[第十四章 第五节 测量电压 第2课时 串、并联电路的电压规律]
一、选择题
1.小翔观察某手电筒的电源,由两节干电池串联组成,可知该手电筒的工作电压是 ( )
A.0.3 V B.1.5 V C.3 V D.4 V
2.如图所示电路中,若电源电压为6 V,闭合开关后电压表的示数为1.5 V,则电灯L2两端的电压为 ( )
A.1.5 V B.4.5 V C.6 V D.7.5 V
3.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
4.[2020·合肥实验操作考试] 某同学抽签试题:“测量串联电路电压”,他按如图甲所示连接电路,闭合开关后,用电压表分别测量UAB、UBC、UAC三处电压,关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是 ( )
A.只要实验操作、读数正确,三次测量结果一定不会出现UAC≠UAB+UBC
B.连接好电路,闭合开关后电压表示数出现如图图乙所示的情况,必须将电压表校零
C.实验时电压表示数出现UAB=UAC,且不为0,可能是A、B之间发生了开路
D.测出A、B间电压UAB后,保持B接点不动,将电压表连线由A改接到C,即可测出UBC
5.如图所示电路中,当开关S闭合时,发现灯L1、L2都不亮,用电压表逐段测量,结果是UAD=6 V,UAB=0,UBC=0,UCD=6 V,则该电路的故障可能是 ( )
A.开关S接触不良 B.灯L1开路
C.灯L2短路 D.灯L2开路
6.如图所示的电路中,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
二、填空题
7.在如图甲所示的电路中,闭合开关后,电压表V1的示数为2.5 V,则电压表V的示数应为 V,电压表V2的示数应为 V;在如图图乙所示的电路中,闭合开关后,电压表V1的示数为2.5 V,电压表V2的示数为3.5 V,则电压表V的示数应为 V。
8.在如图所示电路中,开关S1和S2原来是断开的,如图果只闭合开关S1,则电压表的示数是1.2 V,如图果只闭合开关S2,则电压表的示数是2.8 V,可知灯L2两端的电压是 。
9.小明按如图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图图乙所示,则L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V。
10.[2020·甘孜州改编] 如图所示是用电器A和B的I-U图像。若把二者并联后接入电路中,当通过用电器B的电流是0.2 A时,通过用电器A的电流是 A。若把二者串联后接入某电路,当通过用电器A的电流为0.3 A时,用电器B两端的电压是 V。
11.在练习使用电压表时,小华连接了如图所示的电路,小灯泡的规格为“1.2 V”,电源的电压为1.5 V。闭合开关S后,小灯泡 (选填“发光”或“不发光”),电压表的示数约为
V。
12.[2020·甘孜州] 如图所示,电源电压是3 V且不变,开关S闭合后电压表示数为1 V,则灯L2两端的电压为 V;若断开开关,电压表示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验探究题
13.小聪和小明所在小组在“探究串联电路电压关系”的实验中,选用三节干电池做电源。
(1)如图所示,请用笔画线代替导线连接实验电路。要求:L1与L2串联,电压表测量L1与L2串联后的总电压。
(2)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0。小聪用电压表检测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 小明又拿出一灯泡,认为就可以检验出结果,他用小灯泡与L1并联,如图果L2发光,则L2 ;若L2不发光,则L2 。
(3)老师收集了三个实验小组的数据并记录在下面的表格中,由此小聪分析数据得出如图下结论:①串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和;②串联电路中各部分电路两端的电压相等。你认为,小聪的结论中 (选填“①”或“②”)具有偶然性。为了说明你的观点,你的建议是 。
L1两端电 压U1/V L2两端电 压U2/V 串联的总 电压U/V
1.6 1.6 3.2
2.1 2.1 4.2
2.2 2.2 4.4
14.如图甲所示电路:(所用电压表和电流表均为实验室常用学生电表)
(1)若a、b两电表都是电压表,当开关S闭合时,a、b两表的指针偏转均如图图乙所示,则L1和L2两端的电压分别是多少
(2)现将L1和L2的位置互换,如图图丙所示。若a、b两电表都是电流表,当开关S断开时,a、b两表的指针偏转也均如图图乙所示,则通过L1和L2的电流分别是多少
答案
1.C
2.B 由电路图可知,两灯泡串联连接,电压表测量L1两端的电压,即灯L1两端电压U1=1.5 V;故灯L2两端电压:U2=U-U1=6 V-1.5 V=4.5 V。
3.C 在串联电路中,若两灯的规格完全相同,则两灯两端的电压也相同,所以只根据“U1=U2”不能判断两灯是并联的,故A错误;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,故B、D错误;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C正确。
4.C 在测量误差允许的范围内,可以出现UAC≠UAB+UBC,故A错误。连接好电路,闭合开关后若电压表的指针指在了0刻度线的左边,即指针反向偏转,说明电压表正、负接线柱接反了,需要将电压表正、负接线柱上的接线互换,故B错误。实验时电压表示数UAB=UAC,且示数不为0,可能是A、B之间发生了开路或B、C间发生了短路,故C正确。用电压表测出A、B间电压UAB后,保持B接点不动,将电压表连线由A改接到C,虽然电压表此时与L1并联,但电流从电压表负接线柱流入,闭合开关后,电压表指针会反偏,所以不能测出L1两端的电压UBC,故D错误。
5.D
6.A 由电路图可知,三个灯泡串联,电压表V1测L1、L2两端的电压之和,电压表V2测L2、L3两端的电压之和,则U1+U2=7.5 V,U2+U3=9 V,U=U1+U2+U3=12 V,解得U2=4.5 V。
7.2.5 2.5 6
8.1.6 V
9.8 2
10.0.4 3 因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,将A、B并联后接入电路中时,它们两端的电压相等,由图像可知,当通过B的电流为0.2 A时,其两端的电压为2.0 V,所以A两端的电压也为2.0 V,此时通过A的电流为0.4 A;因串联电路中各处的电流相等,所以A、B串联,通过A的电流为0.3 A时,通过B的电流也为0.3 A,由图像可知,此时B两端的电压为UB=3 V。
11.不发光 1.5 电压表串联在电路中时,相当于开路,故灯泡不发光;此时灯泡相当于导线,电压表直接连接在电源两端,故电压表示数约为电源电压。
12.1 变大 由电路图可知,闭合开关后,灯L1与L2串联,电压表测灯L2两端的电压;已知此时电压表示数是1 V,则灯L2两端的电压是1 V;断开开关S,电压表串联在电路中,电压表测电源两端电压,此时其示数为3 V,所以断开开关后,电压表示数变大。
13.(1)如图图所示
(2)开路 正常 短路
(3)② 选用不同规格的灯泡做实验
14.(1)若a、b两电表都是电压表,当开关S闭合时,由电路图可知,两灯泡串联,电压表a测灯L2两端电压,电压表b测两灯的串联总电压,电压表b的示数大于a的示数;由题意知,两电压表指针位置相同,则电压表a所用量程是0~3 V,它的分度值是0.1 V,示数Ua=2.4 V,所以L2两端的电压U2=2.4 V;电压表b所用量程是0~15 V,它的分度值是0.5 V,示数是U=12 V;所以灯L1两端电压U1=U-U2=12 V-2.4 V=9.6 V。
(2)现将L1和L2的位置互换,若开关断开,两灯泡并联,电流表a测量的是总电流,b测量的是L1中的电流,即电流表a的示数大于b的示数,所以电流表a用的是大量程(0~3 A),分度值是0.1 A,示数为I=2.4 A;电流表b用的是小量程(0~0.6 A),分度值为0.02 A,示数为0.48 A,即通过L1的电流为I1=0.48 A,所以通过L2的电流I2=I-I1=2.4 A-0.48 A=1.92 A。