探究串、并联电路中电压的规律
一、单选题
探究串联电路的电压关系”,某同学按如图所示连接电路。闭合开关后,用电压表分别测量、、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. 实验操作、读数正确,三次测量结果可能会出现
B. 测出间电压后,保持不动,将改接到,可以测出
C. 连接好电路,闭合开关后电压表示数如图所示的情况,必须将电压表校零
D. 实验时电压表示数,且示数不为,一定是、之间发生了断路
如甲图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均为图乙所示,则电阻和两端得到电压分别为
A. B. C. D.
在同一个电源两端接有两个不同规格的灯泡,用电压表分别测得两个灯泡两端的电压相等,则这两灯泡的连接方式
A. 一定是并联 B. 一定是串联
C. 串联、并联都有可能 D. 无法判断
如图甲所示电路,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为如图乙所示,则电阻和两端的电压分别为
A. B. C. D.
如图所示电路,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图所示,则电阻和两端的电压分别为
A. B. C. D.
如图所示,在探究“串联电路电压的关系”时,闭合开关后,电压表的示数是,的示数是,则电压表的示数是
A. B. C. D.
在图所示电路中,、都是有和两个量程的电压表。当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图所示,则电阻、两端的电压分别为
A. , B. , C. , D. ,
将两个灯泡和接到同一电路中,闭合开关,两灯均发光,则下列说法中可以确认两灯并联的是
A. 两灯两端的电压不相等 B. 两灯两端的电压相等
C. 通过两灯的电流相等 D. 通过两灯的电流不相等
如图所示电路,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图所示,则灯泡和两端的电压分别为
A. B. C. D.
如图所示的电路中,闭合开关,电压表的示数是,电压表的示数为,若电源电压为,则两端电压是
A.
B.
C.
D.
二、填空题
某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为,则两端的电压为______,两端的电压为______;当他开关断开时,电压表的示数将______变大变小不变。
如图所示,闭合开关后,用电压表测得灯两端的电压为,则灯两端的电压为______,电源两端的电压为______。
如图所示的电路,电源电压为,闭合开关,电压表示数为,则灯泡两端的电压为______,灯泡两端的电压为______。
如图电路中,当闭合、断开时,电压表的示数为;当断开、闭合时,电压表示数为,则灯两端的电压为______,电源电压为______,、均闭合时电压表示数为______。
三、实验探究题
如图甲所示,小明同学对串联电路中电压的规律进行了探究。
闭合开关,发现不发光,比较亮,电压表示数为零,则小灯泡的故障是_______。
排除故障后,小明正确测出了两端的电压,在测两端的电压时,小明为了节省时间,打算采用以下方法:电压表所接的接点不动,只断开接点,并改接到接点上。此操作可能会导致电压表出现的现象是_____________________。
最后,小明按照正确的方法测出了、、之间的电压,,的示数如图乙所示,读出_______。
小明在表格中记录上述电压数据后,下一步操作可行的是_______。请选填选项字母
A.分析数据,得出结论
B.改变电源电压,再测出几组电压值
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
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如图甲所示,请你协助完成:
在方框内画出与图甲对应的电路图,并在电路图中标上、。
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________。
闭合开关后,小芳发现灯、均不发光,电压表有示数且大小接近,则电路中出现的故障可能是灯发生了________选填“短路”或“开路”。
排除故障后,小芳在测量了灯两端的电压后,断开开关,然后将导线的端松开,接到接线柱上,测量灯两端的电压,这一做法会造成__________________________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题探究串联电路电压的规律,考查电压表使用、数据分析、故障分析等知识,有一定的难度。
实验存在着误差;
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;
故障一般为短路和断路两种情况,根据现象分析解答。
【解答】
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等于各用电器两端电压之和,故A正确;
B.用电压表测出间电压后,保持不动,将改接到,虽然电压表此时与并联,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,所以不能测出两端的电压,故B错误;
C.连接好电路,闭合开关后若电压表的指针指在了刻度线的左边时,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C错误;
D.实验时电压表示数,且示数不为,可能是、之间发生了断路或、间发生了短路,故D错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】解:由图知,闭合开关后,电阻和串联,电压表测电源电压,电压表测两端的电压,
根据串联电路的电压特点可知,电压表的示数比电压表的示数大,而两个电压表的指针位置相同,
故电压表选的是的量程,分度值为,则电压表的读数为,即电源电压为;
电压表选的是的量程,分度值为,则电压表的读数为,即两端的电压为;
根据串联电路的电压特点可知,两端的电压。
故选:。
由图知,闭合开关后,电阻和串联,电压表测电源电压,电压表测两端的电压,然后根据串联电路的电压特点确定两个电压表的量程和分度值,再读出电压表表、的示数即为电源电压和两端的电压,最后根据串联电路的电压特点求出两端的电压。
本题重点考查了电压表的读数方法和串联电路的电压特点,难度不大,属于基础知识。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查串联电路起分压作用,知道两个完全相同的灯泡在串联电路中分得的电压相同,而不同规格的灯泡分得的电压不同这一特点;并联电路各支路两端的电压相等。
根据串联电路的分压作用可知,当两个规格不同的灯泡串联时,两灯泡两端的电压是不相等的;并联电路中,各支路两端的电压相等。
【解答】
两个规格不同的灯泡在串联电路中分得的电压是不相同的;并联电路中各支路两端的电压相等,所以两个灯泡的连接可能一定是并联。
故选:。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了求电阻两端的电压,分清电路结构、明确电路元件的连接方式确定电压表的量程是本题的难点、也是本题的解题关键。
分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,根据电压表所测电路确定两电压表的量程;
确定电压表量程、最小分度值,读出电压表的示数,由串联电路特点求出两电阻两端的电压。
【解答】
由电路图知,两电阻与串联,电压表测电源电压,电压表测电阻两端的电压;
电压表示数大于电压表示数,两个电压表指针偏转角度相同,则电压表量程是,电压表量程是;
电压表量程是,最小分度值是,电压表示数;电压表量程是,最小分度值是,电压表示数是;则电阻两端的电压,由串联电路特点知,电阻两端的电压,故ACD错误,B正确。
故选B。
5.【答案】
【解析】解:由电路图知,两电阻与串联,电压表测电源电压,电压表测电阻两端的电压;
电压表示数大于电压表示数,两个电压表指针偏转角度相同,则电压表量程是,电压表量程是;
电压表量程是,最小分度值是,电压表示数;电压表量程是,最小分度值是,电压表示数是;则电阻两端的电压,由串联电路特点知,电阻两端的电压。
故选:。
分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,根据电压表所测电路确定两电压表的量程;
确定电压表量程、最小分度值,读出电压表的示数,由串联电路特点求出两电阻两端的电压。
本题考查了求电阻两端的电压,分清电路结构、明确电路元件的连接方式确定电压表的量程是本题的难点、也是本题的解题关键。
6.【答案】
【解析】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电压表测电源的电压,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电压表的示数即电源的电压为:。
故选:。
由电路图可知,两灯泡串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电压表测电源的电压,根据串联电路的电压特点可知电压表的示数。
本题考查了串联电路的电压特点,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
7.【答案】
【解析】解:因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,而测量电源电压,测量两端的电压,在串联电路中,各部分电路两端电压之和等于总电压,的示数应大于的示数,两表指针偏转角度相同,所以的量程为是有;的量程为;故、的示数分别为和,即两端电压为;
又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以两端的电压:。
故选:。
两个电阻串联,与并联,并联在电源两端;
根据串联电路两端的电压等于各部分电压之和,先分析两个电压表量程,然后根据量程分别读出电压表的示数即可,再利用串联电路电压的特点求出电阻、两端的电压。
会识别电路,判断电压表所测的电压值,并会根据欧姆定律以及电路的特点进行相关计算。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了串联电路、并联电路中电流的规律和电压的规律,会灵活应用电流和电压的特点进行分析。
两灯并联,两灯两端的电压相等;
通过两灯的电流不相等一定是并联;
通过两灯的电流相等可能是串联也可能是并联;
两灯两端的电压相等,可能是并联也可能是串联。
【解答】
A.两灯并联,两灯两端的电压相等,故A错误;
B.并联电路两灯两端的电压一定相等,串联电路当两个灯泡的规格相同时两灯两端的电压也相等,故B错误。
C.串联电路通过两灯的电流一定相等,并联电路当两个灯泡的规格相同时通过两灯的电流也相等,故C错误;
D.通过两灯的电流不相等一定是并联,故D正确。
故选D。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查学生对:串联电路电压的规律,以及电压表的读数方法的了解和掌握,是一道基础题。
分析电路结构,弄清电压表、测电路中哪部分电路电压。
确定两个电压表的量程,然后读出电压表的读数。
根据串联电路的规律特点,求出电灯和两端的电压。
【解答】
由电路图可知:电灯、串联,电压表测电源电压,电压表测两端的电压,
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表的示数应大于的示数,
则电压表的量程是,分度值为,示数,
电压表的量程是,分度值为,示数,
电压表测两端的电压,所以两端的电压,
由串联电路的特点可知:两端的电压。
故选A。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了串联电路电压的特点,关键是电压表所测电路元件的辨别。
由电路图可知,三灯泡串联,测、两端的电压,测、两端的电压;
先根据串联电路的电压特点和灯两端的电压是灯两端电压的倍求出电源的电压和各灯泡两端的电压。
【解答】
由电路图可知,三灯泡串联,测、两端的电压,测、两端的电压,
由于串联电路中总电压等于各分电阻电压之和,
则----------
------------
----------.
解得。
故选A。
11.【答案】 变大
【解析】解:
由电路图可知,开关闭合时,和串联,电压表测两端的电压,电压表示数为,即两端的电压:;
电源是四节新干电池串联组成的电池组,所以电源电压为,
由串联电路电压特点可知,两端的电压:。
当开关断开时,、电压表串联在电源两极间,电压表相当于测电源电压,其示数几乎等于电源电压,所以电压表示数变大。
故答案为:;;变大。
由电路图可知,开关闭合时,灯泡和串联,电压表测两端的电压,根据电压表的示数可知两端的电压;由题意可知电源电压,再根据串联电路的电压特点求出两端的电压;
电压表与用电器串联时,电压表相当于测电源电压。
本题考查了串联电路的电压特点,关键是电压表所测电路元件的判断,是一道基础题。
12.【答案】
【解析】解:由图可知,两电灯并联,并联电路中,各支路两端的电压相等,都等于电源电压,
因此用电压表测得灯两端的电压为,则灯两端的电压为,电源两端的电压为。
故答案为:;。
由图可知,两电灯并联,则由并联电路的电压规律可得出灯两端的电压和电源电压。
此题考查了并联电路的电压规律,难度不大,属于基础知识,要求学生应熟练掌握。
13.【答案】
【解析】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表测两端的电压;已知电压表示数为,即灯泡两端的电压为;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡两端的电压:
;
故答案为:;。
由电路图可知,两灯泡串联,电压表测两端的电压,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压。
此题考查了串联电路电压的规律,是一道基础题目。
14.【答案】
【解析】解:由电路图可知,当闭合、断开时和当断开、闭合时,两灯泡始终串联;
当闭合、断开时,电压表测两端的电压,所以灯两端的电压;
当断开、闭合时,电压表测电源的电压,所以电源电压;
根据串联电路的电压特点可知,灯两端的电压。
、均闭合时,被短路,电路为的简单电路,电压表测量电源的电压,则电压表示数为。
故答案为:;;。
由电路图可知,两灯泡串联,当闭合、断开时,电压表测两端的电压;当断开、闭合时,电压表测电源的电压;根据串联电路的电压特点求出两端的电压。
本题考查了串联电路的电压特点和电压表的示数,关键是根据电路图判断开关闭合、断开时两灯泡始终是串联的。
15.【答案】短路;电压表指针反向偏转;;
【解析】
【分析】
闭合开关灯泡不亮的故障原因有两个:灯泡处发生短路或断路,其它位置发生断路。一个灯泡发光,另一个不发光,不可能发生断路,只能是短路;
注意电表的正负接线柱不要接反,如果接反,则会导致指针反向偏转;
根据串联电路两端的总电压与各用电器两端的电压之和的关系计算出两灯泡的总电压,由此判断出电压表选择的量程,根据指针的位置读出电压表示数;
为了得出普遍结论,应更换不同规格的灯泡,或改变电源电压,进行多次实验,进行多次测量。
本题考查了利用电压表判断电路故障的分析能力、电压表的使用方法等知识;做此题时要围绕串联电路的电压规律去分析解答,需要注意的是实验为了得出普遍结论,应进行多次实验,测出多组数据。
【解答】
解:如图所示,电压表测量两端电压,闭合开关后,发现不发光,比较亮,电压表示数为零,则说明电路出现了短路,若出现断路则两灯都不亮,则小灯泡的故障是短路;
电压表所接的接点与电压表正接线柱相连,与负接线柱相连;若不动,只断开接点,并改接到接点上,则电压表正负接线柱接反,电压表指针反向偏转;
由实验数据可知,、的电压之和为:;
电压表测量间电压,所以选择电压表选择的是量程;电压表的分度值为,所以示数为;
为得出普遍结论,应更换不同规格的灯泡,或改变电源电压,进行多次实验,测出多组实验数据,故选BC。
16.【答案】如图所示 开路 电压表的正负接线柱接反
【解析】解析 由实物图分析可知,两灯泡串联,开关控制整个电路,电压表测量灯泡两端电压,画出相应的电路图如图所示。
由题图甲可知,电压表选用的是小量程,故题图乙所示电压表的示数是。
闭合开关后,灯、均不发光,说明电路中可能有开路故障,而电压表的示数大小接近电源电压,说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连,故灯发生开路。
如果将导线的端松开,接到接线柱上来测量灯两端的电压,这样电流就会从电压表的“”接线柱流入,从“”接线柱流出,即会造成电压表的正、负接线柱接反。
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