第十三章 电路初探
13.4 电压和电压表的使用
认识电压,知道电压的单位,并会进行单位换算;
理解电压的作用,了解在一段电路中产生电流,它的两端就要有电压;
了解常用电源的电压值;
知道电压表的符号、使用规则、读数。
会正确使用电压表接入串、并联电路,并能画出相应的电路图;
会分析实验数据,归纳总结串、并联电路各自电压的规律;
会利用串、并联电路的电压规律解决简单问题。
(2022最新)题型汇总:电压的概念单位及大小、电压表的使用、电压表的读数、串联电路的电压规律、探究串联电路中的电压规律、并联电路中的电压规律、探究并联电路中的电压规律。
电压
电压的作用:使电路中的自由电荷定向移动形成电流;即电压是形成电流的原因,所以在后面的欧姆定律中我们才说电流和电压的关系,而不是电压和电流的关系。
电源的作用:给用电器两端提供持续电压;
电压的符号及单位:用字母U表示。在国际单位制中,电压的单位是伏特,简称伏,符号为v。
常用单位:还有千伏kV和毫伏mV。1kv=103V,1v=103mV,1mv=103μV
常见电压值:一新干电池电压1.5V、家庭电路220V、动力电压380V、人体安全电压不超过36V。
电压的测量工具:电压表
使用前:应先检查指针是否指零,如有偏差,则要用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝,将指针调到零位(调零)。
连接:电压表应与待测电路并联,使电流从电压表标有“3”或“15”的“+”接线柱流入(一般上排0-15v,下排0-3v),从标有“-”(一般在左边)的接线柱流出(正进负出)。(接反指针会反向偏转,容易损坏表,如碰弯指针等)
量程:被测电压的大小不能超过电压表的量程,一般先试用大量程(试触大量程),若电压示数在小量程范围内,则应改用小量程。(另外还要注意最小分度值0.1v和0.5v)
实验:探究串、并联电路电压的特点
常考点:更换不同规格的灯泡多次测量,避免实验存在偶然性,使实验结论具有普遍性。
结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和;并联电路的总电压与各支路两端的电压相等。
方法:电路中未知电表的判断方法
◆短路法:电流表和电压表是测量仪表,将它们正确接入电路中对电路结构不产生影响。电流表内阻很小,相当于一根导线;电压表内阻很大,相当于断路。 因此可将要填电表的地方换成一根导线,若电路出现短路,则所要填的表应是电压表;若电路并未出现短路,则所要填的表应是电流表。
◆去表法:假设把电表从电路中去除,分析电路是否因此而受到影响。若其他元件不能正常工作,则电表一定是串联在电路中,应是电流表;若其他元件不受影响,则电表一定是并联在电路中,应是电压表。
◆分析法:对于连接方式已确定的电路,可以先观察电路的连接情况,再考虑电表的连接法则,即电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中,最后进行综合判断。
方法:判断电压表测哪部分电路的电压
◆去源法:去掉电源(即电源处断开)后,电压表与哪部分电路组成回路,则电压表测的就是那部分电路两端的电压。
◆滑线法:将电压表两端沿着连接的导线滑动到某用电器或电源两端,则电压表测该用电器或电源两端的电压。滑线时能跨过的元件有:开关、电流表;不能跨过的元件有:电源、用电器、电压表。
考点一 电压的概念、单位及大小
1.两节新干电池串联时的电压是 V,家庭电路的电压是 V,小灯泡发光,将 能转化为光能。
2.下列关于电压的叙述正确的是( )
A.电压是形成电流的原因
B.电路中只要有电压就一定有电流
C.对人体的安全电压是6V
D.无论在任何情况下,一节干电池的电压总是1.5V
3.为了安全用电,我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少。下列有关常见电压值的表述,正确的是( )
A.一节新干电池的电压约为2V
B.一节新蓄电池的电压约为1.5V
C.我国照明电路的电压是220V
D.对人体安全的电压是36V
考点二 电压表的使用
4.下列电路图中,能正确测量出灯泡L2两端电压的是( )
A. B.
C. D.
5.如实物图所示,以下判断正确的是( )
A.L1与L2并联,电流表测L1的电流,电压表测L1两端的电压
B.L1与L2并联,电流表测干路的电流,电压表测L2两端的电压
C.L1与L2串联,电流表测L2的电流,电压表测L2两端的电压
D.L1与L2串联,电流表测L1的电流,电压表测L1两端的电压
6.如图所示的电路中,要想测出L2两端的电压,连接正确的是( )
A. B.
C. D.
7.将A、B两个金属片插入柠檬中制成水果电池,如图是用电压表测量水果电池两端电压的情景,金属片B是水果电池的 极;若将3个这样的水果电池并联起来,可获得 V的电压。
8.如图所示的电路中,闭合开关S,两灯均发光,甲是 (电流表/电压表),乙是 (电流表/电压表),丙是 (电流表/电压表)。
9.如图所示,电路中有两盏灯,开关S闭合时两灯均能发光,且两电表的示数均不为零,则甲为 ,乙为 。(均选填“电流表”或“电压表”)
10.请在图中圆圈内分别填入电流表或电压表的符号,要求开关闭合时两灯均能发光。
11.按要求作图:
请在图中填上适当的电表符号,使开关S闭合时两灯均能发光。
考点三 电压表的读数
12.如图所示,图甲中电压表的分度值为 V,读数为 V;若使用前出现如图乙所示的情况,则原因是 。
13.一节新干电池的电压约 V;教室里的电灯与空调的连接方式是 ;图中的电压表的示数为 。
14.如图是用同一电压表对同段电路进行两次测量的结果,图甲电压表示数为 V,图乙电压表示数为 V.最后测量结果应取 V。
考点四 串联电路的电压规律
15.如图的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.4V.那么下列说法中不正确的是( )
A.可知电源电压为6V
B.可知L1两端电压为2.6V
C.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
D.将电压表V2换成电流表,则L1与L2并联,电流表测干路上的电流
16.如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图(b)所示,则灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.6V 1.5V B.7.5V 1.5V C.1.5V 7.5V D.1.5V 6V
17.在图a所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图b所示,则电源两端的电压和灯L1两端的电压分别为( )
A.4.8V 1.2V B.6V 1.2V C.1.2V 6V D.6V 4.8V
18.如图所示,闭合开关,两只电压表指针均指在图乙所示的位置,则L1两端的电压为 V,灯泡 (选填“L1”或“L2”)较亮.
19.如图所示,电源电压是6V,且保持不变。开关S闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为 。
20.如图中所示电路,当S闭合时,电压表V1示数为7.5V,电压表V2的示数为9V,若电源电压为12V,则L1、L2、L3两端电压分别为 V, V, V。
21.某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为 ,L2两端的电压为 。
考点五 探究串联电路中的电压规律
22.小明同学对串联电路的电压规律进行了探究。
[想与假设]串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
[设计与进行实验]
①设计电路、连接器材;
②用电压表在AB间测出L1两端的电压U1;
③在测L2两端的电压U2时,小明为了节省时间,采用以下方法: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;
④用电压表在AC间测出总电压U。
请完成以下问题:
(1)在连接或拆解电路时,开关必须处于 状态,为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(2)小明用步骤3的方法能否测出L2两端的电压? (能/不能),为什么? 。
(3)方法改进后,测出AB,BC,AC间的电压记录在表格中,小明分析表内数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是 。
UAB/V UBC/V UAC/V
1.2 1.6 2.8
23.小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 ;
(2)小明根据图甲连接好电路,用电压表正确测出了L1两端的电压。在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,保持电压表所接的B接点不动,只拆下A接点,并改接到C接点上,此操作会导致闭合开关后出现什么现象? ;
(3)正确操作后,小明完成了实验并把数据记录在如表中。分析实验数据时发现;
UAB/V UBC/V UAC/V
1.4 1.4 2.8
①串联电路中,各部分电路两端的电压相等。该结论 (选填“适合”或“不适合”)所有的串联电路;
②为进一步得到“串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和”的结论,小明在原电路中再串联一个不同规格的灯泡,按同样的方法进行实验。此方案是否可行? 。
24.在“探究串联电路的电压特点”的实验中,小涵同学设计了如图甲所示的电路。
(1)在连接电路时,开关应该处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(2)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示。那么,接下来他要对电压表进行的操作是 。
(3)根据电路图甲连接好电路,闭合开关后,她发现两只灯泡都不亮,且电压表的示数为接近电源电压,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能为 (填“L1断路”、“L1短路”“L2断路”或“L2短路”)。
(4)排除故障后,小涵选用不同的灯泡,完成了三次实验,并记录了数据。分析下表中的数据,可得出的结论为:串联电路两端的电压 串联电路中各部分电路两端的电压之和。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
实验 次序 L1两端的 电压/V L2两端 的电压/V 串联总 电压/V
1 1.4 1.4 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
25.小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【设计与进行实验】
①按如图所示的电路图连接电路。
②闭合开关,排除故障,用电压表测出L1两端的电压。
③在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。
④测出AC间的电压,得出结论。
【交流与评估】
(1)在拆接电路时,开关必须 。
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是L1 或L2 。(填“短路”或“断路”)
(3)小明用上面的方法 (填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,原因是: 。
(4)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在如表表格中,小明分析实验得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是 ,改进方法是 。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
考点六 并联电路中的电压规律
26.下列说法正确的是( )
A.在并联电路中,不论灯泡是大是小,每个灯泡两端的电压都相等
B.使用电压表时,它的两个接线柱不允许不通过用电器直接与电源两极相连
C.只要电路两端接上电压表,则电路中一定有电流通过
D.电流表和电压表都有一定的量程,使用时应注意选择量程,量程越大越好
27.如图所示的电路闭合开关后,两灯都正常发光,但L1比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
28.小明在“探究串、并联电路特点”的活动时,设计了如图所示探究电路。开关闭合后,测得通过灯泡L1、L2中的电流分别为1A和2A,灯泡L1两端电压为3V,则下列分析正确的是( )
A.电池两端的电压是3V B.L2两端的电压大于3V
C.L1和L2是串联连接的 D.流过开关的电流是2A
29.如图,灯泡L1比L2亮,电压表V2示数为6V,下列说法正确的是( )
A.V1示数为6V B.V1示数大于6V
C.V示数小于6V D.V示数大于6V
考点七 探究并联电路中的电压规律
30.在探究“并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两相同的灯泡:
(1)在连接电路时,开关应该 。图甲是小明已经完成部分的电路,请用笔代替导线在图中增加一条导线,使得电压表测量L2两端的电压。
(2)图乙所示的电路图中,用电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为 V。
(3)依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表示数相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。此结论 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是 。
A.更换不同规格的灯泡,再次实验。
B.将L1、L2的位置交换,再次探究。
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压。
(4)小明发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 U2(选填“>”、“=”或“<”)。
31.在探究电路中电流、电压特点的实验中:
(1)小明用如图甲所示的电路探究串联电路电压的特点.
①实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡.
②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 (填出一种即可).
③接着测量L2两端电压时,小明进行了如下操作:保持电压表的b连接点不动,只断开a连接点,并改接到c连接点上.他这样操作造成的错误是: .
(2)小方用如图乙的实验器材来探究并联电路的电流特点.
①小方连接的部分电路如图所示,请你将电路连接完整.
②在实验中发现两个并联的小灯泡,一个很亮一个发光微弱,造成这种现象的原因可能是 .
A.较亮灯泡两端的电压较大
B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
C.两个灯泡的规格不同
D.发光微弱的灯泡被短路
第十三章 电路初探
13.4 电压和电压表的使用
认识电压,知道电压的单位,并会进行单位换算;
理解电压的作用,了解在一段电路中产生电流,它的两端就要有电压;
了解常用电源的电压值;
知道电压表的符号、使用规则、读数。
会正确使用电压表接入串、并联电路,并能画出相应的电路图;
会分析实验数据,归纳总结串、并联电路各自电压的规律;
会利用串、并联电路的电压规律解决简单问题。
(2022最新)题型汇总:电压的概念单位及大小、电压表的使用、电压表的读数、串联电路的电压规律、探究串联电路中的电压规律、并联电路中的电压规律、探究并联电路中的电压规律。
电压
电压的作用:使电路中的自由电荷定向移动形成电流;即电压是形成电流的原因,所以在后面的欧姆定律中我们才说电流和电压的关系,而不是电压和电流的关系。
电源的作用:给用电器两端提供持续电压;
电压的符号及单位:用字母U表示。在国际单位制中,电压的单位是伏特,简称伏,符号为v。
常用单位:还有千伏kV和毫伏mV。1kv=103V,1v=103mV,1mv=103μV
常见电压值:一新干电池电压1.5V、家庭电路220V、动力电压380V、人体安全电压不超过36V。
电压的测量工具:电压表
使用前:应先检查指针是否指零,如有偏差,则要用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝,将指针调到零位(调零)。
连接:电压表应与待测电路并联,使电流从电压表标有“3”或“15”的“+”接线柱流入(一般上排0-15v,下排0-3v),从标有“-”(一般在左边)的接线柱流出(正进负出)。(接反指针会反向偏转,容易损坏表,如碰弯指针等)
量程:被测电压的大小不能超过电压表的量程,一般先试用大量程(试触大量程),若电压示数在小量程范围内,则应改用小量程。(另外还要注意最小分度值0.1v和0.5v)
实验:探究串、并联电路电压的特点
常考点:更换不同规格的灯泡多次测量,避免实验存在偶然性,使实验结论具有普遍性。
结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和;并联电路的总电压与各支路两端的电压相等。
方法:电路中未知电表的判断方法
◆短路法:电流表和电压表是测量仪表,将它们正确接入电路中对电路结构不产生影响。电流表内阻很小,相当于一根导线;电压表内阻很大,相当于断路。 因此可将要填电表的地方换成一根导线,若电路出现短路,则所要填的表应是电压表;若电路并未出现短路,则所要填的表应是电流表。
◆去表法:假设把电表从电路中去除,分析电路是否因此而受到影响。若其他元件不能正常工作,则电表一定是串联在电路中,应是电流表;若其他元件不受影响,则电表一定是并联在电路中,应是电压表。
◆分析法:对于连接方式已确定的电路,可以先观察电路的连接情况,再考虑电表的连接法则,即电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中,最后进行综合判断。
方法:判断电压表测哪部分电路的电压
◆去源法:去掉电源(即电源处断开)后,电压表与哪部分电路组成回路,则电压表测的就是那部分电路两端的电压。
◆滑线法:将电压表两端沿着连接的导线滑动到某用电器或电源两端,则电压表测该用电器或电源两端的电压。滑线时能跨过的元件有:开关、电流表;不能跨过的元件有:电源、用电器、电压表。
考点一 电压的概念、单位及大小
1.两节新干电池串联时的电压是 3 V,家庭电路的电压是 220 V,小灯泡发光,将 电 能转化为光能。
【分析】(1)一节干电池的电压为1.5V,干电池串联后的总电压等于每节电池电压之和;家庭电路电压为220V;
(2)用电器工作时,消耗了电能,得到了其它形式的能,据此分析灯泡发光时的能量转化。
【解答】解:一节干电池的电压为1.5V,干电池串联后的总电压等于每节电池电压之和,所以两节新干电池电压为2×1.5V=3V;
家庭电路电压为220V;
小灯泡发光时,消耗了电能,得到了光能,因此小灯泡发光将电能转化为了光能。
故答案为:3;220;电。
【点评】本题考查常见电压值以及用电器工作时的能量转化,属于基础题。
2.下列关于电压的叙述正确的是( )
A.电压是形成电流的原因
B.电路中只要有电压就一定有电流
C.对人体的安全电压是6V
D.无论在任何情况下,一节干电池的电压总是1.5V
【分析】(1)电压是使电路中自由电荷发生定向移动形成电流的原因;
(2)得到持续电流的条件:有电源(提供电压)、电路是闭合的;
(3)经验证明,不高于36V的电压对人体是安全的;
(4)一节新干电池的电压是1.5V,用过一段时间后,其电压值会变小。
【解答】解:A、电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因,故A正确;
B、电路中有电压,若电路是断开的,电路中无电流,故B错误;
C、对人体的安全电压为不高于36V,故C错误;
D、一节新干电池的电压是1.5V,用过一段时间后,其电压值会变小,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电压的作用、得到持续电流的条件、对人体的安全电压、干电池的电压,属于基础题目。
3.为了安全用电,我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少。下列有关常见电压值的表述,正确的是( )
A.一节新干电池的电压约为2V
B.一节新蓄电池的电压约为1.5V
C.我国照明电路的电压是220V
D.对人体安全的电压是36V
【分析】每一节新干电池电压是1.5V,一节新蓄电池的电压为2V,家庭电路的电压是220V,目前市场上的手机电池的电压在3.7V左右,对人体安全的电压是不超过36V。
【解答】解:
A、一节新干电池电压为1.5V,故A错误;
B、一节新蓄电池的电压为2V,故B错误;
C、我国照明电路的电压是220V,故C正确;
D、对人体安全的电压是不高于36V,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了常见的电压值,本题与生活结合紧密,是中考考查的热点。
考点二 电压表的使用
4.下列电路图中,能正确测量出灯泡L2两端电压的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】电压表与被测用电器并联,并且电流必须从电源正接线柱流入,负接线柱流出。
【解答】解:A、电压表测量L1两端电压,且电压表的正负接线柱接反了,故A错误;
B、电压表的正负接线柱接反了,故B错误;
C、电压表测量L1两端电压,故C错误;
D、电压表与L2并联,故电压表测量L2两端电压,并且正负接线柱接线正确,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查电压表的正确使用,要注意其连接方法及正负接线柱。
5.如实物图所示,以下判断正确的是( )
A.L1与L2并联,电流表测L1的电流,电压表测L1两端的电压
B.L1与L2并联,电流表测干路的电流,电压表测L2两端的电压
C.L1与L2串联,电流表测L2的电流,电压表测L2两端的电压
D.L1与L2串联,电流表测L1的电流,电压表测L1两端的电压
【分析】根据电流的路径判定电路的连接方式,根据电流表和电压表的接法分析其作用。
【解答】解:由图可知,开关闭合后,电流的路径只有一条,为串联电路,电压表测量的是L1两端的电压,电流表测量通过两个灯泡的电流,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的识别,明确电流表和电压表的连接方式是解题的关键。
6.如图所示的电路中,要想测出L2两端的电压,连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据电压表的使用规则分析:
①电压表要并联在电路中;
②电流要从“+“接线柱流入,从“﹣“接线柱流出(否则指针反转);
③被测电压不要超过电压表的量程(可以采用试触的方法来看是否超过量程)。
【解答】解:A、电压表的正负接线柱接错了,且测量的是L1、L2的电压,故A错误;
B、开关闭合后,电压表测L1的电压,故B错误;
C、电压表与L2并联,测L2的电压,故C正确;
D、电压表虽然并联在L2两端,但正负接线柱接错,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电压表的使用。电压表与哪个电灯并联即测它的两端电压。
7.将A、B两个金属片插入柠檬中制成水果电池,如图是用电压表测量水果电池两端电压的情景,金属片B是水果电池的 正 极;若将3个这样的水果电池并联起来,可获得 1.2 V的电压。
【分析】(1)根据电压表的正确使用可知,由于它们都有正负接线柱,故我们可以根据指针的偏转情况和所连的接线柱来判断电池的正负极。
(2)水果电池并联,则电源电压等于各水果电池的电压。
【解答】解:(1)电压表的连接方法,电流必须从正接线柱流入,从负接线柱流出时指针向右偏,故由图可观察到电压表的指针的向右偏转,从而确定与电压表正接线柱相连的B金属片是电池的正极;
(2)若将3个这样的水果电池并联起来,根据并联电路的电压规律可知,则电源电压为1.2V。
故答案为:正;1.2。
【点评】本题考查了水果电池的制作和正负极的判断及串联电路电压的规律,是一道基础题。
8.如图所示的电路中,闭合开关S,两灯均发光,甲是 电流表 (电流表/电压表),乙是 电压表 (电流表/电压表),丙是 电流表 (电流表/电压表)。
【分析】电流表的内电阻很小,相当于导线;电压表的内电阻很大,相当于断路;据此分析可能的电路连接和电表种类。
【解答】解:由图可知,电表甲在干路上,为了电路可以流通,甲应该是电流表;
若两灯泡构成串联电路,则电流从正极流向负极,应该只有一条路径,但此时L2会被短路,因此两灯构不成串联电路;
则两灯应构成并联电路,电流从正极流向负极,有两条路径,则电表乙的位置应该相当于断路,即乙应该是电压表,电表丙的位置相当于导线,即丙是电流表。
故答案为:电流表;电压表;电流表。
【点评】本题考查了对电流表和电压表的使用的掌握,属于基础题,难度不大。
9.如图所示,电路中有两盏灯,开关S闭合时两灯均能发光,且两电表的示数均不为零,则甲为 电压表 ,乙为 电流表 。(均选填“电流表”或“电压表”)
【分析】电流表的电阻较小,在电路中相当于导线;电压表的电阻较大,在电路中相当于开路,据此围绕两灯串联或并联进行分析。
【解答】解:若甲是电流表,则灯泡L2会被短路,所以只能为电压表;此时两灯泡并联,电表乙与L2串联在支路中,则电表乙为电流表。
故答案为:电压表;电流表。
【点评】知道电压表和电流表的正确使用方法,会根据要求判断出电路图的组成。
10.请在图中圆圈内分别填入电流表或电压表的符号,要求开关闭合时两灯均能发光。
【分析】电流表在电路中相当于导线,电压表接在电路中相当于开路,围绕两灯串联或并联进行分析。
【解答】解:闭合开关,下方圆圈内的电表直接接在电源两极上,所以只能是电压表;电流从电源正极流出,分为两个支路分别通过L1、L2,电流汇合后从上方圆圈内的电表通过,回到电源负极,所以上方圆圈内的电表是电流表,如图所示:
【点评】知道电压表和电流表的正确使用方法,会根据要求判断出电路图的组成。
11.按要求作图:
请在图中填上适当的电表符号,使开关S闭合时两灯均能发光。
【分析】电压表要和被测用电器并联,电流表要和被测用电器串联;串联电路中,电流的路径只有一条;并联电路中,电流有多条路径。
【解答】解:闭合开关,电流从电源的正极出来,先后经过两个灯泡后回到电源的负极,两个灯泡会发光,上边的电表与灯泡并联,为电压表,下边的电表与灯泡串联,为电流表,如图所示:
【点评】此题考查的是电流表和电压表的正确连接,是电学的基础,需要掌握。
考点三 电压表的读数
12.如图所示,图甲中电压表的分度值为 0.1 V,读数为 2.3 V;若使用前出现如图乙所示的情况,则原因是 电压表没有调零 。
【分析】电压表的读数方法:首先确定量程,然后分清分度值,根据指针位置读数。
【解答】解:由图可知,电压表选0~3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置读数是2.3V;
图乙中在使用前,指针没有指在0刻度线处,这表明电压表在使用前没有调零。
故答案为:0.1;2.3;电压表没有调零。
【点评】本题考查了电压表的使用和读数,难度不大。
13.一节新干电池的电压约 1.5 V;教室里的电灯与空调的连接方式是 并联 ;图中的电压表的示数为 8.5V 。
【分析】(1)一节新干电池的电压是1.5V。
(2)家庭电路中用电器都是并联的,家用电器并联时,互不影响,并且能正常工作。
(3)明确电压表使用的量程,明确每一个大格和每一个小格代表的示数,然后读数。
【解答】解:(1)一节新干电池的电压是1.5V。
(2)教室里的电灯与空调都是家用电器,两者之间是并联的。
(3)电压表使用的0~15V量程,电压表每一个大格代表5V,每一个小格代表0.5V,电压表示数是8.5V。
故答案为:1.5;并联;8.5V。
【点评】本题考查了一节新干电池的电压、电压表的读数、家用电器的连接情况,属于比较基础的习题。
14.如图是用同一电压表对同段电路进行两次测量的结果,图甲电压表示数为 2.6 V,图乙电压表示数为 2.5 V.最后测量结果应取 2.6 V。
【分析】此题中是测量的同一段电路的电压,所以示数应该相同;故分析两表示数可以判断,这是由于所选的量程不同造成的,故据电压表的读数方法读出示数来即可。
【解答】解:据分析可知,甲图电压表应该选择的是小量程,即此时的分度值是0.1V,即此时的示数是2.6V;
乙图电压表是选择的大量程,即此时的分度值是0.5V,即此时的示数为2.5V,所以同一段电路,应该是小量程所读出的数据更为准确。
故答案为:2.6;2.5;2.6;
【点评】知道电压表的使用和正确读数是解决该题的关键。
考点四 串联电路的电压规律
15.如图的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.4V.那么下列说法中不正确的是( )
A.可知电源电压为6V
B.可知L1两端电压为2.6V
C.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
D.将电压表V2换成电流表,则L1与L2并联,电流表测干路上的电流
【分析】本题电路较为复杂,做题时可采用“先摘除后复原”的方法来判定电压表在电路中的作用。如图去掉电压表V1和V2,不难看出灯泡L1和L2是串联关系。先复原电压表V1,可以看出V1并联在电源两端,即V1是测量灯泡L1和L2组成串联电路的总电压。再复原电压表V2,可以看出V2并联在灯泡L2两端,是测量灯泡L2两端的电压。
【解答】解:A、由图可知,电压表V1测量的是灯泡L1和L2组成的串联电路的总电压,电压表V1的示数为6V,即电源电压为6V,所以选项A的说法是正确的,但不符合题意。
B、电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是灯泡L2两端的电压。电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.4V,因此L1两端电压为2.6V,所以选项B的说法是正确的,但不符合题意。
C、将电压表V2换成电流表,则灯泡L2被短路,因此灯泡L1亮,L2不亮,所以选项C的说法是正确的,但不符合题意。
D、将电压表V2换成电流表,则灯泡L2被短路,电流表测L1的电流,所以选项D的 说法不正确,符合题意。
故选:D。
【点评】本题是一道综合性选择题,解题时要认真判断电压表所测量的电压,明确电压表与电流表的差异。
16.如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图(b)所示,则灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.6V 1.5V B.7.5V 1.5V C.1.5V 7.5V D.1.5V 6V
【分析】先分析电路的连接方式,确定电压表所测电压,再根据电路的电压特点确定两电压表的量程并读数,从而得到两灯电压。
【解答】解:由电路图知,闭合开关后,L1和L2串联,电压表V1测L2两端电压,V2测电源电压,
由串联电路的电压特点知,V2示数应大于V1的示数,而两电压表指针位置相同,所以V2使用0~15V量程,由图(b)知,电源电压U=7.5V;
V1使用0~3V量程,由图(b)知,L2两端电压U2=1.5V,
L1两端电压U1=U﹣U2=7.5V=1.5V=6V。
故选:A。
【点评】本题考查串联电路电压特点和电压表的读数,正确分析电路的连接情况,确定电压表量程是关键。
17.在图a所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图b所示,则电源两端的电压和灯L1两端的电压分别为( )
A.4.8V 1.2V B.6V 1.2V C.1.2V 6V D.6V 4.8V
【分析】(1)分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,根据电压表所测电路确定两电压表的量程;
(2)确定电压表量程、最小分度值,读出电压表的示数,得出电源电压,再由串联电路特点求出L1两端的电压。
【解答】解:
(1)由电路图(a)知,灯L1与L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压;
由串联电路的电压规律可知,电压表V1示数应大于电压表V2示数,两个电压表指针偏转角度相同,则电压表V1量程是0~15V,电压表V2量程是0~3V;
(2)电压表V1量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表V1示数UV1=6V,则电源电压U=6V;
电压表V2量程是0~3V,最小分度值是0.1V,电压表V2示数UV2=1.2V,则L2两端的电压U2=UV2=1.2V;
由串联电路特点知,L1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V。
所以,电源两端的电压和L1两端的电压分别为6V、4.8V。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点和电压表的读数,分清电路结构、明确电路元件的连接方式确定电压表的量程是本题的难点、也是本题的解题关键。
18.如图所示,闭合开关,两只电压表指针均指在图乙所示的位置,则L1两端的电压为 6 V,灯泡 L1 (选填“L1”或“L2”)较亮.
【分析】由图甲分析电路的连接方式和电压表的作用,根据电路的电压特点确定电压表的量程并读数从而得到两灯电压的大小;串联电路中电流处处相等,灯泡的亮度取决于其实际功率,由P=UI分析两灯泡的实际功率即可。
【解答】解:由图甲可知:灯泡L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;
而两个电压表指针偏转相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,由图乙知,其示数为7.5V,即电源电压U=7.5V;
电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数1.5V,即L2两端的电压U2=1.5V,
由串联电路的特点可知,L1两端的电压:U1=U﹣U2=7.5V﹣1.5V=6V。
串联电路中电流处处相等,即流经两灯泡的电流相同,且U1>U2,
因灯泡的亮度取决于其实际功率,则由P=UI可知,灯泡L1的实际功率大,则L1较亮。
故答案为:6;L1。
【点评】本题考查串联电路的电压特点的应用,解题的关键是正确分析电路,确定两电压表的量程。
19.如图所示,电源电压是6V,且保持不变。开关S闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为 4V 。
【分析】由电路图可知,灯泡L1和L2串联,电压表测L2两端的电压,即电压表的示数为L2两端的电压;根据串联电路的电压特点求出L1两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,L1和L2是串联,电压表测L2两端的电压;因为电源电压为6V,电压表示数为2V;
即L2两端的电压:U2=2V;
由串联电路电压特点可知,L1两端的电压:U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V。
故答案为:4V。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,关键是电压的正确使用和所测电路元件的判断,是一道基础题目。
20.如图中所示电路,当S闭合时,电压表V1示数为7.5V,电压表V2的示数为9V,若电源电压为12V,则L1、L2、L3两端电压分别为 3 V, 4.5 V, 4.5 V。
【分析】由电路图可知,三灯泡串联,电压表V1测灯泡L1和L2两端的电压之和,电压表V2灯泡L2和L3两端的电压之和,根据串联电路的电压特点和电压表的示数求出三灯泡两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,三灯泡串联,电压表V1测灯泡L1和L2两端的电压之和,电压表V2灯泡L2和L3两端的电压之和,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴U1+U2+U3=12V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U1+U2=7.5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U2+U3=9V﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
由①②可得,U3=4.5V,
由①③可得,U1=3V,
则U2=7.5V﹣U1=7.5V﹣3V=4.5V。
故答案为:3;4.5;4.5。
【点评】本题考查了并联电路的电压特点的应用,关键是电路串并联的不变和电压表所测电路元件的判断。
21.某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为 4V ,L2两端的电压为 2V 。
【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测灯泡L2两端的电压;根据一节干电池的电压为1.5V求出电源的电压,根据串联电路的电压特点求出L1两端的电压。
【解答】解:电路的等效电路图,如下图所示:
电源的电压U=4×1.5V=6V,
∵电压表测L2两端的电压,
∴U2=2V;
∵串联电路的总电压等于各分电压之和,
∴L1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V。
故答案为:4V;2V。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,关键是知道一节干电池的电压为1.5V和电压表所测电路元件的判断。
考点五 探究串联电路中的电压规律
22.小明同学对串联电路的电压规律进行了探究。
[想与假设]串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
[设计与进行实验]
①设计电路、连接器材;
②用电压表在AB间测出L1两端的电压U1;
③在测L2两端的电压U2时,小明为了节省时间,采用以下方法: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;
④用电压表在AC间测出总电压U。
请完成以下问题:
(1)在连接或拆解电路时,开关必须处于 断开 状态,为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(2)小明用步骤3的方法能否测出L2两端的电压? 不能 (能/不能),为什么? 因为电压表的正负接线柱接反了 。
(3)方法改进后,测出AB,BC,AC间的电压记录在表格中,小明分析表内数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是 一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡进行多次实验 。
UAB/V UBC/V UAC/V
1.2 1.6 2.8
【分析】(1)在连接或拆解电路时,为了保护电路,开关必须要断开;为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)电压表使用时,电流“正进负出”;
(3)本实验只做了一次实验,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。
【解答】解:(1)在连接或拆解电路时,为了保护电路,开关必须要断开;为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)在测L2两端的电压时,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,所以不能测出L2两端的电压;
(3)本实验只做了一次实验,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,不能得出正确规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
故答案为:(1)断开;不相同;(2)不能;因为电压表的正负接线柱接反了;(3)一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡进行多次实验。
【点评】本题主要是探究串联电路电压的规律,掌握电路故障的分析及得出普遍性结论的方法,同时要熟练掌握串联电路的电压规律。
23.小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 调零 ;
(2)小明根据图甲连接好电路,用电压表正确测出了L1两端的电压。在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,保持电压表所接的B接点不动,只拆下A接点,并改接到C接点上,此操作会导致闭合开关后出现什么现象? 电压表的指针反偏 ;
(3)正确操作后,小明完成了实验并把数据记录在如表中。分析实验数据时发现;
UAB/V UBC/V UAC/V
1.4 1.4 2.8
①串联电路中,各部分电路两端的电压相等。该结论 不适合 (选填“适合”或“不适合”)所有的串联电路;
②为进一步得到“串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和”的结论,小明在原电路中再串联一个不同规格的灯泡,按同样的方法进行实验。此方案是否可行? 可行 。
【分析】(1)使用电压表前应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(2)通过电压表的电流应“正进负出”,如果接反,则会导致指针反向偏转;
(3)只做了一次实验,所以实验结论不可靠;为了使结论更具有普遍性,应该换用不同规格的灯泡多次实验,寻找普遍规律。
【解答】解:(1)由图知,连接电路前,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,则应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(2)测出L1两端电压时,电压表所接的B接点与电压表正接线柱相连,A与负接线柱相连;若B不动,只断开A接点,并改接到C接点上,则电压表正负接线柱接反,电压表指针反向偏转;
(3)从表格中的数据发现UAB=UBC,这是由于L1和L2的规格相同导致的,而且小明只做了一次实验,所以实验结论不可靠;为了使结论更具有普遍性,应该换用不同规格的灯泡多次实验,寻找普遍规律;故小明在原电路中再串联一个不同规格的灯泡,按同样的方法进行实验.此方案是可行的。
故答案为:(1)调零;(2)电压表的指针反偏;(3)①不适合;②可行。
【点评】本题通过“探究串联电路电压的规律”实验考查了电压表的使用方法等知识;做此题时要围绕串联电路的电压规律去分析解答,需要注意的是实验为了得出普遍结论,应进行多次实验,测出多组数据。
24.在“探究串联电路的电压特点”的实验中,小涵同学设计了如图甲所示的电路。
(1)在连接电路时,开关应该处于 断开 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(2)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示。那么,接下来他要对电压表进行的操作是 对电压表进行调零 。
(3)根据电路图甲连接好电路,闭合开关后,她发现两只灯泡都不亮,且电压表的示数为接近电源电压,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能为 L1断路 (填“L1断路”、“L1短路”“L2断路”或“L2短路”)。
(4)排除故障后,小涵选用不同的灯泡,完成了三次实验,并记录了数据。分析下表中的数据,可得出的结论为:串联电路两端的电压 等于 串联电路中各部分电路两端的电压之和。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
实验 次序 L1两端的 电压/V L2两端 的电压/V 串联总 电压/V
1 1.4 1.4 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
【分析】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)使用电压表前应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(3)两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压,闭合开关S后,两个电灯都不亮,说明是断路;
(4)串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)由图知,连接电路前,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,则应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(3)闭合开关后,发现两只灯泡都不亮,说明电路故障为断路;电压表的示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障为与电压表并联的灯泡L1断路;
(3)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同规格的小灯泡进行实验,实验时还要对各部分电压及总电压进行测量;
(4)由表中数据可知:
第一次实验1.4V+1.4V=2.8V;
第二次实验1.2V+1.6V=2.8V;
第三次实验1.1V+1.7V=2.8V,
因此可以得出:串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和。
故答案为:(1)断开;(2)对电压表进行调零;(3)L1断路;(4)等于。
【点评】该题考查学生对于“探究串联电路的电压关系”实验的理解和掌握,熟知实验的原理与操作中的注意问题是解答的关键。本实验也是中考的重点实验之一。
25.小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【设计与进行实验】
①按如图所示的电路图连接电路。
②闭合开关,排除故障,用电压表测出L1两端的电压。
③在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。
④测出AC间的电压,得出结论。
【交流与评估】
(1)在拆接电路时,开关必须 断开 。
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是L1 短路 或L2 断路 。(填“短路”或“断路”)
(3)小明用上面的方法 不能 (填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,原因是: 电压表的正负接线柱接反了 。
(4)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在如表表格中,小明分析实验得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是 只做一次实验,一组实验数据得出的实验结论不具有普遍性 ,改进方法是 换用不同规格的灯泡进行多次实验 。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
【分析】(1)拆接电路时,开关要断开;
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,可从灯泡发生断路或短路分析;
(3)在使用电压表时,电流一定要从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出;
(4)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
【解答】解:(1)为保护电路,拆接电路时,开关要断开;
(2)因为闭合开关,发现电压表示数为零,可能是电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连,或电压表短路,则可能L1短路或是L2断路;
(3)因已测量出L1的电压,故与A点相连的为电压表的负接线柱,在测L2两端的电压时,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,这样电流从电压表负接线柱流入了,所以不能测出L2两端的电压;
(4)本实验只做了一次实验,一组实验数据得出的实验结论不具有普遍性,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
故答案为:
(1)断开;
(2)短路;断路;
(3)不能;电压表的正负接线柱接反了;
(4)只做一次实验,一组实验数据得出的实验结论不具有普遍性;换用不同规格的灯泡进行多次实验。
【点评】本题研究串联电路的电压规律,考查了实物连接注意事项、电路故障分析以及电压表的使用及归纳法的运用
考点六 并联电路中的电压规律
26.下列说法正确的是( )
A.在并联电路中,不论灯泡是大是小,每个灯泡两端的电压都相等
B.使用电压表时,它的两个接线柱不允许不通过用电器直接与电源两极相连
C.只要电路两端接上电压表,则电路中一定有电流通过
D.电流表和电压表都有一定的量程,使用时应注意选择量程,量程越大越好
【分析】(1)并联电路两端电压相等;
(2)电压表可以直接并联在电源两端;
(3)当电压表并联在导线两端时,示数为零;
(4)电压表和电流表都需要选择合适的量程。
【解答】解:A、并联电路两端电压相等;故A正确;
B、使用电压表时,它的两个接线柱允许不通过用电器直接与电源两极相连,故B错误;
C、当电压表并联在导线两端时,示数为零;故C错误;
D、电流表和电压表都有一定的量程,使用时应注意选择量程,量程合适即可,并不是越大越好,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查串并联电路的特点以及电压表和电流表的正确使用。
27.如图所示的电路闭合开关后,两灯都正常发光,但L1比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
【分析】已知电压表V1测量灯泡L1两端电压,电压表V2测量灯泡L2两端电压,电压表V测量电源电压,根据并联电路电压特点可知两电压表示数关系;
【解答】解:AB、两灯泡并联,电压表V1测量灯泡L1两端电压,电压表V2测量灯泡L2两端电压,由“各支路两端电压相等,且都等于总电压(电源电压)”可知,V示数等于V1示数,也等于V2示数,故AB错误;
CD、若一导线接在L1两端,则电流不经灯泡,经导线直接回负极,造成电源短路,L2不会正常发光,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查并联电路的电压规律和串联电路的电流规律,其中分清两图中两灯泡的连接方式是关键。
28.小明在“探究串、并联电路特点”的活动时,设计了如图所示探究电路。开关闭合后,测得通过灯泡L1、L2中的电流分别为1A和2A,灯泡L1两端电压为3V,则下列分析正确的是( )
A.电池两端的电压是3V B.L2两端的电压大于3V
C.L1和L2是串联连接的 D.流过开关的电流是2A
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,根据并联电路的电流特点求出干路电流,根据并联电路的电压特点可知电池两端的电压。
【解答】解:(1)由电路图可知,两灯泡并联,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以干路电流I=I1+I2=1A+2A=3A,故CD错误;
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,
L1两端的电压等于L2两端的电压等于电池两端的电压3V,故A正确,B错误。
故选:A。
【点评】本题考查了并联电路的电压特点和电流特点,分清两灯泡的连接方式是关键。
29.如图,灯泡L1比L2亮,电压表V2示数为6V,下列说法正确的是( )
A.V1示数为6V B.V1示数大于6V
C.V示数小于6V D.V示数大于6V
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,根据并联电路的电压特点进行解答。
【解答】解:根据电路可知,两灯泡并联,电压表V测量电源电压,电压表V1测量L1两端电压,电压表V2测量L2两端电压,而并联电路两端电压相等,因此电压表V、电压表V1、电压表V2的示数相等,都等于6V。
故选:A。
【点评】本题考查了并联电路的电压特点,是一道较为简单的应用题。
考点七 探究并联电路中的电压规律
30.在探究“并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两相同的灯泡:
(1)在连接电路时,开关应该 断开 。图甲是小明已经完成部分的电路,请用笔代替导线在图中增加一条导线,使得电压表测量L2两端的电压。
(2)图乙所示的电路图中,用电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为 2.8 V。
(3)依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表示数相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。此结论 不科学 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是 A 。
A.更换不同规格的灯泡,再次实验。
B.将L1、L2的位置交换,再次探究。
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压。
(4)小明发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 = U2(选填“>”、“=”或“<”)。
【分析】(1)电学实验中,在连接或拆接电路时开关都应断开,含有滑动变阻器的滑片移到最大阻值处;测量L2两端的电压,应该让电压表并联在L1两端。
(2)根据干电池的节数可知电源电压,结合并联电路的电压特点判断电压表选择的量程并读出示数大小;
(3)为了得到普遍性的规律,避免实验中出现偶然性,应选择不同规格的灯泡进行实验;
(4)家庭电路中用电器是并联的,根据并联电路的电压特点两灯泡两端的电压关系。
【解答】解:(1)在拆接电路时,为了保护电路,开关必须断开;
测量L2两端电压时,应该让电压表并联在L2两端,如图所示:
(2)观察电路图可知,电源由两节干电池串联组成,则电源电压为3V;电路中两灯泡并联接入电路,结合电压表示数可知,电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,故电压表的示数为2.8V;
(3)实验只做了一次就得出了实验结论,其不足之处:实验一次就得出结论具有偶然性,不能得出普遍性规律,不科学;改进的措施是换用不同规格的小灯泡进行多次实验,再得出结论;故选项A正确。
(4)家庭电路中的用电器并联接入电路,根据并联电路中,各支路两端的电压相等可知,两灯对应的电压U1和U2相等;客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,是因为客厅的灯实际功率比卧室的灯大。
故答案为:(1)断开;电路图略;(2)2.8;(3)不科学;A;(4)=。
【点评】本题考查了“探究并联电路中电压的关系”的实验,同时考查了对家庭电路的掌握情况,考查的知识点较多,但都是比较典型的题目,难度不大。
31.在探究电路中电流、电压特点的实验中:
(1)小明用如图甲所示的电路探究串联电路电压的特点.
①实验中应选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡.
②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 灯L1短路(或灯L2断路) (填出一种即可).
③接着测量L2两端电压时,小明进行了如下操作:保持电压表的b连接点不动,只断开a连接点,并改接到c连接点上.他这样操作造成的错误是: 电压表的正负接线柱接反了 .
(2)小方用如图乙的实验器材来探究并联电路的电流特点.
①小方连接的部分电路如图所示,请你将电路连接完整.
②在实验中发现两个并联的小灯泡,一个很亮一个发光微弱,造成这种现象的原因可能是 C .
A.较亮灯泡两端的电压较大
B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
C.两个灯泡的规格不同
D.发光微弱的灯泡被短路
【分析】(1)①为了使实验结论具有普遍意义,应该选取不同规格的小灯泡进行多次实验;
②根据电路图可知,两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压,电压表示数为零,说明电压表可能测量导线两端电压,也可能是电路断路导致电压表的两接线柱不能与电源两端相连,据此进行分析;
③电压表连接时电流应从正接线柱流入,负接线柱流出;
(2)①探究并联电路电流规律的实验,要测量出干路电流大小和各支路电流大小,结合图中电流表测量的电流连接电路;
②灯泡的亮度取决于其实际功率,可从灯泡规格的角度,结合并联电路特点、功率公式进行分析。
【解答】解:
(1)①为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
②根据电路图可知,两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压,电压表示数为零,说明电压表可能测量导线两端电压,则可能是灯泡L1短路;由电路图可知,当L2断路时,电压表两接线柱不能与电源两极相连,此时电压表示数为零,所以还可能是L2断路;
综合上述分析可知,电路故障可能为L1短路或L2断路;
③在测L2两端的电压时,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,所以不能测出L2两端的电压;
(2)①探究并联电路电流规律的实验,需要测出干路电流和各支路电流的大小,根据图乙可知上面那只电流表需要测L2的电流,所以将该电流表与L2串联即可,如下图所示:
②由题知,发现两个并联的小灯泡,一个很亮一个发光微弱;
A、由并联电路电压的规律可知,两个灯泡两端的电压相同,故A错误;
B、若灯泡的灯丝断了,则这个灯不发光,而不是发光微弱,故B错误;
C、两灯泡的规格不同,其电阻不同,根据P=可知,两灯的实际功率不同,其亮度不同,故C正确;
D、若发光微弱的灯泡被短路,则两灯泡都会被短路,两灯都不会发光,故D错误。
故答案为:(1)①不同;②灯L1短路(或灯L2断路);③电压表的正负接线柱接反了;
(2)①如上图;②C。
【点评】本题涉及了两个实验,即探究串联电路电压的特点和并联电路电流的特点,考查了电路连接、故障分析、注意事项等,综合性较强。