人教版物理九年级16.2串、并联电路电压的规律 同步练习
一、单选题
1.(2022九下·海安月考)如图所示电路中开关S闭合后,只有一个电表指针发生偏转,故障可能出现在电阻R、灯L上,则下列判断中正确的是( )
A.若L发光,则R一定无故障 B.若L发光,则R一定有故障
C.若L不发光,则L一定无故障 D.若L不发光,则L一定有故障
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】AB.若L发光,表明L一定有电流经过,电流表有示数,则电压表无示数,故R短路,即R一定有故障,A不符合题意,B符合题意;
CD.若L不发光,表明L一定没有电流经过,如果电流表有示数,则电压表无示数,L、R均短路,L一定有故障;如果电流表无示数,则电压表有示数,R一定断路,L可能短路也可能无故障;CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据题意确定符合要求的所有情况,从而得出符合要求的选项。
2.(2022九下·深圳月考)小明在实验考核时连接了如图所示电路,闭合开关后他看到灯泡L1、L2均不发光,电压表有示数。关于电路中L1、L2的连接方式和L1、L2不发光的原因,以下判断正确的是( )
A.L1与L2串联,L2被短路
B.L1与L2串联,L2开路
C.L1与L2并联,L2与灯座接触不良
D.L1与L2并联,L2被短路
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】CD.因为两个灯泡顺次连接,因此两灯泡串联,并且电压表测量L2两端电压,CD不符合题意;
AB.因为灯泡L1、L2均不发光,说明电路故障为断路;电压表有示数,说明电压表两接线柱与电源两极相通,因此电路故障为L2开路,A不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】各用电器顺次连接的电路是串联电路,在串联电路中,若无电电流,而电压表有示数,电压表测量的位置断路。
3.(2022九下·定远月考)如图所示电路中,闭合开关后,R1或R2其中有一处出现了故障,以下分析正确的是( )
A.若电流表无示数,电压表有示数,则R1断路
B.若电流表无示数,电压表有示数,则R2短路
C.若电流表有示数,电压表无示数,则R1断路
D.若电流表有示数,电压表无示数,则R2短路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】如图所示的电路中,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流.
若电流表无示数,则说明电路断路,电压表有示数,即R1断路,A符合题意,符合题意为答案.
若R2短路,电路是连通的,则电流表有示数,且电压表示数为电源电压,B不符合题意.
串联电路只有一条路径,若R1断路,电流表无示数,C不符合题意.
若电流表有示数,则电路是连通的,电压表无示数,则R1短路,D不符合题意.
故答案为:A
【分析】在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;电流表无示数,电压表无示数,电压表测量以外的位置断路;电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;电流表有示数,电压表有示数,电压表测量外的位置短路。
4.(2021九上·宜州期末)如图所示的电路中,小灯泡L1、L2的规格相同,闭合开关S后,发现L1不亮,L2发光。此电路的故障可能是( )
A.灯L2短路 B.灯L1断路
C.灯L2断路 D.开关S接触不良
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.该电路是并联电路,当灯L2短路时,电源被短路,两个灯泡都不亮,甚至可能烧坏电源,A不符合题意;
B.如果灯L1断路,灯L1不亮,并联电路各个支路用电器互不影响,所以灯L2发光,B符合题意;
C.如果灯L2断路,灯L2不发光,并联电路各个支路用电器互不影响,所以灯L1发光,C不符合题意;
D.如果开关S接触不良,电路断路,两个灯泡都不发光,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在并联电路中,支路电流不工作,发生了断路。
5.(2021九上·澄海期末)如图所示的电路,闭合开关时小灯泡L不亮,电压表指针明显偏转。若电路中只有一处元件发生故障,则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器被短接
B.小灯泡L处发生断路
C.电流表处发生断路
D.移动滑动变阻器的滑片,电压表示数会明显变化
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.若滑动变阻器被短接,电路为灯泡的简单电路,灯泡变亮,电压表测量电源电压,即电压表指针明显偏转,A不符合题意;
B.若小灯泡L处发生断路,灯泡不发光,电压表通过变阻器与电源连接,电压表测量电源电压,电压表指针明显偏转,B符合题意;
C.若电流表处发生断路,整个电路断路,则灯泡不发光,电压表无示数,C不符合题意;
D.根据B可知,电路中的故障是小灯泡断路,此时电压表串联在电路中,移动滑动变阻器的滑片,由于电压表此时测量的是电源的电压,所以电压表示数不会明显变化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在串联电路中,电压表有示数,用电器不工作,电压表测量的位置断路。
6.(2021九上·香洲期末)如图所示电路,电源电压不变。闭合开关,电路正常工作,一段时间后,灯L熄灭。若电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障,以下方案不可行的是( )
A.将电压表并联在灯L两端
B.将电流表依次串联接入a、b、c点
C.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R
D.用与L规格相同且完好的灯L0替换灯L
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图知道,该电路为串联电路;电路正常工作,一段时间后,灯L熄灭,电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。
A.将电压表并联在灯L两端,测量的是灯L两端的电压,根据题意知道,若电压表无示数,即说明R断路,若电压表有示数,则应是灯泡断路,A可行,不符合题意;
B.由于是串联电路,且有一处断路,所以,无论将电流表依次串联接入电路何处,示数都是0,都无法判断出故障,B不可行,符合题意;
C.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R,若L0、L均发光,则故障是R断路;若L0、L均不发光,则故障是L断路,C可行,不符合题意;
D.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,灯泡不发光,则是R断路,D可行,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,再根据选项中的描述依次判断电路中的故障,找出不可行的方案。
7.(2021九上·密山期末)现将灯泡L1和L2串联接在一个电源上,加在它们两端的电压之比是3∶1,若把它们并联后,接到同一个电源上,加在它们两端的电压之比是( )
A.1∶1 B.1∶3 C.3∶1 D.无法确定
【答案】A
【知识点】并联电路的电压规律
【解析】【解答】灯泡L1和L2并联后,接到同一电源上,根据并联电路电压规律,它们两端电压相等,故加在它们两端的电压之比。
故答案为:A。
【分析】并联电路中,各支路的电压等于电源电压。
二、填空题
8.(2021九上·环江期末)如图所示,将长度相同,粗细不同的镍铬合金丝A和B连入电路,流过它们的电流IA IB,它们各自两端的电压UA UB(均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】=;>
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】根据题意可知A、B串联,则通过的电流相等;
材料相同,长度相同,横截面积越大电阻越小,通过的电流相同,因此A两端的电压大于B两端的电压。
【分析】在串联电路中,电流处处相等;导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小,分压越小。
9.(2021九上·勃利期末)如图所示电路,S闭合后,电压表V1的示数是6 V,V2的示数是3.8 V,那么电灯L1两端的电压是 V,灯L2两端的电压是 V。
【答案】2.2;3.8
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】S闭合后,两灯泡串联,电压表V1测量电源电压,故电源电压是6 V,V2测量灯泡L2的电压,V2的示数是3.8 V,电灯L1两端的电压是
V2测量灯泡L2的电压,灯L2两端的电压是3.8V。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器电压和。
10.(2021九上·蜀山期末)如图所示是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。闭合开关后,发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,UBC=0V,UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和L2中的一盏出现故障,则故障可能是 。
【答案】L1断路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】闭合开关后,UAC=3V、UAB=3V,所以AC段以外的两端电路是完好的,BC段是通路;UBC=0V且两灯都不亮,可以推断AB段发生断路,可能是由于L1断路引起的。
【分析】实验中,若电压表有示数,则与电压表并联的电路之外的电路为通路,若电压表没有示数,说明与电压表并联的电路之外的电路为断路,据此分析。
11.(2021九上·白云期末)如图所示,一辆电动车需要充电,但车库里只有一盏灯,没有充电用的插座。小明打开灯的开关盒,看到里面有两个接线柱,于是他从这两个接线柱上引出两根导线,接上一个插座。接好后插上额定电压是220V的充电器,却发现电灯亮了,但亮度明显比平常偏暗,造成这一现象的原因是充电器与电灯 联;这时充电器 (填“能”或“不能”)正常充电,判断依据是 。
【答案】串联;不能;此时的电压小于额定电压
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】接好后插上额定电压是220V的充电器,此时电流从火线出发经过充电器、灯泡回到零线,只有一条电流路径,故是串联。
由于充电器与灯泡串联,总电压是220V,电灯泡分担一部分的电压,故充电器的电压小于额定电压,不能正常工作。
【分析】串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和,并联电路各支路两端电压相等,结合题意进行分析。
12.(2021九上·吉林期末)如图甲所示,当闭合开关S,电器正常工作,电压表、的指针位置完全一样,如图乙所示,则两端电压为 V,两端电压为 V。
【答案】2;8
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,该电路为、串联的简单电路,测量两段的电压,测量电源电压,所以的示数大于的示数,由于电压表、的指针位置完全一样,所以的量程是0~15V,示数为10V,的量程是0~3V,示数为2V,两端电压为2V。
两段的电压为
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器分压和,根据电压表测量的位置选择量程,根据指针位置,测量电压。
13.(2021九上·普陀期末)在图所示的电路中,电源电压为U0且保持不变,灯L和电阻R的阻值均为R0。闭合开关S,灯L不发光,再闭合开关S1,发现两电表示数均不发生变化,若电路中仅有一处故障,且只发生在灯L、电阻R上,请根据以上信息,写出电表的示数及对应的故障 。
【答案】①电压表的示数为U0,电流表的示数为,灯泡L短路;②电压表测量电源电压,电流表的示数为零,电阻R断路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】若灯泡L短路,仅仅只有R1接入,再闭合开关S1,灯泡被短路,只有R1接入,发现两电表示数与断开开关S1相比,没有发生变化,说明是同一个连接状态,此时电压表的示数测量的是电源电压,为U0,电流表的示数为,符合题意。
若灯泡L断路,电流表的示数为零,电压表的示数为零,闭合S1后,电路接通电流不为零,与题意不符,则舍弃;若电阻R短路,则灯泡发光,与题意不符,需要舍弃;若电阻R断路,闭合开关S,电压表的示数为电源电压,电流表的示数为零,再闭合开关S1,电压表测量电源电压,电流表的示数为零,两电表的示数不变,故符合题意。
故综上所述有两种情况:①电压表的示数为U0,电流表的示数为,灯泡L短路;
②电压表测量电源电压,电流表的示数为零,电阻R断路。
【分析】 电路故障的分,结合电表示数的变化分析解答。
14.(2021九上·宣城月考)通过用电器的电流和用电器两端的电压通常是一一对应的,即一个电压值对应一个电流值,用图像表示出来即为图像。通过一个用电器的图像,我们可以知道其在任意电压下的电流或任意电流下的电压。如图所示,这是电路元件A和B的图像,若将它们串联后接在5V的电源上,电路中的电流为 A。
【答案】0.2
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】当A和B串联时,通过它们的电流相等,由图像可知,当A、B两端的电压分别为2V、3V时,电路两端的总电压
此时通过它们电流为0.2A,即电路中的电流为0.2A。
【分析】根据图像读出两者串联,且电路两端的总电压为5V时通过它们的电流,根据串联电路的电流规律确定电路中的电流。
15.(2021九上·瑶海月考)如图所示为电阻甲和乙的U-I图像,若将电阻甲、乙串联接入某电源两端。闭合开关后,当通过电阻乙的电流为0.2A时,电阻甲和乙两端的总电压是 V。
【答案】3
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】将甲、乙串联接入某电源两端,当通过甲的电流为0.2A时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两电阻的电流均为I甲=I乙=0.2A
由图象可知,它们两端的电压分别为U甲=1.0V,U乙=2.0V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以甲和乙两端的总电压U=U甲+U乙=1.0V+2.0V=3V
【分析】将甲、乙串联接入某电源两端,当通过电阻乙的电流为0.2A时,根据串联电路电流特点可知通过它们的电流均为0.2A,根据图象读出甲、乙两端的电压,再根据串联电路的电压特点求出甲和乙两端的总电压。
16.(2021九上·宣城月考)如图所示,若电源为3节新干电池,电压表示数为,则灯泡两端的电压为 。
【答案】2.5
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】根据串联电路中总电压等于各分电压之和,且一节新干电池的电压为,可知3节新干电池组成电源的电压
由电路图可知,两灯泡串联,电压表测两端的电压,即
则根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知:两端的电压
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。
17.(2021九上·路南期中)小明连接如图甲所示的电路进行实验,当开关S闭合后,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,
(1)若电路连接没有故障,R1连入电路的阻值与R2的阻值之比为 ;
(2)若电路有一处故障则可能是 或 。
【答案】(1)4︰1
(2)R1短路;R2断路
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】(1)若电路连接没有故障,由图可知,R1与R2串联,电压表V1和V2分别测总电压和R2两端的电压。根据串联电路的电压特点可知电压表V1的示数大于V2的示数,由于电压表V1和V2的指针位置完全一样,则说明V1选的是大量程,示数为10V,即电源电压U=10V;V2用的是小量程,示数为2V,即R2两端的电压U2=2V。根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得电阻R1两端的电压为
U1=U﹣U2=10V﹣2V=8V
由串联分压规律可知
(2)由电路图知电压表V1测量电源电压,两表示数相同也就是都等于电源电压。若电路有一处故障,出现的原因有两个:滑动变阻器R1短路导致电源电压全部加在R2两端,或者定值电阻R2断路导致电压表V2串联在了电路中。
【分析】(1)在串联电路中,总电压等于各用电器电压和,结合电压表的位置选择量程,结合指针位置测量电压,串联电路中,各用电器的分压比等于电阻比;
(2)在串联电路中,若电阻断路,分压为零,电阻断路,此处电压等于电源电压。
三、作图题
18.(2021九上·东莞期末)在图的电路中只改动一根导线(在连错的导线上打×,再画出正确的连线),符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器的电路。
【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接;电路故障的判断
【解析】【解答】开关S控制所有的用电器,说明在干路上,电流表A2测量灯泡L2的电流,电流表A1测量干路电流,电池从正极流出,流经开关后分流,一条经过灯泡L1,另外一条需要经过灯泡L2、电流表A2后再汇合后一同经过电流表A1回到负极,而本电路图电流表A2是负进正出,连接错误,电流经过开关后直接分一条支路经过灯泡L2、A2后再流经A1,故将灯泡L1的右端接线柱与灯泡L2的左端接线柱相连即可,灯泡L2与电流表A1的连线错误,故如下图所示:
【分析】明确电流表和开关的连接,特别注意电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出。
19.(2021九上·长宁期中)(1)在如图的电路中,有两个虚线框,请选填电源和电流表符号,使L1和L2并联。
(1)如图是某同学根据(1)的电路图连接的实物图,其中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
【答案】(1)解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接;电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断
【解析】【解答】(1)由图可知,若上面的为电流表,则灯泡L2会被短路,应该为电源,下面的为电流表,此时该电路为并联电路,如图所示:
(2)根据电路图可知,该电路为并联电路,电流表测量通过灯泡L1的电流,开关控制灯泡L2;电流从正极出发,在经过灯泡L2前分流,一条支路经过电流表、灯泡L1回到负极,说明灯泡L1所在的支路连接正确,另外一条经过灯泡L2、开关后回到负极即可,修改后的实物图如图所示:
【分析】(1)电源是电路中必不可少的元件,先确定电源的位置,再根据电流表的连接特点分析。
(2)根据电路图分析电路的连接方式,然后修改实物图。
四、实验探究题
20.(2021九上·德惠期末)小刚用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。小刚连接好电路后设计了下面的实验记录表格。
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
(1)小刚设计的表格的不足之处是 ;
(2)在拆接电路时,开关必须 ;
(3)实验中最好选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(4)小刚进行多次实验的主要目的是 ;
(5)小刚正确测出L1两端的电压后,为了测L2两端的电压,他想将与A点相连的导线改接到C点,而保持电压表B点的不动。他的办法是 (选填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1)电压缺少单位
(2)断开
(3)不同
(4)为了寻找普遍规律
(5)错误
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)由表格中数据可知,小刚所设计的表格不足之处是电压物理量缺少单位。
(2)为保护电路电器件,在拆接电路时,开关必须断开。
(3)探究串联电路的电压特点,为了寻找规律,必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验,这样得出的规律才有说服力。
(4)为避免实验的偶然性,应选择两个不同规格的灯泡进行多次实验,小希进行多次实验的主要目的是为了寻找普遍规律。
(5)在测L1两端的电压后,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样电压表正负接线柱接反,他的办法是错误的,不能测出L2两端的电压。
【分析】(1)探究串联电路电压规律时,设计的实验记录表中,各物理量要有单位;
(2)连接电路时,开关要断开;
(3)探究实验中,选择不同规律的灯泡;
(4)探究串联电路电压规律时,多次实验可以探究规律的普遍性;
(5)电压表连接时和所测量的位置并联,接线柱正入负出。
21.(2021九上·会宁期末)下面是某同学探究“串联电路中电压规律”的实验过程:
⑴按电路图连接电路;
⑵闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
⑶在测L2两端的电压时,该同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的 接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;
UAB UBC UAC
2.5V 1.4V 3.9V
⑷测出AC间的电压。
实验评估与交流:
(1)在连接电路时,开关必须 。
(2)该同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么? 。
(3)方法改进后,所测出、、 间的电压记录在上面表格中,分析该同学的实验数据可以得出的结论是: (用表格中字母表示)。
(4)这个实验在设计方案得出的以上结论,你觉得可信吗?为什么? 。
【答案】(1)断开
(2)不能,电压表正负接线柱接反了
(3)UAC=UAB+UBC
(4)不可信,实验次数太少,实验结论不具有普遍性
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,连接电路时,开关必须要断开。
(2)不能测出L2两端的电压,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此时电压表的正负接线柱接反了。
(3)由表格中数据可知,串联电路总电压等于各串联用电器两端的电压之和,即UAC=UAB+UBC
(4)该同学只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不具有普遍性,得出的结论不可信。
【分析】(1)在拆接电路时,开关必须断开,目的是为了保护电路,以防止由于接错出现短路烧坏电源。
(2)电压表要准确的测量用电器两端的电压,必须严格按照电压表的使用规则进行操作,所以判断李瑞同学能不能用此方法测出L2两端的电压,就看电压表此时是否与L2并联,正负接线柱的接法是否正确。
(3)将AB间电压与BC间电压相加,即可判断出是否与AC间电压相等。
(4)通过实验获得结论,一般都要多做几次实验,多做几次实验,就可以多获几组数据,从而可以对数据进行归纳分析,以此获得结论。
22.(2021九上·宣城月考)小明同学在“探究串联电路电压的特点”的实验时,实验器材有:两节新干电池、两个小灯泡、一个电压表、导线若干;
(1)如图甲所示,是小明设计的实验电路图,根据电路图请你用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整;
(2)连接电路时,开关必须 (选填“断开”或“闭合”);
(3)为了使实验探究得出的结论具有普遍性,小明在实验中应选用规格 (选填“相同”或“不相同”)的灯L1、L2;
(4)连接好电路,闭合开关S后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,UBC=0V,UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一个灯出现了故障,则电路故障可能是 。
【答案】(1)如图所示:
(2)断开
(3)不相同
(4)L1断路
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)根据电路图连接实物图,先将BC两点连接好,使两灯泡串联接入电路,因为电源电压为两节干电池,电压为3V,再将电压表小量程接入电路,注意导线不能交叉,如下图所示:
(2)连接电路时,为了实验安全,开关必须处于断开状态。
(3)本实验中应使用不同规格的小灯泡多次进行实验,这样得出的结论才具备普遍性。
(4)根据实验实际情况UAB=3V,UAC=3V,说明L2未损坏,而UBC=0V,此时电路断路,电压表无示数,说明L1断路。
【分析】(1)根据电路图连接实物图。
(2)连接电路时,开关必须断开。
(3)本实验中应使用不同规格的小灯泡,这样得出的结论才具备普遍性。
(4)根据实验实际情况,进行电路故障分析。
23.(2021九上·永吉期末)为了探究串联电路的电压关系,小明连接了如图甲所示的电路。
(1)实验所选择的两个小灯泡规格是 ;
(2)连接电路后,闭合开关,指针如图乙所示,其读数为 V;
(3)小明做了一组实验后,测量数据如下表,此实验设计存在的问题是 。
实验小组 L1两端电压/V L2两端电压/V 串联总电压/V
1 1.4 3.1 4.5
【答案】(1)不同的
(2)1.4
(3)只有一次实验数据,无法得出普遍性规律
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)为了使结论更具有普遍性,需要选择不同规格的灯泡进行实验。
(2)如图乙所示,是电压表,选择小量程,分度值为0.1V,故读数为1.4V。
(3)仅仅只做了一次实验就得出实验数据,结论具有偶然性,不具普遍性。
【分析】(1)要实现实验要求,应使用不同规格的灯泡。
(2)电压表读数时认清量程和分度值。
(3)为了得出普遍规律,应更换不同的实验器材,进行多次测量。
五、简答题
24.(2020九上·上海期末)在图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1、R2的阻值相等.电键S闭合后,电流表示数为I0,电路正常工作.一段时间后,观察到电流表示数变化了.将电压表并联在R1两端,发现电压表示数为零.若电阻R1、R2中仅有一个出现故障,请根据相关信息写出电流表的示数及对应的故障.
【答案】解:若电流表示数为0,则R2断路; 若电流表示数为2I0,则R1短路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图知,两只定值电阻串联,电流表测量电路中的电流,将电压表并联在R1两端时,电压表测量R1两端电压.
由题知,电阻R1、R2的阻值相等,电键S闭合后,电流表的示数为I0;
当一个电阻短路时,总电阻减小为原来的一半,电路中的电流变为原来的2倍,应该为2I0;
由题知,一段时间后,电流表示数发生变化,有以下2种可能:
若电流表示数变小,变为零,说明电路为断路,已知电压表并联在R1两端时示数为零,说明电压表无法与电源相连,则故障为电阻R2断路;
若电流表示数变大,说明电路为通路、但有短路故障,已知电压表并联在R1两端时示数为零,说明与电压表并联的电阻R1短路,此时电流表示数为2I0;
综合分析:若电流表示数为零,则R2断路;若电流表示数为2I0,则R1短路.
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,已知只有一个电阻出现了故障,电路故障为短路或断路:如果是断路,则整个电路中没有电流,电流表示数为零;如果短路,则电流表示数会变大。
25.(2020九上·龙岗期末)小明在测量小灯泡电阻时,闭合开关,小灯泡发光,但一会儿后,小灯泡熄灭了,同时电流表和电压表都没有示数。把电压表改接到电源两端,电压表有示数。那么小明接下来可以如何检查电路故障呢?请举一例说明你的操作,将看到的现象以及得到的结论一并填写在下表中。
操作 现象 结论
【答案】
操作 现象 结论
将电压表并联到滑动变阻器两端 电压表有示数 滑动变阻器断路
将电压表并联到滑动变阻器两端 电压表无示数 滑动变阻器以外其它地方断路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】在测量小灯泡电阻时,灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路的电流,闭合开关,小灯泡发光,但一会儿后,小灯泡熄灭了,同时电流表和电压表都没有示数,则整个电路断路(不可能是灯泡断路,否则电压表串联在电路中测电源电压有示数),已知把电压表改接到电源两端,电压表有示数,说明电源和电压表正常;可将电压表并联在滑动变阻器的两端,若电压表有示数,则说明电压表与电源连通,则故障为变阻器断路;若电压表无示数,则电压表之外的电路断路,故可能是电流表或开关断路,如下表所示:
操作 现象 结论
将电压表并联到滑动变阻器两端 电压表有示数 滑动变阻器断路
将电压表并联到滑动变阻器两端 电压表无示数 滑动变阻器以外其它地方断路
【分析】分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
26.(人教版初中物理九年级全册第16章第2节串、并联电路中电压练习)有一种家庭用小型彩灯串,由24只小灯泡串联而成,现把它们接在220V的电源上,彩灯串中因为某只小灯泡被烧坏,造成彩灯串全部熄灭。由于彩灯上涂有颜色,无法看清是哪一只彩灯的灯丝被烧断,现在给你一只电压表,你如何查找故障所在?
【答案】先测量约一半(12只)灯泡两端的电压,如果电压表有示数,则烧坏灯泡在被测电路中;如果电压表无示数,则烧坏灯泡在另一半电路中.用同样的方法再继续测量下去,直至找到为止.
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】先测量约一半(12只)灯泡两端的电压,如果电压表有示数,则烧坏灯泡在被测电路中;如果电压表无示数,则烧坏灯泡在另一半电路中.用同样的方法再继续测量下去,直至找到为止.
【分析】在判断故障时,电压表的示数的变化很关键,若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,若无示数,说明电压表与电源不能相通.故应使用电压表先开始测量一半灯的总电压,逐步判断.
1 / 1人教版物理九年级16.2串、并联电路电压的规律 同步练习
一、单选题
1.(2022九下·海安月考)如图所示电路中开关S闭合后,只有一个电表指针发生偏转,故障可能出现在电阻R、灯L上,则下列判断中正确的是( )
A.若L发光,则R一定无故障 B.若L发光,则R一定有故障
C.若L不发光,则L一定无故障 D.若L不发光,则L一定有故障
2.(2022九下·深圳月考)小明在实验考核时连接了如图所示电路,闭合开关后他看到灯泡L1、L2均不发光,电压表有示数。关于电路中L1、L2的连接方式和L1、L2不发光的原因,以下判断正确的是( )
A.L1与L2串联,L2被短路
B.L1与L2串联,L2开路
C.L1与L2并联,L2与灯座接触不良
D.L1与L2并联,L2被短路
3.(2022九下·定远月考)如图所示电路中,闭合开关后,R1或R2其中有一处出现了故障,以下分析正确的是( )
A.若电流表无示数,电压表有示数,则R1断路
B.若电流表无示数,电压表有示数,则R2短路
C.若电流表有示数,电压表无示数,则R1断路
D.若电流表有示数,电压表无示数,则R2短路
4.(2021九上·宜州期末)如图所示的电路中,小灯泡L1、L2的规格相同,闭合开关S后,发现L1不亮,L2发光。此电路的故障可能是( )
A.灯L2短路 B.灯L1断路
C.灯L2断路 D.开关S接触不良
5.(2021九上·澄海期末)如图所示的电路,闭合开关时小灯泡L不亮,电压表指针明显偏转。若电路中只有一处元件发生故障,则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器被短接
B.小灯泡L处发生断路
C.电流表处发生断路
D.移动滑动变阻器的滑片,电压表示数会明显变化
6.(2021九上·香洲期末)如图所示电路,电源电压不变。闭合开关,电路正常工作,一段时间后,灯L熄灭。若电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障,以下方案不可行的是( )
A.将电压表并联在灯L两端
B.将电流表依次串联接入a、b、c点
C.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R
D.用与L规格相同且完好的灯L0替换灯L
7.(2021九上·密山期末)现将灯泡L1和L2串联接在一个电源上,加在它们两端的电压之比是3∶1,若把它们并联后,接到同一个电源上,加在它们两端的电压之比是( )
A.1∶1 B.1∶3 C.3∶1 D.无法确定
二、填空题
8.(2021九上·环江期末)如图所示,将长度相同,粗细不同的镍铬合金丝A和B连入电路,流过它们的电流IA IB,它们各自两端的电压UA UB(均选填“>”、“<”或“=”)
9.(2021九上·勃利期末)如图所示电路,S闭合后,电压表V1的示数是6 V,V2的示数是3.8 V,那么电灯L1两端的电压是 V,灯L2两端的电压是 V。
10.(2021九上·蜀山期末)如图所示是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。闭合开关后,发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,UBC=0V,UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和L2中的一盏出现故障,则故障可能是 。
11.(2021九上·白云期末)如图所示,一辆电动车需要充电,但车库里只有一盏灯,没有充电用的插座。小明打开灯的开关盒,看到里面有两个接线柱,于是他从这两个接线柱上引出两根导线,接上一个插座。接好后插上额定电压是220V的充电器,却发现电灯亮了,但亮度明显比平常偏暗,造成这一现象的原因是充电器与电灯 联;这时充电器 (填“能”或“不能”)正常充电,判断依据是 。
12.(2021九上·吉林期末)如图甲所示,当闭合开关S,电器正常工作,电压表、的指针位置完全一样,如图乙所示,则两端电压为 V,两端电压为 V。
13.(2021九上·普陀期末)在图所示的电路中,电源电压为U0且保持不变,灯L和电阻R的阻值均为R0。闭合开关S,灯L不发光,再闭合开关S1,发现两电表示数均不发生变化,若电路中仅有一处故障,且只发生在灯L、电阻R上,请根据以上信息,写出电表的示数及对应的故障 。
14.(2021九上·宣城月考)通过用电器的电流和用电器两端的电压通常是一一对应的,即一个电压值对应一个电流值,用图像表示出来即为图像。通过一个用电器的图像,我们可以知道其在任意电压下的电流或任意电流下的电压。如图所示,这是电路元件A和B的图像,若将它们串联后接在5V的电源上,电路中的电流为 A。
15.(2021九上·瑶海月考)如图所示为电阻甲和乙的U-I图像,若将电阻甲、乙串联接入某电源两端。闭合开关后,当通过电阻乙的电流为0.2A时,电阻甲和乙两端的总电压是 V。
16.(2021九上·宣城月考)如图所示,若电源为3节新干电池,电压表示数为,则灯泡两端的电压为 。
17.(2021九上·路南期中)小明连接如图甲所示的电路进行实验,当开关S闭合后,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,
(1)若电路连接没有故障,R1连入电路的阻值与R2的阻值之比为 ;
(2)若电路有一处故障则可能是 或 。
三、作图题
18.(2021九上·东莞期末)在图的电路中只改动一根导线(在连错的导线上打×,再画出正确的连线),符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器的电路。
19.(2021九上·长宁期中)(1)在如图的电路中,有两个虚线框,请选填电源和电流表符号,使L1和L2并联。
(1)如图是某同学根据(1)的电路图连接的实物图,其中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
四、实验探究题
20.(2021九上·德惠期末)小刚用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。小刚连接好电路后设计了下面的实验记录表格。
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
(1)小刚设计的表格的不足之处是 ;
(2)在拆接电路时,开关必须 ;
(3)实验中最好选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(4)小刚进行多次实验的主要目的是 ;
(5)小刚正确测出L1两端的电压后,为了测L2两端的电压,他想将与A点相连的导线改接到C点,而保持电压表B点的不动。他的办法是 (选填“正确”或“错误”)的。
21.(2021九上·会宁期末)下面是某同学探究“串联电路中电压规律”的实验过程:
⑴按电路图连接电路;
⑵闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
⑶在测L2两端的电压时,该同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的 接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;
UAB UBC UAC
2.5V 1.4V 3.9V
⑷测出AC间的电压。
实验评估与交流:
(1)在连接电路时,开关必须 。
(2)该同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么? 。
(3)方法改进后,所测出、、 间的电压记录在上面表格中,分析该同学的实验数据可以得出的结论是: (用表格中字母表示)。
(4)这个实验在设计方案得出的以上结论,你觉得可信吗?为什么? 。
22.(2021九上·宣城月考)小明同学在“探究串联电路电压的特点”的实验时,实验器材有:两节新干电池、两个小灯泡、一个电压表、导线若干;
(1)如图甲所示,是小明设计的实验电路图,根据电路图请你用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整;
(2)连接电路时,开关必须 (选填“断开”或“闭合”);
(3)为了使实验探究得出的结论具有普遍性,小明在实验中应选用规格 (选填“相同”或“不相同”)的灯L1、L2;
(4)连接好电路,闭合开关S后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,UBC=0V,UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一个灯出现了故障,则电路故障可能是 。
23.(2021九上·永吉期末)为了探究串联电路的电压关系,小明连接了如图甲所示的电路。
(1)实验所选择的两个小灯泡规格是 ;
(2)连接电路后,闭合开关,指针如图乙所示,其读数为 V;
(3)小明做了一组实验后,测量数据如下表,此实验设计存在的问题是 。
实验小组 L1两端电压/V L2两端电压/V 串联总电压/V
1 1.4 3.1 4.5
五、简答题
24.(2020九上·上海期末)在图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1、R2的阻值相等.电键S闭合后,电流表示数为I0,电路正常工作.一段时间后,观察到电流表示数变化了.将电压表并联在R1两端,发现电压表示数为零.若电阻R1、R2中仅有一个出现故障,请根据相关信息写出电流表的示数及对应的故障.
25.(2020九上·龙岗期末)小明在测量小灯泡电阻时,闭合开关,小灯泡发光,但一会儿后,小灯泡熄灭了,同时电流表和电压表都没有示数。把电压表改接到电源两端,电压表有示数。那么小明接下来可以如何检查电路故障呢?请举一例说明你的操作,将看到的现象以及得到的结论一并填写在下表中。
操作 现象 结论
26.(人教版初中物理九年级全册第16章第2节串、并联电路中电压练习)有一种家庭用小型彩灯串,由24只小灯泡串联而成,现把它们接在220V的电源上,彩灯串中因为某只小灯泡被烧坏,造成彩灯串全部熄灭。由于彩灯上涂有颜色,无法看清是哪一只彩灯的灯丝被烧断,现在给你一只电压表,你如何查找故障所在?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】AB.若L发光,表明L一定有电流经过,电流表有示数,则电压表无示数,故R短路,即R一定有故障,A不符合题意,B符合题意;
CD.若L不发光,表明L一定没有电流经过,如果电流表有示数,则电压表无示数,L、R均短路,L一定有故障;如果电流表无示数,则电压表有示数,R一定断路,L可能短路也可能无故障;CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据题意确定符合要求的所有情况,从而得出符合要求的选项。
2.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】CD.因为两个灯泡顺次连接,因此两灯泡串联,并且电压表测量L2两端电压,CD不符合题意;
AB.因为灯泡L1、L2均不发光,说明电路故障为断路;电压表有示数,说明电压表两接线柱与电源两极相通,因此电路故障为L2开路,A不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】各用电器顺次连接的电路是串联电路,在串联电路中,若无电电流,而电压表有示数,电压表测量的位置断路。
3.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】如图所示的电路中,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流.
若电流表无示数,则说明电路断路,电压表有示数,即R1断路,A符合题意,符合题意为答案.
若R2短路,电路是连通的,则电流表有示数,且电压表示数为电源电压,B不符合题意.
串联电路只有一条路径,若R1断路,电流表无示数,C不符合题意.
若电流表有示数,则电路是连通的,电压表无示数,则R1短路,D不符合题意.
故答案为:A
【分析】在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;电流表无示数,电压表无示数,电压表测量以外的位置断路;电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;电流表有示数,电压表有示数,电压表测量外的位置短路。
4.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.该电路是并联电路,当灯L2短路时,电源被短路,两个灯泡都不亮,甚至可能烧坏电源,A不符合题意;
B.如果灯L1断路,灯L1不亮,并联电路各个支路用电器互不影响,所以灯L2发光,B符合题意;
C.如果灯L2断路,灯L2不发光,并联电路各个支路用电器互不影响,所以灯L1发光,C不符合题意;
D.如果开关S接触不良,电路断路,两个灯泡都不发光,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在并联电路中,支路电流不工作,发生了断路。
5.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.若滑动变阻器被短接,电路为灯泡的简单电路,灯泡变亮,电压表测量电源电压,即电压表指针明显偏转,A不符合题意;
B.若小灯泡L处发生断路,灯泡不发光,电压表通过变阻器与电源连接,电压表测量电源电压,电压表指针明显偏转,B符合题意;
C.若电流表处发生断路,整个电路断路,则灯泡不发光,电压表无示数,C不符合题意;
D.根据B可知,电路中的故障是小灯泡断路,此时电压表串联在电路中,移动滑动变阻器的滑片,由于电压表此时测量的是电源的电压,所以电压表示数不会明显变化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在串联电路中,电压表有示数,用电器不工作,电压表测量的位置断路。
6.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图知道,该电路为串联电路;电路正常工作,一段时间后,灯L熄灭,电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。
A.将电压表并联在灯L两端,测量的是灯L两端的电压,根据题意知道,若电压表无示数,即说明R断路,若电压表有示数,则应是灯泡断路,A可行,不符合题意;
B.由于是串联电路,且有一处断路,所以,无论将电流表依次串联接入电路何处,示数都是0,都无法判断出故障,B不可行,符合题意;
C.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R,若L0、L均发光,则故障是R断路;若L0、L均不发光,则故障是L断路,C可行,不符合题意;
D.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,灯泡不发光,则是R断路,D可行,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,再根据选项中的描述依次判断电路中的故障,找出不可行的方案。
7.【答案】A
【知识点】并联电路的电压规律
【解析】【解答】灯泡L1和L2并联后,接到同一电源上,根据并联电路电压规律,它们两端电压相等,故加在它们两端的电压之比。
故答案为:A。
【分析】并联电路中,各支路的电压等于电源电压。
8.【答案】=;>
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】根据题意可知A、B串联,则通过的电流相等;
材料相同,长度相同,横截面积越大电阻越小,通过的电流相同,因此A两端的电压大于B两端的电压。
【分析】在串联电路中,电流处处相等;导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小,分压越小。
9.【答案】2.2;3.8
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】S闭合后,两灯泡串联,电压表V1测量电源电压,故电源电压是6 V,V2测量灯泡L2的电压,V2的示数是3.8 V,电灯L1两端的电压是
V2测量灯泡L2的电压,灯L2两端的电压是3.8V。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器电压和。
10.【答案】L1断路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】闭合开关后,UAC=3V、UAB=3V,所以AC段以外的两端电路是完好的,BC段是通路;UBC=0V且两灯都不亮,可以推断AB段发生断路,可能是由于L1断路引起的。
【分析】实验中,若电压表有示数,则与电压表并联的电路之外的电路为通路,若电压表没有示数,说明与电压表并联的电路之外的电路为断路,据此分析。
11.【答案】串联;不能;此时的电压小于额定电压
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】接好后插上额定电压是220V的充电器,此时电流从火线出发经过充电器、灯泡回到零线,只有一条电流路径,故是串联。
由于充电器与灯泡串联,总电压是220V,电灯泡分担一部分的电压,故充电器的电压小于额定电压,不能正常工作。
【分析】串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和,并联电路各支路两端电压相等,结合题意进行分析。
12.【答案】2;8
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,该电路为、串联的简单电路,测量两段的电压,测量电源电压,所以的示数大于的示数,由于电压表、的指针位置完全一样,所以的量程是0~15V,示数为10V,的量程是0~3V,示数为2V,两端电压为2V。
两段的电压为
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器分压和,根据电压表测量的位置选择量程,根据指针位置,测量电压。
13.【答案】①电压表的示数为U0,电流表的示数为,灯泡L短路;②电压表测量电源电压,电流表的示数为零,电阻R断路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】若灯泡L短路,仅仅只有R1接入,再闭合开关S1,灯泡被短路,只有R1接入,发现两电表示数与断开开关S1相比,没有发生变化,说明是同一个连接状态,此时电压表的示数测量的是电源电压,为U0,电流表的示数为,符合题意。
若灯泡L断路,电流表的示数为零,电压表的示数为零,闭合S1后,电路接通电流不为零,与题意不符,则舍弃;若电阻R短路,则灯泡发光,与题意不符,需要舍弃;若电阻R断路,闭合开关S,电压表的示数为电源电压,电流表的示数为零,再闭合开关S1,电压表测量电源电压,电流表的示数为零,两电表的示数不变,故符合题意。
故综上所述有两种情况:①电压表的示数为U0,电流表的示数为,灯泡L短路;
②电压表测量电源电压,电流表的示数为零,电阻R断路。
【分析】 电路故障的分,结合电表示数的变化分析解答。
14.【答案】0.2
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】当A和B串联时,通过它们的电流相等,由图像可知,当A、B两端的电压分别为2V、3V时,电路两端的总电压
此时通过它们电流为0.2A,即电路中的电流为0.2A。
【分析】根据图像读出两者串联,且电路两端的总电压为5V时通过它们的电流,根据串联电路的电流规律确定电路中的电流。
15.【答案】3
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】将甲、乙串联接入某电源两端,当通过甲的电流为0.2A时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两电阻的电流均为I甲=I乙=0.2A
由图象可知,它们两端的电压分别为U甲=1.0V,U乙=2.0V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以甲和乙两端的总电压U=U甲+U乙=1.0V+2.0V=3V
【分析】将甲、乙串联接入某电源两端,当通过电阻乙的电流为0.2A时,根据串联电路电流特点可知通过它们的电流均为0.2A,根据图象读出甲、乙两端的电压,再根据串联电路的电压特点求出甲和乙两端的总电压。
16.【答案】2.5
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】根据串联电路中总电压等于各分电压之和,且一节新干电池的电压为,可知3节新干电池组成电源的电压
由电路图可知,两灯泡串联,电压表测两端的电压,即
则根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知:两端的电压
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。
17.【答案】(1)4︰1
(2)R1短路;R2断路
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】(1)若电路连接没有故障,由图可知,R1与R2串联,电压表V1和V2分别测总电压和R2两端的电压。根据串联电路的电压特点可知电压表V1的示数大于V2的示数,由于电压表V1和V2的指针位置完全一样,则说明V1选的是大量程,示数为10V,即电源电压U=10V;V2用的是小量程,示数为2V,即R2两端的电压U2=2V。根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得电阻R1两端的电压为
U1=U﹣U2=10V﹣2V=8V
由串联分压规律可知
(2)由电路图知电压表V1测量电源电压,两表示数相同也就是都等于电源电压。若电路有一处故障,出现的原因有两个:滑动变阻器R1短路导致电源电压全部加在R2两端,或者定值电阻R2断路导致电压表V2串联在了电路中。
【分析】(1)在串联电路中,总电压等于各用电器电压和,结合电压表的位置选择量程,结合指针位置测量电压,串联电路中,各用电器的分压比等于电阻比;
(2)在串联电路中,若电阻断路,分压为零,电阻断路,此处电压等于电源电压。
18.【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接;电路故障的判断
【解析】【解答】开关S控制所有的用电器,说明在干路上,电流表A2测量灯泡L2的电流,电流表A1测量干路电流,电池从正极流出,流经开关后分流,一条经过灯泡L1,另外一条需要经过灯泡L2、电流表A2后再汇合后一同经过电流表A1回到负极,而本电路图电流表A2是负进正出,连接错误,电流经过开关后直接分一条支路经过灯泡L2、A2后再流经A1,故将灯泡L1的右端接线柱与灯泡L2的左端接线柱相连即可,灯泡L2与电流表A1的连线错误,故如下图所示:
【分析】明确电流表和开关的连接,特别注意电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出。
19.【答案】(1)解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接;电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断
【解析】【解答】(1)由图可知,若上面的为电流表,则灯泡L2会被短路,应该为电源,下面的为电流表,此时该电路为并联电路,如图所示:
(2)根据电路图可知,该电路为并联电路,电流表测量通过灯泡L1的电流,开关控制灯泡L2;电流从正极出发,在经过灯泡L2前分流,一条支路经过电流表、灯泡L1回到负极,说明灯泡L1所在的支路连接正确,另外一条经过灯泡L2、开关后回到负极即可,修改后的实物图如图所示:
【分析】(1)电源是电路中必不可少的元件,先确定电源的位置,再根据电流表的连接特点分析。
(2)根据电路图分析电路的连接方式,然后修改实物图。
20.【答案】(1)电压缺少单位
(2)断开
(3)不同
(4)为了寻找普遍规律
(5)错误
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)由表格中数据可知,小刚所设计的表格不足之处是电压物理量缺少单位。
(2)为保护电路电器件,在拆接电路时,开关必须断开。
(3)探究串联电路的电压特点,为了寻找规律,必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验,这样得出的规律才有说服力。
(4)为避免实验的偶然性,应选择两个不同规格的灯泡进行多次实验,小希进行多次实验的主要目的是为了寻找普遍规律。
(5)在测L1两端的电压后,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样电压表正负接线柱接反,他的办法是错误的,不能测出L2两端的电压。
【分析】(1)探究串联电路电压规律时,设计的实验记录表中,各物理量要有单位;
(2)连接电路时,开关要断开;
(3)探究实验中,选择不同规律的灯泡;
(4)探究串联电路电压规律时,多次实验可以探究规律的普遍性;
(5)电压表连接时和所测量的位置并联,接线柱正入负出。
21.【答案】(1)断开
(2)不能,电压表正负接线柱接反了
(3)UAC=UAB+UBC
(4)不可信,实验次数太少,实验结论不具有普遍性
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,连接电路时,开关必须要断开。
(2)不能测出L2两端的电压,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此时电压表的正负接线柱接反了。
(3)由表格中数据可知,串联电路总电压等于各串联用电器两端的电压之和,即UAC=UAB+UBC
(4)该同学只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不具有普遍性,得出的结论不可信。
【分析】(1)在拆接电路时,开关必须断开,目的是为了保护电路,以防止由于接错出现短路烧坏电源。
(2)电压表要准确的测量用电器两端的电压,必须严格按照电压表的使用规则进行操作,所以判断李瑞同学能不能用此方法测出L2两端的电压,就看电压表此时是否与L2并联,正负接线柱的接法是否正确。
(3)将AB间电压与BC间电压相加,即可判断出是否与AC间电压相等。
(4)通过实验获得结论,一般都要多做几次实验,多做几次实验,就可以多获几组数据,从而可以对数据进行归纳分析,以此获得结论。
22.【答案】(1)如图所示:
(2)断开
(3)不相同
(4)L1断路
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)根据电路图连接实物图,先将BC两点连接好,使两灯泡串联接入电路,因为电源电压为两节干电池,电压为3V,再将电压表小量程接入电路,注意导线不能交叉,如下图所示:
(2)连接电路时,为了实验安全,开关必须处于断开状态。
(3)本实验中应使用不同规格的小灯泡多次进行实验,这样得出的结论才具备普遍性。
(4)根据实验实际情况UAB=3V,UAC=3V,说明L2未损坏,而UBC=0V,此时电路断路,电压表无示数,说明L1断路。
【分析】(1)根据电路图连接实物图。
(2)连接电路时,开关必须断开。
(3)本实验中应使用不同规格的小灯泡,这样得出的结论才具备普遍性。
(4)根据实验实际情况,进行电路故障分析。
23.【答案】(1)不同的
(2)1.4
(3)只有一次实验数据,无法得出普遍性规律
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)为了使结论更具有普遍性,需要选择不同规格的灯泡进行实验。
(2)如图乙所示,是电压表,选择小量程,分度值为0.1V,故读数为1.4V。
(3)仅仅只做了一次实验就得出实验数据,结论具有偶然性,不具普遍性。
【分析】(1)要实现实验要求,应使用不同规格的灯泡。
(2)电压表读数时认清量程和分度值。
(3)为了得出普遍规律,应更换不同的实验器材,进行多次测量。
24.【答案】解:若电流表示数为0,则R2断路; 若电流表示数为2I0,则R1短路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图知,两只定值电阻串联,电流表测量电路中的电流,将电压表并联在R1两端时,电压表测量R1两端电压.
由题知,电阻R1、R2的阻值相等,电键S闭合后,电流表的示数为I0;
当一个电阻短路时,总电阻减小为原来的一半,电路中的电流变为原来的2倍,应该为2I0;
由题知,一段时间后,电流表示数发生变化,有以下2种可能:
若电流表示数变小,变为零,说明电路为断路,已知电压表并联在R1两端时示数为零,说明电压表无法与电源相连,则故障为电阻R2断路;
若电流表示数变大,说明电路为通路、但有短路故障,已知电压表并联在R1两端时示数为零,说明与电压表并联的电阻R1短路,此时电流表示数为2I0;
综合分析:若电流表示数为零,则R2断路;若电流表示数为2I0,则R1短路.
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,已知只有一个电阻出现了故障,电路故障为短路或断路:如果是断路,则整个电路中没有电流,电流表示数为零;如果短路,则电流表示数会变大。
25.【答案】
操作 现象 结论
将电压表并联到滑动变阻器两端 电压表有示数 滑动变阻器断路
将电压表并联到滑动变阻器两端 电压表无示数 滑动变阻器以外其它地方断路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】在测量小灯泡电阻时,灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路的电流,闭合开关,小灯泡发光,但一会儿后,小灯泡熄灭了,同时电流表和电压表都没有示数,则整个电路断路(不可能是灯泡断路,否则电压表串联在电路中测电源电压有示数),已知把电压表改接到电源两端,电压表有示数,说明电源和电压表正常;可将电压表并联在滑动变阻器的两端,若电压表有示数,则说明电压表与电源连通,则故障为变阻器断路;若电压表无示数,则电压表之外的电路断路,故可能是电流表或开关断路,如下表所示:
操作 现象 结论
将电压表并联到滑动变阻器两端 电压表有示数 滑动变阻器断路
将电压表并联到滑动变阻器两端 电压表无示数 滑动变阻器以外其它地方断路
【分析】分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
26.【答案】先测量约一半(12只)灯泡两端的电压,如果电压表有示数,则烧坏灯泡在被测电路中;如果电压表无示数,则烧坏灯泡在另一半电路中.用同样的方法再继续测量下去,直至找到为止.
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】先测量约一半(12只)灯泡两端的电压,如果电压表有示数,则烧坏灯泡在被测电路中;如果电压表无示数,则烧坏灯泡在另一半电路中.用同样的方法再继续测量下去,直至找到为止.
【分析】在判断故障时,电压表的示数的变化很关键,若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,若无示数,说明电压表与电源不能相通.故应使用电压表先开始测量一半灯的总电压,逐步判断.
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