苏科版九年级上册 13.4 电压和电压表的使用
一、单选题
1.如图所示电路中,电源电压恒定,开关S闭合后,灯L1、L2都发光,电流表、电压表均有示数。一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,电压表的示数不变,电流表无示数。产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L1短路 C.灯泡L2断路 D.灯泡L2短路
2.定值电阻R1标有“1A 10Ω”,R2标有“0.5A 20Ω”,定值电阻R3标有“4V 12Ω”,R4标有“8V 4Ω”。在保证各元件安全的条件下,R1和R2串联,R3和R4并联,则串联电路中允许通过的最大电流和并联电路两端允许加的最大电压分别为( )
A.1A、10V B.0.5A、4V C.1A、15V D.0.5A、25V
3.如图所示电路中,当只闭合开关S2时,电流表、电压表均正常工作,下列说法错误的是( )
A.只闭合开关S2时,R1和R2串联,电压表测R2两端电压
B.只闭合开关S1和S2时,电压表和电流表能正常工作
C.只闭合开关S1和S2时,电压表示数为0
D.同时闭合开关S2和S3时,电路将发生短路
4.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6 V,电压表V2的示数为3.4V。那么下列说法中不正确的是( )
A.断开开关时,两灯并联
B.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
C.可知L1两端电压为2.6V
D.可知电源电压为6V
5.如图所示电路,两灯泡规格不同,闭合开关S1、S2,两灯泡都发光,下列说法正确的是( )
A.灯泡L1与L2串联 B.开关S2控制干路通断
C.灯泡L1两端电压大于L2两端电压 D.电流表A1示数大于电流表A2示数
6.如图是圆形多功能充电宝,充完电后用手拿起时,会感觉到微微发热。下列估测最合理的是( )
A.充电宝的质量约为5kg
B.充电宝的直径约为10cm
C.微微发热的充电宝温度约为20℃
D.充电宝给手机充电时提供的电压为36V
7.如图电路中电源电压不变,闭合开关S,灯和均发光,一段时间后,一盏灯熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是( )
A.灯短路 B.灯断路
C.灯短路 D.灯断路
8.如图所示电路中有两个小灯泡,两个电表(电流表或电压表),在图中〇内填入合适的元件,要求开关闭合时两灯均能发光,且两电表的示数均不为零,则下列符合要求的是( )
A.a为小灯泡,b为电流表,c为电压表 B.a为电流表,b为小灯泡,c为电压表
C.a为电流表,b为电流表,c为小灯泡 D.a为小灯泡,b为电压表,c为电流表
9.如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,两电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A.灯L短路 B.灯L断路
C.电阻R短路 D.电阻R断路
10.物理与我们的生活实际密切相关,下列数据符合生活实际的是( )
A.福清冬天最低气温约为-30℃ B.健康成年人的体温约为25℃
C.人体的安全电压为220V D.一节新干电池的电压约为1.5V
11.手机是人们现在生活的常用物品。如图所示,将手机充电器插人家庭电路插座中,即可为手机充电。充电器为手机充电时的输出电压约为( )
A.1.5V B.2V
C.5V D.220V
12.用如图所示电路探究串联电路的电压规律,下列说法正确的是( )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.若测量L1两端电压,需将电压表并联在a、b两点间,且电压表正接线柱接a点
C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
D.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了减小实验误差
13.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
14.如图所示的电路中,电源电压为8V,闭合开关后,电压表的示数为3V,下列描述不正确的是( )
A.L1两端电压为5V
B.L2两端电压为3V
C.L1和L2两端的总电压为8V
D.若工作过程中开关S突然断开,则电压表示数为0V
15.如图所示的电路,闭合开关S后,变阻器滑片P滑至最右端时,下列分析正确的是( )
A.L与R串联,电压表V测R电压
B.L与R并联,电流表A1测R电流,A2测L电流
C.L与R并联,电流表A1测R电流,A2测总电流
D.L被短路,电压表示数为电源电压
二、填空题
16.在下图的电路中,电源电压为U0且保持不变,电阻R和小灯L的阻值均为R0。闭合开关S,小灯不发光。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或小灯L上。则:
(1)三个电表中示数一定不为零的电表是______。
(2)若三个电表中只有一个电表的示数为零,请写出各电表的示数______及对应的故障______。
17.两个电阻元件A和B的两端电压与流过它们电流的关系如图所示。则由图可知,电阻值较大的阻值是___________。若将A和B两电阻元件并联后接在电压为2V的电源两端,则并联电路干路电流的大小是___________。(结果保留一位小数)
18.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)。
19.我国家庭电路正常供电的电压是______V,某用电器使用时通过的电流是100mA,等于______ A。
20.小明按如图甲所示的电路进行实验,闭合开关后两灯都正常发光,电压表V1的示数为3V,V2的示数如图乙所示,此时V2的示数为________V, 则L1两端的电压为______V。
三、综合题
21.①家庭电路中,电流过大的原因是 ________或 ________.
②如图甲所示,请完成下面电路的连接,使其成为符合安全用电要求的家庭电路. ________
③如图乙中圆圈a、b为连接正确的电流表或者电压表,闭合开关后,两灯都发光,a应是 ________表,b应是 ________表.
22.
(1)如图甲所示的体温计的最小刻度为 _____ ℃,此时它的示数为 _____ ℃;
(2)如图乙所示中是用天平测量某物体的质量,其读数为 _____ g;
(3)如图丙所示的小木块长度是 _____ cm;
(4)停表是上体育课时常用的测量工具,如图丁所示的停表示数为 _____ s.
(5)天平、温度计、刻度尺、电压表是我们实验中常用的基本测量仪器.如下图所示的四幅图表示的是一些同学对这四种仪器的操作和使用情况.其中不正确的是 ( )
23.在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在烧杯的盐水中,这就是一个电池,试着用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图所示,则________是电源的正极,并在下面的方框中画出测量此电池电压的电路图.若电压表读数如下图所示,则这个自制电池的电压是______V.
24.在图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,灯L熄灭。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或灯L上。为了能同时检测电路中所有可能的故障,有以下方案可选:
a.用与L规格相同且完好的灯L0替换灯L
b.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R
c.将电流表串联在电路中,电压表并联在电阻R两端
以上方案中可行的是______。选择一种可行方案操作后,写出观察到的现象(或各电表示数有无)及相对应的故障:______。
25.某电器两端电压为2.6V,用如图所示的电压表测量其两端电压,那么电压表的量程应选______V,请在图中画出相应的电压值指针的位置。______
26.(1)在图所示的电路中,灯泡L1与L2串联,电压表测灯泡L两端的电压。若想测量灯泡L2两端的电压,只需将电压表接在A点的那一端改接在C点上,这种接法可行吗?_____。简要写出你的理由。_____。
(2)在图所示的电路中,电源电压恒定为3V,闭合开关S,电压表的示数如图所示,则灯泡L1两端的电压是_____V,灯泡L2两端的电压是_____V。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】
如图所示,两灯泡并联,电流表测量的是灯L1中电流,电压表测量的是电源电压。
A.如果灯L1断路,灯L1不发光,电流表和L1在一条支路,电流表无示数,电压表直接测电源电压,电压表示数不变,L2支路不受影响,L2发光,故A符合题意;
B.如果灯L1短路,电流表直接与电源两极相连,将电源短路,两个灯泡都不发光,电压表被短路,电压表没有示数,故B不符合题意;
C.如果灯L2断路,灯L2不发光,L1支路不受影响,L1发光,电流表测量的是灯L1中电流,电流表有示数,电压表测量的是电源电压,电压表有示数,故C不符合题意;
D.如果灯L2短路,将电源短路,两个灯泡都不发光,电压表被短路,电压表没有示数,故D不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】
串联电路的电流处处相等,已知定值电阻R1标有“1A 10Ω”,即允许通过R1的最大电流为
R2标有“0.5A 20Ω”,即允许通过R2的最大电流为
则R1和R2串联时,电路中允许通过的最大电流为
并联电路中各个支路两端的电压相等,已知定值电阻R3标有“4V 12Ω”,即R3两端的电压最大为
已知R4标有“8V 4Ω”,即R4两端的电压最大为
则R3和R4并联时,电路两端允许加的最大电压为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.B
【详解】
A.只闭合开关S2时,R1和R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测量电路中的电流,故A正确,不符合题意;
BC.只闭合开关S1和S2时,电压表被短路,电压表的示数为0,电压表不工作,电流表串联在电路中,能正常工作,故B错误,符合题意;C正确,不符合题意;
D.同时闭合开关S2和S3时,电源的两端被导线直接连通,电路将发生短路,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.A
【详解】
A.由图知,断开开关时,电压表V2串联接入电路,电路相当于断路,故A错误,符合题意;
B.将电压表V2换成电流表,在开关闭合后,灯泡L2被短路,则L1亮,L2不亮,故B正确,不符合题意;
CD.闭合开关,两灯串联,电压表V1测电源电压,V2测L2两端电压,即电源电压U=6V,L2两端电压U2=3.4V,根据串联电路的电压规律可得,L1两端电压
故 CD正确,不符合题意。
故选A。
5.D
【详解】
AB.由图可知,电流由电源正极流出后,依次经过开关S1和电流表A1,在电流流过A1后,电路出现分支,一条支路电流流过L1和A2,另一条支路电流经过L2和S2,两条支路电流汇合后回到电源负极,所以该电路为并联电路,即灯泡L1与L2并联,开关S2与灯L2串联在一条支路中,控制该支路通断,开关S1接在干路中,控制干路通断,故A错误,B错误;
C.灯泡L1与L2并联在电路中,并联电路中各支路电压相等,所以灯泡L1两端电压等于L2两端电压,故C错误;
D.电流表A1接在干路中,测量干路中电流,电流表A2与灯L1串联在一条支路中,电流表A2测量该支路电流,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A1示数大于电流表A2示数,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】
A.中考用的是实心球的质量是2kg,一个充电宝的质量小于实心球的质量,更不会是5kg,故A不符合题意;
B.图中人的手掌的宽度约10cm,故充电宝的直径约为10cm,故B符合题意;
C.比较舒适的气温是25℃左右,微微发热的充电宝温度应高于25℃,故C不符合题意;
D.充电宝使用USB接口给手机充电,提供的电压为5V,故D不符合题意。
故选B。
7.B
【详解】
由电路图可知,开关闭合后灯和并联,电流表与灯串联,电压表测电源电压,灯断路灯或短路都会引起电流表示数变化,若灯短路,则电源短路,电流表电压表都没示数;若灯断路,电压表测电源电压示数不变,L2的电压和电阻都不变,通过L2的电流大小不变,灯仍发光。
故选B。
8.B
【详解】
A.a为小灯泡,b为电流表,c为电压表,开关闭合后,b接在了电源的两端,电源短路,故A错误;
B.a为电流表,b为小灯泡,c为电压表,开关闭合后,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量灯泡L1的电流,两盏灯都发光,故B正确;
C.a为电流表,b为电流表,c为小灯泡,开关闭合后,b接在了电源的两端,电源短路,故C错误;
D.a为小灯泡,b为电压表,c为电流表,开关闭合后,c表会把灯泡L1短路,只有灯泡L2发光,故D错误。
故选B。
9.A
【详解】
电灯泡与电阻串联,电压表测量定值电阻R的电压;
A.若灯L短路,只有定值电阻接入,电压表的示数和电流表的示数都变大,故A符合题意;
B.灯L断路,没有电流经过电流表、电压表,故示数都变为了零,示数都变小了,故B不符合题意;
C.电阻R短路,电压表的示数变为了零,故C不符合题意;
D.电阻R断路,电流表的示数变为了零,示数变小,电压表测量电源电压,故D不符合题意。
故选A。
10.D
【详解】
A.福清冬天最低气温约为-3℃,故A不符合题意;
B.健康成年人的体温约为37℃,故B不符合题意;
C.人体的安全电压不高于36V,故C不符合题意;
D.一节新干电池的电压约为1.5V,用过的电压要低一些,故D符合题意。
故选D。
11.C
【详解】
生活中的安全电压不高于36V,手机是我们生活中常用的用电器,充电时电压约为5V,家庭用电是220V,要用于手机充电,必须先变压,然后整流成直流电才行。
故选C。
12.B
【详解】
A.电压表可以并联在电源两端,直接测量电源电压,A错误;
B.若测量L1两端电压,需将电压表并联在L1两端,即a、b两点间,且电压表正接线柱接a点,负接线柱接b点,保证电流从正接线柱流入,负接线柱流出,B正确;
C.实验得到的结论为:串联电路,电源电压等于各用电器两端电压之和,C错误;
D.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了得到普遍规律,D错误。
故选B。
13.A
【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。
14.D
【详解】
ABC.由上图知,开关闭合后,两灯串联,电压表测L2两端的电压,已知电压表的示数为3V,故L2两端电压为3V;已知电源电压为8V,因串联电路中总电压等于各部分电压之和,即L1和L2两端的总电压为8V,则L1两端电压为
U1=U-U2=8V-3V=5V
故ABC正确,不符合题意;
D.若工作过程中开关S突然断开,但电压表通过L1与电源连通,电压表测电源电压,电压表示数接近8V,故D不正确,符合题意。
故选D。
15.C
【详解】
如图所示,当变阻器滑片P滑至最右端时,电流分为两支,一支经过L、A2回到负极,另一支经过A1、R、A2后回到负极,所以L与R并联,电流表A1测R电流,A2测总电流,根据并联电路特点,电压表V测电源或支路两端电压。故ABD错误,C正确。
故选C。
16. 电压表V V的示数为U0,V1的示数为0(或V1、V的示数均为U0) 灯L短路(或灯L断路)
【详解】
(1)[1]由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表V1测小灯两端的电压,电压表V测电源电压。闭合开关S,小灯不发光,故说明电路可能断路,也可能是小灯短路。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或小灯L上,即可能是R断路(电流表和电压表V1都没有示数),也可能是小灯L断路(电流表没有示数)或小灯L短路(电压表V1没有示数),电压表V 始终测量电源电压,因此无论哪种情况,故一定不为零的电表是电压表V。
(2)[2][3]根据电路中只存在一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,可以做出以下假设:
①若L短路,则电路中有电流,电流表有示数,此时电压表V1测一段导线两端的电压,其示数为0,电压表V测量的是电源电压,示数为U0,故①符合题意;
②若L断路,则电流表示数为0,电压表V1、电压表V测量的都是电源电压,都有示数,示数均为U0;故②符合题意;
③若R断路,则电流表示数为0,电压表V1示数也为0,即有两个电表的示数都为0,故④不符合题意。
综上可知,若三个电表中只有一个电表的示数为零,V的示数为U0,V1的示数均为0(或V1、V的示数均为U0),对应的故障为灯L短路(或灯L断路)。
17. 10Ω 0.6A
【详解】
[1]由图线可知,当电流为0.3A时 UA=1.5V,UB=3V,则两电阻分别为
电阻值较大的元件是B,阻止为10。
[2]两电阻并联时
UA=UB=2V
由电路图可知,IA=0.4A,IB=0.2A,则干路电流
I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A
18. 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
【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。
19. 220 0.1
【详解】
[1] 家庭电路电压就是日常生活用电电压,各国不同,我国家庭照明电路正常供电时的电压是220V,频率为50Hz的交流电。
[2]由1A=1000mA可知,1mA=10-3A,则
100mA=100×10-3A=0.1A
20. 2 1
【详解】
[1]由电路图可知,L1、L2串联,电压表V1测量串联电路两端电压,电压表V2测量L2两端电压;由于串联电路两端电压大于各部分电压,所以V2的量程为0 3V,分度值为0.1V,示数为2V。
[2]因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端电压
U1=U U2=3V 2V=1V
L1两端的电压为1V。
21. 短路; 总功率过大; 电压; 电流.
(1)家庭电流中电流过大总共有2个原因:短路和总功率过大.
(2)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套.
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.
(3)电流表相当于导线,与用电器串联;电压表相当于断路,与用电器并联使用.
【详解】
(1)家庭电流中电流过大总共有2个原因:短路和总功率过大.当导线短路时,电流直接通过导线,由于导线电阻很小,导致电流过大.当用电器总功率过大时,根据公式,电流会非常大.
(2)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故.既能控制灯泡,又能更安全.三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.
(3)由图知,闭合开关,下面的b电表与灯泡串联,所以是电流表,上面的a电表与下面的灯泡并联,所以是电压表;
故答案为(1)短路;总功率过大;(2)见上图;(3)电压;电流.
【点睛】
此题考查了家庭电路电流过大的原因、家庭电路的连接和电压表、电流表的使用,是一道综合题.难点是电表的辨别.
22. 0.1 37.8 53.4 2.12到2.16范围 218.3 A
【详解】
试题分析:(1)由图示可知图甲所示的体温计的最小刻度为0.1 ℃,此时它的示数为37.8℃;(2)由图示可知图乙所示中是用天平测量某物体的质量为53.4 g;(3)由图示可知图丙所示的小木块长度是2.12cm;
(4)停表是上体育课时常用的测量工具,如图丁所示的停表示数为218.3s;(5)天平、温度计、刻度尺、电压表是我们实验中常用的基本测量仪器.如下图所示的四幅图表示的是一些同学对这四种仪器的操作和使用情况.其中不正确的是A.
考点:仪器的正确用法
23. 铜片 0.5
本题考查的是电压表的使用,根据电压表连接时正接线柱靠近电源的正极,负接线柱靠近电源的负极,结合图片判断电源的正极和电压表的读数即可;
【详解】
由于电压表的使用规则是:正接线柱靠近电源的正极,负接线柱靠近电源的负极,由图知道,此时指针正向偏转,所以,图中的铜片是电池的正极;又因为图中电压表选用的量程是0~3V,分度值是0.1V;由指针所指位置知道,电压值为0.5V,所以,这个自制电池的电压是0-0.5V. 测量此电池电压的电路图如下
24. b或c 见解析
【详解】
[1]由图可知,该电路为串联电路,电路正常工作一段时间后,灯L熄灭,可能是灯泡断路,可能是灯泡短路,也可能是电阻断路,a中把完好的灯L0接在灯泡的位置上,灯泡发光,则故障是灯泡断路或短路,灯泡不发光,则是R断路;b中用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R,若灯泡发光,则故障是R断路,若灯泡不发光,则L断路或短路;c中将电流表串联在电路中,电压表并联在R两端,灯泡不发光,若电压表、电流表均有示数,则L短路;若电压表有示数,电流表无示数,则R断路;若电压表、电流表均无示数,则L断路。综上所述,能同时检测到故障的是c,故a不符合题意,bc符合题意。
故选b或c。
[2]方案一:选择b,若L、L0均发光,则R断路;若L、L0均熄灭,则L断路;若L0发光、L熄灭,则L短路。
方案二:选择c,若电压表有示数,电流表无示数,则R断路;若电压表、电流表均无示数,则L断路;若电压表、电流表均有示数,则L短路。
25. 0~3
【详解】
[1][2]某电器两端电压为2.6V,那么电压表的量程应选0~3V。其指针位置如图所示:
26. 不可行 此接法中电压表的正负接线柱接反了 1.8 1.2
【详解】
(1)[1]这种接法不可行;
[2]当电压表B点不动,只断开A点,并改接到C点上时,虽然电压表此时与L2并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压;
(2)[3][4]由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,电源电压恒定为3V,所以电压表是小量程,分度值是0.1V,电压表的示数为1.2V,即灯泡L2两端的电压U2=1.2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L1两端的电压:
。
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