人教版九年级全一册16.2串、并联电路中电压的规律 同步练习（有解析）

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．如图所示电路，电源电压保持不变，各元件也保持位置不变。下列说法正确的是（　　）
A．只闭合开关S时，只有灯L1工作，电压表无示数
B．闭合开关S、 S1时，若灯L2短路，灯L1仍然能继续工作
C．只闭合开关S时，灯L1与L2串联，电流表A1可测出通过灯L1的电流
D．闭合开关S、 S1时，电压表能测出L2两端电压，不能测出L1两端电压
2．小灯泡L1和L2接到同一电路中，电源电压为U，灯L1两端的电压为U1，L1中的电流为I1，L2两端的电压为U2，L2中的电流为I2，则满足下列哪一条件时可确定灯L1和L2一定为并联（　　）
A．U1＝U2 B．I1＝I2且U＝U1+U2
C．U＝U1＝U2 D．U1＝U2且I1＝I2
3．如图所示的电路，是由两节干电池、一个开关、两只小灯泡L1、L2和几根铜导线组成。当开关闭合后，小灯泡均发光，下列说法正确的是（　　）
A．电路中的电流是由正电荷定向移动形成的
B．L1两端的电压一定大于L2两端的电压
C．流过L1的电流大于流过L2电流大小相等
D．金属导线中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
4．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，则电灯L1和L2两端的电压分别为（　　）
A．7.5V，1.5V B．1.5V，7.5V C．6V，1.5V D．1.5V，6V
5．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
6．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，灯泡L不发光，电流表无示数，电压表的示数几乎为电源电压，则下列判断中正确的是（　　）
A．电阻R断路 B．电阻R短路
C．灯泡L断路 D．灯泡L短路
7．如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1、L2都发光，一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，电流表和电压表都有示数，则产生这现象的原因可能是（　　）
A．L1短路 B．L1断路 C．L2断路 D．电流表断路
8．某同学在实验中连接了如图所示的电路，闭合开关S，发现灯L不亮。为检查电路的故障，他用电压表进行测量。结果是Uae=6V，Uab=0V，Uad=0V，Ude=6V，此电路故障可能是（　　）
A．开关S接触不良 B．L灯丝断了 C．bc间断路 D．R断路
9．某电路中只有两盏灯且都能发光，用电压表分别测量它们两端的电压，结果电压相等，由此判断两电灯的连接方式（　　）
A．一定是串联 B．一定是并联
C．串联、并联都有可能 D．以上说法均不正确
10．如图所示，在探究串联电路特点的实验中，两盏小灯泡规格不同，当开关闭合后，下列说法正确的是（　　）
A．、两端电压相等
B．、的亮度一定相同
C．、、三处的电流一样大
D．若灯丝烧断了，仍能发光
二、填空题
11．小明想测出一个额定电压已知的小灯泡的额定功率，设计了如图所示的电路。此实验中，通过调节滑动变阻器使灯泡两端电压为额定电压。若闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则可能的故障有______。
12．如图所示，两位同学分别设计了用一个单刀双掷开关，一只电压表，在不改变电路连接的前提下，能测出灯L1和L2两端电压的电路图。请你判断，设计的电路图中______（填“甲”或“乙”）图是正确的。他们选择正确的电路图进行测量，当开关拨至1时，电压表的示数为2V；当开关拨至2时，电压表的示数为5V。则灯L1两端电压为______V，灯L2两端电压为______V。
13．在如图（a）所示电路中，V1、V2都是有0~3V和0~15V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（b）所示，则电灯L1两端的电压为______V。
14．在如图所示的电路中，电源电压为U。闭合开关S，灯L发光。一段时间后，电灯熄灭。若已知电路中只发生一处故障，且只发生在灯L或电阻R上。根据信息回答下列问题
①电路中可能发生的故障是 ___________ 。
②若电流表的指针指在零刻度上，请写出电压表的示数及对应的故障。 ___________
15．如图电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1=R2。开关S闭合时，电流表A1的示数为I0。开关S断开后，三个电表中示数变大的电表是______表（选填“V”、“A1”、“A2”）；若开关S断开时，由于电阻R1、R2中一个出现了故障，使电流表A1的示数变为零，试分析电压表V和电流表A2的示数，判断可能出现的故障。______（填写所有可能情况）。
三、综合题
16．无人驾驶飞机简称“无人机”．中国近年来在无人机制造方面进展神速．无人机的飞行控制系统简称“飞控”．无人机悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由“飞控"下达．“飞控”主要由感知飞行姿态的陀螺仪（控制飞行姿态）GPS定位模块（与地面传递信息）、超声波传感器（探测障碍物）、气压传感器（获取气压获知高度）等各种功能的传感器及控制电路组成．如图是我国制造的“翼龙”多用途无人机，该机表面采用的复合材料受力不易形变，飞机外形采用流线型设计，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空对地打击武器，广泛应用于如灾情监视、军事活动等领域．
（1）请从短文描述中找出蕴含的物理知识．（至少二条，知识点不能重复）
举例：超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是利用声波能够传递信息．
① _________________________________________ ；
② _______________________________________ ．
（2）经查阅资料获知，“翼龙”无人机机身质量1.1t，最大载荷质量200kg．当该机以最大载荷质量停在水平跑道上时，无人机轮胎与地面接触的总面积为0.05m2．求此时无人机对水平跑道的压强 _______ ．（g=10N/kg）
（3）飞机利用超声波传感器来判断离地高度．若某测距传感器的阻值R1与离地高度h的关系如图甲所示，图乙是检测电路（电源电压不变），要使高度表（实质是电流表或电压表）示数能随飞行高度的增大而增大，则此高度表应该选用 ________ （选填“电流表”或“电压表”），应安装在 ________ （选填“1”或“2”或“3”）位置，判断依据是： ____________________ ．
17．小明的妈妈给爷爷奶奶买了一床电热毯，该电热毯有高温、低温两挡，通过单刀双掷开关S 进行调节，R 0 为电热丝．当开关 S 接高温挡时，电路的总功率为 88W，当开关 S 接低温挡时，电路的总功率为 22W．
（1）电热毯在高温挡时，开关 S 应与触点_______(选填“1”或“2”)连接；
（2）电热丝R 0 的阻值是_____________Ω；
（3）当电热毯在低温档工作时，工作30min，电热丝 R 0产生的热量是____________J．
18．在图所示的电路中，当S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为6V，当S1、S3断开，S2闭合时，电压表的示数为3V．求：（要有必要的文字描述）
（1）电源电压是多少？
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，分析L1、L2的发光情况以及电压表的示数为多少？
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？
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．只闭合开关S时，只有灯L1工作，电压表没接入电路，电压表无示数；故A正确；
B．闭合开关S、 S1时，灯L1与L2并联，若灯L2短路，会造成电源短路，灯L1不然继续工作；故B错误；
C．只闭合开关S时，只有灯L1工作，故C错误；
D．闭合开关S、 S1时，灯L1与L2并联，电压表能测出L2两端电压，也能能测出L1两端电压；故D错误。
故选A。
2．C
【解析】
【详解】
在串联电路中，若两灯的规格完全相同，则两灯分得的电压也相同，所以只根据U1＝U2不能判断两灯是并联的；在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，两支路电流可能相等，也可能不相等；若灯泡L1、L2并联接在电路中，因并联电路中各支路两端电压与电源电压相等，所以U＝U1＝U2，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．D
【解析】
【详解】
AD．电流是由自由电荷定向移动形成的，不一定是正电荷才会定向移动，物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，金属导线中自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故A错误，D正确；
BC．由图可知两只小灯泡L1、L2串联，电路中电流处处相等，但不清楚两个灯泡的电阻大小，故无法判断两端电压大小，故BC错误。
故选D。
4．C
【解析】
【详解】
ABCD．由图可知，电灯L1和L2是串联的，电压表V2测量电源的电压；电压表V1测量L2的电压。所以，电压表V2的示数应该大于电压表V1的示数，又由两个电压表指针偏转均如图（b）所示，则电压表V2的量程为0~15V，分度值为0.5V，示数为7.5V；电压表V1的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为1.5V。故L2两端的电压为1.5V，L1两端的电压为
U1＝U-U2＝7.5V-1.5V＝6V
故A、B、D不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．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。
6．A
【解析】
【详解】
A．由电路图可知，该电路为电阻R与灯泡L的串联电路，电流表测该电路电流，电压表测电阻R两端的电压。如果电阻R断路，该电路断路，灯泡不会发光，电流表无示数，电压表测量电源电压，示数几乎为电源电压。故A符合题意；
B．如果电阻R短路，该电路为只有灯泡L的简单电路，灯泡发光，电流表测该电路电流，有示数；电压表测电流表两端的电压，相当于与导线并联示数为零。故B不符合题意；
C．如果灯泡L断路不发光，整个电路断路，两表示数都为零，均无示数。故C不符合题意；
D．如果灯L短路，则不发光，该电路为只有电阻R的简单电路，电流表测该电路的电流，有示数；电压表测量电阻R两端的电压，示数几乎为电源电压。故D不符合题意。
故选。
故选A。
7．C
【解析】
【详解】
A．由电路图知，两灯并联在电路中，电流表测L1的电流，电压表测电源电压。闭合开关S后，两灯发光，说明电路通路。灯L1短路，则电源也被短路了，两灯都不发光，电压表都无示数，电流表示数很大，甚至被烧坏。故A不符合题意；
B．灯L1断路，则L1不亮，电流表无示数，L2的工作不受影响，仍然发光，电压表仍有示数，故B不符合题意；
C．灯L2断路，则L2不亮，L1的工作不受影响，电流表有示数，电压表也有示数，故C符合题意；
D．电流表断路，则L1支路断路，电流表无示数，L1不亮。L2不受影响，电压表与电源断开，没有示数，故D不符合题意。
故选C。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
如图所示电路为串联电路，闭合开关，灯L不亮，则电路可能出现了断路。用电压表测量ae间电压，Uae=6V，则从a到电源到e间没有断路，ab间电压为0，则从a到电源到b之间出现了断路，同理从a到电源到d之间出现了断路，而de间电压为6V，从a到开关到d间没有断路，那么是电阻R断路了，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
因为两个完全相同的灯泡在串联电路中分得的电压相同；并联电路中各支路两端的电压相等，所以这两个规格未知的灯泡，其连接可能是串联也可能是并联，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．两盏小灯泡规格不同，即电阻不同，根据串联分压，电阻不同，则两灯泡的电压不同，故A错误；
B．、的亮度与实际电功率有关，电阻不同，故实际电功率不同，故B错误；
C．由于串联，电路的各个地方电流相等，故C正确；
D．若灯丝烧断了，则电路断路，没有电流经过灯泡L1，故两灯都不亮，故D错误。
故选C。
11．小灯泡短路或电压表短路
【解析】
【详解】
若闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明不存在断路，电压表无示数，说明电压表所测量的小灯泡短路了，或者电压表短路。
12． 甲 2 3
【解析】
【详解】
[1]由甲、乙电路图可知，两灯串联，因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以要测量出两灯两端的电压大小，可利用电压表直接测量两灯两端的电压，或利用电压表测量出某灯两端的电压及两灯的总电压，从而得到另一灯两端的电压大小。如图乙，S拨至1时，若电压表能测量灯L1两端的电压（电流从电压表的正接线柱流入、从电压表的负接线柱流出）；S拨至2时，电压表接在灯L2两端，此时电流从电压表的负接线柱流入，从正接线流出，电压表的正、负接线柱接反，不能测得灯L2两端的电压，故设计的电路图中乙图是错误的。如图甲，当开关拨至1时，电压表测量灯L1两端的电压，当开关拨至2时，电压表测量两灯的总电压，根据串联电路的电压规律可求得灯L2两端电压，故设计的电路图中甲图是正确的。
[2]在甲图中，当开关拨至1时，电压表的示数为2V，即灯L1两端电压为U1＝2V。
[3]当开关拨至2时，电压表的示数为5V，两灯两端的总电压为U＝5V，则灯L2两端电压为
U2＝U﹣U1＝5V-2V＝3V
13．9.6
【解析】
【详解】
由电路图知，两灯串联在电路中，电压表V1测电源电压，V2测灯L2两端的电压，而两电压表的指针偏转相同，据串联电路的电压特点知，V1选用的是大量程，对应的分度值为0.5V，示数为12V，V2选用的是小量程，对应的分度值为0.1V，示数为2.4V，那么灯L1两端的电压
U1=U-U2=12V-2.4V=9.6V
14． 灯L短路或灯L开路，亦或电阻R开路 电压表的示数为0，则电阻R开路；若电压表示数为U，则灯L开路
【解析】
【详解】
[1]闭合开关S，灯L发光。一段时间后，电灯熄灭，说明灯L没有电流通过，则可能是灯L自身短路了或者灯L开路，亦或电阻R开路导致没有电流通过，从而熄灭
[2]电流表的指针指在零刻度上，说明电路中没有电流通过，故障类型为开路。若电压表的示数为0，则电阻R开路；若电压表示数为U，则灯L开路。
15． A2 若电压表V示数为U0，电流表A2示数为0，则电阻R1断路；若电压表V、电流表A2示数均为0，则电阻R2断路
【解析】
【详解】
[1]当开关S闭合后，R2和A2被短路，电路为R1的基本电路，电压表测量电源电压，电流表A1测量电路电流，开关S断开时，两电阻串联，电压表测量R1两端电压，电流表都测量电路电流，因为串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电压表示数减小，因为开关断开后，电阻增大，电流减小，所以A1减小，A2原先为0，断开后变大。
[2]若R1短路，电流表A1的示数不为0，不符合题意；若R1断路，两个电流表示数均为0，电压表串联在电路中测电源电压，示数为U0；若R2短路，两电流表均有示数，不符合题意；若R2断路，则电路中无电流，三个表示数均为0。
16． 气压传感器（获取气压获知高度），利用高度越高，气压越小的原理 飞机外形采用流线型设计：减小飞行中空气阻力 2.6×105Pa 电压表 3 R1随高度的增大而增大，电路中1、2两表示数会减小，3表示数会增大
【解析】
【详解】
第一空．“无人机”中蕴含许多物理知识比如：气压传感器（获取气压获知高度），利用高度越高，气压越小的原理；
第二空．“无人机”中蕴含许多物理知识比如：飞机外形采用流线型设计；减小飞行中空气阻力；
第三空．无人机对水平跑道的压强为：
．
第四空．由图甲可知R1随高度的增加电阻变大，因此应由R1的变化测定高度，由图乙可知该电路为串联电路，由串联分压可知，电阻越大，电阻两端的电压越大，因此高度表应选择电压表；
第五空．由图甲可知R1随高度的增加电阻变大，因此应由R1的变化测定高度，因此电压表应测R1两端的电压，应接在3位置；
第六空．R1随高度的增大而增大，电路中1为电压表，由串联分压可知其示数会减小，2为电流表，由欧姆定律 可知电压不变，总电阻变大，所以电流变小，两表示数都会减小，而3表测R1两端电压，由串联分压可知3表示数会增大．
17． 2 550 9900
【解析】
【分析】
（1）由图知道，电热毯在高温挡时，电路中的电阻最小，所以， S应接在2触点，R被短接；当S接在1触点时，电路为R0、R串联，此时电路中电阻最大，电功率最小，则处于低温档位；
（2）由计算电热丝R 0 的阻值
（3）利用串联电路的电阻特点计算低温档位时电路中的电流，再利用W=Pt计算此时电热丝R0 消耗的电能．
【详解】
（1）由图知道，电热毯在高温挡时，电路中的电阻最小，所以， S应接在2触点，R被短接；当S接在1触点时，电路为R0、R串联，此时电路中电阻最大，电功率最小，则处于低温档位；
（2）由知道，电热丝R 0 的阻值是：
（3）电热毯在低温挡时，S应与1接触，则R0 、R串联，此时电路中的电流是：，
当工作了30min时，电热丝 R 0产生的热量是：
【点睛】
本题考查的是串联电路的特点和电功率的计算，解题的关键是结合电路图判断出高温档位和低温档位灵活的应用电功率公式．
18．(1)9V；(2)当S1、S3闭合,S2断开时,L1发光,L2不发光，电压表的示数为9V.
【解析】
【分析】
当S1闭合，S2、S3断开时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压；当S1、S3断开，S2闭合时，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压；
（1）根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，电路为L1的简单电路，电压表测电源的电压．
【详解】
(1)当S1闭合,S2、S3断开时，
两灯泡串联,电压表测L1两端的电压，所以U1=6V，当S1、S3断开,S2闭合时,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压，所以U2=3V，电源的电压U=U1+U2=6V+3V=9V；
(2)当S1、S3闭合,S2断开时，
电路为L1的简单电路,L1发光,L2不发光,电压表测电源的电压,所以L1两端的电压为9V.
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．