第十六章串并联电路的电压规律
一、选择题
1.如图所示,当电压表的示数为2.5V时,灯L2两端的电压( )
A.有可能大于2.5V B.有可能小于2.5V
C.一定等于2.5V D.无法判断
2.如图所示,在探究“串联电路电压的关系”时,闭合开关S后,电压表V1的示数是2.5V,V2的示数是3.8V,则电压表V3的示数是
A.1.3V B.2.5V C.3.8V D.6.3V
3.小红同学在探究串联电路中电流规律的实验中,按图接好电路,闭合开关S后,发现灯L1、L2都不发光,电流表示数为零.是哪里发生了故障呢?他思考了一下,然后用一个电压表分别接到电流表、灯L1、灯L2两端测量电压,测量结果:电流表、灯L1两端无电压,灯L2两端有电压,由此小红找出了电路发生故障的原因.则电路的故障可能是( )
A.电流表断路了 B.灯L1断路了 C.灯L2断路了 D.灯L2短路了
4.在如图所示电路中,两只相同的灯泡L1、L2在闭合开关后都能发光.过一会儿,两只灯泡突然都熄灭了,且电压表和电流表的示数均变为零.若电路故障只发生在两只灯泡上,且只有一只灯泡有故障,则电路发生的故障可能是( )
A.灯L1灯丝断了 B.灯L2灯丝断了
C.灯L1短路 D.灯L2短路
5.如图所示,闭合开关s后,电流表几乎无示数,电压表示数近似等于电源电压,产生这一现象的原因可能是( )
A.L2短路 B.L2灯丝断了 C.L1短路 D.L1灯丝断了
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S闭合后,只有一个电表的示数发生变化;若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R或小灯泡L上,则( )
A.电流表A的示数发生变化,电阻R断路
B.电压表V的示数发生变化,小灯泡L短路
C.电压表V的示数发生变化,小灯泡L断路
D.电流表A的示数发生变化,电阻R短路
7.如图所示,闭合开关S后,灯泡L1和L2都发光,两电表均有示数,由于某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,电流表示数为零,电压表示数比原来还大,以下对电路和电路故障的分析正确的是( )
A.灯泡L1和L2发光时,两灯并联 B.电压表测的是灯泡L1的电压
C.灯泡熄灭是由于灯泡L2开路 D.灯泡熄灭是由于灯泡L2短路
8.2019年合肥市区实验操作考试某同学抽签试题:“测量串联电路电压”,他按如图甲所示连接电路,闭合开关后,用电压表分别测量UAB、UBC、UAC三处电压,关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A.只要实验操作、读数正确,三次测量结果一定不会出现
B.连接好电路,闭合开关后电压表示数出现如图乙所示的情况,必须将电压表校零
C.实验时电压表示数出现UAB=UAC,且不为0,可能是A、B之间发生了断路
D.测出UAB间电压后,保持B不动,将电压表连线由A改接到C,即可测出UBC
9.在如图所示的电路中,电压表的示数为,电压表的示数为 .若电源电压为,则两端电压为( )
A. B. C. D.
10.如图所示的串联和并联电路,两个灯泡阻值不等,开关S闭合,关于电路中的电流或电压关系,下列说法正确的是( )
A.甲电路中,U=U1=U2 B.甲电路中,U>U1=U2
C.乙电路中,I=Il+I2 D.乙电路中,I>I1=I2
11.如图所示电路中,当开关S 闭合时,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2(五块电表的读数均不为零),那么下列关系式正确的是( )
A.==, = B.=+, =
C.=+, = D.=+, >
二、填空题
12.在下图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,电路正常工作,一段时间后,用电器发生故障:
(1)如电压表示数变大,则可判断电路故障是 ___ ;
(2)如电流表示数变大,则可判断电路故障是 ___ .
13.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电路中存一处故障,且故障只发生在电阻、处,闭合开关后:
若A表不变,V不变,则故障是 _____ ;
若A表不变,V变大,则故障是 _____ ;
若A表变大,V不变,则故障是 _____ ;
若A表变大,V变大,则故障是 _____ 。
14.小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接好了的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,并在电路图中标上L1、L2.
(______)
(2)在某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯L1两端的电压为 _____ V.
(3)闭合开关后,小芳发现L1、L2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L1发生了 _____ (选填“短路”或“断路”).
(4)排除故障后,小芳在测量了灯L1两端的电压后,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L2两端的电压,这一做法会造成 _____ .
三、解答题
15.“探究串联电路特点”时小明选用两只规格相同的灯泡连接的电路如图甲所示.
(1)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光.同学们有以下几种猜想:①L2灯丝断了;②L2短路;③灯L2也工作,但L2中电流比L1中电流小.以上猜想中正确有 ______ (填序号).
(2)为了寻找“串联电路的电流关系”,分别把图中A、B、C各点断开,然后把 ______ 接入,闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是 ______ .
(3)在寻找“串联电路的电压关系”时,小明将电压表并联在L1两端,闭合开关,电压
表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该 ______ .
(4)正确实验操作后,测得A、B、C三处的电流记IA、IB、IC,测得AB、BC、AC两点间的电压UAB、UBC、UAC.下列说法正确的是 ______
A.IA>IB>IC B.IA<IB<IC C.UAB=UBC=UAC D.UAC=UAB+UBC
(5)为了使结论更有普遍性,可采用的方法是: ______ .
A、换用不同规格灯泡多次实验 B、改变电源电压多次实验.
16.如图所示的电路,电源电压为3V,闭合开关,电压表示数为1V,求:
(1)灯泡L1两端的电压.
(2)灯泡L2两端的电压.
试卷第6页,总6页
参考答案
1.C
【详解】
由电路图可知,两灯泡并联,电压表测电源两端的电压,电流表测通过L1的电流.因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由电压表的示数2.5V可知,灯L2两端的电压一定为2.5V.故选C.
【点睛】
由电路图可知,两灯泡并联,电压表测电源两端的电压,电流表测通过L1的电流.根据并联电路的电流特点结合电压表的示数可知灯L2两端的电压.
2.D
【详解】
根据电路图可知,电压表V1测的是灯L1两端电压,V2测的是灯L2两端电压,V测电源两端电压,由于串联电路总电压等于各部分两端电压之和,因此V3的示数为:
3.8V+2.5V=6.3V.
3.C
【解析】
A. 电流表断路,整个电路断路,灯泡都不亮,电流表、电压表都无示数.不合题意.B. 灯L1断路了,当用电压表测量时,电压表会有示数,不合题意.C. 灯L2断路了,当用电压表测量时,电压表与电路串联,电压表有示数.符合题意.D. 灯L2短路了,则电路中有电流,灯L1会亮,电流表有示数.不合题意.
点睛:电路故障分为短路和断路,短路时电路中还有电流,有灯泡会亮;断路时,电路中没有电流,灯泡不亮.
4.A
【分析】
灯泡L1和L2串联,电压表测灯L2两端电压,在闭合开关后两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零.如果是电路短路,电路中还有电流.则电路为断路,电路中无电流.
【详解】
A、灯L1灯丝断了,此时整个电路中都没有电流,灯都不亮,电压表和电流表无示数,故A正确;
B、灯L2灯丝断了,此时电压表会与灯L1串联,电压表有示数,两个灯不亮,电流表无示数,故B错误;
C、灯L1短路,只有灯L2接入电路,灯泡L2发光,电压表和电流表都有示数,故C错误;
D、灯L2短路,电压表短路,电压表无示数,灯L1发光,电流表有示数,故D错误.
故选A.
5.B
【详解】
A、L2短路,电压表同时被短路,示数为0,故A错误;
B、L2灯丝断了,电压表的正负接线柱到电源正负极是连通的,有示数;因为把电压表通过灯丝、导线接在电源正负极上,电压表的电阻无限大,使得电路中的电流很小,电流表的指针几乎无示数,故B正确;
C、L1短路,电压表、电流表测量的是加在灯L2两端的电压和通过的电流,都有示数,故C错误;
D、L1灯丝断,电路断路,电压表到电源两极不通,无示数,故D错误.
故选B.
【点睛】
重点是判断电路故障,要理解当与电压表并联的灯泡断路时,电压表实际串联在电路中,由于电压表的电阻很大,所以电流表无示数,而电压表有示数且接近电源电压.
6.C
【详解】
如果电阻R断路,当开关S闭合后,两表示数均无变化,故A错;如果小灯泡L短路,当开关S闭合后,两表示数都有变化,故B错;如果小灯泡L断路,当开关S闭合后,只有电压表示数变化,电流示数不变,故C正确;如果电阻R短路,当开关S闭合后,两表均有示数变化,故D错;应选C.
7.C
【详解】
由图可知,开关闭合后,两个灯泡串联在电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量的是灯泡L2两端的电压,根据串联电路的电压特点可知,此时电压表示数要小于电源电压;某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,电流表示数为零,说明电路出现了断路现象;电压表示数比原来还大,说明电压表与电源之间是接通的,即测量的是电源电压,所以故障是与电压表并联的灯泡L2断路;综上所述,故ABD错误,C正确。
故选C。
8.C
【分析】
(1)考虑到误差因素得出结论;
(2)用电压表测电压时,电流要从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则,指针反向偏转;
(3)故障一般为短路和断路两种情况,根据现象分析解答。
【详解】
A.若出现,即与间电压不相等,但在测量误差允许的范围内,可以得出,串联电路两端的总电压各用电器两端电压之和,故A项错误;
B.连接好电路,闭合开关后若电压表的指针指在了零刻度线的左边时,即指针反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了,需要将电压表的正负极接线柱互换,故B项错误;
C.实验时电压表示数,且示数不为0,可能是A、B之间发生了断路或B、C间发生了短路,故C项正确;
D.用电压表测出间电压后,保持B不动,将A改接到C,虽然电压表此时与L1并联,但电流从电压表负接线柱流入,闭合开关后,电压表指针会反偏,所以不能测出L1两端的电压,故D项错误。
故选C。
9.C
【详解】
因为串联电路两端电压等于各用电器两端电压之和,则
,
,
,
解得:
.
故ABD项错误,C项正确.
10.C
【详解】
AB.由甲电路知道,两个灯泡串联,由串联电路的分压特点知道,U=U1 +U2,又因为两个灯泡阻值不等,所以U1 ≠U2,故AB错误;
CD.由乙电路知道,两个灯泡并联,由于并联电路中干路的电流等于各支路电流之和,所以,I=Il +I2,又因为两个灯泡阻值不等,所以根据并联分流规律可知I1 ≠I2,故C正确,D错误,
故选C.
【点睛】
本题考查的是串并联电路的特点,解题的关键是判断电路的连接方式,掌握串联分压,并联分流的特点.
11.B
【详解】
由电路图可知,电流从电源的正极出发,依次经电流表A1、下面的电阻、上面的电阻、电流表A2回到电源的负极,即电路只有一条路径,两电阻串联,且两电流表均测电路中的电流;
根据电压表与被测电路元件并联可知,电压表V1测下边电阻两端的电压,电压表V2测电源的电压,电压表V3测上面电阻两端的电压;根据串联电路中各处的电流相等可知,两电流表的示数关系为I1=I2,因串联电路中总电压等于各分电压之和可知
U2=U1+U3
故ACD错误,B正确。
故选B。
12.L断路或R短路(或同时L断路和 R短路 ) L短路或R短路(或L与R同时短路)
【详解】
(1)由图示可知,当闭合电键S,电阻与灯泡是串联的,电压表测灯泡两端的电压,当L断路或R短路或同时L断路和 R短路时,电压表的示数会变大;
(2)当L短路或R短路或L与R同时短路时,电流表的示数变大.
13.R1断路 R2断路 R2短路 R1短路
【详解】
由图知,、串联,电流表测整个电路的电流,电压表测两端的电压。
[1]若A表不变,说明电路形成了断路,V不变,说明断路。
[2]若A表不变,说明电路形成了断路,V变大,说明电压表串联接入了电压,电压表串联接入电路相当于断路,则故障是断路。
[3]若A表变大,说明电路是通路,根据欧姆定律可知,电路中的电阻减小,V不变,说明电压表被短路,则故障是短路。
[4]若A表变大,说明电路是通路,根据欧姆定律可知,电路中的电阻减小,V变大,说明电压表测的电源电压,则故障是短路。
14. 1.9 断路 电压表的正负接线柱接反
【详解】
第一空.分析实物图知道,两盏灯串联,开关控制整个电路,电压表测量灯泡L1两端电压,相应的电路图如下:
第二空.由图甲知道,电源由2节干电池串联组成,所以,电源电压大约是3V,由图乙知道,电压表选用的是小量程,其分度值是0.1V,此时电压表的示数是1.9V;
第三空.闭合开关S后,灯L1、L2均不发光,说明电路中可能有断路故障,而电压表的示数大小接近电源电压3V,说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连,所以,应是灯L1发生断路.
第四空.由图知道,如果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上来测量灯L2两端的电压,此时电流是从电压表的“﹣”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,即会造成电压表的正负接线柱接反.
15.② 电流表 电流表指针没有调零 断开开关,电压表换用0 3V量程,然后再进行实验 D A
【详解】
(1)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光,说明电路中没有断路,L2不发光,说明是L2短路,故选②;(2)为了探究“串联电路的电流关系”,应该把电流表接入电路;闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,没有指在零刻度上,出现这种现象的原因是没调零;(3)闭合开关,电压表示数如图丙所示,示数较小,说明选择的量程偏大,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,选用小量程,即选用0 3V的量程;(4)串联电路中各处的电流都相等;串联电路两端的电压等于各部分电压之和,故D正确,故选D;(5)为了得出普遍结论,应该换用不同规格的灯泡,重复操作,进行多次实验;而改变电源电压只能使两灯的电流成倍数的变化,不合适。故选A.
【点睛】
(1)电路故障包括短路和断路,断路时用电器不能工作;短路时,被短路的用电器不工作,电路中有电流;(2)为了探究“串联电路的电流关系”,应该把电流表接入电路;开关闭合前,电流表应该调零;(3)根据电压表所示信息,可以确定选择量程过大了,接下来应该,断开开关,换用小量程;(4)串联电路中各处的电流都相等;串联电路两端的电压等于各部分电压之和;(5)为了得出普遍结论,应换用不同规格的实验器材进行多次测量.
16.(1)1V;(2)2V.
【详解】
(1)电压表 V 并联在 L 1 两端,所以是测量灯 L 1 两端的电压: U 1 =1V ;
(2) L 1 、 L 2 串联,由串联电路电压的规律得:灯 L 2 两端的电压: U 2 =U ﹣ U 1 =3V ﹣ 1V=2V ;
答案第2页,总6页
答案第1页,总6页