10.2 串、并联电路的特点 同步训练（含答案） -2023-2024学年北京课改版初中物理九年级

2023-2024学年北京课改版初中物理九年级
第十章　串联电路和并联电路
二、串、并联电路的特点
1.(2023北京化工大学附中期中)同种材料制成的电阻，它们的长度相等，A的横截面积是B的两倍，将它们按照如图所示的方式连接在电路中，测得A、B两端的电压分别为UA、UB；通过A、B的电流分别为IA、IB。下列关系正确的是 (　　)
A.IA=IB　　　　B.IA>IB　　　　C.IA2.(2023北京人大附中朝阳学校期中)小明在探究串联电路电流的规律时，连接如图所示的电路，电流表甲和乙的示数分别为0.18 A和0.16 A，两个电流表示数不同的原因可能是(　　)
A.灯泡L1和L2的电阻不同
B.灯泡L1和L2在电路中的位置不同
C.电流表使用前未调零
D.灯泡L1和L2在电路中的两端电压不同
3.(2023北京二中教育集团期中)图甲所示的电路中，闭合开关后，两灯正常发光，电流表A1的示数为0.9 A，电流表A2的指针偏转情况如图乙所示。下列说法中正确的是(　　)
　
A.两灯是串联的
B.干路电流是1.4 A
C.通过L1的电流是0.45 A
D.通过L2的电流是0.4 A
4.(2023北京东直门中学期中)小明和小丽通过实验“探究并联电路的电流规律”，用了两个相同规格的灯泡，如图甲是实验的电路图。
　
(1)连接电路时，开关要处于　　　　状态。
(2)开关闭合前，小明发现电流表指针如图乙所示，接下来他要对电流表进行的操作是　　　　。
(3)在解决了以上问题后，小明用电流表分别测出了A、B、C三处的电流，并记录在了表格中，如表所示:
测量处 A B C
I/A 0.24 0.24 0.48
小明立即得出了并联电路的电流规律:①并联电路中各支路电流相等；②并联电路中干路的电流等于各支路的电流之和。而小丽同学认为结论①是错误的，应该对实验进行改进，方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
5.(2023北京二中教育集团期中)在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S2断开、S和S1闭合时，电压表的示数为U1；当开关S1断开、S和S2闭合时，电压表的示数为U2；当开关S、S1和S2都闭合时，电压表的示数为U3。关于三个电压值的大小，正确的是(　　)
A.U1C.U1+U2=U3　　　　D.U16.(2023北京房山期中)在如图所示的电路中，电源两端的电压为4 V并保持不变，电阻R1、R2的阻值相同。开关S1闭合后，下列说法中正确的是(　　)
A.开关S2断开时，R1两端的电压为2 V
B.开关S2断开时，R2两端的电压为4 V
C.开关S2闭合时，R1两端的电压为2 V
D.开关S2闭合时，R2两端的电压为4 V
7.(2023北京外国语学校期中)如图所示的电路中，开关S闭合后，电压表V1的示数为2.4 V，V2的示数为6 V。则灯L1两端电压为　　　V，灯L2两端电压为　 　V。
8. 如图甲所示，是小芳用电压表测量电压时连接的实物图，已知电源是由两节新干电池串联组成，图中电压表测的是灯泡　　　　(选填“L1”或“L2”)两端的电压，若电压表指针偏转的情况如图乙所示，则灯泡L1两端的电压为　　 V，灯泡L2两端的电压为　 　V。
　
课后作业
(2022天津中考)如图所示的实验电路，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5 A，电流表A1的示数为0.3 A。则通过小灯泡L1、L2的电流分别是
(　　)
A.0.3 A　0.2 A　　　　B.0.2 A　0.3 A
C.0.5 A　0.3 A　　　　D.0.5 A　0.2 A
10.(2022山东烟台中考)如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1的示数为6 V，电压表V2的示数为2 V。下列说法中正确的是 (　　)
A.L1两端电压为2 V
B.电源两端电压为4 V
C.断开开关，只将电压表V2换成电流表，则L1与L2串联
D.断开开关，将两个电压表都换成电流表，则L1与L2并联
11.(2023北京一零一中学月考)如图甲所示的电路中，闭合开关，两灯泡均发光，且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示，通过灯泡L1和L2的电流分别为 (　　)
　
A.1.5 A　0.3 A　　　　B.1.2 A　0.3 A
C.0.3 A　0.3 A　　　　D.1.2 A　1.2 A
12.(2022陕西中考)在“探究并联电路电流特点”的实验中，小华设计了如图甲所示的电路进行实验。
　
(1)连接电路时，开关应处于　　　　状态。
(2)实验中，在A、B、C三处各接入一个电流表，并选择合适的量程。闭合开关，测得A、B、C三处的电流分别为IA、IB、IC。更换多组　　　　(选填“相同”或“不同”)规格的灯泡重复实验，部分实验数据如表所示。
实验序号 IA/A IB/A IC/A
1 0.46 0.18 0.28
2 0.36 0.20 0.16
3 0.70 0.32 0.38
(3)分析实验数据可得:在并联电路中，干路电流与各支路电流的关系是　　　　　　(写出关系式)。
(4)小华在某次实验时，测得C处电流IC为0.30 A，观察到A处电流表指针位置如图乙所示，则A处电流大小为　　　　A。
13.(2023北京八中期中)大成同学对串联电路的电压规律进行了探究，操作过程如下:
①断开开关，按图中所示的电路图连接电路；
②闭合开关，用电压表测出L1两端的电压UAB，并记录数据；
③在测L2两端的电压时，大成同学为了节省实验时间，采用以下方法:断开开关，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，闭合开关，用电压表测出L2两端的电压UBC，并记录数据；
④断开开关，将电压表并联在AC处，闭合开关，测出AC间的电压UAC，并记录数据。
(1)在拆改电路时，开关必须先　　　　；
(2)大成同学用上面的方法能否测出L2两端的电压 为什么 　　　　，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　；
(3)方法改正后，分别测出AB、BC、AC间的电压记录在表中。分析大成同学的实验数据，可以得出的初步猜想是串联电路的电压关系(表达式)是　　　　　　；
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
(4)大成想验证上述猜想，需要多测几组数据得出结论，可以进行的操作是　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
14.图甲是“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”的实验电路图。实验中，只要用电压表分别测出A与B、B与C以及A与C之间的电压，就可以找出串联电路中各用电器两端的电压与电源两端电压的关系。
　　
(1)为使探究得出的结论具有普遍性，应选用规格　　　　(选填“相同”或“不同”)的灯泡。
(2)某同学对照图甲及实验设计后认为:用一块电压表分别测A与B以及B与C之间的电压时，需要对电路进行改接。为了不反复拆接电压表，优化实验过程，于是，他设计了图乙所示的电路，他的思路是:只闭合开关S和S1，电压表测L1两端的电压，只闭合开关S和S2，电压表就可以测L2两端的电压。这种设计思路是错误的，因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)在另一组同学正确的实验过程中，闭合开关后两灯均正常发光，电压表分别接在AB和AC两点时，电压表的指针均指在了图丙所示的位置，则在此过程中，灯泡L1两端的电压大小为　　　　V。
15.甲、乙同学想探究串联电路的电压规律，甲做了以下猜想:串联电路中总电压等于各导体两端的电压之和。
(1)在这个探究实验中，自变量是　　　　　。
(2)甲接着设计实验与制订计划:甲从实验室选取已调零的电压表3只，阻值相等的定值电阻两个，开关1个，滑动变阻器1个，符合要求的电源一个，导线若干。实验电路如图所示。
(3)进行实验与收集证据:甲根据电路图连接好实验电路，连接过程中，开关是断开的，滑动变阻器的滑片P放在最大阻值处，检查电路无误后，开始实验。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，正确读出电压表的示数U1、U2和U并记录在表格内。仿照上述步骤，再做三次实验，将实验数据记录在表格内。
U1/V 1.5 2 2.5 3
U2/V 1.5 2 2.5 3
U/V 3 4 5 6
(4)分析与论证:分析记录的实验数据，他得出结论，串联电路中总电压等于各导体两端电压之和且各导体两端电压相等。
(5)评估:乙同学分析甲记录的实验数据，认为甲得出的实验结论是不妥的，主要原因是　　　　　　　　　　　　　　；改进方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案
1.A　在串联电路中电流处处相等，故IA=IB，故选A。
2.C　因为该电路为串联电路，由串联电路中电流的特点可知，在串联电路中电流处处相等，因此电流表甲示数和电流表乙的示数应相等，不相等的原因可能是电流表使用前未调零，故选C。
3.D　由图甲知，闭合开关后，电流从电源正极流出，经开关后分成两支，一支通过L2，另一支通过L1、A2，两支电流汇合后经电流表A1回到电源负极，所以两灯并联，故A不正确；电流表A1测干路电流，所以干路电流I=0.9 A，故B不正确；电流表A2测L1支路电流，由图乙知，电流表A2使用的是小量程，示数为0.5 A，即通过L1的电流I1=0.5 A，故C错误；因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过L2的电流I2=I-I1=0.9 A-0.5 A=0.4 A，故D正确。
4.答案　(1)断开　(2)调零　(3)换用不同规格的灯泡多次实验
解析　(1)为了保护电路，连接电路时，开关要处于断开状态；(2)由图乙知连接电路前电流表的指针未指向零刻度线处，则他接下来要对电流表进行的操作是调零；(3)由表中实验数据可知，只进行了一次实验，只测出了一组实验数据，并且使用的灯泡规格相同，所以实验结论不具有普遍性，为得出普遍结论，应使用不同规格的灯泡进行多次实验，测出多组实验数据。
5.A　开关S2断开、S和S1闭合时，电压表测R2两端的电压，其示数为U1；当开关S1断开、S和S2闭合时，电压表测R1、R2两端的总电压，也就是电源电压，其示数为U2；当开关S、S1和S2都闭合时，此时R1被短路，电压表测R2两端电压，此时只有R2接入电路中，则电压表的示数为电源电压U3，由串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和可知U16.A　开关S1闭合，S2断开时，R1和R2串联，因为R1和R2两电阻的阻值相同，又因为电源电压为4 V，所以U1=U2=2 V，故R1、R2两端电压都为2 V，故A正确，B不正确；开关S、S2闭合时，R2被开关S2短路，只有R1接入电路中，则此时R1两端的电压为4 V，R2两端的电压为0 V，故C、D不正确。
7.答案　3.6　2.4
解析　由电路图可知，灯L1和灯L2串联，电压表V1测的是灯L2两端的电压，电压表V2测的是电源电压。因为电压表V1的示数为2.4 V，V2的示数为6 V。因此灯L2两端的电压为2.4 V，根据串联电路的电压规律可得，灯L1两端的电压U1=6 V-2.4 V=3.6 V。
8.答案　L2　2.5　0.5
解析　由图甲可知，当闭合开关S时，电压表并联在灯泡L2两端，则电压表测的是灯泡L2两端的电压，由于电源电压由两节新干电池串联组成，则电源电压U=2×1.5 V=3 V，由图乙可知，灯泡L2两端电压为U2=0.5 V，由串联电路中电压的规律可知，灯泡L1两端电压U1=U-U2=3 V-0.5 V=2.5 V。
能力提升全练
9.A　由图可知，小灯泡L1、L2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测通过小灯泡L1的电流，由题意可知，电流表A的示数为I=0.5 A，即干路电流为0.5 A，电流表A1的示数为0.3 A，即流过小灯泡L1的电流I1=0.3 A，由并联电路的电流规律可知，流过小灯泡L2的电流I2=I-I1=0.5 A-0.3 A=0.2 A，故A正确，B、C、D不正确。
10.D　如图所示，电源电压不变，闭合开关S，L1和L2串联，电压表V1测电源电压，U=6 V，电压表V2测L2两端的电压，U2=2 V，根据串联电路中电压规律可知，L1两端的电压U1=U-U2=6 V-2 V=4 V，故A、B不正确；断开开关S，只将电压表V2换成电流表，此时L2被短路，电路中为L1的简单电路，故C不正确；断开开关，将两个电压表都换成电流表，电流表相当于一根导线，此时L1与L2并联，电流表A1测通过L2的电流，电流表A2测干路中的电流，故D正确。
11.B　由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯泡L2的电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表的指针偏转角度相同，所以干路电流表A1的量程为0~3 A，分度值为0.1 A，干路电流I=1.5 A，电流表A2的量程为0~0.6 A，分度值为0.02 A，通过灯泡L2的电流I2=0.3 A，故D错误；则通过灯泡L1的电流I1=I-I2=1.5 A-0.3 A=1.2 A，故A、C错误，B正确。
12.答案　(1)断开　(2)不同　(3)IA=IB+IC　(4)0.80
解析　(1)连接电路时，避免电路中电流过大，烧坏用电器，开关要断开。(2)为了避免实验的偶然性，需要更换不同规格的灯泡重复实验。(3)通过分析三次实验数据可知，C处的电流IC与B处的电流IB的和等于A处的电流IA，即并联电路中干路电流与支路电流的关系是IA=IB+IC。(4)由表格中的数据可知，电流的最大值是0.70 A，所以电流表接入电路中的量程是0~3 A，此时电流表的示数为0.80 A。
13.答案　(1)断开　(2)不能　此方法会造成电压表的正、负接线柱接反　(3)UAC=UAB+UBC　(4)换用不同规格的小灯泡多次实验
解析　(1)连接电路或拆改电路时，开关必须断开，目的是保护电路，以防止由于接错出现短路，烧坏电源。(2)当电压表B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正、负接线柱却是反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压。(3)由表中实验数据可知，电路总电压等于各部分两端的电压之和，关系(表达式)是UAC=UAB+UBC。(4)为了多测几组数据，使实验结论更具有普遍性，应换用不同规格的小灯泡多次实验。
素养探究全练
14.答案　(1)不同　(2)这样操作会造成电压表正、负接线柱接反，从而导致指针反向偏转　(3)1.3
解析　(1)为避免偶然性，寻找普遍规律，应该选取不同规格的灯泡进行实验。(2)测L1两端的电压时，只闭合开关S和S1，此时电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出，符合电压表的使用规则；而当只闭合开关S和S2，测L2两端的电压时，这种接法会造成电压表正、负接线柱接反，从而导致指针反向偏转，不符合电压表的使用规则。(3)电压表分别接在AB和AC两点时，测量的分别是L1两端电压和电源电压，而电压表指针位置相同，由此可判断接在AC时，电压表使用的是大量程；接在AB时，电压表使用的是小量程，分度值为0.1 V，则L1两端电压为1.3 V。
15.答案　(1)各导体两端电压　(5)实验采用的两个导体的电阻阻值相等，实验现象与数据不具有普遍性　将其中一个电阻换成变阻器，在实验中多次改变变阻器连入电路中的阻值进行数据采集
解析　(1)猜想为串联电路中总电压等于各导体两端电压之和。从表述上看，想探究的是“总电压”与“各导体两端电压”的关系。故该探究实验中，自变量是各导体两端电压。(5)串联电路中，各个导体的电阻阻值不一定是相等的，而实验中采用的是两个阻值相等的定值电阻，故此实验得出的结论比较特殊，具有偶然性。应将其中一个定值电阻更换成变阻器，在实验中多次改变其连入电路的阻值，采集数据，使数据具有普遍性