的特点”实验中。
(1)如图甲,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来;
(2)连接电路时,开关处于_______ 状态;
(3)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为________ V;
(4)测得灯泡L1两端电压后,再测得灯泡L2两端电压和A、B两端电压,记录数据。接下来换用不同规格灯泡多测实验,其目的是__________________ ;
(5)评估交流环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是________________ 。某组同学测量过程中,突然灯L2灯丝断了,则L1的亮度将_______ 。
【答案】(1)如图所示:
;
(2)断开;
(3)2.8;
(4)多次测量,以得到普遍的规律;
(5)电压表正、负接线柱接反;不变。
【解答】解:(1)由图甲电路图可知,L1、L2并联,电压表测L1两端电压。可以根据电流路径法连接实物电路,电流从电源正极出发,先分为两条路径,分别经过L1、L2,之后汇合,再经过开关,回到电源负极;最后将电压表并联在L1两端,因电源为2节干电池,电源电压约为3V,所以电压表选择0~3V量程,注意电流从“3”接线柱流入、从“﹣”接线柱流出。如图所示:
。
(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)由图乙可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.8V。
(4)探究并联电路中电压的特点,多次实验的目的是多次测量,以得到普遍的规律。
(5)闭合开关,电压表指针反向偏转,说明电流从“﹣”接线柱流入、从“+”接线柱流出,原因是电压表正、负接线柱接反;
测量过程中,突然灯L2灯丝断了,因并联电路中各支路互不影响,所以L1的亮度不变。故答案为:(1)如图所示:
;
(2)断开;
(3)2.8;
(4)多次测量,以得到普遍的规律;
(5)电压表正、负接线柱接反;不变。
19.小明同学在探究“串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)闭合开关前检查实验器材时,小明发现电压表指针如图乙所示,原因是 ;
(2)有关实验的下列操作中,不正确的是 。
A.连接电压表时,试触后选择合适量程
B.将电压表A接点连线转接至C接点,保持B不动,可以测量L2两端电压
(3)正确连接好电路后,小明进行实验并把数据记录在如下表中。分析实验数据得出两个实验结论:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.0
2.0
4.0
①串联电路电源两端的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;
实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因可能是实验时所选小灯泡的规格 (选填“相同”或“不同”),另外小明的实验设计上还应该要进行多次实验,其目的是 (选填“求平均值减小误差”或“寻找普遍规律”)。
【答案】(1)电压表使用前没有进行调零;
(2)B;
(3)相同;寻找普遍规律。
【解答】解:(1)检查实验器材时,电压表指针偏向零刻度线左侧,说明电压表使用前没有进行调零。
(2)A.连接电压表时,先试触再选择合适量程是正确操作,可以避免量程选择不当损坏电表,故A正确;
B.原图中电压表原本测量L1两端电压,A接点连接的是电压表的正接线柱,保持B接点不动,把A接点的连线改接到C接点后,电流会从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,造成电压表正负接线柱接反,无法正确测量L2两端电压,故B错误。
本题选择描述错误的,故选B。
(3)结论②得出“串联电路中各用电器两端电压相等”,是因为实验中选用了规格相同的小灯泡,串联电路中规格相同的灯泡分压相等,这个特殊情况不具备普遍性,因此所选小灯泡的规格是相同的。
本实验是探究串联电路电压的普遍规律,多次实验的目的不是为了减小单次测量的误差,而是通过多组不同的实验场景,避免单次实验的偶然性,从而寻找普遍规律。
故答案为:(1)电压表使用前没有进行调零;
(2)B;
(3)相同;寻找普遍规律。
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第3节 电压及其测量 (第1课时)
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A组 巩固过关
知识点1:电压表的使用方法
知识点2:判断电压表测量的对象
知识点3:串联电路中的电压规律
知识点4:并联电路中的电压规律
知识点5:电流表、电压表在判断电路故障中的应用
B组 能力进阶
C组 思维拔高
电压表的使用方法知识点1
1.用电压表测电路中的电压,一名同学接入电路的是“0~3V”这个量程,而另一名同学却按照“0~15V”的量程读成了6.5V,那么实际测量的电压应该是( )
A.1.3V B.3.5V C.6.5V D.13V
2.如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析正确的是( )
A.此时灯泡L1与L2串联
B.电流表测量通过灯泡L1的电流
C.断开S1,电压表示数不变
D.电压表应选用0~3V的测量范围
判断电压表测量的对象知识点2
3.如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.电流表A1测的是灯L1的电流
B.电流表A2测的是总电流
C.电压表可以测电源两端的电压
D.取下L1时,L2不能正常发光
4.下列电路中,闭合开关S,能用电压表测量灯泡L2两端电压的是( )
A. B.
C. D.
串联电路中的电压规律知识点3
5.如图所示,暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关两灯均发光,下列现象可以判断两灯一定串联的是( )
A.L1和L2两端的电压不相同
B.流过L1和L2的电流相同
C.L1和L2发光的亮度相同
D.断开开关,L1、L2都不发光
6.如图所示的电路中,电源电压恒为4.5V,R1、R2是定值电阻,当开关S闭合时,电压表V2的示数为1.5V,则正确的是( )
A.R1两端的电压为3V
B.R2两端的电压为3V
C.电压表V1测R1两端的电压
D.电压表V2测R1两端的电压
并联电路中的电压规律知识点4
7.对于如图所示的电路,下列说法不正确的是( )
A.只闭合S2、S3,电阻R1、R2两端电压相等
B.只闭合S1,通过电阻R1、R2的电流相等
C.只闭合S1、S2,电阻R1、R2并联
D.同时闭合S1、S3,会造成电源短路
8.长短、粗细都相同的铜导线和镍铬合金线,将它们串联在电路中,通过它们的电流分别为I1和I2;将它们并联在电路中,铜导线和镍铬合金线两端的电压分别为U1和U2。则( )
A.I1>I2 B.I1<I2 C.U1=U2 D.U1>U2
电流表、电压表在判断电路故障中的应用知识点5
9.在如图所示的电路中,当开关闭合时,灯L1、L2均不亮,为了查找电路的故障,某同学用一根完好的导线,一端固定在电源的正极,另一端依次接触A、B、C、D四个接线柱,发现只有与D接触时小灯泡L2才发光,若电路只有一处断路,位置可能是( )
A.导线① B.灯泡L1 C.导线② D.开关
10.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,两电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R断路 D.电阻R短路
11.到某同学做“用电压表测电压”实验时,发现电压表指针偏转如图所示,出现该现象的原因是( )
A.量程选小了 B.正、负接线柱接反了
C.电压表串联在电路中 D.以上情况都有可能
12.如图所示的各电路图中,电流表和电压表的使用均正确的( )
A. B.
C. D.
13.如图所示为一个待完善的电路,现有一个电流表、一个电压表、一根导线,若将这些元件接入a、b、c三个框中,能够实现两个灯泡并联,电压表测电源电压,a、b、c中依次放置元件正确的是( )
A.电压表;电流表;导线 B.电压表:导线;电流表
C.导线;电压表;电流表 D.导线,电流表;电压表
14.如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A.小灯泡L1和L2串联
B.电流表和电压表测量的是L1的电流和电压
C.若只断开S1,小灯泡L1熄灭,L2正常发光
D.若电压表突然发生断路,则灯L1会熄灭
15.如图所示,闭合开关后,电流表的示数为0.46A,电压表V1的示数为4.5V,电压表V2的示数为1.5V。则下列有关的说法中正确的是( )
A.两灯并联,电流表A测灯L2支路的电流
B.两灯串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯L1的电压
C.灯L2两端的电压为1.5V,灯L1两端的电压为3V
D.通过灯L1的电流小于通过灯L2的电流,通过灯L2的电流为0.46A
16.在如图甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作,两只电压表指针均为如图乙所示,则电阻R1、R2两端电压分别是( )
A.6V 7.5V B.7.5V 1.5V
C.1.5V 7.5V D.6V 1.5V
17.如图所示,电源电压是5V并保持不变,开关S闭合后电压表的示数为3V,则( )
A.L1两端的电压为5V B.L2两端的电压为2V
C.L2两端的电压为3V D.L1两端的电压为3V
18.某小组在“探究并联电路中电压的特点”实验中。
(1)如图甲,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来;
(2)连接电路时,开关处于_______ 状态;
(3)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为________ V;
(4)测得灯泡L1两端电压后,再测得灯泡L2两端电压和A、B两端电压,记录数据。接下来换用不同规格灯泡多测实验,其目的是__________________ ;
(5)评估交流环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是________________ 。某组同学测量过程中,突然灯L2灯丝断了,则L1的亮度将_______ 。
19.小明同学在探究“串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)闭合开关前检查实验器材时,小明发现电压表指针如图乙所示,原因是 ;
(2)有关实验的下列操作中,不正确的是 。
A.连接电压表时,试触后选择合适量程
B.将电压表A接点连线转接至C接点,保持B不动,可以测量L2两端电压
(3)正确连接好电路后,小明进行实验并把数据记录在如下表中。分析实验数据得出两个实验结论:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.0
2.0
4.0
①串联电路电源两端的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;
实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因可能是实验时所选小灯泡的规格 (选填“相同”或“不同”),另外小明的实验设计上还应该要进行多次实验,其目的是 (选填“求平均值减小误差”或“寻找普遍规律”)。
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