[第十六章 第2节 串、并联电路中电压的规律]
一、选择题
1.如图图示,在探究“串联电路的电压关系”时,小明闭合开关后,用电压表测出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
2.一部录音机正常工作时的电压是9 V,如图图果用新干电池做电源,则需要将 ( )
A.6节新干电池并联 B.6节新干电池串联 C.3节新干电池并联 D.3节新干电池串联
3.,灯泡L2比L1亮,电压表V1的示数为9 V,下列说法中正确的是( )
A.电压表V2示数为9 V B.电压表V2示数大于9 V
C.电压表V示数小于9 V D.电压表V示数大于9 V
4.如图图示,电源电压保持不变。当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数为4.5 V;当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3 V。则L1和L2两端的电压分别是 ( )
A.3 V和4.5 V B.1.5 V和4.5 V C.3 V和1.5 V D.1.5 V和3 V
5.某电路中只有两盏电灯且都能发光,用电压表分别测量它们两端的电压,结果电压不相等,由此判断两盏电灯的连接方式是( )
A.一定是串联 B.一定是并联 C.串联、并联都有可能 D.无法判断
6.[2019·自贡] 如图图所示电路,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均如图图图乙所示,则灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.8 V 2 V B.10 V 2 V C.2 V 8 V D.2 V 10 V
7.如图图示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7.5 V,电压表V2的示数为9 V,若电源电压为12 V,则L2两端电压是 ( )
A.4.5 V B.5.5 V C.3 V D.2 V
8.在示的测量电路中,闭合开关后电压表V1和V2的示数分别如图图、乙所示,则下列说法中正确的是 ( )
A.电压表V的示数应为15 V
B.若小灯泡L1突然断路,则电压表V1的示数变为0 V
C.若小灯泡L1突然断路,则电压表V2的示数变为0 V
D.若小灯泡L1突然短路,则电压表V2的示数变为0 V
二、填空题
9.有12盏完全相同的小彩灯串联在电压为36 V的电路中,每盏灯两端的电压为 V,若通过第一盏灯的电流是0.1 A,那么通过第10盏灯的电流为 A。
10.如图图示的电路,闭合开关,电压表V1的示数为6 V,则电压表V2的示数为 V,电源电压为 V。
11.如图图所示的电路中,开关闭合后,V1、V2的示数分别如图图图乙所示,则V1的示数为 V,L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V,电源两端的电压为 V。
12.如图图所示电路,电源电压为6 V,当开关S闭合后,两灯均不亮。用电压表分别测a、c和a、b两点间的电压,两次电压表示数均为6 V,由此可判定灯 (选填“L1”或“L2”)断路,用电压表测b、c两点间的电压,电压表示数为 V。
三、实验探究题
13.在实验操作考试中,吴丽同学抽到“探究串联电路电压的规律”实验,其实验过程如图图下:
(1)她在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图图甲所示,则接下来她要对电压表进行的操作是 。
(2)问题解决后,开始按图乙连接好电路,用开关试触时发现电压表的指针又偏转到图甲所示的位置,则电压表产生此现象的原因: 。
(3)改正错误后,她用电压表分别测量L1两端的电压UAB,L2两端的电压UBC和L1、L2两端的总电压UAC,更换不同规格的灯泡,再做两次实验,三次测出的实验数据如图图下表所示。
实验次数 UAB UBC UAC
1 0.8 2.2 3.0
2 1.0 2.0 3.0
3 1.2 1.8 3.0
请根据她的实验过程和相关数据回答问题:
①上面设计的表格存在的不足之处: 。
②分析表格中的数据,得出的实验结论: 。
14.小明和小亮探究“并联电路电压的关系”,小明先按甲所示电路图连接图乙中的实物图(电压表尚未连接)。
(1)小亮一眼就看出了小明连接的错误,并指出如图图果直接闭合开关将出现 (选填“断路”或“短路”)现象,小灯泡L1、L2都不会亮,还可能造成电源损坏。
(2)小亮只更改与L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,就使电路连接正确了。他的做法可能是
。(指出一种即可)
(3)接下来,他们按图丙所示电路图连接了三个电压表。实验过程中电压表V1的示数如图图图丁所示,则电压表V1的示数是 ,电压表V的示数是 。
答案
1.C 在探究“串联电路的电压关系”时,用电压表分别测出ab、bc、ac两端的电压后,为寻找普遍规律,应换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样得出的结论才具有普遍性。
2.B 因为干电池串联后的总电压等于各串联干电池的电压之和,而干电池并联后的总电压等于一节干电池的电压,因此需要将干电池串联使用。又因为所需电源电压为9 V,而每节新干电池的电压为1.5 V,所以需要串联的干电池节数为n==6。
3.A
4.C 分析电路图可知,两灯串联,当开关S1断开、S2闭合时,电压表测电源两端的电压,故可知电源电压为4.5 V;当开关S1闭合、S2断开时,电压表测L1两端的电压,则可知L1两端的电压为3 V。根据串联电路的电压规律可知,L2两端的电压为U2=4.5 V-3 V=1.5 V。
5.A 要解决此题,需要知道串、并联电路的电压特点。在并联电路中,各支路两端的电压相等。由于两盏灯两端的电压不相等,所以这两盏灯一定是串联连接的。
6.A 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L2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两电压表指针位置相同,所以,电压表V1的量程为0~15 V,分度值为0.5 V,则电源电压U=10 V,电压表V2的量程为0~3 V,分度值为0.1 V,则L2两端的电压U2=2 V,故C、D错误;L1两端的电压:U1=U-U2=10 V-2 V=8 V,故A正确,B错误。
7.A 由电路图可知,三灯泡串联,V1测L1、L2两端的总电压,V2测L2、L3两端的总电压,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,
则U1+U2=7.5 V①,U2+U3=9 V②,
U1+U2+U3=12 V③,
解得U2=4.5 V。
8.C 由电路图知,两灯泡串联,电压表V测电源电压,电压表V1测L1两端电压,电压表V2测L2两端电压。
由图可知:V1选用的是小量程0~3 V,示数显示的是L1两端电压,U1=1 V;
V2选用的是小量程0~3 V,示数显示的是L2两端的电压,U2=2 V。
根据串联电路中电源电压等于各部分电路两端电压之和可知,电源电压:U=U1+U2=1 V+2 V=3 V,故A错误。
由于两灯泡串联,若小灯泡L1突然断路,则电压表V1通过灯泡L2与电源相连通,所以,电压表V1测电源电压,示数为3 V,故B错误。
若小灯泡L1突然断路,此时由于电压表V1也相当于断路,则电压表V2无示数,故C正确。
若小灯泡L1突然短路,则电路中只有灯泡L2连入,电压表V、V2测电源电压,也是L2两端电压,所以示数为3 V,故D错误。
9.3 0.1
12盏完全相同的小彩灯串联在电压为36 V的电路中,所以每盏灯两端电压相等,由串联电路的电压特点知,每盏灯两端的电压为3 V;串联电路中电流处处相等,所以通过第10盏灯和通过第1盏灯的电流相等,均为0.1 A。
10.6 6
11.5.5 3 2.5 5.5
(1)灯泡L1和L2是串联的,电压表V1测量L1和L2两端的总电压,电压表V2测量L2两端的电压,由于串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和,则电压表V2的示数小于电压表V1的示数,但是电压表V2指针偏转幅度比电压表V1指针偏转幅度大,所以电压表V1使用的是0~15 V的量程,每一个大格代表5 V,每一个小格代表0.5 V,示数是5.5 V,电压表V2使用的是0~3 V的量程,每一个大格代表1 V,每一个小格代表0.1 V,示数是2.5 V。故L1两端的电压:U1=U-U2=5.5 V-2.5 V=3 V。
12.L1 0 因为开关闭合后两灯均不亮,所以电路中有断路或两灯均短路;因为用电压表测量a、b两点间的电压时,电压表有示数,所以故障不是灯泡短路,且a、b两点到电源正、负极是连通的,灯L2没有断路,故灯L1断路;把电压表接在b、c两点间,因L1断路,电压表两接线柱与电源两极间无法连通,故电压表示数为零。
13.(1)校零
(2)电压表的正、负接线柱接反了
(3)①物理量没有单位
②串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和
(1)由图可知,电压表指针没有指在零刻度线上,使用电压表前应对电压表进行校零,使指针指在零刻度线上。(2)根据题意可知,电压表的指针反向偏转,说明电压表的正、负接线柱接反了。(3)①分析表格内容可知,表中测量的物理量没有单位,因此该表格的不足之处是物理量没有单位。②A、B两点间的电压为L1两端的电压,B、C两点间的电压为L2两端的电压,A、C两点间的电压为电路两端的总电压。由表中的数据可以看出,第1次实验:UAC=3.0 V,UAB+UBC=0.8 V+2.2 V=3.0 V;第2次实验:UAC=3.0 V,UAB+UBC=1.0 V+2.0 V=3.0 V;第3次实验:UAC=3.0 V,UAB+UBC=1.2 V+1.8 V=3.0 V。因此可以得出结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,即UAC=UAB+UBC。
14.(1)短路
(2)将导线①连接接线柱C的一端改接到D(或B)[或将导线②连接接线柱A的一端改接到B(或D)]
(3)2.5 V 2.5 V