16.2
串、并联电路电压的规律同步练习
一.选择题(共16小题)
1.甲、乙两灯泡并联接在同一电源上,甲灯比乙灯亮,且通过两灯电流之比是2:1,则甲、乙两灯两端电压之比是( )
A.1:2
B.2:1
C.1:1
D.条件不足,无法确定
2.如图所示,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L1和L2的位置,再测出一组电压值
C.改变电源电压,再测出几组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
3.如图所示,两个灯泡完全相同,电源电压为6V.闭合开关,关于电压表示数和灯L2两端的电压,下列说法正确的是( )
A.3V
3V
B.1.5V
3V
C.3V
1.5V
D.6V
3V
4.小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则R1、R2两端的电压为分别为( )
A.1.2V
6V
B.1.4V
5.2V
C.4.8V
1.2V
D.1.4V
3.8V
5.如图所示,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L1和L2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
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数为4.5V;当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3V,则L1和L2两端的电压分别为( )
A.3V和4.5V
B.1.5V和4.5V
C.3V和1.5V
D.1.5V和3V
7.在图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的读数是3V;当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数是5V,则S2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
8.如图(a)所示的电路中,当开关S闭合后,电路中通过的电流是0.1A,电压表V1和V2的示数如图(b)所示,则灯L1、L2两端的电压不可能是( )
A.0.9V
3.6V
B.0.9V
0V
C.4.5V
0V
D.4.5V
4.5V
9.如图甲所示,电源电压6V保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表示数为如图乙所示,则灯泡L2两端的电压是( )
A.3V
B.6V
C.1.5V
D.4.5V
10.在图所示的电路中,当开关S闭合时,电压表V1的示数为3V,V2的示数为6V,则电源电压为( )
A.3V
B.6V
C.9V
D.12V
11.如图所示的电路,灯L1、L2均发光,关于电压表V1、V2、V3的示数,下列各组数据中正确的是( )
A.9V、6V、3V
B.9V、3V、6V
C.9V、9V、9V
D.6V、9V、3V
12.如图所示,当开关S闭合后,电压表测出的电压是( )
A.灯L1两端的电压
B.灯L
2两端的电压
C.灯L1和L
2两端的总电压
D.电源两端的电压
13.如图甲所示电路,电源电压为6V,当S闭合时,电压表的读数如图乙所示,则L1、L2两端的电压为( )
A.0.5V
5.5V
B.5.5V
0.5V
C.4.5V
1.5V
D.1.5V
4.5V
14.图所示电路,L1的电阻比L2的小。开关闭合,灯均发光,则( )
A.V示数等于V1示数
B.V1示数大于V2示数
C.A示数等于A2示数
D.A1示数大于A2示数
15.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3
V
B.L2两端的电压为3
V
C.L2两端的电压为2
V
D.L1两端的电压为5
V
16.如图,电源电压为5V,闭合开关S电压表的示数为3V,则以下说法正确的是( )
A.灯L1两端的电压为3V
B.灯L1两端的电压为2V
C.电源电压与灯L1两端的电压之和为3V
D.灯L2两端的电压为2V
二.填空题(共10小题)
17.如图甲所示的电路中,开关S闭合后,V1、V2的示数分别如图乙所示,则V1的示数为
V,L1两端的电压为
V。
18.小明按如图甲所示的电路进行实验,闭合开关后两灯都正常发光,电压表V1的示数为3V,V2的示数如图乙所示,此时V2的示数为
V,则L1两端的电压为
V.
19.如图所示的电路中,电压表所用的量程不明,当电路闭合后,V1和V2的示数分别如图所示。则V1表的读数是
V,V2表的读数是
V,小灯泡L1上的电压是
V。
20.如图所示的电路,开关闭合后,发现V1和V2表的示数之比为2:3,则V2与V3的示数之比为
。
21.如图所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数为2V,V的示数应为
V。
22.如图1所示的电路中,电源是由三节新干电池串联而成,电压表所用的量程不明,当开关闭合后,V2的示数如图2所示。则电压表V1应选用
的量程,灯泡L1两端的电压是
V,电源电压为
V。
23.如图所示的电路中,当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.5V;当S1断开、S2闭合时,电压表示数为6V,则灯L2两端的电压为
V,电源电压为
V。
24.如图甲电路中,电源由四节新干电池串联组成,当开关S闭合时,电压表示数如图乙所示,此时灯L1两端电压为
。灯L2两端电压为
。
25.如图所示,在“探究串联电路电压的特点”的活动中。
(1)实验中应选择规格
(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)根据图连接好电路,闭合开关后,发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为
0,若只有L1
或L2
中的一处发生故障,则故障是
(选填“L1
开路”、“L1
短路”、“L2
开路”或“L2短路”)。
26.小明在圣诞节时将一串(共20个)小彩灯挂在圣诞树上,然后用插头接在家庭电路的插座上,插头处电流是200mA,则每个小彩灯两端的电压等于
V,通过每个小彩灯的电流是
A。
三.实验探究题(共2小题)
27.某同学根据图甲所示的电路图探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系。
(1)实验中应选择
规格的小灯泡L1、L2连接电路。
(2)为了测量电源两端的电压,他连接了如图乙所示的电路。该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(3)正确连接电路后,该同学测出小灯泡L1和L2两端的电压分别是2.6V和2.7V,测量电源两端电压时电压表示数如图丙所示,则电源两端电压是
V.分析数据发现三次测量值有差异,该同学认为是以下三种原因造成的,其中合理的是
(填序号)。
①测量电压有误差
②小灯泡亮度不同
③电压表没有选择合适的量程
28.在探究串联电路电压特点的实验中:
(1)请在右边的虚线框中画出图对应的电路图;
(2)连接好电路,闭合开关发现两灯都不亮,电压表指针有明显偏转,则故障是:
。
(3)某次测量时,电压表的示数如图所示,则此时小灯泡L1两端的电压为
V;
(4)某同学在测量了L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,测量小灯泡L2两端的电压,这一做法存在的问题是
。
四.计算题(共2小题)
29.如图电路中,电源电压为6V.开关闭合后,电流表A的示数为0.5A,A1表示为0.3A。
求:
(1)灯L1两端的电压U1;
(2)通过灯L1的电流I1;
(3)通过灯L2的电流I2;
(4)灯L2两端的电压U2。
30.如图所示,已知电源电压为9V,电压表V1、V2规格相同,闭合开关S,电压表V1示数为6V,通过灯泡L2电流为0.5A,回答下列问题:
(1)灯泡L1和L2两端的电压各是多少?
(2)通过灯泡L1的电流是多少?
(3)若灯泡L1灯丝烧断,则电压表V1的示数为多少?
16.2
串、并联电路电压的规律同步练习参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.甲、乙两灯泡并联接在同一电源上,甲灯比乙灯亮,且通过两灯电流之比是2:1,则甲、乙两灯两端电压之比是( )
A.1:2
B.2:1
C.1:1
D.条件不足,无法确定
【分析】并联电路两端电压相等,据此解答。
【解答】解:因为甲、乙两灯泡并联接在同一电源上,并且并联电路两端电压相等,所以甲、乙两灯两端电压之比为1:1。
故选:C。
【点评】本题考查并联电路的电压规律,属于基础题。
2.如图所示,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L1和L2的位置,再测出一组电压值
C.改变电源电压,再测出几组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
【分析】无论做什么实验,实验结论一定要具有普遍性,因此在研究串联电路中的电压关系时,为了使结论具有普遍性需采用相同灯泡和不同灯泡进行多次实验。
【解答】解:用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为出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。
故选:D。
【点评】探究串联、并联电路的电流、电压的特点时要选择不同规格的灯泡,才能使实验结论更具普遍性。
3.如图所示,两个灯泡完全相同,电源电压为6V.闭合开关,关于电压表示数和灯L2两端的电压,下列说法正确的是( )
A.3V
3V
B.1.5V
3V
C.3V
1.5V
D.6V
3V
【分析】由电路图可知,两灯串联,电压表测电源的电压;两个灯泡完全相同,由串联电路特点分析答题。
【解答】解:
由电路图可知,两灯串联,电压表测电源电压,已知电源电压U=6V,则电压表示数为6V。
两灯串联时,流过两灯泡的电流相等,且两个灯泡完全相同,
所以U1=U2=×6V=3V,则灯L2两端的电压为3V。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对串联电路的电压特点的掌握和运用,分析电路图确认两灯的连接方式和电压表的测量对象是本题的关键。
4.小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则R1、R2两端的电压为分别为( )
A.1.2V
6V
B.1.4V
5.2V
C.4.8V
1.2V
D.1.4V
3.8V
【分析】由图可知,两电阻串联,两个电压表分别测的是总电压和R2两端的电压,由串联电路特点知,这两个电压值是不会相等的,但指针位置一样,说明选择的量程不同,然后根据串联电路电压的特点读出电压表的示数,然后计算出R1和R2两端的电压。
【解答】解:
由图可知,两个电阻串联,V1测电源电压,V2测R2两端电压。
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以V1示数应大于V2的示数,
但两电压表指针位置完全一样,说明V1选用的是0~15V量程,V2选用的是0~3V量程,所以V1的示数为6V(即电源电压为6V),V2示数为1.2V,即R2两端电压为1.2V,
所以R1两端的电压为:U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,关键是电表所测电路元件的辨别以及电表量程的判断和读数。
5.如图所示,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L1和L2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
【分析】(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。
(2)探究串联电路中的电压关系时,应该使用相同规格的小灯泡、不同规格的小灯泡、不同的用电器进行多次实验,然后分析数据,总结结论。
【解答】解:
在探究串联电路中的电压关系时。小雨同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V.在表格中记录数据后。再进行的步骤:
①换用不同规格的小灯泡。再测出几组电压值;②整理器材,结束实验;③分析数据。得出结论。
故选:D。
【点评】(1)探究串联、并联电路的电流、电压的特点时要选择相同规格的灯泡,不同规格的灯泡,不同的用电器进行实验,才能使实验结论更准确。
(2)掌握串联、并联电路的电流、电压的特点。
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数为4.5V;当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3V,则L1和L2两端的电压分别为( )
A.3V和4.5V
B.1.5V和4.5V
C.3V和1.5V
D.1.5V和3V
【分析】由电路图可知,当开关S1断开、S2闭合时,两灯泡串联,电压表测电源的电压,可知电源的电压;当开关S1闭合、S2断开时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出L2两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,当开关S1断开、S2闭合时,两灯泡串联,电压表测电源的电压,
则电源的电压U=4.5V;
当开关S1闭合、S2断开时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,
则L1两端的电压U1=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,L2两端的电压:
U2=U﹣U1=4.5V﹣3V=1.5V。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,关键是开关闭合前后电压表所测电路元件的判断。
7.在图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的读数是3V;当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数是5V,则S2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
【分析】当开关
S1闭合,S2断开时,两灯串联,电压表测L2的电压,当开关S1断开,S2闭合时,两灯还是串联,电压表测总电压,当S2断开时,不论S1是否闭合,两灯都串联,根据串联电路中总电压等于各部分电路电压之和来计算。
【解答】解:根据对题意的分析,L2两端的电压U2=3V,总电压U=5V.所以:
U1=U﹣U2=5V﹣3V=2V。
故选:A。
【点评】本题首先分析电路的连接情况,再分析电压表的测量范围,最后根据电压规律计算。
8.如图(a)所示的电路中,当开关S闭合后,电路中通过的电流是0.1A,电压表V1和V2的示数如图(b)所示,则灯L1、L2两端的电压不可能是( )
A.0.9V
3.6V
B.0.9V
0V
C.4.5V
0V
D.4.5V
4.5V
【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表V2测电源的电压,V1测灯L1两端的电压。故据两个电压表的量程判断即可。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表V2测电源的电压,V1测灯L1两端的电压。
(1)若电路正常时,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且V2偏转的角度等于V1偏转的角度,
所以,电压表V2选择的量程为0~15V,分度值为0.5V,电源的电压U=4.5V;
电压表V1选择的量程为0~3V,分度值为0.1V,灯泡L1两端的电压U1=0.9V;
则灯泡L2两端的电压为:
U2=U﹣U1=4.5V﹣0.9V=3.6V,
(2)若L1短路,V1偏转的角度为零,不可能;
(3)若L2短路,则L2的电压为零,V1和V2测L1的电压,也就是电源电压,即示数相同,若都是大量程,即都是4.5V,若都是小量程,即都是0.9V;即则灯L1、L2两端的电压可能是4.5V、0;或0.9V、0;
(4)若L1断路,V1和V2测电源电压,即示数相同,若都是大量程,即都是4.5V,若都是小量程,即都是0.9V,但电路中无电流,不可能;
(5)若L2断路,V1不能和电源相连,故示数为零;V2测电源电压,若是大量程,即是4.5V,若是小量程,即是0.9V,但电路中无电流,故不可能;
故选:D。
【点评】知道电路的故障分析是解决该题的关键。
9.如图甲所示,电源电压6V保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表示数为如图乙所示,则灯泡L2两端的电压是( )
A.3V
B.6V
C.1.5V
D.4.5V
【分析】(1)串联电路只有一条电流的路径;
(2)先确定电压表的量程和分度值,而后据电压表的示数读数即可;
(3)电路中的电压表是测量灯泡L1两端的电压;串联电路中的电压规律是:U=U1+U2;
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,
若电压表是大量程,分度值是0.5V,即此时示数是7.5V,即比电源电压还大,所以不可能,
若电压表是小量程,故分度值是0.1V,所以电压表的示数是1.5V,故灯泡L1两端的电压是1.5V;
据串联电路中总电压等于各个串联用电器电压之和的特点可知,此时灯泡L2两端的电压是6V﹣1.5V=4.5V;
故选:D。
【点评】明确电压表所测电压值,再运用串联电路的电压规律,可顺利解答。
10.在图所示的电路中,当开关S闭合时,电压表V1的示数为3V,V2的示数为6V,则电源电压为( )
A.3V
B.6V
C.9V
D.12V
【分析】由图可知两灯泡串联,电压表分别测两灯泡两端的电压,则由串联电路的电压规律可得出电源电压。
【解答】解:闭合开关S后,两电阻串联,电压表V1测量灯泡L1两端的电压;电压表V2测量灯泡L2两端的电压;
则U1=3V,U2=6V;
因两电阻两端的电压之和等于电源电压;则电源电压U=U1+U2=3V+6V=9V。
故选:C。
【点评】本题考查串联电路的电压规律,注意两电压表测量的电压即为电阻两端的电压。
11.如图所示的电路,灯L1、L2均发光,关于电压表V1、V2、V3的示数,下列各组数据中正确的是( )
A.9V、6V、3V
B.9V、3V、6V
C.9V、9V、9V
D.6V、9V、3V
【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测L2两端的电压,V2测电源的电压,V3测L1两端的电压;根据串联电路的电压特点判断选项中三电压表正确的示数。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测L2两端的电压,V2测电源的电压,V3测L1两端的电压;
∵串联电路中总电阻等于各分电压之和,
∴电压表V2的示数等于V1、V3的示数之和,结合选项可知D符合,ABC均不符合。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点,关键是串并联电路的辨别和电压表所测电路元件的判断。
12.如图所示,当开关S闭合后,电压表测出的电压是( )
A.灯L1两端的电压
B.灯L
2两端的电压
C.灯L1和L
2两端的总电压
D.电源两端的电压
【分析】采用方框法判断电压表测量哪一个用电器两端的电压。如果电压表和用电器构成一个“方框”,电压表测量这个用电器两端的电压;如果电压表和电源构成一个“方框”,电压表测量电源两端的电压;如果电压表和用电器、电源一起构成一个“方框”,电压表测量这个方框以外的用电器两端的电压。
【解答】解:由电路图可以看出,当开关闭合后,电压表和L2、电源构成一个方框,所以电压表测量的是方框以外的L1两端的电压。
故选:A。
【点评】(1)掌握电压表的正确使用:电压表并联在电路中,不要超过电压表的量程,电流从正接线柱流入从负极线柱流出。
(2)利用方框法判断电压表测量谁两端的电压。
13.如图甲所示电路,电源电压为6V,当S闭合时,电压表的读数如图乙所示,则L1、L2两端的电压为( )
A.0.5V
5.5V
B.5.5V
0.5V
C.4.5V
1.5V
D.1.5V
4.5V
【分析】先分析电路的连接方式,电压表所测的电压,再根据电路的电压规律分析解答。
【解答】解:
由电路图可知:两灯串联在电路中,电压表测灯泡L1两端的电压,指针的位置在表盘的正中央,示数可能是7.5V,也可能是1.5V;
由题知,电源电压为6V,所以L1的电压不可能大于6V,则电压表示数应为1.5V,即U1=1.5V;
根据串联电路的电压规律可得,灯泡L2两端的电压为:U2=U﹣U1=6V﹣1.5V=4.5V。
故选:D。
【点评】本题考查电压表的使用和串联电路的电压特点,明确电压表的作用及串联电路的电压规律是解答此题的关键。
14.图所示电路,L1的电阻比L2的小。开关闭合,灯均发光,则( )
A.V示数等于V1示数
B.V1示数大于V2示数
C.A示数等于A2示数
D.A1示数大于A2示数
【分析】由图分析两电路图中两个灯泡的连接方式和电表所测的电压或电流,由串联电路特点和并联电路特点和欧姆定律分析解答。
【解答】解:
AB、由左图知,两灯串联,电压表V1测L1两端电压,V2测L2两端电压,V测电源电压,
串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,则有:UV=UV1+UV1,
所以V示数大于V1示数,故A错误;
串联电路中电流处处相等,L1的电阻比L2的小,由U=IR知,V1示数小于V2示数,故B错误;
CD、由右图知,两灯并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测L2支路的电流,电流表A测干路电流,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则有:IV=IA1+IA2,
所以A示数大于A2示数,故C错误;
并联电路中各支路两端电压都与电源电压相等,L1的电阻比L2的小,由I=可知,A1示数大于A2示数,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串联和并联电路特点以及欧姆定律的应用,解题的关键是正确分析电路的连接方式以及电表的作用。
15.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3
V
B.L2两端的电压为3
V
C.L2两端的电压为2
V
D.L1两端的电压为5
V
【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端电压,根据串联电路特点分析答题。
【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正确、C错误;
灯L1两端电压U1=U﹣U2=5V﹣3V=2V,故AD错误;
故选:B。
【点评】分析清楚电路结构。熟练应用串联电路特点是正确解题的关键。
16.如图,电源电压为5V,闭合开关S电压表的示数为3V,则以下说法正确的是( )
A.灯L1两端的电压为3V
B.灯L1两端的电压为2V
C.电源电压与灯L1两端的电压之和为3V
D.灯L2两端的电压为2V
【分析】分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,根据题意及电路结构答题。
【解答】解:由电路图知,灯L1与L2串联,电压表测灯L2两端电压;
由题意知,电压表示数是UV=3V,所以灯L2两端的电压UL2=UV=3V;
灯L1两端的电压UL1=U﹣UL2=5V﹣3V=2V。
故选:B。
【点评】分析清楚电路结构、熟练掌握串联电路的特点是本题的解题关键,本题难度不大,是一道基础题。
二.填空题(共10小题)
17.如图甲所示的电路中,开关S闭合后,V1、V2的示数分别如图乙所示,则V1的示数为 5.5 V,L1两端的电压为 3 V。
【分析】根据电路图可知,L1、L2串联,电压表V1测量的是总电压,V2测量的是灯泡L2两端的电压,因此V1的示数大于V2的示数,而电压表V1的指针偏转角度比V2要小一些,因此V1选用的是大量程0~15V,V2选用的是小量程0~3V。
【解答】解:因为V1的示数大于V2的示数,而电压表V1的指针偏转角度比V2要小一些,所以电压表V1的量程0~15V,分度值为0.5V,则示数为5.5V;
V2的是量程0~3V,分度值为0.1V,则示数为2.5V;
又因为串联电路两端的总电压等于各部分电压之和,因此L1两端的电压:U1=U﹣U2=5.5V﹣2.5V=3V。
故答案为:5.5;3。
【点评】此题考查的知识点:①电压表的量程选择和读数问题;②串联电路中的电压规律:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
18.小明按如图甲所示的电路进行实验,闭合开关后两灯都正常发光,电压表V1的示数为3V,V2的示数如图乙所示,此时V2的示数为 2 V,则L1两端的电压为 1 V.
【分析】由图可知,电路是由两个电灯串联而成,V1测量电源电压,V2测的是L2两端的电压,知道V1示数(电源电压),确定V2的量程,读出电压表的示数(L2两端的电压),然后根据串联电路的电压特点求出L1两端的电压。
【解答】解:
由图甲可知:两个电灯串联而成,V1测量电源电压,V2测的是L2两端的电压,则电源电压,U=U1=3V;
由于L2两端电压小于电源电压,所以图乙中电压表使用的是0~3V的量程,则示数为2V,即:L2两端的电压为2V,
根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得:
灯L1两端电压:U1=U﹣U2=3V﹣2V=1V。
故答案为:2;1。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点和电压表的使用方法,关键是根据电源电压和串联电路电压的特点判断出电压表V2使用的量程。
19.如图所示的电路中,电压表所用的量程不明,当电路闭合后,V1和V2的示数分别如图所示。则V1表的读数是 6 V,V2表的读数是 2.5 V,小灯泡L1上的电压是 3.5 V。
【分析】由图可知,此电路为串联电路,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯L2两端电压,V1的示数应大于V2的示数,所以V2应选择0~3V的量程,V1选择0~15V的量程,L1两端的电压应为V1示数与V2示数之差。
【解答】解:
由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测串联电路总电压,即电源电压,电压表V2测灯L2两端电压;
由串联电路的电压特点可知,电压表V1示数应大于V2示数,而由图乙所示电压表可知,电压表V1指针偏角小于V2指针偏角,
所以V1量程为0~15V,其分度值为0.5V,示数UV1=6V;V2量程为0~3V,其分度值为0.1V,示数UV2=2.5V,
由串联电路的电压特点可知,灯泡L1两端电压:U1=UV1﹣UV2=6V﹣2.5V=3.5V。
故答案为:6;2.5;3.5。
【点评】本题考查了确定电压表量程、求灯泡两端电压,分析清楚电路结构、应用串联电路特点是正确解题的关键;对电表读数时要先确定其量程与分度值,然后再读数。
20.如图所示的电路,开关闭合后,发现V1和V2表的示数之比为2:3,则V2与V3的示数之比为 3:5 。
【分析】由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表V1测L1两端电压,电压表V2测L2两端电压,V3测串联电路两端的总电压;根据欧姆定律的变形公式可知,V2与V3的示数之比。
【解答】解:L1:L2=2:3,I=,I1=I2,
U1:U2=I1L1:I2L2=L1:L2=2:3,
又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和
所以电压表V2与V3的示数之比:U2:(U1+U2)=3:5。
故答案为:3:5。
【点评】本题考查了串联电路电流、电压特点和欧姆定律的计算,关键是电路图串并联的辨别和电压表的正确使用。电路中电压表相当于开路,电流表相等于短路,然后把电表去掉即可判断电路的连接方式;电压表测谁的电压关键是看和那个电路元件并联。
21.如图所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数为2V,V的示数应为 4.5 V。
【分析】由实物图分析电路的连接方式和电压表的作用,根据电路的电压特点可得V示数的大小。
【解答】解:
由电路图可知,电灯L1、L2串联,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,V测电源电压,
由串联电路的电压特点可得,电源电压:U=U1+U2=2.5V+2V=4.5V。
故答案为:4.5。
【点评】本题考查串联电路的电压特点的理解和应用,解题的关键是正确分析电路和电压表的作用。
22.如图1所示的电路中,电源是由三节新干电池串联而成,电压表所用的量程不明,当开关闭合后,V2的示数如图2所示。则电压表V1应选用 0﹣15V 的量程,灯泡L1两端的电压是 2 V,电源电压为 4.5 V。
【分析】(1)串联电路的电压规律是:U=U1+U2;
(2)明确两电压表所测电路的电压;分析准确电压表所选的量程及对应的分度值;读数得出答案。
【解答】解:如图所示,V1测总电压,V2测L2电压;
由图知V1所测电压是电源电压,因为电源是由三节新干电池串联而成,故电源电压U=4.5V,需要使用0~15V;
由图知V2所测电压是L2两端的电压,使用的是小量程,即U2=2.5V.根据串联电路的电压规律:U=U1+U2,可判断出:L1两端电压为:U1=U﹣U2=4.5V﹣2.5V=2V。
故答案为:0﹣15V;2;4.5。
【点评】明确电压表所测的电压是哪部分电路两端的电压,分析准确电压表的量程和对应的分度值;再根据串联电路的电压规律可解答。
23.如图所示的电路中,当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.5V;当S1断开、S2闭合时,电压表示数为6V,则灯L2两端的电压为 3.5 V,电源电压为 6 V。
【分析】当S1闭合、S2断开时,灯泡L1与灯泡L2串联,电压表测L1两端的电压;当S1断开、S2闭合时,灯泡L1与灯泡L2仍串联,电压表测电源的电压,根据串联电路的电压特点求出灯L2两端的电压。
【解答】解:当S1闭合、S2断开时,灯泡L1与灯泡L2串联,电压表测L1两端的电压;
当S1断开、S2闭合时,灯泡L1与灯泡L2仍串联,电压表测电源的电压,
则电源的电压U=6V,L1两端的电压U1=2.5V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴灯L2两端的电压:
U2=U﹣U1=6V﹣2.5V=3.5V。
故答案为:3.5;6。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,关键是分析得出两种情况下两灯泡的连接方式不变。
24.如图甲电路中,电源由四节新干电池串联组成,当开关S闭合时,电压表示数如图乙所示,此时灯L1两端电压为 2.5V 。灯L2两端电压为 3.5V 。
【分析】(1)对于电压表的读数,要看清所选的量程和分度值;此题中的右图,电压表量程为0~15V,对应的分度值为0.5V;
(2)电路中的电压表是测量灯泡L2两端的电压;
(3)串联电路中的电压规律是:U=U1+U2;
(4)一节新干电池的电压为1.5V。
【解答】解:一节新干电池的电压为1.5V,则4节串联使用时,提供的电压为1.5V×4=6V,即U=6V;
图中电压表与灯泡L2并联,是测量L2两端的电压,示数为3.5V,即U2=3.5V;
根据串联电路中的电压规律是:U=U1+U2;得灯L1两端电压为:U1=U﹣U2=6V﹣3.5V=2.5V;
故答案为(1)2.5V;(2)3.5V。
【点评】明确电压表所测电压值,再运用串联电路的电压规律,可顺利解答。
25.如图所示,在“探究串联电路电压的特点”的活动中。
(1)实验中应选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)根据图连接好电路,闭合开关后,发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为
0,若只有L1
或L2
中的一处发生故障,则故障是 L2开路 (选填“L1
开路”、“L1
短路”、“L2
开路”或“L2短路”)。
【分析】(1)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(2)逐一分析每个可能的故障,找出符合题意的答案。
【解答】解:
(1)为得出普遍性的结论,实验中应选择规格不同的小灯泡;
(2)由电路图知,两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压,闭合开关S后,灯L1、L2均不亮,且只有L1或L2中的一处发生故障:
①若L1开路,L2正常,则电压表与灯L2串联在电路中,电压表有示数,不符合题意;
若L1
短路,L2正常,电路为通路,则电压表示数为0,灯L2发光,不符合题意;
②若L2
开路,L1正常,则整个电路断路,两只灯泡都不亮,且电压表示数为
0,符合题意;
若L2短路,L1正常,则灯L1亮,电压表为电源电压,有示数,不符合题意;
故故障是:L2开路。
故答案为:不同;
L2开路。
【点评】本题探究串联电路电压的特点,考查归纳法的运用及故障分析。
26.小明在圣诞节时将一串(共20个)小彩灯挂在圣诞树上,然后用插头接在家庭电路的插座上,插头处电流是200mA,则每个小彩灯两端的电压等于 11 V,通过每个小彩灯的电流是 0.2 A。
【分析】照明电路电压是220V,已知彩灯的只数,根据串联电路特点求出每只灯泡两端的电压。
【解答】解:串联电路中各处的电流相等,则通过每个小彩灯的电流是200mA=0.2A。
根据欧姆定律可知,电阻相同的小彩灯两端的电压相等,
串联电路总电压等于各灯两端电压之和,
每只小彩灯两端的电压:
UL==11V。
故答案为:11;0.2。
【点评】本题考查了串联电路的特点,解题时要注意隐含条件:照明电路电压是220V。
三.实验探究题(共2小题)
27.某同学根据图甲所示的电路图探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系。
(1)实验中应选择 不同 规格的小灯泡L1、L2连接电路。
(2)为了测量电源两端的电压,他连接了如图乙所示的电路。该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(3)正确连接电路后,该同学测出小灯泡L1和L2两端的电压分别是2.6V和2.7V,测量电源两端电压时电压表示数如图丙所示,则电源两端电压是 2.8 V.分析数据发现三次测量值有差异,该同学认为是以下三种原因造成的,其中合理的是 ① (填序号)。
①测量电压有误差
②小灯泡亮度不同
③电压表没有选择合适的量程
【分析】(1)为得出普遍性的结论,应选择不同规格的小灯;
(2)原电路中,电压表与导线并联,电压表应与电源并联;
(3)①测量过程中误差不可能避免;
②小灯泡亮度由灯的实际功率决定;
③本实验中,电压表选用小量程。
【解答】解:(1)为得出普遍性的结论,实验中应选择不同规格的小灯泡L1、L2连接电路;
(2)原电路中,电压表与导线并联,电压表测电源电压,应与电源并联,如下所示:
(3)①测量电压有误差,造成三次测量值有差异,此选项正确;
②小灯泡亮度由灯的实际功率决定,灯的亮度是因为灯的实际功率不同,
③本实验中,电压表选用小量程,电压表选择的量程合适,此选项不正确。
故选①。
故答案为:(1)不同;(2)如上所示;(3)2.8;①。
【点评】本题探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系,考查归纳法的运用、电路连接及误差的有关知识。
28.在探究串联电路电压特点的实验中:
(1)请在右边的虚线框中画出图对应的电路图;
(2)连接好电路,闭合开关发现两灯都不亮,电压表指针有明显偏转,则故障是: 小灯泡L1开路 。
(3)某次测量时,电压表的示数如图所示,则此时小灯泡L1两端的电压为 1.9 V;
(4)某同学在测量了L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,测量小灯泡L2两端的电压,这一做法存在的问题是 电压表的正负接线柱接反 。
【分析】(1)根据电流路径按照实物图画电路图,应注意连接的顺序和方式;
(2)闭合开关灯泡不亮,原因有两个:断路或短路。已知两灯串联都不亮,所以不可能是一灯短路,只能是断路;
(3)确定电压表的量程和分度值,读出电压值;
(4)注意电压表的正负接线柱的接法,电流需从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出。
【解答】解:(1)由图知,从电源的正极出发,经过开关、L2、L1,回到电源的负极,电压表与L1并联,如图所示:
(2)开关闭合后两灯均不亮,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱到电源正负极的连接是连通的,
所以故障是与电压表并联是小灯泡L1开路。
(3)由图甲可知,电压表选择的量程为0~3V,分度值为0.1V,所以电压表的示数为1.9V。
(4)将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,这样电压表的正负接线柱接反,指针会反偏。
故答案为:(1)见上图;(2)小灯泡L1开路;(3)1.9;(4)电压表的正负接线柱接反。
【点评】此题考查了按实物图画电路图、电路故障分析、电压表的使用及读数等知识,注意量程和正负接线柱的接法(电流正入负出),电压表可以不经用电器直接与电源串联,此时电压表测量电源电压。
四.计算题(共2小题)
29.如图电路中,电源电压为6V.开关闭合后,电流表A的示数为0.5A,A1表示为0.3A。
求:
(1)灯L1两端的电压U1;
(2)通过灯L1的电流I1;
(3)通过灯L2的电流I2;
(4)灯L2两端的电压U2。
【分析】由电路图可知,灯泡L1与L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L1支路的电流。
(1)根据并联电路的电压特点可知灯L1两端的电压;
(2)根据电流表A1的示数可知通过灯L1的电流;
(3)根据并联电路的电流特点求出通过灯L2的电流;
(4)根据并联电路的电压特点可知灯L2两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L1与L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L1支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,灯L1两端的电压:U1=U=6V;
(2)由电流表A1的示数可知,通过灯L1的电流I1=0.3A;
(3)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过灯L2的电流:
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A;
(4)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,灯L2两端的电压:U2=U=6V。
答:(1)灯L1两端的电压为6V;
(2)通过灯L1的电流为0.3A;
(3)通过灯L2的电流为0.2A;
(4)灯L2两端的电压为6V。
【点评】本题考查了并联电路的电流特点和电压特点,是一道基础题目。
30.如图所示,已知电源电压为9V,电压表V1、V2规格相同,闭合开关S,电压表V1示数为6V,通过灯泡L2电流为0.5A,回答下列问题:
(1)灯泡L1和L2两端的电压各是多少?
(2)通过灯泡L1的电流是多少?
(3)若灯泡L1灯丝烧断,则电压表V1的示数为多少?
【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测灯泡L1两端的电压,电压表V2测灯泡L2两端的电压,电流表测量电路电流;
(1)根据电压表V1的可知泡L1两端的电压,再根据串联电路两端电压等于各部分电压之和可知L2两端的电压;
(2)串联电路中电流处处相等;
(3)若灯泡L1灯丝烧断,则电路中没有电流,因此根据电压表V1两接线柱能否与电源两极相连进行分析。
【解答】解:(1)因为
灯泡L1和L2
串联,电压表V1测灯泡L1两端电压,所以灯泡L1两端电压1=6V,
又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡L2
两端电压:U2=U﹣U1=9V﹣6V=3V;
(2)因为灯泡L1和L2
串联,通过灯泡L2电流为0.5A,所以通过灯泡L1电流:I1=I2=0.5A;
(3)若灯泡L1灯丝烧断,则现在电路为断路,根据电路图可知,电压表V1的两接线柱分别通过灯泡L2、开关与电源正极相连,另一接线柱直接通过导线与电源负极相连,因此电压表V1示数等于电源电压,即9V。
答:(1)灯泡L1和L2两端的电压各是6V和3V;
(2)通过灯泡L1的电流是0.5A;
(3)若灯泡L1灯丝烧断,则电压表V1的示数为9V。
【点评】本题考查了并联电路的电压特点的应用,关键是电路串并联的不变和电压表所测电路元件的判断。