2023-2024学年鲁教版(五四制)物理九上同步教学 12.2 探究串、并联电路中电压的规律 同步练习(含答案)

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名称 2023-2024学年鲁教版(五四制)物理九上同步教学 12.2 探究串、并联电路中电压的规律 同步练习(含答案)
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文件大小 1.5MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(五四制)
科目 物理
更新时间 2023-09-10 21:17:19

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文档简介

12.2 探究串、并联电路中电压的规律
一、多选题
1.如图电路中,干电池组两端电压恒为3V,关于电压表的示数,下列说法正确的是(?????)
A.开关闭合时,两电压表的示数均为3V
B.开关断开时,两电压表的示数均为0
C.开关闭合时,电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为0
D.开关断开时,电压表V2的示数为3V,电压表V1的示数为0
二、单选题
2.如图所示,当开关S1断开,S2接通时,电压表读数为3V,当开关S1接通,S2断开时,电压表的示数为1.6V。那么,当S1、S2均断开时,小灯泡L1和L2两端的电压分别为(  )
A.1.6V,3V B.1.4V,1.6V
C.3V,1.4V D.3V,1.6V
3.如图所示,电电压为6V,当开关S闭合后,两只电压表示数均为6V,产生这一现象的原因可能是(  )
A.灯L1短路或灯L2断路 B.灯L1断路或灯L2短路
C.灯L1短路或灯L2短路 D.灯L1断路或灯L2断路
4.如图所示电路,开关闭合后两灯L1、L2均发光,以下说法正确的是(  )
A.电流表A的示数一定等于A1的示数 B.电流表A的示数一定等于A1示数的2倍
C.电压表V的示数一定小于V1的示数 D.电压表V的示数一定等于V1的示数
5.两个电灯接在同一个电路中,下列情况中,能确定两个灯泡一定串联的是(  )
A.闭合、断开开关,两灯同时亮同时灭
B.两灯的电压不同
C.两灯的电流相同
D.拆下电路中的一根导线,两灯同时熄灭
6.如图所示,电电压保持不变,闭合开关S,灯泡不亮,电流表有示数,电压表没有示数。则该电路的故障可能是(  )
A.灯泡L开路 B.灯泡L被短路 C.电阻R开路 D.电阻R被短路
7.图所示为某次实验所用电路,L1、L2是两个相同的小灯泡,电电压恒为4.5V。当开关S闭合时电压表示数为4.5V,则(  )
A.L1、L2可能都发光 B.L1、L2一定都不发光
C.若L1发光,则L2断路 D.若L1发光,则L2短路
8.5月的第二个星期日是母亲节,晓理用压岁钱购买了如图所示的手持充电小风扇送给妈妈,该风扇的电池电压最接近(  )
A. B. C. D.
9.某同学对预防新冠肺炎措施中使用的一些物品进行了估测,其中最接近实际的是(  )
A.“戴口罩”:一只长方形口罩的长约为18dm
B.“勤洗手”:一瓶家用洗手液的重力约为50N
C.“常消毒”:一张常用的消毒湿巾的质量约为500g
D.“测体温”:一只手持式测温枪正常工作时的电压约为6V
10.下列判断符合实际的是(  )
A.我国家庭电路的电压是220V
B.中考体育测试用的实心球的质量约8kg
C.杀灭新型冠状病毒的最低温度是37oC
D.小华同学正常步行速度大约为25m/s
11.下列描述与实际不符的是(  )
A.手托起两个鸡蛋的力约为1N B.刚烧开的水温度约为100℃
C.我国家庭电路的电压约为220V D.人正常步行的速度约为10m/s
12.如图,将开关S闭合,灯和灯均发光,下列说法中不正确的是(  )
A.灯和灯互不影响
B.灯和灯两端的电压一定相等
C.通过灯的电流与通过灯的电流一定不相等
D.通过灯的电流与通过的电流之和等于通过电的电流
三、填空题
13.在图所示的电路中,电电压为U0保持不变,闭合开关后,电压表示数为U0。若电路中只有一处故障且只发生在小灯L或电阻R处。
①电路中出现的故障可能是:___________;
②为了确定故障,现用一个完好的电阻R0替换电阻R。请根据以上信息,写出小灯发光情况、替换前后电压表示数的变化情况及相对应的故障。___________
14.如图所示,电电压恒定,R1=12Ω,R2=5Ω,滑动变阻器R3的规格是“20Ω 1.5A”,电流表A1、A2的量程都是0~3A,电压表的量程是0~15V。
(1)只闭合开关S,移动滑片,当电流表A2的示数为0.8A时,电压表示数为8V,则电电压是___________V;
(2)闭合所有开关,将滑片移到最右端,闭合所有开关,电流表A1、A2的示数之比是___________。
15.如图所示,电路中电电压保持不变。当开关S闭合、S1断开,甲、乙两表为电流表时,甲、乙两表示数之比为;当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,消耗的功率_______,两电压表示数=_________。
16.小明按如图甲所示电路进行实验,电电压为15V,开关闭合后,电流表和电压表的示数如图乙所示,则灯L2两端电压______V,两个灯中______(选填“L1”或“L2”)灯更亮,实验中电表的使用存在不当之处是______。
四、简答题
17.在图所示的电路中,电电压保持U0不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,灯熄灭,且电流表示数变小,若电路中只有电阻R或灯L中的一个出现断路故障,请根据相关信息写出两电表的示数及相对应的故障情况。______
五、实验题
18.同学们为了“探究串联电路的电压关系”,设计的实验电路如图甲所示。
(1)根据电路图甲,小明进行电路连接,当他连接好最后一根导线时两灯立即发光,小明实验过程中操作不当之处是___________,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“不同”的小灯泡;
(2)小明根据图甲正确连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该___________;
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法是否正确?答:___________。你的理由是___________ ;
(4)某小组测量完成后,记录了下表所示的数据,分析表格后同学们发现有一个数据记录错误,该数据是___________,经过讨论他们发现错误的数据是由于电压表的量程读错引起的,纠正错误后,他们根据表格得出的结论是___________。
实验小组 L1两端电压/V L2两端电压/V 串联总电压/V









19.小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图所示的电路。
UAB/V UBC/V UAC/V
1.4 1.4 2.8
(1)小明根据电路图连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,两灯都不发光,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是__________;
(2)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在上表中。分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和;
②串联电路中、各部分电路两端电压相等;
(3)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②可能是错误的,造成这个错误的原因:一是器材选择上的不足处是______;二是实验在方案上存在的不足之处是__________。
20.小华和小明设计了如图所示的电路探究串联电路中的电压关系。
(1)在连接电路前,小华发现电压表的指针偏向“0”刻度线的左侧,出现的问题是___________;
(2)小华和小明电路连接及记录的数据都无误,他们的实验数据分别如表(一)、表(二):
表(一)
实验序号 U1/V U2/V U/V
1 4 8 12
2 6 6 12
表(二)
U1/V U2/V U/V
第一次(1节电池) 0.7 0.7 1.4
第二次(2节电池) 1.4 1.4 2.8
第三次(3节电池) 2.1 2.1 4.2
分析这两组实验数据可得出___________;
(3)小明根据他的实验数据断定“在串联电路中,各用电器两端电压定相等”,这一结论是___________(选填“正确”或“错误”)的。他之所以能得出这样的结论,是因为___________;
(4)根据小华和小明的实验数据分析可知,他们的实验设计均有需改进之处,请分别指出:
小华可改进的是___________;
小明可改进的是 ___________。
参考答案:
1.CD
【解析】
【详解】
AC.由图知,V1与灯并联,V2与开关并联,开关闭合时,V2被短路,则V2的示数为0;V1测电电压,则电压表V1的示数为3V,故A错误,C正确;
BD.开关断开时,电压表V2与灯串联,V1与灯并联;此时V2与电连通测电电压,则V2的示数为3V;因灯泡的电阻比电压表V2的电阻小得多,所以灯泡分得的电压几乎为0,则V1示数为0,故B错误,D正确。
故选CD。
2.B
【解析】
【详解】
由图知,当开关S1断开,S2接通时,两灯串联,电压表测电电压,所以电电压U=3V;当开关S1接通,S2断开时,两灯仍串联,电压表测L2两端的电压,即U2=1.6V,由串联电路的电压规律知,L1两端的电压
U1=U-U2=3V-1.6V=1.4V
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.B
【解析】
【详解】
ABCD.两灯泡串联,电压表V2测电电压为6V,说明电完好;V1测量灯泡L1两端的电压且有示数,说明V1与电能相通,可能是V1两接线柱之间有断路或电压表以外的部分短路,因为V1示数也为6V,故故障可能是灯泡L2短路或灯泡L1断路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.D
【解析】
【详解】
AB.由电路图可知,小灯泡L1与L2并联,电流表A1测流过小灯泡L1的支路电路,电流表A测干路电流,因干路电流大于各支路电流,故电流表A的示数一定大于A1的示数,因两灯泡的规格未给出,则流过两灯泡的电流不一定相等,故电流表A的示数不一定等于A1示数的2倍,故AB错误;
CD.由电路图可知,电压表V1测L1两端电压,电压表V测电电压,因两灯泡并联,故两灯泡两端电压均等于电电压,则电压表V的示数一定等于V1的示数,故C错误,D正确。
故选D。
5.B
【解析】
【详解】
A.闭合开关两灯同时亮,断开开关两灯同时灭,可能是串联,也可能是并联,且开关在干路上,故A不符合题意;
B.并联电路中各支路两端的电压相等且都等于电电压,所以两灯两端的电压不同不可能是并联,一定是串联,故B符合题意;
C.串联电路中各处的电流相等,并联电路中,如果两只灯泡规格相同,两灯的电流也相同,所以两灯的电流相同不能断定两灯是串联的,故C不符合题意;
D.拆下电路中的一根导线,如果拆下的是并联电路中干路上的导线,两灯也会同时熄灭,故D不符合题意。
故选B。
6.B
【解析】
【详解】
A.若灯泡L开路,电路是断路,电流表没有示数,故A不符合题意;
B.若灯泡L被短路,电路是通路,电流表有示数,电压表没有示数,故B符合题意;
C.若电阻R开路,电路是断路,电流表、电压表都没有示数,故C不符合题意;
D.若电阻R被短路,只有灯泡的简单电路,电压表有示数,故D不符合题意。
故选B。
7.D
【解析】
【详解】
A.两灯泡串联,电压表测灯L1两端电压,若L1、L2都发光,根据串联电路电压的特点知,L2要分部分的电压,电电压是4.5V,则电压表的示数不可能是4.5V,故A不符合题意;
BD.如果灯L2短路,灯L1发光,此时电压表测电电压,示数为4.5V,故B不符合题意,D符合题意;
C.如果灯L2断路,电路断路,两灯泡都不发光,电压表的两端与电不相连,电压表没有示数,故C不符合题意。
故选D。
8.A
【解析】
【详解】
一般小风扇正常工作时需要四节干电池串联提供电压,一节干电池的电压约1.5V,小风扇的电池电压最接近
4×1.5V=6V
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.D
【解析】
【详解】
A.一只长方形口罩的长约为18cm,故A不符合题意;
B.一瓶家用洗手液的重力约为5N,故B不符合题意;
C.一张常用的消毒湿巾的质量约为5g,故C不符合题意;
D.手持式测温枪正常工作时的电压约为6V,故D符合题意。
故选D。
10.A
【解析】
【详解】
A.我国家庭电路的电压是220V,故A符合题意;
B.中考体育测试用的实心球的质量约2kg,故B不符合题意;
C.杀灭新型冠状病毒的最低温度约为75℃,故C不符合题意;
D.小华同学正常步行速度大约为1m/s,故D不符合题意。
故选A。
11.D
【解析】
【详解】
A.一个鸡蛋的质量约为50g,两个鸡蛋的质量约为0.1kg,两个鸡蛋的重力约为
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
故A不符合题意;
B.标准大气压下,水的沸点为100℃,所以开水的温度约为100℃,故B不符合题意;
C.我国规定家庭电路的电压为220V左右,故C不符合题意;
D.人步行的速度约为1m/s,故D符合题意。
故选D。
12.C
【解析】
【详解】
A.开关S闭合后,电路中有两条并列的电流路径,所以灯和灯并联,互不影响,故A正确,不符合题意;
B.灯和灯并联,由并联电路的电压特点可知,灯和灯两端的电压一定相等,故B正确,不符合题意;
C.当两灯的规格不相同时,通过灯和灯的电流一定不相等;当两灯的规格相同时,通过灯和灯的电流一定相等,故C不正确,符合题意;
D.两灯并联,由并联电路的电流特点可知,通过灯的电流与通过的电流之和等于通过电的电流,故D正确,不符合题意。
故选C。
13.???? 电阻R断路或灯泡L短路???? 见解析
【解析】
【详解】
①[1]由电路图可知R和L串联,电压表测量的是R两端的电压。闭合开关,如果电阻R断路,电压表与电的两端相连,电压表测量电电压为U0;如果电阻R短路,电压表示数为0;如果L断路,电压表不能接到电两端,示数为0;如果L短路,电压表与电的两端相连,电压表测量电电压,为U0,所以电路中出现的故障可能是R断路或灯泡L短路。
②[2]用一个完好的电阻R0替换电阻R,若灯泡L发光,电压表示数变小,则电阻R断路;若灯泡L不发光,电压表示数不变仍为U0,则L短路。
14.???? 12???? 5∶8
【解析】
【详解】
(1)[1]只闭合开关S时,电路中R2与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电压规律可知
(2)[2]当所有开关都闭合,滑动变阻器滑片移动到最右端时,滑动变阻器完全接入电路,此时电路中R2被短路,R3与R1并联,由欧姆定律有
即电流表示数之比为5:8。
15.???? ????
【解析】
【详解】
[1]如图所示,当开关S闭合、S1断开,甲、乙两表为电流表时,与并联,甲表测量通过的电流,乙表测量干路电流,甲、乙两表示数之比为,由并联电路的电流特点可知通过的电流与通过的电流之比
各支路两端电压U相等,可知与的电阻之比:;而当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,与串联,此时与两端的电压之比
根据可知

[2]此时甲表测两电阻两端的电压之和,乙表测电阻两端的电压,则两电压表示之比
=
16.???? 5???? L1???? 电流表指针偏转过小,选用的量程较大
【解析】
【详解】
[1]由电路图可知,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,电流表测电路中的电流,由乙图可知,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为10V,即L1两端电压为10V,因为串联电路中的总电压等于各分电压之和,所以L2两端电压
[2]L1与L2串联,串联电路中电流处处相等,且U1>U2,故L1更亮。
[3]由图乙所示电流表可知,电流表指针偏转过小,说明选用的量程较大,这样会导致实验误差较大,电流表换用小量程,可以减小读数误差。
17.见解析
【解析】
【详解】
由图可知,闭合开关S,电路正常工作时,灯L与电阻R串联,电流表测量电路的电流,电压表V测灯L两端的电压;一段时间后,小灯L突然熄灭,电路中只有断路故障,则有以下几种可能:a、若L断路,则电压表串联在电路中,有示数,示数为U0,电流表示数为0;b、若R断路,整个电路不通,则电流表、电压表示数都为0。
18.???? 连接电路时,开关没有断开???? 不同???? 断开开关,换用0~3V的量程重新实验???? 不正确???? 电压表的正负接线柱接反了???? 0.9???? 串联电路中电路两端总电压等于各用电器两端的电压之和
【解析】
【详解】
(1)[1]把最后一根导线刚连接好,灯泡L1、L2就亮,说明连接电路时开关没有断开。
[2]为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不相同的小灯泡进行实验。
(2)[3]根据图乙知电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,电压表的示数为2V,根据图乙所示情况可知,电压表指针偏转角度太小,说明选择量程太大,误差过大,所以接下来需要断开开关,换用较小的0~3V量程重新做实验。
(3)[4][5]只需将与A点相连的导线改接到C点,这样做是不正确的,因为根据电路图分析可知,直接改接一端连线,会造成电压表的正负接线柱接反。
(4)[6][7]测量完成后,进行小组交流讨论,可以得出在串联电路中电路两端总电压等于各用电器两端的电压之和的规律,由表格知第3次实验中各用电器两端的电压之和不等于串联电路中电路两端总电压,又因为是量程读错了故是0.9V错误,应该为4.5V,即总电压为
U=4.5V+1.5V=6V
符合串联电路电压的规律。
19.???? L2断路???? 使用了相同规格的灯泡???? 实验次数太少,结论不具有普遍性
【解析】
【详解】
(1)[1]闭合开关后,发现两灯都不发光,说明电路中的故障类型是断路,电压表示数为零,则与电压表串联的电路发生断路,所以电路故障是灯泡L2断路。
(3)[2][3]由表格数据可知,灯泡L1和灯泡L2两端电压相等,由于两个灯泡串联,通过它们的电流相等,由欧姆定律可知,它们的电阻相等,所以是使用了相同规格的灯泡;只做了一次实验,就得出了结论,所以实验结论具有偶然性。
20.???? 电压表没调零???? 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和???? 错误???? 所用灯泡规格相同???? 用不同电多做几次实验???? 用不同规格的灯泡多做几次实验
【解析】
【详解】
(1)[1]在连接电路前,发现电压表的指针偏向“0”刻度线的左侧,出现的问题是电压表没有调零。
(2)[2]分析两表中数据发现:L1两端的电压与L2两端的电压之和都等于电电压,故可以得出在串联电路中,总电压等于各部分电路两端的电压之和。
(3)[3][4]由表二可知,L1、L2两端的电压始终相等,说明他实验所用的灯泡规格是相同的,所以小明得出的实验结论是错误的,原因是实验时所用的灯泡规格相同。
(4)[5][6]小华使用了不同规格的灯泡,但电电压始终没变,所以小华应用不同电多做几次实验;小明做了三次实验,改变了电电压,但小灯泡规格相同,所以小明应用不同规格的灯泡多做几次实验。