浙教版科学八年级上册同步提优训练：4.5 电压的测量 第2课时（含解析）

第2课时　串、并联电路的电压特点
核心·易错
请判断下列说法的正误(在括号内打“√”或“×”):
(1)甲、乙两灯泡并联接在同一电源上,甲灯比乙灯亮,且通过两灯的电流之比是2∶1,则甲、乙两灯两端的电压之比是2∶1。 (　　)
(2)并联电路的总电压等于各导体两端的电压之和。 (　　)
(3)接在同一电路中的两个灯泡L1和L2均发光,若两灯泡两端的电压相等,则可以确认两灯是并联的。 (　　)
[核心知识] 串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,表达式:U=U1+U2;并联电路中各支路两端的电压相等,等于总电压,表达式:U=U1=U2。
[易错点拨] 首先判断电路是串联电路还是并联电路,其次弄清电压表所测的是谁两端的电压,避免判断不当出现错误。
1.[2021·吉林] 有甲、乙两根镍铬合金丝,甲和乙等长,乙粗些,把它们并联在同一电路中,它们两端的电压分别为U甲和U乙,下列判断中正确的是 (　　)
A.U甲=U乙 B.U甲U乙 D.无法判断
2.[2021·天津期中] 在“探究串、并联电路的电压特点”的实验中,有同学整理课堂笔记如下,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,应该先采用大量程试触
C.测量时,应该尽量选取相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.在探究串联电路中的电压规律时,下列实验步骤的正确顺序是 (　　)
①熟悉电压表的量程和分度值
②正确读出所测量的电压的数据,并记录下来
③根据记录的数据,分析总结串联电路的电压规律
④根据电路图连接正确的电路
A.①②③④ B.④③②① C.①④②③ D.④①③②
4.如图所示的串联和并联电路,两个灯泡的阻值不相等,开关S闭合,关于电路中的电流或电压关系,下列说法中正确的是(　　)
A.甲电路中,U=U1=U2 B.甲电路中,U>U1=U2
C.乙电路中,I=I1+I2 D.乙电路中,I>I1=I2
5.如图所示,电源电压不变,闭合开关,电压表 V1的示数为6 V,电压表 V2的示数为
3.6 V,下列说法中不正确的是 (　　)
A.电源电压为6 V
B.将电压表 V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
C.L1两端的电压为2.4 V
D.将电压表都换成电流表,则L1与L2并联
6.小明同学在“探究串联电路电压规律”的实验中,按如图所示的电路图连接实物电路,闭合开关,发现灯L1和L2都不亮,排除接触不良的因素后,小明用电压表逐一与元件并联,以查找故障。测量得出Uab=0 V,Uac=0 V,Ucd=6 V,Uad=6 V。如果电路只有一处故障,则故障可能为 (　　)
A.L1开路 B.L1短路
C.L2开路 D.L2短路
7.某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是由四节新干电池串联组成的电池组, 当他将开关S闭合后,电压表的示数为2 V,则L1两端的电压为　　　　,L2两端的电压为　　　　。
8.在如图甲所示的电路中,V1的示数为2.5 V,V2的示数应为　　V,V的示数应为
　　　　V。在如图乙所示的电路中,V1的示数为2.5 V,V2的示数为3.8 V,V的示数应为
　　　　V。
9.小刚和小丽用如图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,电压表的示数变为零。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　　　　(填“短路”或“开路”)。
(4)他们排除故障后继续实验,得出了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　 　　 　 　 　 　。
L1两端电压/V L2两端电压/V 串联总电压/V
1.4 3.1 4.5
(5)他们最终得出串联电路电压的关系:　　　　　　　　　　(写表达式)。
10.如图所示的电路中,闭合开关,电压表 V1的示数是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2倍,则电源电压是 (　　)　　　　
A.9 V B.10 V C.11 V D.12 V
11.如图甲所示的电路中,闭合开关后,电压表 V1和 V2的示数分别如图乙、丙所示,则灯泡L1和L2两端的电压分别是　　　　V和　　　　V。
12.某同学在探究“串联电路的电压规律”时,做了如图所示的三次实验,实验中所用导体的电阻关系为R1分析比较图(a)(b)和(c)可得:① 　　　　　　　　　　;②　 　　　　　　　　。
13.[2021·普陀区一模] 串联电路的特点的研究是初中科学实验中的经典实验,小妍同学在进行“探究串联电路电压规律”的实验,其实验过程如下:
(1)小妍开始按图乙连接电路,试触时发现电压表的指针偏转到如图甲所示的位置,则电压表产生此现象的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　。
实验次数 UAB UBC UAC
第一次 0.8 2.2 3.0
第二次 1.0 2.0 3.0
第三次 1.2 1.8 3.0
(2)改正错误后,小妍在图乙电路中用电压表测量L1两端的电压UAB、L2两端的电压UBC及L1、L2两端的总电压UAC,更换不同规格的灯泡,再做两次实验,将三次测出的电压值填入上表,请你根据她的实验过程和有关数据回答下列问题:
①上面设计的表格存在的不足之处是　　　　　　　　　　　　。
②分析表格的数据,得出的结论是 　　　　　　　　　　　　。
答案
核心·易错
(1)×　 因为甲、乙两灯泡并联接在同一电源上,并且并联电路各支路两端的电压相等,所以甲、乙两灯两端的电压之比为1∶1。
(2)×　 并联电路干路两端的电压等于各支路两端的电压,等于电源电压。
(3)×　 并联电路各支路两端的电压一定相等,串联电路中,当两个灯泡的规格相同时,两灯两端的电压也相等。
能力提升拔尖练
1.A　 由题知,两根镍铬合金丝并联在同一电路中,由并联电路的电压特点可知,它们两端的电压:U甲=U乙。
2.C　 为保证电路安全,连接电路时应断开开关;在不确定待测电压时,应该先选用大量程试触;测量时,应该尽量选取不同规格的灯泡进行实验;电压表应与被测用电器并联。
3.C　 在探究串联电路中的电压规律时,要用电压表测量电压的大小,故首先要熟悉电压表的量程和分度值;根据电路图连接正确的电路;正确读出所测量的电压的数据,并记录下来;根据记录的数据,分析总结串联电路的电压规律。故正确的实验顺序:①④②③。
4.C　 由电路图甲可知,两个灯泡串联,由串联电路的电压特点可知,U=U1+U2,又因为两个灯泡的阻值不等,所以U1 ≠U2。由电路图乙可知,两个灯泡并联,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以I=I1+I2,又因为两个灯泡的阻值不等,所以I1 ≠I2。
串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和,并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
5.D　 由图可知,L1和L2串联,电压表V1测量的是灯泡L1和L2两端的总电压,电压表V1的示数为6 V,即电源电压为6 V。将电压表V2换成电流表,则灯泡L2短路,因此灯泡L1亮,L2不亮。电压表V2测量的是灯泡L2两端的电压,电压表V1的示数为6 V,电压表V2的示数为
3.6 V,因此L1两端电压为2.4 V。将电压表都换成电流表,由于电流表相当于导线,所以此时电源发生短路。
6.C　 本题考查电路故障分析。若L1开路,则Uac约等于电源电压6 V;若L1短路,则电路中L2发光,L2两端的电压等于电源电压6 V;若L2开路,则当电压表接c、d时,相当于将L1与电压表串联在电路中,Ucd=Uad=6 V,两灯均不亮,符合题意;若L2短路,则L1发光,L1两端的电压等于电源电压。
7.4 V　2 V
四节新干电池串联组成的电池组的电压为6 V。电压表测L2两端的电压,所以L2两端的电压为2 V,L1两端的电压为6 V-2 V=4 V。
电压表与谁并联就测谁两端的电压,也可以运用“接点平移”的方法确定电压表测谁两端的电压。
8.2.5　2.5　6.3　 (1)由图甲可知:两只灯泡并联,电压表V1、V2分别测量各支路两端的电压,根据并联电路各支路两端电压相等的特点可知,电压表V2的示数为2.5 V,而电压表V测量的是并联电路的总电压,因并联电路的总电压与各支路两端的电压都相等,所以电压表V的示数也为2.5 V;(2)由图乙可知,两只灯泡串联在电路中,电压表V1的示数U1=2.5 V;电压表V2的示数U2=3.8 V;而电压表V测量的是两只灯泡两端的总电压,根据串联电路电压特点可知,电压表V的示数:U=U1+U2=2.5 V+3.8 V=6.3 V。
9.(1)如图所示
(2)先选用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
(4)换用不同规格的灯泡多测几组数据
(5)U=U1+U2
(2)电流表和电压表在使用时,如不能估计测量值的大小,应采用“试触法”选择合适量程,即先选用0~15 V的量程试触,如果示数小于3 V,再改用0~3 V量程测量。(3)测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数为零,用电压表检测L1两端电压,示数为电源电压,是由于L1处发生开路;用另外一只完好的灯泡与L1并联或干脆替换L1,若L2能发光,则说明是L1处发生开路;(4)为得出普遍规律,避免结论的偶然性,应换用不同规格的灯泡多测几组数据;(5)由表中实验数据可知,两灯泡两端的电压之和:U=1.4 V+3.1 V=4.5 V,等于串联总电压,故可得出结论:串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和,即:U=U1+U2。
培优初探拓展练
10.C　 由电路图可知,三个灯泡串联,电压表V1测L1、L2两端的总电压,V2测L2、L3两端的总电压,已知L3两端的电压是L1两端电压的2倍,假设L1、L2、L3两端的电压分别是U1、U2、U3,则由于串联电路中总电压等于各分电压之和,则U1+U2=7 V①,U2+U3=9 V②,U3=2U1③,
联立①②③解得:U1=2 V,U2=5 V,U3=4 V。
故电源电压U=2 V+5 V+4 V=11 V。
11.1.3　2.7
由题图可知,电路为灯泡L1和L2的串联电路,电压表V2测量的是电源电压,V1测量的是灯泡L2两端的电压,V2的示数应当比V1的示数大,因此V2选用的是大量程0~15 V,V1选用的是小量程0~3 V。V1测量的是L2两端的电压,U2=2.7 V,V2测量的是电源电压,U=4 V,因此L1两端的电压:U1=U-U2=4 V-2.7 V=1.3 V。
12.①串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和　②串联电路中电压按电阻的大小分配,电阻越大,其两端的电压越大
在串联电路中,各电阻两端的电压按电阻的大小进行分配,电阻越大,其两端的电压越大。
13.(1)电压表的正、负接线柱接反了
(2)①物理量没有单位　②串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和
(1)根据题意可知,电压表的指针发生了反向偏转,说明电压表的正、负接线柱接反了;(2)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:物理量没有单位;②AB两点间的电压为L1两端的电压,BC两点间的电压为L2两端的电压,AC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:第一次实验:UAC=3.0 V,UAB+UBC=0.8 V+
2.2 V=3.0 V;第二次实验:UAC=3.0 V,UAB+UBC=1.0 V+2.0 V=3.0 V;第三次实验:UAC=
3.0 V,UAB+UBC=1.2 V+1.8 V=3.0 V;因此可以得出:串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和,即UAC=UAB+UBC。