沪科版物理九上—第十四章 了解电路——第五节 测量电压

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名称 沪科版物理九上—第十四章 了解电路——第五节 测量电压
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-08-19 21:44:36

文档简介

沪科版物理九上—第十四章 了解电路——第五节 测量电压
一、单选题
1.(2021·兰州)如图所示的电路,闭合开关S后,只有一只灯泡发光,两电流表示数相等,关于电路中可能存在的故障,下列说法中正确的是(  )
A. 断路 B. 断路 C. 短路 D. 短路
2.(2021·成都)普通笔记本电脑的电池电压最接近(  )
A.220V B.110V C.20V D.380V
3.(2021·潍坊)如图所示电路中,开关S断开时,电压表,电流表均无示数;S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是(  )
A.电阻R1断路 B.电阳R2断路 C.电阻R2短路 D.电阻R3断路
4.(2021·青海)如图所示,开关S闭合时,小灯泡L1、L2都不亮,用一段导线的两端接触a、b两点时两小灯泡都不亮;接触b、c两点时,两小灯泡也不亮;接触c、d两点时,两小灯泡都亮。对此,下列判断中可能的是(  )
A.小灯泡L1断路 B.小灯泡L2断路
C.开关S断路 D.小灯泡L2短路
5.(2021·南县)关于图所示的实物电路,在S1、S2都闭合后,下列说法正确的是(  )
A.通过L1与L2的电流一定相等
B.通过L1与L2的电流一定不相等
C.L1与L2两端的电压一定相等
D.L1与L2两端的电压之和等于电源电压
6.(2021·安徽)如图所示,R1和R2均为定值电阻,闭合开关S,电流表指针明显偏转,电压表几乎无示数,如果R1或R2一处发生故障,则下列判断正确的是(  )
A.R1短路 B.R2短路 C.R1断路 D.R2断路
7.(2021·广东模拟)如题图甲所示的电路中,当闭合开关S后,灯泡L1、L2正常发光,电压表V1和V2指针位置均为图乙所示,以下说法正确的是(  )
A.灯泡L1和L2是并联连接的 B.电源电压为7.2 V
C.灯泡L1两端的电压为4.8V D.灯泡L2两端的电压为6V
8.(2021·闵行模拟)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,发现灯L不亮,电阻R和灯L中仅有一个出现了故障。关于S闭合前后两电表示数的变化情况及相应的故障,下列说法中正确的是(  )
A.两电表示数都不变,L断路 B.两电表示数都变化,R短路
C.两电表示数都变化,R断路 D.仅一个电表示数变化,L短路
9.(2021·新都模拟)下列有关常见电压值的表述,正确的是(  )
A.一节干电池的电压是2V B.我国家庭电路的电压是110V
C.手机电池电压约为4V D.电脑USB接口输出电压是220V
10.(2021·石家庄模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关 闭合, 断开时,电压表的读数是 ;当开关 断开, 闭合时,电压表的示数是 ,则 断开时,灯 和 两端的电压分别为(  )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
11.(2021·承德模拟)如图,在“探究串联电路中电压的规律”时,小雨同学用电压表测出Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是(  )
A.整理器材,分析数据,得出结论
B.对换 和 的位置,再测出一组电压值
C.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
12.(2020九上·阜南期末)如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的数是5V,当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数是3V,则S1,S2都断开时,灯L1和L2两端的电压分别为(  )
A.2V和3V B.3V和2V C.2V和8V D.2V和5V
13.(2021·奉贤模拟)“电压”单位的命名是为了纪念(  )
A.托里拆利 B.伏特 C.帕斯卡 D.牛顿
14.(2020九上·武侯期末)工作和生活中,手机已成为人们常用的工具。如图的华为智能手机的电池电压最接近(  )
A.3.7V B.0.7V C.220V D.380V
15.(2020九上·临江期末)同一电路中有两只小灯泡,都正常发光,其中一只小灯泡两端的电压与电源电压相同,则这两只小灯泡(  )
A.一定并联 B.一定串联 C.可能并联 D.可能串联
二、填空题
16.(2021·湘西)如图所示电路图中,电压表测量的是灯泡   两端电压。
17.(2021·贺州)如图甲所示的电路中, 两端的电压为 , 两端的电压如图乙所示,则 两端的电压    V,电源电压    V。
18.(2021·梧州模拟)如图所示,开关S闭合后,电压表V1测量的是   (选填“L1”或“L2”)的电压;若电压表V1的读数是2.5V,V2的读数是4.5V,则电源电压是   V。
19.(2020九上·南宁期末)如图所示,在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中制成一个盐水电池:用电压表测量出这个盐水电池的电压为   V,锌片是盐水电池的   (选填“正”或“负”)极
20.(2020九上·新吴期末)一节干电池的电压为   V;一般情况下,人体的安全电压   。
21.(2020九上·江苏期末)将A、B两个金属片插入柠檬制成“水果电池”,用电压表测量水果电池的电压,如图所示,则该电池的正极是   (A/B),水果电池的电压为   V;水果电池的正负极与选用的材料   (有关/无关)。
22.(2020九上·揭西月考)在如图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图2所示,则电源电压是   V,电阻R1两端的电压是   V,R2两端的电压是   V。
23.(2020九上·铁岭月考)如图甲所示电路,闭合开关,电压表V1的示数如图乙,电压表V2的示数如图丙,则灯L1两端的电压为   V,电源的电压为   V;断开开关,电压表V1的示数将
   (选填“变为零”“等于电源电压”或“超量程”)。
三、作图题
24.(2020九上·黄石期中)为探究串联电路中电压的规律,用笔画线代替导线,在图中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压。
25.(2020九上·北京月考)如图甲、乙所示电路中,各有一根导线接错而使小灯泡被短接,请把这根导线找出来,在上面打一个“×”。
26.(2018九上·苏州期中)请你在下面的实物图丁上连接一根导线,使电压表能够测出L2两端的电压.(要求:用笔将要连接的导线画出,导线不许交叉)
四、实验探究题
27.(2021·青羊模拟)在“探究串联电路的电压规律”时,小明同学设计了如图所示的电路。
(1)开关闭合后,电压表测灯   两端的电压;
(2)为了测量BC两点间的电压,小明将电压表接A点的线端改接到C点,闭合开关后,发现______(填字母序号);
A.电压表无示数
B.示数超过电压表量程
C.电压表指针反偏
(3)为测两灯的总电压,只需改动一根导线,请在图中在需要改动的导线上打“×”,并画出新的导线   。小明继续正确实验,并把数据记录在下表中;
UAB/V UBC/V UAC/V
1.8 1.8 3.6
小明分析以上实验数据得出了两个实验结论:
①串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分电路两端电压相等;
(4)实验结束后,同学们对小明的实验及其结论进行了交流与评估,下列说法不正确的是______(填字母序号)。
A.结论①可能是在误差范围内得出的
B.结论②具有普遍性,任何情况下都成立
C.应更换不同规格灯泡多次实验
D.还可以继续探究UAC的电压是否等于电源电压
28.(2021·成都模拟)芳芳实验小组的同学们在“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)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电压表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了   ;
(2)在测量L1两端的电压时,芳芳发现电压表的指针偏转如图乙所示,原因是   ;
(3)芳芳为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择规格   (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(4)芳芳分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对芳芳的做法进行评价:   。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.6 1.8 4.4
29.(2020九上·蚌埠期末)利用图示电路来“探究串联电路电压规律”,回答下列问题:
(1)连接电路时,开关应该   。
(2)连接好电路后,用电压表测A、B间的电压时,要进行试触,即选用电压表的大量程,先闭合开关,然后   ,同时观察电压表指针偏转情况。
(3)在测过 两端的电压后,保持电压表与B点的连线不动,将连接A点的导线改接到C点,用此方法来测量 两端的电压。这种做法的错误之处是   。
(4)用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压 、 、 后,为了多次测量,接下来应该   ,重复上述实验。
30.(2021九上·大洼期末)小希和小聪一起进行“探究串联电路的电压关系”的实验。
(1)为了使探究得出的结论:他们应该先选择灯泡L1、L2为规格不相同的小灯泡。这样做的目的是   。
(2)小希根据图甲连接好电路,闭合开关,发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路的故障位置   灯发生了   (选填“短路”或“断路”)。
(3)小聪帮助小希排除故障后,重新闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使测量结果更准确,接下来他应该   。
(4)测出L1两端的电压后,小希断开开关,拆下电压表,改装在A、C之间。她发现两次测量的结果是电压表指针偏转角度相同。则R1:R2=   。
31.(2020九上·南昌月考)小铭在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接好了实物电路图如图甲所示,请你协助完成:
(1)在方框内画出与图甲对应的电路图;
(2)闭合开关后,小铭发现 、 均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是 发生了   ;
(3)排除故障后,按图甲在某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯 两端的电压为   V;
(4)小铭在测量了灯 两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯 两端的电压,这一做法会造成   ;
(5)为得到正确的实验结论,小铭选择规格   的灯泡多次试验,在物理学中,串联电路电压的规律(用文字叙述)是:   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图可知,两个灯泡并联,电流表A1测量通过L1的电流,电流表A测量干路中的电流。
A. 断路,灯泡L1不发光,电流表A1没有示数,A不符合题意;
B. 断路,灯泡L2不发光,灯泡L1发光,电流表A和电流表A1都测量通过L1的电流,它们的示数相等,B符合题意;
CD.L1或L2短路,两个灯泡都不发光,将电源短路,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析电路结构,两个小灯泡是串联关系,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
2.【答案】C
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】笔记本电脑电池基本都采用4个锂电池串联起来的,所以普通笔记本电脑的电池按照型号不同,电压一般为14~22V。
故答案为:C。
【分析】该题目考查的是有关生活中常见电源的电压,平时注意积累即可。
3.【答案】D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】BC.开关S断开时,三电阻串联,电流表和电压表均无示数,说明断路,而电压表没有示数,说明R1或者R3断路,BC不符合题意;
AD.由于电路中仅有一处故障,S闭合时,只有R1接入电路,电流表有示数,说明电阻R1正常,电压表没有接入电路,故没有示数,故电阻R1正常,电阻R3断路,A不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】闭合不同的开关,电流流动回路不同,结合电流的流向判断电阻的串并联关系;两个电阻串联,明确电压表的测量对象,如果电阻断路,会使得对应的电压表串联在电路中,分得大部分电压,示数变大,电流表示数几乎为零;
4.【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由电路图可知,两灯泡并联,闭合开关S时,小灯泡L1、L2都不亮,说明两灯泡都发生了短路或者电路某处发生了断路。假设该电路中两灯泡都被短路,则电源短路,接触c、d两点时,两小灯泡也不会亮,故假设不成立。所以电路只能是某处存在断路,用一段导线的两端接触a、b两点时两小灯泡都不亮,说明在ab之外存在断路;接触b、c两点时,两小灯泡也不亮,说明在bc之外存在断路;接触c、d两点时,两小灯泡都亮,说明在cd之间存在断路。
故答案为:C。
【分析】分析电路结构,两个小灯泡是串联关系,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
5.【答案】C
【知识点】并联电路的电压规律
【解析】【解答】AB.如图可知,在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,故有U=U1=U2
各支路电流 ,
因为电阻R1、R2未知,所以I1、I2的关系也不能确定,AB不符合题意;
CD.因为在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,所以有U=U1=U2
C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】并联电路中,各支路两端的电压都相等,等于电源电压;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,用电器分得的电流与电阻成反比。
6.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图可知,R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.如果R1短路,电压表被短路,电压表无示数,电路是通路,电流表有示数,A符合题意;
B.如果R2短路,只有R1的简单电路,电压表和电流表都有示数,B不符合题意;
C.如果R1断路,电压表串联在电路中,电压表有示数,电路中电流很小,电流表没有示数,C不符合题意;
D.如果R2断路,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
7.【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】由甲图可知,灯泡L1和L2串联,电压表V1测L2的电压,V2测电源电压。由乙图可知,电压表读数为1.2V或6V,电源电压较大,因此灯泡L2的电压V1为1.2V,电源电压V2为6V,则灯泡L1的电压为6-1.2=4.8V。
故答案为:C。
【分析】通过分析电路图可以得知两个电压表分别测量灯泡2与电源电压,通过串联电路电压规律计算出另一灯泡的电压。
8.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】关于S闭合前,电路没有接通,说明电压表、电流表都没有示数。
A.当闭合S开关后,两表的示数仍然不变,说明仍没有示数,说明电压表也没有电流经过,故只能是灯泡L断路,A符合题意;
BC.当闭合S开关后,两电表示数都变化,即电流表有示数,说明不存在断路,只能是短路,而电压表有示数,说明不是电压表所测量的电阻R短路,是电灯泡短路,BC不符合题意;
D.仅一个电表示数变化,若是电压表有变化,电流表无示数,说明断路,而电压表有,说明有电流经过电压表,那么电压表所测量的R断路;若电流表有示数,而电压表无示数,只能说明电压表所测量的电阻短路,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】分析电路结构,小灯泡与电阻是串联关系,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
9.【答案】C
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A.一节干电池的电压是1.5V,A不符合题意;
B.我国家庭电路的电压是220V,B不符合题意;
C.手机电池电压约为3.7V~4.2V,C符合题意;
D.电脑USB接口输出电压约为5V,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】该题目考查的是电压的估计,平时注意积累记忆即可。
10.【答案】A
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】当开关S1断开,S2闭合时,两灯还是串联,此时电压表测总电压,即电源电压5V,当开关S1闭合,S2断开时,两灯串联,电压表V1测L2的电压,此时电压表的读数是3V,即L2两端的电压,因为串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,所以,灯L1两端电压U1=U-U2=5V-3V=2V
故答案为:A。
【分析】(1)串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;
(2)电压表直接接在哪个用电器或电源或支路的两端,则其测该用电器或电源或支路的两端的电压。
11.【答案】D
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V,说明两个小灯泡是同一个规格的,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。
故答案为:D。
【分析】为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验。
12.【答案】A
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】当开关S1闭合、S2断开时,两灯泡串联,此时电压表测量灯L1和L2两端的总电压,则灯L1和L2两端的总电压为5V,即电源电压为U=5V;当开关S1断开,S2闭合时,两灯泡串联,电压表测量灯泡L2两端的电压,灯L2两端的电压为3V,即U2=3V,故此时L1两端的电压U1=U-U2=5V-3V =2V
当开关S1,S2都断开时,仍是两灯泡串联,灯L1和L2两端的电压分别为2V和3V。
故答案为:A。
【分析】两个小灯泡是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,两个小灯泡是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,结合电压规律求解即可。
13.【答案】B
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】“电压”单位是为了纪念科学家伏特,用他的名字命名的。
故答案为:B。
【分析】在国际单位中,电压的单位是伏特。
14.【答案】A
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】智能手机的电池电压一般为3.7V,我国家庭电路的电压为220V,我国居民三相电源的电压为380V,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是有关生活中常见电源的电压,平时注意积累即可。
15.【答案】A
【知识点】并联电路的电压规律
【解析】【解答】若为串联电路,根据串联电路分压规律可知,其中一只灯泡的电压为电源电压,则另一只灯泡电压为零,则一只灯泡发光,一只不发光,所以不能为串联电路;因为并联电路电源电压等于各支路电压,所以两只灯泡的电压都等于电源电压,且发光,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压,用电器分得的电压与电阻成正比;并联电路中,各支路两端的电压都相等,等于电源电压。
16.【答案】L1
【知识点】电压表的连接
【解析】【解答】由电路图可知,该电路是串联电路,电压表并联在灯泡L1的两端,所以电压表测的是灯泡L1两端的电压。
【分析】电压表直接并接在电路元件的两端,测得就是该元件的电压大小。
17.【答案】2.3;6.0
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,即L2两端的电压为2.3V。
由图甲电路可知,L1与L2串联,由串联电路的电压规律可得电源电压U=U1+U2=3,7V+2.3V=6.0V
即电源电压为6.0V。
【分析】串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压,用电器分得的电压与电阻成正比。
18.【答案】L2;7
【知识点】电压表的连接;串联电路的电压规律
【解析】【解答】电压表V1和L2并联,测L2电压。
两灯串联,V1测L2电压,V2测L1电压,电源电压为U=U1+U2=2.5V+4.5V=7V
【分析】电压表和所测量的位置并联;串联电路中,总电压等于各部分电压之和。
19.【答案】0.6;负
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】由图可知,电压表选择的是0到3V的量程,分度值是0.1V,所以电压表的读数为0.6V。由图可知,锌片和电压表的负接线柱相连,电压表使用时让电流从正接线柱流入负接线柱流出,所以锌片是盐水电池的负极。
【分析】电压表连接在电源两端时,测量电源电压,根据电压表指针位置测量电压。
20.【答案】1.5;不高于36V
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】根据生活常识知道,一节干电池的电压是1.5V;对人体安全的电压为不高于36V。
【分析】一节干电池的电压是1.5V;人体安全的电压不高于36V。
21.【答案】B;1.2;有关
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】图中电压表指针正常偏转,则连接电压表正接线柱的是电池的正极,即金属片B是水果电池的正极,A是该水果电池的负极。选用电压表小量程,分度值0.1V,读数为1.2V。正负极与金属的活动性有关,故与材料有关。
【分析】电流表和电压表的接线柱应该选择一正一负,电流从正接线柱流进,从负接线柱流出;结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数。
22.【答案】6;4.8;1.2
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】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电压;且电压表V1示数(电源电压)一定大于V2的示数(R2电压),两个电压表的偏转相同,则电压表V1量程为0~15V,电压表V2量程为0~3V,故电源电压为6V,R2两端电压为1.2V,所以R1两端电压为
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器电压之和;根据电压表测量的位置,选择不同量程,读取电压的大小。
23.【答案】3.6;6;超量程
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】闭合开关时,灯泡L1与灯泡L2串联,电压表V1测量L2两端电压,电压表V2测量电源电压,由图乙可知电压表示数为2.4V,图丙可知电压表示数为6V,则L1两端电压为 断开开关电压表V1相当于串联接入电路,示数约等于电源电压,但是V1选择的量程为0 ~ 3V,电源电压为6V,所以会超量程。
【分析】两个灯泡串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量L2电压,结合电压表示数求解即可。
24.【答案】解:如图所示:
【知识点】电压表的连接
【解析】【解答】两灯串联,电压表测量灯L1两端的电压,因不知电源电压大小,故电压表选用大量程与这个灯并联,如下所示
【分析】电压表是测量电压的仪表,应并联在电路中,电压表与哪个用电器并联,就测量哪个用电器两端的电压。
25.【答案】解:如图所示:
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】甲乙中,闭合开关后,灯短路,导线与电源的两端直接连接,电源会短路,如下改正
【分析】结合电流的流向判断导致短路的导线,再进行改进即可。
26.【答案】解:如图所示:
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电压表的连接
【解析】【解答】若使电压表测出L2 两端的电压,则必须使电压表与L2 并联;又因为电源是两节干电池组成,即电压为3V,所以应将电压表“3”接线柱与L1 的左端相连,如图:
【分析】电压表与被测的用电器并联.
27.【答案】(1)L1
(2)C
(3)
(4)B
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】(1)由电路图知,开关闭合后,电压表正接线柱接B点,相当于接到了L1的左端,负接线柱接在L1左侧,因此电压表测灯L1两灯的电压。
(2)小明为了测量B、C两点间的电压,将电压表接A点的线改接到C点,闭合开关后会发现电压表指针反转,因为电压表的正接线柱原来接的B点,负接线柱接的是A点,即电流经B点到A点;但改接后,C点接的是电源的正极,则电压表的正接线柱应接在C点,若直接将A点的线改接到C点,会造成接线柱接反。C符合题意,AB不符合题意。
故答案为:C。
(3)电压表原测的是灯L1的电压,现要测两灯的总电压,则只需要将接在B点的线改接到 C点即可,所以图如下
(4)A.在表格中UAB是灯L1两端的电压,UBC是灯L2两端的电压,UAC是两灯的总电压,而电路图中,两灯是串联连接,所以在串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,A符合题意,A不符合题意;
B.小明由实验得出的结论②是错误的,其原因是在实验中两个灯泡的规格时相同的,造成结论具有偶然性,B不符合题意,B符合题意;
C.为了使结论具有普遍性,应选用不同规格的灯泡进行多次测量,C符合题意,C不符合题意;
D.在上述实验的基础上再测出电源两端的电压,对比实验数据,即可得出结论,D符合题意,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)(3)电压表是测量电压的仪表,应并联在电路中,电压表与哪个用电器并联,就测量哪个用电器两端的电压。
(2)电流表反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了;
(4)为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验。
28.【答案】(1)断开开关
(2)电压表的正负接线柱接反了
(3)不相同
(4)实验数据太少,不具普遍
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态,刚接好最后一根导线,电压表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘记断开开关了。
(2)在测量L1两端的电压时,图乙中电压表的指针反向偏转,说明电压表的正负接线柱接反了。
(3)该实验中,应选用不同规格的灯泡做几次实验,是为了让结论具有普遍性。
(4)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出的结论具有偶然性,不能得出普遍规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
【分析】(1)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,
(2)电压表反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了;
(3)为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验。
(4)为了使实验结论更具有普遍性,应多次进行实验探究普遍规律。
29.【答案】(1)断开
(2)迅速断开
(3)电压表正负接线柱接反了
(4)换用不同规格的小灯泡
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】(1)为保护电路,在连接电路前,开关应断开。
(2)电压表在接入电路前,在不清楚被测部分电路两端的电压情况下,通常要选择电压表大量程进行试触,先闭合开关,观察电压表指针,然后立刻断开,防止烧坏电表。
(3)直接改线,电流负进正出,电压表会反偏。
(4)根据一组数据得出的结论有偶然性,应该换用不同规格的灯泡多次测量。
【分析】(1)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态;
(2)当不明确电路中的电流时,应该用电流表的大量程进行试触来估计电路中的电流;
(3)电压表反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了;
(4)为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验。
30.【答案】(1)使结论具有普遍性
(2)L1;断路
(3)更换小量程
(4)1:4
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)在探究串联电路的电压关系时,选择规格不相同的小灯泡是为了避免特殊性使结论更具有普遍性。(2)]当灯L1断路时,灯L1不亮,此时电压表和灯L2串联,因为电压表的电阻很大,所以电路中的电流很小几乎可以忽略不计,所以灯L2不亮,此时电压表测的是电源电压,示数接近于电源电压,符合题意。(3)根据图可知电压表示数为2V,可以用小量程测出,为了使实验结果更准确,应该换用小量程进行测量。(4)设接在AB时电压表的示数为U,因为电压表在AC之间时,两次测量的结果是电压表指针偏转角度相同,所以在电压表在AC之间时电压表的示数为5U,则BC间的电压为
所以R1和R2的比值为
【分析】(1)探究串联电路的电压规律时,多次实验可以探究普遍性;(2)在串联电路中无电流,电压表示数接近电源电压,电压表测量的位置断路;(3)电压表指针偏转角度小时,可以换用小量程测量;(4)在串联电路中,各用电器的电压比等于电阻比。
31.【答案】(1)
(2)断路
(3)1.1
(4)电压表的正负接线柱接反
(5)不同;在串联电路中,各用电器两端的电压之各等于电源电压
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)由电路实物图知,两灯串联在电路中,电压表测灯L1两端的电压,所以图甲中实物图的电路图如下:
;(2)闭合开关,两灯都不发光,则电路中出现了断路,而电压表有示数且接近3V,则电压表与电源的连接没有断开,则电路中出现故障的可能是L1断路了。(3)由图乙知,电压表所选的量程为0~3V,其示数为1.9V,即灯L1两端的电压为1.9V,而电源为2节电池,其电压为3V,那么灯L2两端的电压为U2=U-U1=3V-1.9V=1.1V(4)电压表在测灯L1两端电压时,电流经导线AE从正接线柱流入,将导线AE的A端松开,接到D接线柱上后,电流变成从电压表的负接线柱流入,即会造成电压表的正负接线柱接反。(5)在实验中,为了避免偶然性,应选择规格不同的灯泡多次实验。在物理学中,串联电路的电压的规律是:在串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压。
【分析】(1)根据实物图去连电路图,分析元件的串并联关系,根据电流的方向连接即可;
(2)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(3)结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数即可;
(4)电压表反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了;
(5)为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验。
1 / 1沪科版物理九上—第十四章 了解电路——第五节 测量电压
一、单选题
1.(2021·兰州)如图所示的电路,闭合开关S后,只有一只灯泡发光,两电流表示数相等,关于电路中可能存在的故障,下列说法中正确的是(  )
A. 断路 B. 断路 C. 短路 D. 短路
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图可知,两个灯泡并联,电流表A1测量通过L1的电流,电流表A测量干路中的电流。
A. 断路,灯泡L1不发光,电流表A1没有示数,A不符合题意;
B. 断路,灯泡L2不发光,灯泡L1发光,电流表A和电流表A1都测量通过L1的电流,它们的示数相等,B符合题意;
CD.L1或L2短路,两个灯泡都不发光,将电源短路,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析电路结构,两个小灯泡是串联关系,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
2.(2021·成都)普通笔记本电脑的电池电压最接近(  )
A.220V B.110V C.20V D.380V
【答案】C
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】笔记本电脑电池基本都采用4个锂电池串联起来的,所以普通笔记本电脑的电池按照型号不同,电压一般为14~22V。
故答案为:C。
【分析】该题目考查的是有关生活中常见电源的电压,平时注意积累即可。
3.(2021·潍坊)如图所示电路中,开关S断开时,电压表,电流表均无示数;S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是(  )
A.电阻R1断路 B.电阳R2断路 C.电阻R2短路 D.电阻R3断路
【答案】D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】BC.开关S断开时,三电阻串联,电流表和电压表均无示数,说明断路,而电压表没有示数,说明R1或者R3断路,BC不符合题意;
AD.由于电路中仅有一处故障,S闭合时,只有R1接入电路,电流表有示数,说明电阻R1正常,电压表没有接入电路,故没有示数,故电阻R1正常,电阻R3断路,A不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】闭合不同的开关,电流流动回路不同,结合电流的流向判断电阻的串并联关系;两个电阻串联,明确电压表的测量对象,如果电阻断路,会使得对应的电压表串联在电路中,分得大部分电压,示数变大,电流表示数几乎为零;
4.(2021·青海)如图所示,开关S闭合时,小灯泡L1、L2都不亮,用一段导线的两端接触a、b两点时两小灯泡都不亮;接触b、c两点时,两小灯泡也不亮;接触c、d两点时,两小灯泡都亮。对此,下列判断中可能的是(  )
A.小灯泡L1断路 B.小灯泡L2断路
C.开关S断路 D.小灯泡L2短路
【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由电路图可知,两灯泡并联,闭合开关S时,小灯泡L1、L2都不亮,说明两灯泡都发生了短路或者电路某处发生了断路。假设该电路中两灯泡都被短路,则电源短路,接触c、d两点时,两小灯泡也不会亮,故假设不成立。所以电路只能是某处存在断路,用一段导线的两端接触a、b两点时两小灯泡都不亮,说明在ab之外存在断路;接触b、c两点时,两小灯泡也不亮,说明在bc之外存在断路;接触c、d两点时,两小灯泡都亮,说明在cd之间存在断路。
故答案为:C。
【分析】分析电路结构,两个小灯泡是串联关系,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
5.(2021·南县)关于图所示的实物电路,在S1、S2都闭合后,下列说法正确的是(  )
A.通过L1与L2的电流一定相等
B.通过L1与L2的电流一定不相等
C.L1与L2两端的电压一定相等
D.L1与L2两端的电压之和等于电源电压
【答案】C
【知识点】并联电路的电压规律
【解析】【解答】AB.如图可知,在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,故有U=U1=U2
各支路电流 ,
因为电阻R1、R2未知,所以I1、I2的关系也不能确定,AB不符合题意;
CD.因为在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,所以有U=U1=U2
C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】并联电路中,各支路两端的电压都相等,等于电源电压;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,用电器分得的电流与电阻成反比。
6.(2021·安徽)如图所示,R1和R2均为定值电阻,闭合开关S,电流表指针明显偏转,电压表几乎无示数,如果R1或R2一处发生故障,则下列判断正确的是(  )
A.R1短路 B.R2短路 C.R1断路 D.R2断路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图可知,R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.如果R1短路,电压表被短路,电压表无示数,电路是通路,电流表有示数,A符合题意;
B.如果R2短路,只有R1的简单电路,电压表和电流表都有示数,B不符合题意;
C.如果R1断路,电压表串联在电路中,电压表有示数,电路中电流很小,电流表没有示数,C不符合题意;
D.如果R2断路,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
7.(2021·广东模拟)如题图甲所示的电路中,当闭合开关S后,灯泡L1、L2正常发光,电压表V1和V2指针位置均为图乙所示,以下说法正确的是(  )
A.灯泡L1和L2是并联连接的 B.电源电压为7.2 V
C.灯泡L1两端的电压为4.8V D.灯泡L2两端的电压为6V
【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】由甲图可知,灯泡L1和L2串联,电压表V1测L2的电压,V2测电源电压。由乙图可知,电压表读数为1.2V或6V,电源电压较大,因此灯泡L2的电压V1为1.2V,电源电压V2为6V,则灯泡L1的电压为6-1.2=4.8V。
故答案为:C。
【分析】通过分析电路图可以得知两个电压表分别测量灯泡2与电源电压,通过串联电路电压规律计算出另一灯泡的电压。
8.(2021·闵行模拟)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,发现灯L不亮,电阻R和灯L中仅有一个出现了故障。关于S闭合前后两电表示数的变化情况及相应的故障,下列说法中正确的是(  )
A.两电表示数都不变,L断路 B.两电表示数都变化,R短路
C.两电表示数都变化,R断路 D.仅一个电表示数变化,L短路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】关于S闭合前,电路没有接通,说明电压表、电流表都没有示数。
A.当闭合S开关后,两表的示数仍然不变,说明仍没有示数,说明电压表也没有电流经过,故只能是灯泡L断路,A符合题意;
BC.当闭合S开关后,两电表示数都变化,即电流表有示数,说明不存在断路,只能是短路,而电压表有示数,说明不是电压表所测量的电阻R短路,是电灯泡短路,BC不符合题意;
D.仅一个电表示数变化,若是电压表有变化,电流表无示数,说明断路,而电压表有,说明有电流经过电压表,那么电压表所测量的R断路;若电流表有示数,而电压表无示数,只能说明电压表所测量的电阻短路,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】分析电路结构,小灯泡与电阻是串联关系,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
9.(2021·新都模拟)下列有关常见电压值的表述,正确的是(  )
A.一节干电池的电压是2V B.我国家庭电路的电压是110V
C.手机电池电压约为4V D.电脑USB接口输出电压是220V
【答案】C
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A.一节干电池的电压是1.5V,A不符合题意;
B.我国家庭电路的电压是220V,B不符合题意;
C.手机电池电压约为3.7V~4.2V,C符合题意;
D.电脑USB接口输出电压约为5V,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】该题目考查的是电压的估计,平时注意积累记忆即可。
10.(2021·石家庄模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关 闭合, 断开时,电压表的读数是 ;当开关 断开, 闭合时,电压表的示数是 ,则 断开时,灯 和 两端的电压分别为(  )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
【答案】A
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】当开关S1断开,S2闭合时,两灯还是串联,此时电压表测总电压,即电源电压5V,当开关S1闭合,S2断开时,两灯串联,电压表V1测L2的电压,此时电压表的读数是3V,即L2两端的电压,因为串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,所以,灯L1两端电压U1=U-U2=5V-3V=2V
故答案为:A。
【分析】(1)串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;
(2)电压表直接接在哪个用电器或电源或支路的两端,则其测该用电器或电源或支路的两端的电压。
11.(2021·承德模拟)如图,在“探究串联电路中电压的规律”时,小雨同学用电压表测出Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是(  )
A.整理器材,分析数据,得出结论
B.对换 和 的位置,再测出一组电压值
C.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
【答案】D
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V,说明两个小灯泡是同一个规格的,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。
故答案为:D。
【分析】为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验。
12.(2020九上·阜南期末)如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的数是5V,当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数是3V,则S1,S2都断开时,灯L1和L2两端的电压分别为(  )
A.2V和3V B.3V和2V C.2V和8V D.2V和5V
【答案】A
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】当开关S1闭合、S2断开时,两灯泡串联,此时电压表测量灯L1和L2两端的总电压,则灯L1和L2两端的总电压为5V,即电源电压为U=5V;当开关S1断开,S2闭合时,两灯泡串联,电压表测量灯泡L2两端的电压,灯L2两端的电压为3V,即U2=3V,故此时L1两端的电压U1=U-U2=5V-3V =2V
当开关S1,S2都断开时,仍是两灯泡串联,灯L1和L2两端的电压分别为2V和3V。
故答案为:A。
【分析】两个小灯泡是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,两个小灯泡是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,结合电压规律求解即可。
13.(2021·奉贤模拟)“电压”单位的命名是为了纪念(  )
A.托里拆利 B.伏特 C.帕斯卡 D.牛顿
【答案】B
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】“电压”单位是为了纪念科学家伏特,用他的名字命名的。
故答案为:B。
【分析】在国际单位中,电压的单位是伏特。
14.(2020九上·武侯期末)工作和生活中,手机已成为人们常用的工具。如图的华为智能手机的电池电压最接近(  )
A.3.7V B.0.7V C.220V D.380V
【答案】A
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】智能手机的电池电压一般为3.7V,我国家庭电路的电压为220V,我国居民三相电源的电压为380V,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是有关生活中常见电源的电压,平时注意积累即可。
15.(2020九上·临江期末)同一电路中有两只小灯泡,都正常发光,其中一只小灯泡两端的电压与电源电压相同,则这两只小灯泡(  )
A.一定并联 B.一定串联 C.可能并联 D.可能串联
【答案】A
【知识点】并联电路的电压规律
【解析】【解答】若为串联电路,根据串联电路分压规律可知,其中一只灯泡的电压为电源电压,则另一只灯泡电压为零,则一只灯泡发光,一只不发光,所以不能为串联电路;因为并联电路电源电压等于各支路电压,所以两只灯泡的电压都等于电源电压,且发光,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压,用电器分得的电压与电阻成正比;并联电路中,各支路两端的电压都相等,等于电源电压。
二、填空题
16.(2021·湘西)如图所示电路图中,电压表测量的是灯泡   两端电压。
【答案】L1
【知识点】电压表的连接
【解析】【解答】由电路图可知,该电路是串联电路,电压表并联在灯泡L1的两端,所以电压表测的是灯泡L1两端的电压。
【分析】电压表直接并接在电路元件的两端,测得就是该元件的电压大小。
17.(2021·贺州)如图甲所示的电路中, 两端的电压为 , 两端的电压如图乙所示,则 两端的电压    V,电源电压    V。
【答案】2.3;6.0
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,即L2两端的电压为2.3V。
由图甲电路可知,L1与L2串联,由串联电路的电压规律可得电源电压U=U1+U2=3,7V+2.3V=6.0V
即电源电压为6.0V。
【分析】串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压,用电器分得的电压与电阻成正比。
18.(2021·梧州模拟)如图所示,开关S闭合后,电压表V1测量的是   (选填“L1”或“L2”)的电压;若电压表V1的读数是2.5V,V2的读数是4.5V,则电源电压是   V。
【答案】L2;7
【知识点】电压表的连接;串联电路的电压规律
【解析】【解答】电压表V1和L2并联,测L2电压。
两灯串联,V1测L2电压,V2测L1电压,电源电压为U=U1+U2=2.5V+4.5V=7V
【分析】电压表和所测量的位置并联;串联电路中,总电压等于各部分电压之和。
19.(2020九上·南宁期末)如图所示,在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中制成一个盐水电池:用电压表测量出这个盐水电池的电压为   V,锌片是盐水电池的   (选填“正”或“负”)极
【答案】0.6;负
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】由图可知,电压表选择的是0到3V的量程,分度值是0.1V,所以电压表的读数为0.6V。由图可知,锌片和电压表的负接线柱相连,电压表使用时让电流从正接线柱流入负接线柱流出,所以锌片是盐水电池的负极。
【分析】电压表连接在电源两端时,测量电源电压,根据电压表指针位置测量电压。
20.(2020九上·新吴期末)一节干电池的电压为   V;一般情况下,人体的安全电压   。
【答案】1.5;不高于36V
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】根据生活常识知道,一节干电池的电压是1.5V;对人体安全的电压为不高于36V。
【分析】一节干电池的电压是1.5V;人体安全的电压不高于36V。
21.(2020九上·江苏期末)将A、B两个金属片插入柠檬制成“水果电池”,用电压表测量水果电池的电压,如图所示,则该电池的正极是   (A/B),水果电池的电压为   V;水果电池的正负极与选用的材料   (有关/无关)。
【答案】B;1.2;有关
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】图中电压表指针正常偏转,则连接电压表正接线柱的是电池的正极,即金属片B是水果电池的正极,A是该水果电池的负极。选用电压表小量程,分度值0.1V,读数为1.2V。正负极与金属的活动性有关,故与材料有关。
【分析】电流表和电压表的接线柱应该选择一正一负,电流从正接线柱流进,从负接线柱流出;结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数。
22.(2020九上·揭西月考)在如图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图2所示,则电源电压是   V,电阻R1两端的电压是   V,R2两端的电压是   V。
【答案】6;4.8;1.2
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】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电压;且电压表V1示数(电源电压)一定大于V2的示数(R2电压),两个电压表的偏转相同,则电压表V1量程为0~15V,电压表V2量程为0~3V,故电源电压为6V,R2两端电压为1.2V,所以R1两端电压为
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器电压之和;根据电压表测量的位置,选择不同量程,读取电压的大小。
23.(2020九上·铁岭月考)如图甲所示电路,闭合开关,电压表V1的示数如图乙,电压表V2的示数如图丙,则灯L1两端的电压为   V,电源的电压为   V;断开开关,电压表V1的示数将
   (选填“变为零”“等于电源电压”或“超量程”)。
【答案】3.6;6;超量程
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】闭合开关时,灯泡L1与灯泡L2串联,电压表V1测量L2两端电压,电压表V2测量电源电压,由图乙可知电压表示数为2.4V,图丙可知电压表示数为6V,则L1两端电压为 断开开关电压表V1相当于串联接入电路,示数约等于电源电压,但是V1选择的量程为0 ~ 3V,电源电压为6V,所以会超量程。
【分析】两个灯泡串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量L2电压,结合电压表示数求解即可。
三、作图题
24.(2020九上·黄石期中)为探究串联电路中电压的规律,用笔画线代替导线,在图中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压。
【答案】解:如图所示:
【知识点】电压表的连接
【解析】【解答】两灯串联,电压表测量灯L1两端的电压,因不知电源电压大小,故电压表选用大量程与这个灯并联,如下所示
【分析】电压表是测量电压的仪表,应并联在电路中,电压表与哪个用电器并联,就测量哪个用电器两端的电压。
25.(2020九上·北京月考)如图甲、乙所示电路中,各有一根导线接错而使小灯泡被短接,请把这根导线找出来,在上面打一个“×”。
【答案】解:如图所示:
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】甲乙中,闭合开关后,灯短路,导线与电源的两端直接连接,电源会短路,如下改正
【分析】结合电流的流向判断导致短路的导线,再进行改进即可。
26.(2018九上·苏州期中)请你在下面的实物图丁上连接一根导线,使电压表能够测出L2两端的电压.(要求:用笔将要连接的导线画出,导线不许交叉)
【答案】解:如图所示:
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电压表的连接
【解析】【解答】若使电压表测出L2 两端的电压,则必须使电压表与L2 并联;又因为电源是两节干电池组成,即电压为3V,所以应将电压表“3”接线柱与L1 的左端相连,如图:
【分析】电压表与被测的用电器并联.
四、实验探究题
27.(2021·青羊模拟)在“探究串联电路的电压规律”时,小明同学设计了如图所示的电路。
(1)开关闭合后,电压表测灯   两端的电压;
(2)为了测量BC两点间的电压,小明将电压表接A点的线端改接到C点,闭合开关后,发现______(填字母序号);
A.电压表无示数
B.示数超过电压表量程
C.电压表指针反偏
(3)为测两灯的总电压,只需改动一根导线,请在图中在需要改动的导线上打“×”,并画出新的导线   。小明继续正确实验,并把数据记录在下表中;
UAB/V UBC/V UAC/V
1.8 1.8 3.6
小明分析以上实验数据得出了两个实验结论:
①串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分电路两端电压相等;
(4)实验结束后,同学们对小明的实验及其结论进行了交流与评估,下列说法不正确的是______(填字母序号)。
A.结论①可能是在误差范围内得出的
B.结论②具有普遍性,任何情况下都成立
C.应更换不同规格灯泡多次实验
D.还可以继续探究UAC的电压是否等于电源电压
【答案】(1)L1
(2)C
(3)
(4)B
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】(1)由电路图知,开关闭合后,电压表正接线柱接B点,相当于接到了L1的左端,负接线柱接在L1左侧,因此电压表测灯L1两灯的电压。
(2)小明为了测量B、C两点间的电压,将电压表接A点的线改接到C点,闭合开关后会发现电压表指针反转,因为电压表的正接线柱原来接的B点,负接线柱接的是A点,即电流经B点到A点;但改接后,C点接的是电源的正极,则电压表的正接线柱应接在C点,若直接将A点的线改接到C点,会造成接线柱接反。C符合题意,AB不符合题意。
故答案为:C。
(3)电压表原测的是灯L1的电压,现要测两灯的总电压,则只需要将接在B点的线改接到 C点即可,所以图如下
(4)A.在表格中UAB是灯L1两端的电压,UBC是灯L2两端的电压,UAC是两灯的总电压,而电路图中,两灯是串联连接,所以在串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,A符合题意,A不符合题意;
B.小明由实验得出的结论②是错误的,其原因是在实验中两个灯泡的规格时相同的,造成结论具有偶然性,B不符合题意,B符合题意;
C.为了使结论具有普遍性,应选用不同规格的灯泡进行多次测量,C符合题意,C不符合题意;
D.在上述实验的基础上再测出电源两端的电压,对比实验数据,即可得出结论,D符合题意,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)(3)电压表是测量电压的仪表,应并联在电路中,电压表与哪个用电器并联,就测量哪个用电器两端的电压。
(2)电流表反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了;
(4)为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验。
28.(2021·成都模拟)芳芳实验小组的同学们在“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)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电压表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了   ;
(2)在测量L1两端的电压时,芳芳发现电压表的指针偏转如图乙所示,原因是   ;
(3)芳芳为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择规格   (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(4)芳芳分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对芳芳的做法进行评价:   。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.6 1.8 4.4
【答案】(1)断开开关
(2)电压表的正负接线柱接反了
(3)不相同
(4)实验数据太少,不具普遍
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态,刚接好最后一根导线,电压表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘记断开开关了。
(2)在测量L1两端的电压时,图乙中电压表的指针反向偏转,说明电压表的正负接线柱接反了。
(3)该实验中,应选用不同规格的灯泡做几次实验,是为了让结论具有普遍性。
(4)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出的结论具有偶然性,不能得出普遍规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
【分析】(1)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,
(2)电压表反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了;
(3)为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验。
(4)为了使实验结论更具有普遍性,应多次进行实验探究普遍规律。
29.(2020九上·蚌埠期末)利用图示电路来“探究串联电路电压规律”,回答下列问题:
(1)连接电路时,开关应该   。
(2)连接好电路后,用电压表测A、B间的电压时,要进行试触,即选用电压表的大量程,先闭合开关,然后   ,同时观察电压表指针偏转情况。
(3)在测过 两端的电压后,保持电压表与B点的连线不动,将连接A点的导线改接到C点,用此方法来测量 两端的电压。这种做法的错误之处是   。
(4)用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压 、 、 后,为了多次测量,接下来应该   ,重复上述实验。
【答案】(1)断开
(2)迅速断开
(3)电压表正负接线柱接反了
(4)换用不同规格的小灯泡
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】(1)为保护电路,在连接电路前,开关应断开。
(2)电压表在接入电路前,在不清楚被测部分电路两端的电压情况下,通常要选择电压表大量程进行试触,先闭合开关,观察电压表指针,然后立刻断开,防止烧坏电表。
(3)直接改线,电流负进正出,电压表会反偏。
(4)根据一组数据得出的结论有偶然性,应该换用不同规格的灯泡多次测量。
【分析】(1)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态;
(2)当不明确电路中的电流时,应该用电流表的大量程进行试触来估计电路中的电流;
(3)电压表反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了;
(4)为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验。
30.(2021九上·大洼期末)小希和小聪一起进行“探究串联电路的电压关系”的实验。
(1)为了使探究得出的结论:他们应该先选择灯泡L1、L2为规格不相同的小灯泡。这样做的目的是   。
(2)小希根据图甲连接好电路,闭合开关,发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路的故障位置   灯发生了   (选填“短路”或“断路”)。
(3)小聪帮助小希排除故障后,重新闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使测量结果更准确,接下来他应该   。
(4)测出L1两端的电压后,小希断开开关,拆下电压表,改装在A、C之间。她发现两次测量的结果是电压表指针偏转角度相同。则R1:R2=   。
【答案】(1)使结论具有普遍性
(2)L1;断路
(3)更换小量程
(4)1:4
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)在探究串联电路的电压关系时,选择规格不相同的小灯泡是为了避免特殊性使结论更具有普遍性。(2)]当灯L1断路时,灯L1不亮,此时电压表和灯L2串联,因为电压表的电阻很大,所以电路中的电流很小几乎可以忽略不计,所以灯L2不亮,此时电压表测的是电源电压,示数接近于电源电压,符合题意。(3)根据图可知电压表示数为2V,可以用小量程测出,为了使实验结果更准确,应该换用小量程进行测量。(4)设接在AB时电压表的示数为U,因为电压表在AC之间时,两次测量的结果是电压表指针偏转角度相同,所以在电压表在AC之间时电压表的示数为5U,则BC间的电压为
所以R1和R2的比值为
【分析】(1)探究串联电路的电压规律时,多次实验可以探究普遍性;(2)在串联电路中无电流,电压表示数接近电源电压,电压表测量的位置断路;(3)电压表指针偏转角度小时,可以换用小量程测量;(4)在串联电路中,各用电器的电压比等于电阻比。
31.(2020九上·南昌月考)小铭在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接好了实物电路图如图甲所示,请你协助完成:
(1)在方框内画出与图甲对应的电路图;
(2)闭合开关后,小铭发现 、 均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是 发生了   ;
(3)排除故障后,按图甲在某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯 两端的电压为   V;
(4)小铭在测量了灯 两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯 两端的电压,这一做法会造成   ;
(5)为得到正确的实验结论,小铭选择规格   的灯泡多次试验,在物理学中,串联电路电压的规律(用文字叙述)是:   。
【答案】(1)
(2)断路
(3)1.1
(4)电压表的正负接线柱接反
(5)不同;在串联电路中,各用电器两端的电压之各等于电源电压
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)由电路实物图知,两灯串联在电路中,电压表测灯L1两端的电压,所以图甲中实物图的电路图如下:
;(2)闭合开关,两灯都不发光,则电路中出现了断路,而电压表有示数且接近3V,则电压表与电源的连接没有断开,则电路中出现故障的可能是L1断路了。(3)由图乙知,电压表所选的量程为0~3V,其示数为1.9V,即灯L1两端的电压为1.9V,而电源为2节电池,其电压为3V,那么灯L2两端的电压为U2=U-U1=3V-1.9V=1.1V(4)电压表在测灯L1两端电压时,电流经导线AE从正接线柱流入,将导线AE的A端松开,接到D接线柱上后,电流变成从电压表的负接线柱流入,即会造成电压表的正负接线柱接反。(5)在实验中,为了避免偶然性,应选择规格不同的灯泡多次实验。在物理学中,串联电路的电压的规律是:在串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压。
【分析】(1)根据实物图去连电路图,分析元件的串并联关系,根据电流的方向连接即可;
(2)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(3)结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数即可;
(4)电压表反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了;
(5)为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验。
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