粤沪版物理九上 13.6 探究串、并联电路中的电压
一、单选题
1.(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。
2.(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。
3.(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。
4.(2020九上·丰润期末)在图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,电阻R1和R2的阻值之比是( )
A.5∶1 B.4∶1 C.1∶4 D.5∶4
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,电路是串联电路,电压表 测电源电压,电压表 测 的电压,因为两个电压表指针偏转相同,所以电压表 选择的大量程,分度值是0.5V,示数是6V,电压表 选择的小量程,分度值是0.1V,示数是1.2V,串联电路中电源电压等于各用电器电压之和,则 的电压是
串联电路中电流处处相等,则电阻R 和R 的阻值之比是
故答案为:B。
【分析】两个定值电阻串联,串联分压,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量电阻R2电压,结合串联电路电压规律求解即可。
5.(2020九上·怀安期末)如图所示电路开关S断开时电压表V1的示数为12V,V2的示数为0V;开关S闭合时,V1的示数为4V,则V2的示数及R1:R2的值为( )
A.8V;2 B.4V;1 C.8V;0.5 D.4V;2
【答案】A
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】电路开关S断开时电压表V1的示数为12V,说明电源电压是12V,开关S闭合时,V1的示数为4V,R2两端的电压是4V,根据串联电路电压的特点,R1端的电压是8V,所以两电阻两端电压之比是2∶1,所以两电阻之比是2∶1=2,
故答案为:A。
【分析】两个定值电阻串联,串联分压,电压表V1测量定值电阻R2的电压,电压表V2测量R1的电压,结合串联电路电压规律求解即可。
6.(2020九上·枣庄期末)图是某简易煤气检测电路,其中Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而减小 若输出信号的仪表选用电压表或电流表,闭合开关S,当煤气浓度升高时,要求仪表的示数增大,则( )
A.选用电压表接在a b之间 B.选用电压表接在b c之间
C.选用电流表接在b c之间 D.选用电流表接在a c之间
【答案】A
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】由图示知,若在ab或bc间连接电流表,则电路中的电阻或气敏元件会被短路,所以仪表应选用电压表。据题意,煤气浓度升高时,气敏元件的阻值减小,则电路中的电流增大,而电阻R的阻值保持不变,那么其两端的电压变大,而按要求,仪表的示数增大,说明电压表接在ab间,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】两个电阻串联,电流相同,分得的电压与电阻成正比,故应测量定值电阻的电压。
7.(2020九上·长沙月考)如图所示的电路中,当开关S1、S2闭合时,电压表示数为4.5V;当开关S2闭合,S1断开时,电压表示数为1.5V,则此时灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.5V 4.5V B.3V 4.5V C.1.5V 3V D.3V 1.5V
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】当开关S1、S2闭合时,灯L1短路,电路为灯L2的简单电路,电压表测电源电压,为4.5V;当开关S2闭合,S1断开时,此时灯L1和L2串联,电压表测灯L2两端的电压,为1.5V;根据串联分压可知灯L1两端的电压为U1=U-U2=4.5V-1.5V=3V
故答案为:D。
【分析】两个开光都闭合时,电路中只有灯泡L2工作,电压表示数为电源电压,当开关S1断开后,灯泡串联,结合串联分压规律求解电压之比。
8.(2020九上·太原月考)如图所示电路,L1的电阻比L2的小。开关闭合,灯均发光,则( )
A.V1示数等于V2示数 B.V1示数大于V2示数
C.L1的电流大于L2的电流。 D.V1示数小于V2示数
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】开关闭合后,两灯串联,均发光,说明未发生断路或短路,电路中电流处处相等,电压表V测量电源电压,电压表V1测量灯L1两端电压,电压表V2测量灯L2两端电压;根据串联分压可知,V1示数小于V2示数。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,电阻越多,分压越大。
9.(2020九上·巴中期中)三个相同的灯泡串联在电路中如图,S闭合时,V1示数为24V,V2的示数也为24V,那么电源电压为( )
A.24V B.48V C.12V D.36V
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】闭合开关S后,三个相同的灯泡串联,则三个相同的灯泡两端的电压相等,都为U0,电压表V1测量的是两个灯泡两端的电压;即为2U0=24V
即U0=12V
∴电源电压为U=3U0=3×12V=36V
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】三个灯泡串联,电压表V1测量前两个灯泡的电压,电压表V2测量后两个灯泡的电压,结合电压规律求解即可。
10.(2020九上·襄城期中)如图1所示,电源是两节新干电池串联组成的电池组,当闭合开关 后,电压表的示数如图2所示,则 L1两端的电压为( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
【答案】A
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】由图1可知,灯泡L1、L2串联,电压表测灯泡L2两端的电压.因为电源是两节新干电池串联组成的电池组,电源电压为3V,所以此时电压表选用小量程,示数为2V,即灯泡L2两端的电压U2=2V,根据串联电路的电压规律可知,灯泡L1两端的电压U1=U-U2=3V-2V=1V,A符合题意,BCD不符合题意.
故答案为:A
【分析】两个小灯泡串联,串联分压,电压表V测量灯泡L2的电压,结合串联电路电压规律求解即可。
11.(2020·北流模拟)如图所示的电路,开关闭合后,电压表V1的示数是2V,V2的示数是4V,则电源电压是( )
A.2V B.4V C.6V D.8V
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】解:由图知,两灯泡串联,电压表分别测两灯泡两端的电压,
因为两灯泡两端的电压之和等于电源电压,
所以电源电压:U=U1+U2=2V+4V=6V。
故答案为:C
【分析】在串联电路中,电源电压等于各用电器电压之和。
二、填空题
12.(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。
13.(2020九上·昆明月考)如图所示的电路,电源电压为3V, L1和 L2为相同规格的灯泡。闭合开关时,发现灯L1亮而灯L2不亮,此时电压表V2的示数为
V, 电流表A (选填
“有”或“无”)示数。
【答案】0;有
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,两灯泡是串联的,闭合开关时,发现灯L1亮而灯L2不亮,说明电路是通路,所以 不亮的原因是 短路,电压表 测 的电压,所以其示数为0V;因为电路是通路,所以电流表有示数。
【分析】两个小灯泡串联,串联分压,电压表V1测量灯泡L1的电压,电压表V2测量灯泡L1的电压,结合串联电路电压规律求解即可。
14.(2020九上·蒙城月考)小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由10Ω更换为5Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是 。
【答案】向左移动滑片使电压表示数仍为原电压
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,应该控制电阻两端的电压不变,当电阻由10Ω更换5Ω,根据分压规律,电压表示数会减小,此时应该向左移动滑片,使滑动变阻器接入的阻值变小,电阻R两端电压就会变大,直至电压表示数为原来的电压值。
【分析】定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比,结合定值电阻此时的电压判断滑动变阻器的移动方向。
三、实验探究题
15.(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。
16.(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。
17.(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。
18.(2020九上·南充期末)小轩利用甲图所示电路探究“串联电路的电压规律”,实验中电源电压保持不变。
(1)实验时,小轩应选择多只规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡,并进行多次测量,这样做的目的主要是 (填符号);
A、避免偶然性,寻找普遍规律 B、减小电压测量的误差
(2)某次测量时,闭合开关后发现电压表的指针如图乙所示,出现这种情况的原因是 .
(3)改正电路后,实验测得的数据如下表所示,分析表中数据可得出的结论是:在串联电路中, (用U1、U2 和U表示)。
次数
1 3.2 1.3 4.5
2 2.0 2.5 4.5
3 1.4 3.1 4.5
(4)在完成第3次实验后,爱动手的小轩将电路(图甲)中的A点断开接入灯泡 ,测得 两端的电压为 , 两端的电压为 ,则 两端的电压为 V。
【答案】(1)不同;A
(2)电压表的量程选小了
(3)U=U1+U2
(4)1.5
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)实验中,选用几组规格不同的小灯泡,进行多次测量后,再进行分析论证,这样可以避免偶然性,得出普遍性的结论。(2)由图乙可知,电压表的指针超过了量程,说明电压表的量程选小了。(3)分析表中数据,可得出的结论是:串联电路两端的电压等于各部分电压之和,表达式是U=U1+U2(4)由串联电路电压的规律可知L3两端的电压U3=U-U1-U2=4.5V-1V-2V=1.5V
【分析】(1)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;
(2)电压表指针偏转幅度大,说明此时的量程选择过小,应换大量程;
(3)串联电路中,总电压等于各个用电器两端电压之和;
(4)串联电路中,总电压等于各个用电器两端电压之和,结合总电压与分电压值求解灯泡L3两端的电压。
1 / 1粤沪版物理九上 13.6 探究串、并联电路中的电压
一、单选题
1.(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
2.(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
3.(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
4.(2020九上·丰润期末)在图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,电阻R1和R2的阻值之比是( )
A.5∶1 B.4∶1 C.1∶4 D.5∶4
5.(2020九上·怀安期末)如图所示电路开关S断开时电压表V1的示数为12V,V2的示数为0V;开关S闭合时,V1的示数为4V,则V2的示数及R1:R2的值为( )
A.8V;2 B.4V;1 C.8V;0.5 D.4V;2
6.(2020九上·枣庄期末)图是某简易煤气检测电路,其中Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而减小 若输出信号的仪表选用电压表或电流表,闭合开关S,当煤气浓度升高时,要求仪表的示数增大,则( )
A.选用电压表接在a b之间 B.选用电压表接在b c之间
C.选用电流表接在b c之间 D.选用电流表接在a c之间
7.(2020九上·长沙月考)如图所示的电路中,当开关S1、S2闭合时,电压表示数为4.5V;当开关S2闭合,S1断开时,电压表示数为1.5V,则此时灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.5V 4.5V B.3V 4.5V C.1.5V 3V D.3V 1.5V
8.(2020九上·太原月考)如图所示电路,L1的电阻比L2的小。开关闭合,灯均发光,则( )
A.V1示数等于V2示数 B.V1示数大于V2示数
C.L1的电流大于L2的电流。 D.V1示数小于V2示数
9.(2020九上·巴中期中)三个相同的灯泡串联在电路中如图,S闭合时,V1示数为24V,V2的示数也为24V,那么电源电压为( )
A.24V B.48V C.12V D.36V
10.(2020九上·襄城期中)如图1所示,电源是两节新干电池串联组成的电池组,当闭合开关 后,电压表的示数如图2所示,则 L1两端的电压为( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
11.(2020·北流模拟)如图所示的电路,开关闭合后,电压表V1的示数是2V,V2的示数是4V,则电源电压是( )
A.2V B.4V C.6V D.8V
二、填空题
12.(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。
13.(2020九上·昆明月考)如图所示的电路,电源电压为3V, L1和 L2为相同规格的灯泡。闭合开关时,发现灯L1亮而灯L2不亮,此时电压表V2的示数为
V, 电流表A (选填
“有”或“无”)示数。
14.(2020九上·蒙城月考)小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由10Ω更换为5Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是 。
三、实验探究题
15.(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
16.(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
17.(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。
18.(2020九上·南充期末)小轩利用甲图所示电路探究“串联电路的电压规律”,实验中电源电压保持不变。
(1)实验时,小轩应选择多只规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡,并进行多次测量,这样做的目的主要是 (填符号);
A、避免偶然性,寻找普遍规律 B、减小电压测量的误差
(2)某次测量时,闭合开关后发现电压表的指针如图乙所示,出现这种情况的原因是 .
(3)改正电路后,实验测得的数据如下表所示,分析表中数据可得出的结论是:在串联电路中, (用U1、U2 和U表示)。
次数
1 3.2 1.3 4.5
2 2.0 2.5 4.5
3 1.4 3.1 4.5
(4)在完成第3次实验后,爱动手的小轩将电路(图甲)中的A点断开接入灯泡 ,测得 两端的电压为 , 两端的电压为 ,则 两端的电压为 V。
答案解析部分
1.【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。
2.【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。
3.【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。
4.【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,电路是串联电路,电压表 测电源电压,电压表 测 的电压,因为两个电压表指针偏转相同,所以电压表 选择的大量程,分度值是0.5V,示数是6V,电压表 选择的小量程,分度值是0.1V,示数是1.2V,串联电路中电源电压等于各用电器电压之和,则 的电压是
串联电路中电流处处相等,则电阻R 和R 的阻值之比是
故答案为:B。
【分析】两个定值电阻串联,串联分压,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量电阻R2电压,结合串联电路电压规律求解即可。
5.【答案】A
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】电路开关S断开时电压表V1的示数为12V,说明电源电压是12V,开关S闭合时,V1的示数为4V,R2两端的电压是4V,根据串联电路电压的特点,R1端的电压是8V,所以两电阻两端电压之比是2∶1,所以两电阻之比是2∶1=2,
故答案为:A。
【分析】两个定值电阻串联,串联分压,电压表V1测量定值电阻R2的电压,电压表V2测量R1的电压,结合串联电路电压规律求解即可。
6.【答案】A
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】由图示知,若在ab或bc间连接电流表,则电路中的电阻或气敏元件会被短路,所以仪表应选用电压表。据题意,煤气浓度升高时,气敏元件的阻值减小,则电路中的电流增大,而电阻R的阻值保持不变,那么其两端的电压变大,而按要求,仪表的示数增大,说明电压表接在ab间,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】两个电阻串联,电流相同,分得的电压与电阻成正比,故应测量定值电阻的电压。
7.【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】当开关S1、S2闭合时,灯L1短路,电路为灯L2的简单电路,电压表测电源电压,为4.5V;当开关S2闭合,S1断开时,此时灯L1和L2串联,电压表测灯L2两端的电压,为1.5V;根据串联分压可知灯L1两端的电压为U1=U-U2=4.5V-1.5V=3V
故答案为:D。
【分析】两个开光都闭合时,电路中只有灯泡L2工作,电压表示数为电源电压,当开关S1断开后,灯泡串联,结合串联分压规律求解电压之比。
8.【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】开关闭合后,两灯串联,均发光,说明未发生断路或短路,电路中电流处处相等,电压表V测量电源电压,电压表V1测量灯L1两端电压,电压表V2测量灯L2两端电压;根据串联分压可知,V1示数小于V2示数。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,电阻越多,分压越大。
9.【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】闭合开关S后,三个相同的灯泡串联,则三个相同的灯泡两端的电压相等,都为U0,电压表V1测量的是两个灯泡两端的电压;即为2U0=24V
即U0=12V
∴电源电压为U=3U0=3×12V=36V
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】三个灯泡串联,电压表V1测量前两个灯泡的电压,电压表V2测量后两个灯泡的电压,结合电压规律求解即可。
10.【答案】A
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】由图1可知,灯泡L1、L2串联,电压表测灯泡L2两端的电压.因为电源是两节新干电池串联组成的电池组,电源电压为3V,所以此时电压表选用小量程,示数为2V,即灯泡L2两端的电压U2=2V,根据串联电路的电压规律可知,灯泡L1两端的电压U1=U-U2=3V-2V=1V,A符合题意,BCD不符合题意.
故答案为:A
【分析】两个小灯泡串联,串联分压,电压表V测量灯泡L2的电压,结合串联电路电压规律求解即可。
11.【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】解:由图知,两灯泡串联,电压表分别测两灯泡两端的电压,
因为两灯泡两端的电压之和等于电源电压,
所以电源电压:U=U1+U2=2V+4V=6V。
故答案为:C
【分析】在串联电路中,电源电压等于各用电器电压之和。
12.【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。
13.【答案】0;有
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,两灯泡是串联的,闭合开关时,发现灯L1亮而灯L2不亮,说明电路是通路,所以 不亮的原因是 短路,电压表 测 的电压,所以其示数为0V;因为电路是通路,所以电流表有示数。
【分析】两个小灯泡串联,串联分压,电压表V1测量灯泡L1的电压,电压表V2测量灯泡L1的电压,结合串联电路电压规律求解即可。
14.【答案】向左移动滑片使电压表示数仍为原电压
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,应该控制电阻两端的电压不变,当电阻由10Ω更换5Ω,根据分压规律,电压表示数会减小,此时应该向左移动滑片,使滑动变阻器接入的阻值变小,电阻R两端电压就会变大,直至电压表示数为原来的电压值。
【分析】定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比,结合定值电阻此时的电压判断滑动变阻器的移动方向。
15.【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。
16.【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。
17.【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。
18.【答案】(1)不同;A
(2)电压表的量程选小了
(3)U=U1+U2
(4)1.5
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)实验中,选用几组规格不同的小灯泡,进行多次测量后,再进行分析论证,这样可以避免偶然性,得出普遍性的结论。(2)由图乙可知,电压表的指针超过了量程,说明电压表的量程选小了。(3)分析表中数据,可得出的结论是:串联电路两端的电压等于各部分电压之和,表达式是U=U1+U2(4)由串联电路电压的规律可知L3两端的电压U3=U-U1-U2=4.5V-1V-2V=1.5V
【分析】(1)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;
(2)电压表指针偏转幅度大,说明此时的量程选择过小,应换大量程;
(3)串联电路中,总电压等于各个用电器两端电压之和;
(4)串联电路中,总电压等于各个用电器两端电压之和,结合总电压与分电压值求解灯泡L3两端的电压。
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