人教版九年级全一册16.2串、并联电路中电压的规律(有解析)

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名称 人教版九年级全一册16.2串、并联电路中电压的规律(有解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-03-29 08:27:48

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人教版九年级全一册 16.2 串、并联电路中电压的规律
一、单选题
1.有甲、乙两根镍铬合金线,甲和乙等长,乙粗些,把它们并联在同一电路中,它们两端的电压分别为U甲和U乙下列判断中正确的是
A.U甲=U乙 B.U甲<U乙
C.U甲>U乙 D.无法确定
2.如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电压表的示数为1V,下列描述正确的是(  )
A.L1两端电压为1V B. 两端电压为2V
C.L2两端电压为2V D.和两端电压之和为4V
3.小明将灯泡接到电源两端,发现它正常发光,当他将另一个完全相同的灯泡接入这个电路中时,两个灯泡都能正常发光,那么这两个灯泡(  )
A.一定串联 B.一定并联
C.可能串联,也可能并联 D.无法确定
4.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
5.如图所示,闭合开关,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,电路的故障可能是(  )
A.灯L被短接 B.灯丝断路
C.电阻R被短接 D.开关S接触不良
6.在如图所示的电路中,S闭合后下列各种情况不正确的是(  )
A.如果甲、乙、丙是电压表,当S1闭合后U丙=U甲+U乙
B.如果甲是电压表,乙、丙是电流表,S1断开形成并联电路
C.电路中甲表和乙表可以同时是电流表
D.如果电路是并联电路,则乙表的示数大于丙表的示数
7.下列有关电压的说法,正确的是( )
A.有电压,就一定有电流
B.串联电路中用电器两端的电压处处相等
C.并联电路中电压处处相等
D.用电器有电流通过,用电器两端一定有电压
8.对于如图所示的电路,下列描述不正确的是(  )
A.断开S1,闭合S2、S3,电阻R1、R2两端电压相等
B.只闭合S1,流过电阻R1、R2的电流相等
C.只闭合S1、S2,电阻R1、R2并联
D.同时闭合S1、S3,电路会形成电源短路
9.如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电流表A1示数变大,电压表V示数变小
B.电压表V示数与电流表A1示数的比值变大
C.电流表A2示数变小,电压表V示数变大
D.电压表V示数与电流表A2示数的比值变小
10.如图所示电路中,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,那么下列有关说法正确的是(  )
A.这是一个串联电路,且U2=U1+U3,I1=I2
B.这是一个串联电路,且U1+U2=U3,I=I2
C.这是一个并联电路,且U2=U1=U3,I1D.这是一个并联电路,且U2=U1+U3,I1>I2
二、填空题
11.如图甲所示电路,V1、V2是两只相同的电压表。当闭合开关后,灯泡L1和L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,均如图乙所示,则L1两端的电压是 ___________,电源电压是 ___________;若将L1和L2改接到图丙所示的电路,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A2的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.4A,则通过灯L2的电流是 ___________A;在丙图中,若L2灯丝突然断了,则电流表A1的示数 ___________电流表A2的示数(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
12.如图所示的电路中,当S1闭合,S2断开时,电压表示数为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;若S1和S2同时闭合,则灯L1两端电压为_________V,灯L2两端的电压为________V。
13.如图,把两个小灯泡串联接入电路研究串联电路特点。
(1)在连接电路时,开关必须___________;开关闭合并且两灯都发光时,取下其中一个灯,可观察到另一灯___________的现象;
(2)以上现象都说明了串联电路各用电器___________(选填“相互影响”或“不相互影响”)这一特点;
(3)开关闭合并且两灯都发光时,使其中一个灯泡短路,可观察到被短路的灯泡___________,另一个灯泡的亮度___________。(选填“变亮”、“变暗”、“不亮”、“不变”)。
(4)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是___________的(填“相同”或“不相同”)。
14.如图所示电路,灯泡L1、L2的连接方式是___________ ( 选填“串联”或“并联”)。闭合开关S后,两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿由于某个灯泡发生故障而熄灭,电流表有示数,电压表示数为零,则故障原因是___________。
15.两个电阻,分别标有“3V,0.5A”和“6V,0.3A”字样。将它们串联后接入电路使用,那么电路中的电流不能超过______A;将它们并联后接入电路使用,那么电路两端的电压不能超过______V。
三、综合题
16.如图所示,已知电流表A1的示数是1.8A,A2的示数是0.8A,流过电阻R1的电流为0.5A,设流过电阻R1、R2和R3的电流分别用I1、I2和I3来表示:
(1)请在方框内画出去表后的等效电路图.
(2)根据电流表的示数及该电路的特点,请计算出流过电阻R2和R3的电流I2和I3分别为多大?电流表A3的示数是多大?(要求写出计算过程)
17.(1)如图甲所示电路,合上开关后两灯正常发光,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A2的示数为0.6A。则流过L1的电流为______A,流过L2的电流为______A;
(2)在如图a所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图b所示,则电阻R1两端的电压为______V,电阻R2两端的电压为______V;
(3)在图C电路图中,已知L1比L2亮,流过L1的电流为I1,流过L2的电流为I2,则I1______I2;(选填“大于”“小于”或“等于”);在图d电路图中,已知A1示数为0.6A,A2示数为0.3A,L1两端电压为U1,L2两端电压为U2,则U1______U2;(选填“大于”“小于”或“等于”)
(4)如图所示的电路中,要让L1和L2都能正常工作,则丙应该接______,丁应该接______。(以上两空均选填“电压表”或“电流表”)
18.小刘有一个电路盒,面板(如图所示)上有红、绿灯各一只,两个开关,一个电压表.在不打开盒子的情况下,他与其他同学一起探究盒内的电路结构.为此,他们做了如下实验:
开关情况 闭合S1 断开S2 闭合S2 断开S1 闭合S1和S2
灯的发光情况 红灯L1 亮 不亮 亮
绿灯L2 亮 不亮 不亮
电压表示数 有一定示数U1 没有示数 有一定示数U2 (U2>U1)
请你根据他们的实验情况,画出盒内电路的电路图.
19.电源电压为220伏,若使标有“220V 800W”的用电器能在110V至220V的电压下工作(用电器的电阻值恒定),求:
(1)要使用电器达到使用要求,电路中应连接一个什么样的电器?怎样连接?
(2)这个电器消耗的最大功率是多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
因为并联电路中各支路两端电压相等,所以当甲、乙两根镍铬合金丝并联时,它们两端的电压之比:U甲:U乙=1:1,故A正确,而BCD错误.
2.B
【解析】
【详解】
由图可知,L1、 L2串联,电压表测量L2两端的电压,则L2两端电压为1V,由串联分压可知L1两端的电压
U1=U-U2=3V-1V=2V
故选B。
3.B
【解析】
【详解】
因为小灯泡L1 接到电源两端,发现小灯正常发光,说明小灯泡的额定电压等于电源电压;将另一只完全相同的小灯泡也接入到这个电路中时,发现两只小灯泡都能正常发光,如果两灯串联,则根据串联分压,L1 两端的电压小于电源电压,不能正常发光,故两灯不是串联,若两灯并联,则两个灯泡两端电压都等于电源电压,都能正常发光,根据并联电路的电压的特点可知,两灯泡并联连接。故B正确,符合题意,ACD错误,不符合题意。
故选B。
【点睛】
4.D
【解析】
【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.
5.A
【解析】
【详解】
A.若灯L被短接,闭合开关后,灯不亮,电压表无示数,但电流表有示数,故A符合题意;
B.若灯丝断路,闭合开关后,电压表串联在电路中,电流表无示数,电压表测电源电压,故B不符合题意;
C.若电阻R被短接,闭合开关后,灯亮,两表均有示数,故C不符合题意;
D.若开关S接触不良,闭合开关后,电路中电流时通时断,灯时亮时灭,故D不符合题意。
故选A。
6.C
【解析】
【详解】
A.如果甲、乙、丙是电压表,当S1闭合后,R1与R2串联。甲电压表测R2两端的电压,乙电压表测R1两端的电压,丙电压表测电源两端的电压,根据串联电路的电压规律可知
U丙=U甲+U乙
故A正确,不符合题意;
B.如果甲是电压表,乙、丙电流表,S1断开时,R1与R2并列接入电路,电路中有两条支路,即为并联,此时甲电压表测电源两端的电压,乙电流表测干路电流,丙电流表测R1支路的电流。故B正确,不符合题意;
C.电路中甲表和乙表同时是电流表时,电流从电源正极出发经甲、乙两电流表回到电源的负极,会造成电源短路。故C错误,符合题意。
D.如果电路是并联电路,由B选项可知,甲是电压表,乙、丙电流表且S1断开,此时乙电流表测干路电流,丙电流表测R1支路的电流,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,乙表的示数大于丙表的示数。故D正确,不符合题意。
故选C。
7.D
【解析】
【详解】
A.得到持续电流的条件:有电源(提供电压)、电路是闭合的。若电路中有电压,但电路是断开的,电路中无电流,故A错误;
B.串联电路中,用电器两端的电压之和等于电源总电压,故B错误;
C.并联电路中,各支路两端的电压相等,并非电压处处相等,故C错误;
D.电压是使电荷定向移动形成电流的原因。对于用电器,电源提供电压,所以用电器有电流通过,用电器两端一定有电压,故D正确。
故选D。
8.C
【解析】
【详解】
A.由图可知,断开S1,闭合S2、S3,电阻R1、R2并联,根据并联电路的电压规律知,两电阻两端电压相等,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,只闭合S1,电阻R1、R2串联,根据串联电路的电流规律知,通过两电阻的电流相等,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,只闭合S1、S2,电阻R2被短路,电路为R1的简单电路,故C错误,符合题意;
D.由图可知,同时闭合S1、S3,电源两极被导线直线相连,所以电路会形成电源短路,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.D
【解析】
【详解】
闭合开关S后,两电阻并联,电流表A2测量R2支路电流,电流表A1测量干路电流,电压表测量电源电压;滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,R2接入电阻变小;
AC.R2所在支路电流变大,R1支路电流保持不变,则电流表A1示数变大,而电压表示数恒为电压值,故AC错误;
B.电压表V示数与电流表A1示数的比值为电路总电阻,将变小,故B错误;
D.电压表V示数与电流表A2示数的比值为R2接入电阻,将变小,故D正确。
故选D。
10.A
【解析】
【详解】
首先将电压表作为断路从电路中拆除,可知这是一个串联电路,根据串联电路电流的特点可知,电流处处相等,即
I1=I2
V1测下面电阻两端的电压,V2测两个电阻的总电压,V3测上面一个电阻两端的电压,根据串联电路电压的特点可知
U2=U1+U3
故A正确,BCD错误。
故选A。
11. 1.2V 6V 0.1 等于
【解析】
【详解】
(1)[1][2]由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,且两电压表指针位置相同,所以电压表V1使用的量程为0~15V,由图乙知,其示数为6V,即电源电压为6V;电压表V2使用的量程为0~3V,示数为1.2V,即L1两端电压为1.2V。
(2)[3]由图丙知,两灯并联,A1测L1支路电流,A2测干路电流,因为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
(3)[4]丙图中,若L2灯丝突然断了,则L2支路断路,并联电路中支路间互不影响,所以通过L1的电流不变,电流表A1和A2都测L1电流,所以两电流表示数相等。
12. 3.5 6 0
【解析】
【详解】
[1]当S1闭合,S2断开时,两灯串联,电压表示数为2.5V,即L1两端电压为2.5V;当S1断开,S2闭合时,两灯串联,电压表示数为6V,即电源电压为6V。根据串联电电路的电压规律:各用电器两端电压值和等于总电压。所以L2两端的电压为
[2][3]若S1和S2同时闭合,则L2被短路,即只有L1工作,所以L1两端电压为6V,L2两端的电压为0V。
13. 断开 熄灭 相互影响 不亮 变亮 不相同
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]连接电路时,为防止电路中电流过大烧坏电路元件,开关应断开。
[2]因串联电路中只有一条电流的路径,用电器之间相互影响,所以,当一只取下时此时线路断了,则另一只肯定熄灭。
(2)[3]由于两灯都发光时,取下其中一个灯,可观察到另一灯熄灭,说明了串联电路各用电器相互影响这一特点。
(3)[4] [5]如果其中一个灯泡短路的话,那肯定不亮了,此时另一只灯泡分得的电压升高,相应的就会变亮了。
(4)[6]为了使结论更具普遍性,应使用不同规格的灯泡进行实验。
14. 串联 L2短路
【解析】
【分析】
【详解】
[1]电压表看作是断路,电流表看作是通路,如图所示,两灯泡首位相连,连接方式是串联。
[2]因为电路是一个串联电路,电流表有示数,说明电路发生了短路,电压表示数为零,说明是并联在电压表之内的电路发生了短路,可能是L2短路。
15. 0.3 3
【解析】
【详解】
[1]当它们串连接到电路里时,从题可知,I1=0.5A,I2=0.3A,则I1>I2,为了保证电路安全,让每一个用电器都工作,串联电路中的电流最大为
I=I2=0.3A
[2]当它们并连接到电路里时,U1=3V,U2=6V,则U1<U2,为了保证电路安全,每一个用电器都工作,并联电路两端的最大电压为
U=U1=3V
16.(1) (2)0.3A和1.5A; 2.3A;
【解析】
【详解】
(1)据所学知识可知,电流表相当于导线、电压表相当于断路,所以画出的等效电路图如下:
(2)因为流过电阻R1的电流为I1=0.5A 且I1+I2=0.8A;所以通过R2的电流,I2=0.8A I1=0.8A 0.5A=0.3A ,又据I2+I3=1.8A所以I3=1.8A I1=1.8A 0.3A=1.5A;电流表A3示数:I总=I1+I2+I3=0.5A+0.3A+1.5A=2.3A ,
【点睛】
(1)据电流表相当于导线、电压表相当于断路的特点分析,而后画出对应的电路图即可;(2)根据电路图可知,三个电阻并联,电流表A3测量的总电流,电流表A2测量R1、R2中的电流,电流表A1测量R2、R3中的电流,电压表测量并联电路两端电压,根据并联电路中电流的特点分析即可判断.
17. 0.3 0.3 5.6 1.4 等于 等于 电压表 电流表
【解析】
【详解】
(1)[1]由电路图可知,电流从电源正极流出经电流表A2后分成两支,一支通过L2,另一支通过A1、L1,经开关回到电源负极,所以两灯是并联的,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测干路电流,所以干路电流为0.6A,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则A2大于A1的示数,而从电流表A1指针偏转位置来看,电流表A2的量程应为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,即L1的电流为0.3A。
[2]由于并联电路电流规律,通过灯L2的电流为
(2)[3]由电路图可知,电阻R1与R2串联,电压表V1示数应大于电压表V2示数,而两电压表指针位置相同,则电压表V1量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数V1示数为7V;电压表V2量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数V2示数为1.4V,电阻R2的电压等于V2示数等于1.4V。
[4]电阻R1的电压为
(3)[5]在图c电路图中,两个灯泡串联,虽然灯泡L1比灯泡L2要亮得多,但由串联电路的电流特点可知,流过灯泡L1的电流I1等于灯泡L2的电流I2。
[6]在图d电路图中,两个灯泡并联,由于并联电路各支路两端的电压相等,则灯L1两端的电压U1与灯L2两端的电压U2相等。
(4)[7]如图所示的电路中,要让L1和L2都能正常工作,使灯泡L1、L2并联,由电路图可知电流从电源正极流出,经开关后分别流经L1、L2,汇合后回到负极,所以上方电表丁应是电流表。
[8]如果下面的电表是电流表,则灯泡L1会被短路,所以丙是电压表。
18.
【解析】
【分析】
【详解】
(1)S1断开时,两灯都不亮,整个电路都不工作,说明S1控制整个电路的通断,串联在干路中,做总开关;(2)闭合S1、断开S2时,灯都亮,S2闭合时,绿灯L2不亮,说明S2对L2起到了相反作用,故L2与S2并联;因此两灯只能串联,否则S2闭合时电源就会短路.(3)根据电压表示数的变化情况,电压表测量的只能是红灯L1两端的电压,与L1并联;电路图如下图所示.
点睛:利用串、并联电路的特点,结合题中开关断开或闭合时,红绿灯的亮灭情况,判断出开关的作用和位置以及电灯的连接方式;根据电压表示数,判断出电压表测量的对象,将电压表与被测量的灯并联.
19.(1)要使用电器达到使用要求,电路中应串联一个最大阻值为60.5Ω的滑动变阻器;(2)200W.
【解析】
【详解】
(1)由题意分析可知,电路中应串联一个滑动变阻器,且由串联电路的分压性知,∵滑动变阻器的最大阻值R最大应与用电器阻值R0相等,根据P=可得,滑动变阻器的最大阻值:R最大=R0==60.5Ω;(2)∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,∴电路中的电流:I=,滑动变阻器消耗的电功率:P滑=I2R滑=()2×R滑=,当R滑=R0时,串联电器消耗的电功率最大,即P滑max==200W.
【点睛】
(1)电路中应串联一个滑动变阻器,且由串联电路的分压性知,滑动变阻器的最大阻值R最大应与用电器阻值R0相等,(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率,进一步根据数学知识求出电器消耗的最大功率.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页