第5节 电压的测量
第2课时 实验:研究串、并联电路的电压特点
1.如图A4-5-1所示是“探究串联电路电压特点”的实验。
(1)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表的示数为零,原因可能是 (填一种即可)。
(2)小芳保持电压表的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,测量L2两端的电压。她能否测出L2两端的电压 ,理由是 。
(3)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在下表中,分析实验数据得出结论:串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和。请对小明的做法进行评价: ,
改进方法是 。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
2.在“探究串、并联电路电压特点”的实验中,某同学整理的课堂笔记如下,其中有问题的是( )
A.在连接电路过程中,开关要保持断开状态
B.在不确定待测电压时,应该先采用小量程试触
C.测量时,应该选用不同规格的灯泡进行实验
D.电压表应该与待测用电器并联
3.如图A4-5-2所示的电路中,开关S闭合时,电压表V、V1、V2的示数分别是U、U1、U2,它们的关系是 ( )
A.U=U1=U2 B.U>U1+U2 C.U4.如图A4-5-3所示,电源电压为6 V保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表的示数为2.5 V,则灯泡L1两端的电压是 ( )
A.2.5 V B.3.5 V C.5 VD.6 V
5.如图A4-5-4所示,在探究串联电路的电压关系时,闭合开关后用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=2 V,UBC=2 V,UAC=4 V。在表格中记录数据后,接着应该做的是 ( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
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
6.如图A4-5-5所示的电路,开关S接到a时,电压表的示数为9 V;开关S接到b时,电压表的示数为4 V。下列说法不正确的是 ( )
A.电源电压为9 V
B.灯L1两端的电压为4 V
C.灯L2两端的电压为4 V
D.灯L1和灯L2两端的总电压为9 V
7.如图A4-5-6所示的电路,闭合开关后,两灯都正常发光,但灯L1比灯L2亮,则 ( )
A.V1示数大于V2示数
B.V1示数小于V2示数
C.若一导线接在L1两端,则L1不亮,L2仍正常发光
D.若一导线接在L1两端,则电源短路
8.如图A4-5-7所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为7 V,电压表V2的示数为9 V,若L3两端的电压是L1两端电压的两倍,则电源电压是 ( )
A.9 V B.10 V
C.11 V D.12 V
9.小灯泡L1与L2并联时,用电压表测得两灯泡两端的电压分别是U1和U2,测得小灯泡L1与L2串联接在同一电源上时,灯L1两端的电压为U3,灯L2两端的电压为U4,则U1、U2、U3、U4的关系是 ( )
A.U1=U2>U3>U4 B.U1=U2C.U3=U4=U1+U2 D.U1=U2=U3+U4
10.某手电筒是由电池、开关和三只相同的LED灯连接而成的。工作时每颗灯珠都正常发光且电压都为U,若从正在发光的手电筒中取下其中的任意一颗灯珠,发现另外两颗灯珠不发光,则手电筒中三颗灯珠是 的,手电筒电源的电压为 。
11.如图A4-5-8所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6 V;当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为3 V。则:(电压表正、负接线柱随电路改变接线正确)
(1)电源电压是 。
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为 。
12.为探究并联电路中电压的规律,实验室提供的器材有:干电池组(电压为3 V)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图A4-5-9甲中把电路连接完整,要求电压表测量灯泡L1两端的电压。
(2)电路连接正确后进行实验,某小组分别测出灯泡L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为 V。根据这组数据,该小组得出并联电路中电压的规律。你认为实验的疏漏之处是 。纠正后得到并联电路中的电压规律为 。
13.小刚和小丽用如图A4-5-10所示的器材探究串联电路的电压关系,用三节干电池串联做电源,两只小灯泡的规格不同。
(1)请用笔画线代替导线,连接实验电路。要求:L1和L2串联,电压表测量两灯串联后的总电压。
(2)小刚用电压表测量L1两端的电压时,直接选用“0~3 V”的量程。小丽说这样不行,规范的操作方法应该是 。
(3)他们在测量L2两端的电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为零。小刚用电压表检测L1两端的电压,示数为电源电压,由此判断出L1处的故障是 。L2是短路还是正常的 小丽在原电路中又添加了一个电学器材,就检验出了结果,她的方法可能是 。
(4)他们排除故障后继续实验,得出了如下表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他们还应当 。
物理量 L1两端 电压U1/V L2两端 电压U2/V 串联总 电压U总/V
数据 1.4 3.1 4.5
答案
1.(1)L2开路(L1短路)
(2)不能 电压表的正、负接线柱接反了
(3)一次实验具有偶然性 更换不同规格的灯泡进行多次实验
(1)电压表的示数为零,原因可能为①电压表损坏或接线不良;②电压表短路;③电路中其他部分存在断路;在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是L2断路。
(2)在使用电压表时必须“正进负出”,注意分析电压表的接线柱连接是否正确;由图可知,电压表的A端与电源正极相连,应该是“+”接线柱。如果将A点与C点相连,那么电压表的“+”接线柱就与电源的负极相连,因此不能测L2两端的电压,理由是:电压表的正、负接线柱接反了。
(3)在科学研究中,往往需要换用不同的实验器材,通过反复实验得到多组实验数据,这样分析得出的结论会更加客观、准确,避免偶然性。对小明做法的评价是:一次实验具有偶然性;改进方法是:更换规格不同的灯泡进行多次实验。
2.B 3.D
4.B 根据电路图可知,灯泡L1和L2串联,电压表V测L2两端的电压。灯泡L1两端的电压:U1=U-U2=6 V-2.5 V=3.5 V。
5.C 6.B
7.D 由图可知,灯泡L1和L2并联,电压表V测电源电压,V1测灯泡L1两端的电压,V2测灯泡L2两端的电压。
在并联电路中,总电压等于各支路两端的电压,因此V1的示数等于V2的示数,故A、B错误;
若一导线接在L1两端,那么灯泡L1、L2和三个电压表都会短路,即电源短路,可能会烧坏电源,故C错误,D正确。
8.C 三个灯泡串联,电压表V2测L2和L3的总电压,电压表V1测L1和L2两端的总电压。根据串联电路中电压的特点,利用电压表的示数列出两个方程,最后将两个方程相减,计算出灯泡L1两端的电压,最后将它两端的电压与V2的示数相加即可。
9.D 小灯泡L1与L2并联时,各支路两端的电压相等且都等于电源电压U,则U1=U2=U;小灯泡L1与L2串联时,各部分电路两端的电压之和等于电路两端的总电压,则U3+U4=U,故U1=U2=U3+U4。
10.串联 3U
11.(1)9 V
(2)9 V
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,电压表测电源电压。
12.(1)如图所示
(2)2.6 没有更换不同规格的灯泡进行多次实验 并联电路中各支路两端的电压相等,且等于电源电压
13.(1)如图所示
(2)先选用电压表“0~15 V”量程试触,如果示数小于3 V,再改用“0~3 V”量程测量
(3)开路 用一个完好的灯泡并联在L1两端(或替换L1),若L2发光,则说明L2正常,否则L2短路
(4)换用不同规格的器材(灯泡或电源),进行多次测量第5节 电压的测量
第1课时 电压及其测量
知识点 1 电压
1.图B4-5-1甲是水流形成图,我们对电流成因(图乙)的认识是通过分析图甲中水流的成因来了解的,这种方法在科学中称为 ( )
A.对比法 B.比较法 C.分类法 D.类比法
2.下列说法中错误的是 ( )
A.我国家庭照明电路的电压为220 V
B.我国家庭照明电路的电压为380 V
C.一节新干电池的电压为1.5 V
D.一般情况下,36 V以下的电压对人体是安全的
3.下列说法错误的是 ( )
A.电源是提供电压的装置
B.电压是形成电流的原因
C.电流是电荷的定向移动形成的
D.电路两端只要有电压就一定有电流
知识点 2 电压表的使用
4.下列说法中正确的是 ( )
A.使用电压表前,如果指针不指零刻度线,要将指针调到零刻度线处
B.有三个接线柱的电压表,有三个量程
C.电压表应串联在电路中
D.使用电压表时,绝对不允许直接把电压表接在电源两极
5.电压表的表盘及指针如图B4-5-2所示,若接“0~3 V”量程,电压表的读数为 V;若接“0~15 V”量程,表盘上每一小格代表 V,电压表的读数为 V。
6.晓明在课外阅读中看到能用硬币发电后,根据说明做了图B4-5-3甲的实验:他用电压表的“+”接线柱通过导线接硬币,“-”接线柱通过导线接铝片,完成连接后,电压表的示数如图乙所示,电压表有示数,说明在硬币和铝片之间有电压,则硬币相当于电源的 (填“正”或“负”)极。
7.如图B4-5-4所示电路图中,电压表测L2两端电压的是 ( )
8.小宁所在的科学探究小组在练习使用电压表时,把电压表接成了如图B4-5-5所示的电路。当闭合开关时,发生的现象是( )
A.灯泡亮、电压表有示数 B.灯泡亮、电压表无示数
C.灯泡不亮、电压表有示数 D.灯泡不亮、电压表无示数
9.在用有0~3 V和0~15 V两个量程的电压表测电压时,电压表的“-”接线柱已接入电路,在用0~15 V量程试触时,指针位置如图B4-5-6所示,则下一步操作正确的是 ( )
A.接入电压表的c接线柱再读数
B.接入电压表的b接线柱再读数
C.断开开关,接入电压表的c接线柱,闭合开关后读数
D.断开开关,接入电压表的b接线柱,闭合开关后读数
10.下列关于图B4-5-7的说法正确的是 ( )
A.R1与R2并联 B.V1测电源电压
C.V2测R1两端电压 D.V3测R2两端电压
11.如图B4-5-8所示为小李同学在某次测量中连接的实物图,根据该实物图画出其电路图(如图B4-5-9所示),其中正确的是 ( )
12.如图B4-5-10所示,当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.5 V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为6 V。灯L1两端的电压为 V,电源电压为 V。
13.某同学为了测量小灯泡两端的电压,并联接上电压表,闭合开关发现电压表有读数,但小灯泡不亮。经检查发现电源、开关、小灯泡均完好,导线也无故障,那么原因可能是 。
14.根据图B4-5-11所给出的实验器材,按以下要求连接电路,并在虚线框内画出相应的电路图。
(1)灯L1和L2并联,开关S控制整个电路。
(2)用电流表A1测干路电流,电流表A2测通过灯L2的电流。
(3)用电压表V测电路两端的电压。
自|我|提|升
15.【例题】 如图B4-5-12所示的电路中,当开关S闭合后,要使电阻R1、R2串联,甲、乙应该接入的电表是 ( )
A.甲接电压表,乙接电流表
B.甲接电流表,乙接电压表
C.甲、乙都接电压表
D.甲、乙都接电流表
【提示】 电压表可看作开路,电流表可看作导线;找到两个电阻串联的路径,在路径上的都是电流表,在路径外的都是电压表。
【变式】 如图B4-5-13所示,在“○”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流、电压,若L1与L2串联,则以下说法正确的是 ( )
A.a为电流表,b为电压表,c为电流表
B.a为电压表,b为电压表,c为电流表
C.a为电流表,b为电流表,c为电压表
D.a为电流表,b为电流表,c为电流表
答案
1.D 2.B
3.D 本题考查电流与电压的基础知识。电源在电路中起到提供电压的作用。电压是形成电流的原因。电流是电荷的定向移动形成的。若电路为开路,则会出现有电压无电流的情况。
4.A
5.2.6 0.5 13
6.正
由于电压表接入电路时,应当使电流从其“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,此时指针才向右偏转;由图可知:电压表有示数,且指针向右偏转,说明在硬币和铝片之间有电压,电流从电压表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,即从硬币上流出,进入电压表的“+”接线柱,硬币相当于电源的正极。
7.C 电压表连在电源的两极上,测的是电源电压,故A错误;电压表并联在L1的两端,测L1两端的电压,故B错误;电压表并联在L2的两端,测L2两端的电压,故C正确;电压表并联在L1的两端,且正、负接线柱接反了,故D错误。
8.C 由于电压表的电阻比较大,串联使用时,电路中的电流很小,灯泡不亮,但电压表有示数,接近电源电压。
9.D
10.D 由图知,闭合开关,电流从正极出发,经R2、R1回到负极,所以两只电阻串联;电压表V2并联在电源两端,所以测量电源电压;电压表V1并联在R1两端,所以测量R1两端电压;电压表V3并联在R2两端,所以测量R2两端电压。
11.B
12.2.5 6
电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器两端的电压,然后结合串联电路的电压规律进行计算即可。当S1闭合、S2断开时,灯泡L1与L2串联,电压表测L1两端的电压。因为此时电压表的示数为2.5 V,所以灯泡L1两端的电压为2.5 V;当S1断开、S2闭合时,灯泡L1与L2串联,电压表测电源电压;因为此时电压表的示数为6 V,所以电源电压为6 V。
13.小灯泡的两个接线柱接触不良(或小灯泡与灯座接触不良)
在判断故障时,电压表示数的变化很关键,若电压表有示数,说明电压表与电源相通,若无示数,说明电压表与电源不能相通。电压表并联在灯泡的两端且有示数,而灯泡不亮,说明小灯泡的两个接线柱接触不良或小灯泡与灯座接触不良。
14.如图所示
15.【例题】 C 当开关S闭合后,要使电阻R1、R2串联,等效电路如图所示。
甲和乙都不在两个电阻串联的路径上,因此二者都是电压表,故C正确。
【变式】 B 如果两个灯泡串联,那么串联电路的等效电路如图所示,c在两灯泡串联的路径上,为电流表;a和b没在串联路径上,为电压表。
