16.2 串、并联电路中电压的规律 （有解析）

16.2 串、并联电路中电压的规律 C
一、单项选择题（共6小题；共24分）
1. 如图所示，额定电压为 的两盏电灯，额定功率分别为 ，。把它们接到 的电路上，欲使它们都能正常发光且耗电最少，就采用的接法是
A. B.
C. D.
2. 在如图所示的电路中，闭合开关 ，能用电压表测量 两端电压的正确电路是
A. B.
C. D.
3. 如图所示，小阳在“探究串联电路的电压规律”实验时，闭合开关 ，用电压表分别测出 、 、 两端的电压分别为 ， ， ，在表格中记录数据后，接下来的实验步骤是
A. 整理器材，结束实验
B. 分析数据，得出结论
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
4. 如图所示各电路图中，闭合开关后，电压表能测灯 两端电压的是
A. B.
C. D.
5. 小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，闭合开关 后，观察实验，两灯均不发光．为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到 、 两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到 、 两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零．则电路故障可能是
A. 灯 断路 B. 灯 短路 C. 电流表烧坏了 D. 灯 断路
6. 小林像往常一样将台灯的插头插入书房插座，闭合台灯开关时，家里空气开关跳闸，你认为小林家发生短路的部位最有可能的是
A. 书房插座 B. 台灯插头 C. 台灯灯座 D. 台灯开关
二、填空题（共3小题；共24分）
7. 如图甲所示电路，灯泡 正常发光时通过的电流为 （超过此电流灯泡极易烧坏），其电流与电压关系图象如图乙所示，滑动变阻器 的规格为“，”，电流表量程为 ，电压表量程为 。闭合开关 ，调节滑动变阻器滑片，当电压表的示数为 时， 正常发光。则电源电压为 。为确保电路安全，滑动变阻器接入电路中的阻值满足 。
8. 如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合 ， 时，甲，乙两表示数之比为 ，则两表均为 表，两电阻大小之比 为 ，电路总功率为 ，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为 ，则 为 。
9. 使用电压表时，要将电压表 在被测电路两端，使电流从电压表的正接线柱 ，从电压表的负接线柱 ，所选用的电压表的量程要 被测电路两端的电压。某同学用电压表测一段导体两端的电压时，如果发现电压表的指针向左偏转，一定是 错了；如果发现电压表的指针向右偏转到没有刻度的地方了，这是因为 。
三、实验题（共3小题；共20分）
10. 为探究影响水果电池电压大小的因素，小科利用铜片、锌片作电极的水果电池（图甲）和电压传感器（精密电压测量仪）等器材进行实验，数据记录如下表：
（1）为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响，应选用实验 （填组别）进行对比。
（2）分析实验数据，可以得出的结论是 。
（3）干电池与水果电池原理类似，其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压，根据本实验的结论，你的做法是 。
11. 小东和小文利用如图所示的电路探究串联电路中用电器两端电压的关系。
（1）小东操作的主要实验过程如下：①断开开关，将滑动变阻器的滑片 放在阻值最大处，根据电路图连接实验电路；②检查电路无误后，闭合开关，调整滑动变阻器的滑片 到适当位置，正确读出电压表 与 的示数，记录在实验数据记录表中；③仿照上述步骤又进行了五次实验。实验数据如下表。
小东通过分析实验数据，得出结论：串联电路中各用电器两端电压相等。小文不同意小东的观点，提出了实验改进建议。请简述小文的实验改进措施：
① ；
② 。
（2）请你帮助小文画出他所需要的实验数据记录表。
12. 小明同学在探究“串联电路电压规律”的实验中提出了这样的猜想：串联电路中用电器两端的电压相等，总电压等于各部分电路的电压之和。
（1）他选取了图甲中的器材，两个灯泡串联，用开关控制电路，用电压表 测量 电灯两端的电压， 测量灯 两端的电压，请你帮小明将图中实物连接好。（电压表量程选 ）
（2）已知电源电压为 ，电压表 和电压表 示数相同，均为图乙所示。根据小明的实验数据得到的结论与他的猜想 （选填“相符”或“不相符”）。
（3）小明由此得出的结论 （选填“可靠”或“不可靠”）；该实验设计中，存在的不足是： 。
四、作图题（共1小题；共13分）
13. 如图所示，请根据实物连接图在右侧的虚线框内画出电路图。
五、计算题（共1小题；共13分）
14. 如图，电源电压为 ，电路中的三只灯泡完全相同，问：
（1）若电流表的示数为 ，则哪几盏灯中的电流等于
（2）电压表的示数为多少
答案
第一部分
1. C
【解析】根据公式 可知，
灯泡 的电阻 ，
灯泡 电阻 。
A选项：由图知调节电阻箱的阻值，是使上面的电阻箱的阻值与 的电阻相等，下面电阻箱的阻值与 灯泡的电阻相等，可以使 都正常发光，此时电路消耗的总功率为：，故A错误；
B选项：由图知调节电阻箱，当电阻箱的示数等于 的总电阻时，灯泡 都能正常发光，此时电路消耗的总功率为：，故B错误；
C选项：因为 的电阻大于 的电阻，所以当把变阻箱与灯泡 并联，调节电阻箱，使电阻箱和灯泡 的总电阻等于 的电阻时，两灯泡正常发光，此时电路消耗的总功率为：，故C正确；
D选项：因为 的电阻大于 的电阻，所以当把变阻箱与灯泡 并联时，调节电阻箱，无法使电阻箱和灯泡 的总电阻等于 的电阻时，只有灯泡 正常发光， 不能正常发光，故D错误；
综合分析C的功率最小，根据 知在相同时间内，C的功率最小，消耗电能最少，故C正确。
2. D
【解析】因为A B C选项均为串联电路，并且电压表都是并联在 的两端，故ABC选项均不符合题意；
D选项中 和 两灯并联，电压表与两灯并联，并且两灯两端电压相等，故D选项符合题意。
3. D
【解析】用电压表测出 、 、 两端的电压分别为 ， ， ，说明两个小灯泡不是同一个规格的，但一组数据具有很大的偶然性，因此为了得到普遍规律，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。
4. A
【解析】A.由电路图可知，灯 与 串联，电压表虽在最上面，但是与 并联，测的是 两端的电压，故A符合题意；
B.由电路图可知，电压表与电源并联，测的是电源两端的电压，故B不符合题意；
C.由电路图可知，灯 与 串联，电压表与 并联，测的是 两端电压，故C不符合题意；
D.由电路图可知，电压表与开关并联，电压表被短路无示数，故D不符合题意。
5. A
【解析】电流表始终无示数，说明电路故障为断路；将电压表并联在 、 两点，电压表无示数，说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连，即 完好；
将电压表接到 、 两点，观察电压表有明显示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，说明灯 断路．
6. C
第二部分
7. ；；
【解析】由电路图可知，灯泡 与滑动变阻器 串联，电压表测 两端的电压，电流表测电路中的电流。当电压表的示数为 时， 恰好正常发光，则通过灯泡的电流 ，由图乙可知，此时灯泡两端的电压 ，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：。因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为 ，电流表的量程为 ，灯泡正常发光时的电流为 ，所以，电路中的最大电流为 ，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电压表的示数为 ，则由 可得滑动变阻器接入电路中的最小阻值 ；由于电压表量程为 ，则由串联电路电压的规律可知，当电压表的示数最大为 时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压 ，由图乙可知，此时通过灯泡的电流 ，即电路中的最小电流为 ，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值 ，所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为 。
8. 电压；；
9. 并联；流入；流出；略大于；正负接线柱接；所选量程过小
【解析】使用电压表时，要将电压表并联在被测电路两端，使电流从电压表的正接线柱流入，从电压表的负接线柱流出，所选用的电压表的量程要略大于被测电路两端的电压。某同学用电压表测一段导体两端的电压时，如果发现电压表的指针向左偏转，一定是正负接线柱接错了；如果发现电压表的指针向右偏转到没有刻度的地方了，这是因为所选量程过小。
第三部分
10. （1） 、 、
【解析】探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响时，需要控制水果的种类相同、插入电极的深度相同，改变电极之间的距离，所以需要对比 、 、 的实验数据。
（2） 电极材料不变时，水果电池的电压大小与水果种类有关，与电极插入深度和电极之间距离无关
【解析】根据 、 、 的数据可知，水果的种类相同、插入电极的深度相同，电极之间的距离不同，测量的电压近似相同，忽略误差，可以认为电压相同，即电压大小与电极之间的距离无关；
根据 、 的数据可知，水果的种类不相同，插入电极的深度和电极之间的距离相同，电压不相同，这表明电压大小与水果的种类有关；
根据 、 、 的数据可知，水果的种类相同、电极之间的距离相同，插入电极的深度不同，测量的电压近似相同，忽略误差，可以认为电压相同，即电压大小与插入电极的深度无关；故结论为：电极材料不变时，水果电池的电压大小与水果种类有关，与电极播入深度和电极之间距离无关。
（3） 改变化学填充剂的成分
【解析】由于水果电池电压的大小与水果的种类有关，要改变一节干电池的电压，可以通过改变化学填充剂的成分来改变电压的大小。
11. （1） 将 、 改为阻值不等的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表 、 的示数；
根据实验目的，利用电压表 测量 和 两端的总电压
【解析】图中两电阻串联后与变阻器串联，由表中数据知，两电阻的电压相等，是因为选用的两电阻相等，选用的器材太特殊，结论有偶然性；
（2）
12. （1） 如图：
【解析】两个灯泡串联，用开关控制电路，用电压表 测量 电灯两端的电压即与 并联， 测量灯 两端的电压即与 并联，电压表量程选 ，且正进负出，电路如图所示：
（2） 相符
【解析】由图知电压表的量程为 ，分度值为 ，电压表的示数为 ，故 ，与猜想：“串联电路中用电器两端的电压相等，总电压等于各部分电路的电压之和”相符。
（3） 不可靠；本实验使用相同的灯泡，只进行了一次实验就得出结论，不具有普遍性
【解析】本实验使用相同的灯泡，只进行了一次实验就得出结论，不具有普遍性，结论不可靠。
第四部分
13. 如图所示。
第五部分
14. （1） 、 、
【解析】图中电路，三个灯泡是串联，串联电路中电流相等，所以流过三个灯的电流相等都是
（2）
【解析】三个灯泡规格相等，电源电压是 所以每个灯泡两端的电压也相同
一个灯泡两端的电压：；
电压表测量 、 两端的电压，电压表示数：。
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