16.2 串、并联电路中电压的规律
一、单选题
1.(2022秋·广西防城港·九年级统考期末)如图所示,当甲电路中的开关S闭合时,两个电压表的指针位置均为如图乙所示,R1和R2两端的电压分别为( )
A.1.2V,6V B.6V,1.2V C.4.8V,1.2V D.1.2V,4.8V
2.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是( )
A.L1两端电压为2V
B.电源两端电压为3V
C.断开开关,只将电压表V2换成电流表,再闭合开关,L1与L2都发光
D.断开开关,将两个电压表都换成电流表,则L1与L2并联
3.(2022秋·广西南宁·九年级统考期末)如图所示,闭合开关S后,电压表V1的示数是2V,V2的示数是4V,则电压表V的示数是( )
A.2V B.4V C.6V D.8V
4.(2022秋·广西梧州·九年级统考期末)如图所示,由两节干电池串联组成的电池组的电压是( )
A.1V B.1.5V C.2V D.3V
5.(2022秋·广西贺州·九年级统考期末)如图所示电路中,电源电压为 4.5V,L1、L2是小灯泡,当开关 S 闭合时,电压表的示数为 1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法错误的是( )
A.L1两端的电压为 1.5V B.L2两端的电压为 3V
C.L1与 L2两端电压之比为 2∶1 D.通过 L1与 L2的电流之比为 1∶1
6.(2022秋·广西南宁·九年级期末)小倩在进行电学实验时,发现灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数几乎等于电源电压,原因可能是( )
A.电池没电了 B.灯丝烧断了 C.开关未闭合 D.电压表损坏
7.(2022秋·广西钦州·九年级统考期末)在如图所示的电路中,忽略电流表的内阻,则下列表述正确的是( )
A.灯泡L1和L2是串联连接 B.电流表A1测量通过灯泡L1的电流
C.电流表A2测量干路中的电流 D.电压表V测电灯泡L1两端的电压
8.(2022秋·广西贺州·九年级统考期末)如图所示的电路中,电阻阻值。开关S闭合后,电阻、两端的电压分别为、。通过、的电流分别为、,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
9.(2022秋·广西钦州·九年级统考期末)如图所示,当开关S闭合时,发现两灯均不亮,电压表指针偏转,电流表示数为零。该电路的故障可能是( )
A.灯L1的灯丝断了 B.灯L2的灯丝断了
C.灯L1的接线短路 D.灯L2的接线短路
10.(2022秋·广西贺州·九年级统考期末)如图是简化了的玩具警车的电路图,以下说法中正确的是( )
A.开关S1控制整个电路
B.电动机与小灯泡工作时互不影响
C.电动机与小灯泡工作时两端的电压不相等
D.开关S1、S2都闭合时电动机与小灯泡是串联的
11.(2022秋·广西南宁·九年级期末)如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,则下列说法中正确的是
A.灯L1和灯L2并联 B.灯L1和灯L2串联
C.通过灯L1和灯L2的电流一定相等 D.灯L1和灯L2两端的电压一定不相等
12.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)如图所示,若电源电压是3V,电压表的示数是1.8V,则L2两端的电压是
A.4.8V B.1.8V C.3V D.1.2V
13.(2022秋·广西北海·九年级统考期末)小明按照如图所示电路图连接电路,闭合开关S后,发现两只灯泡都不亮,且电流表的示数为零,电压表的示数接近电源两端的电压,若电路中只有一处故障,则这个故障可能是( )
A.灯泡L1短路 B.灯泡L1断路 C.灯泡L2断路 D.灯泡L2短路
二、填空题
14.(2022秋·广西百色·九年级统考期末)如图所示,电源电压为6V且保持不变,开关S闭合后,电压表测的是 两端的电压;当开关S断开后,电压表的示数为 V。
15.(2022秋·广西来宾·九年级统考期末)如图所示电路,电源电压为3V且保持不变。当闭合开关S时,电压表的示数为1V,则灯L2两端的电压为 V;若断开开关S,则灯L1将 (选填“不能发光”或“仍能发光”),电压表的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.(2022秋·广西来宾·九年级统考期末)如图甲所示是一节新的干电池,其电压为 V;将干电池正确装入图乙所示电池盒中,则电池盒的正极是 (选填“A”或“B”)端;若想获得3V的电源电压,则应将两节新干电池 (选填“串联”或“并联”)接在电路中。
17.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)在图所示电路中,电源电压6V,闭合开关后,电压表读数1.5V,则小灯泡L1和L2两端的电压分别为 V和 V。
18.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)在如图所示的遥控器电池盒中,应安装 节干电池,其正常工作电压为 V。
19.(2022秋·广西梧州·九年级统考期末)如图所示电路中,电源电压为3V,R1和R2阻值相等.若断开S2闭合S1、S3,两电阻的连接方式为 (选填“串联或并联”),若断开S1、S3,闭合S2,此时电压表示数为 V
三、实验题
20.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)实验时,灯L1和灯L2的规格应 (填“相同”或“不相同”)。
(2)闭合开关后,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中的一盏出现故障,则故障可能是 。
(3)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表示数如图乙所示,电压表使用量程的分度值是 ;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关, 。
(4)正确实验后,小明分析多组数据得出结论: 。(请使用文字叙述)
21.(2022秋·广西南宁·九年级期末)小明在“探究串联电路电压特点”的实验中,实验中使用两节新干电池作为电源,连接好了的实物电路图如图甲所示,请你协助完成。
(1)实验中应选择规格 (填“相同”或“不相同”)的灯泡;
(2)闭合开关后,小明发现灯L1比L2亮,则通过两灯的电流I1 I2(选填“>”“=”或“<”);
(3)小明在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测灯L2两端的电压,小明的做法是 (选填“正确”或“错误”)的;在某次按图甲所示测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯L1两端的电压为 V,灯L2两端的电压为 ;
(4)用电压表测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别是U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析实验数据,可以得到串联电路的电压特点是 (用公式表示);
(5)进行多次实验的主要目的是 (选填“A.寻找普遍规律”或“B.减小实验误差”)。
实验次数 U1/V U2/V U/V
1 2.3 0.7 3.0
2 2.0 1.0 3.0
3 1.7 1.3 3.0
22.(2022秋·广西柳州·九年级统考期末)“探究串联电路中电压的规律”的实验电路如图甲所示。
(1)为了使研究得出的结论具有普遍性,L1、L2应该选取 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡;
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更精确,他应该 ;
(3)测出L1两端的电压后,接着测量L2两端的电压。小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间,小聪认为这样操作太麻烦,只需将电压表左端接在A点的线改接到C点即可。小聪的办法是否正确?为什么?答: ,理由是 ;
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
2 3.0 1.3 4.4
3 1.8 1.2 3.0
(4)现选录三个小组的数据如表。分析表中可以得出结论:在误差允许的范围内,串联电路两端的总电压 ,各部分电路两端电压 。
23.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)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接点不动,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 或 ;
(3)小明用上面的方法能否测出L2两端的电压? ,为什么? ;
(4)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,小明分析实验数据得出结论: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 。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
四、计算题
24.(2022秋·广西梧州·九年级统考期末)如图所示,L1、L2是完全相同的两个小灯泡,电压表V1的示数是6V,电压表V2的示数是7V,求:
(1)三个小灯泡的连接方式是怎样的?
(2)V1、V2分别测的是什么电压?
(3)电源电压。
参考答案:
1.C
【详解】电压表V1测量的是电源电压,选的是0~15V的量程,分度值为0.5A,根据指针位置,读数为6V;电压表V2测量的是R2电压,选的是0~3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,读数为1.2V;根据串联电路的电压关系,可求R1的电压为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】AB.由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压,由两个电压表的示数可知,电源的电压U=5V;电压表V2的示数为2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以L1两端电压为
U1=U﹣U2=5V﹣2V=3V
故AB错误;
C.断开开关,只将电压表V2换成电流表,闭合开关,灯泡L2被短路,电路为灯泡L1的简单电路,则L1亮,L2不亮,故C错误;
D.将两个电压表都换成电流表,断开开关,由于电流表相当于导线,则电流分别流入两个灯泡,所以L1与L2并联,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】由图可知,闭合开关S后,该电路为串联电路,电压表V测量电源的电压,电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压,电压表V2测量的是灯泡L2两端的电压;在串联电路中,电源电压等于各部分电压之和;电压表V1的示数是2V,V2的示数是4V,则电源电压即电压表V的示数为
2V+4V=6V
故选C。
4.D
【详解】一节干电池的电压为1.5V,串联而成的电池组的电压等于每节电池的电压之和,因此由两节干电池串联组成的电池组的电压是3V。
故选D。
5.C
【详解】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压;
ABC.电源电压为4.5V时,电压表的示数为1.5V,即L1两端的电压为U1=1.5V;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以L2两端的电压
U2=U-U1=4.5V-1.5V=3V
则L1与 L2两端电压之比
U1∶U2=1.5V∶3V=1∶2
故AB正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.因串联电路中各处的电流相等,所以通过L1与L2的电流之比为1∶1,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.B
【详解】闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路出现断路现象;又因为电压表有示数接近电源电压,说明在电压表两接线柱与电源正负极相连,故故障原因是灯泡处断路,故B符合题意。
故选B。
7.D
【详解】A.由图可知,电流有两条路径,分别流过两只灯泡,所以两灯泡是并联的,故A错误;
B.图中两灯泡并联,电流表A1在干路上,则电流表A1测干路的电流,故B错误;
C.电流表A2在灯泡L2的支路上,则电流表A2测通过灯泡L2的电流,故C错误;
D.图中两灯泡并联,电压表并联在电源两端,测电源电压,也测灯泡L2两端的电压,同时也测灯泡L1两端的电压,故D正确。
故选D。
8.B
【详解】A B.并联电路,各支路的电压等于电源电压,故A错误,B正确;
C D.根据可知,电阻大的电流小,,故,故CD错误。
故选B。
9.A
【详解】A.灯L1的灯丝断了后,电压表串联在电路中,电压表指针偏转接近电源电压,电流表示数为零,故A符合题意;
B.灯L2的灯丝断了后,电路断路,两表均无示数,故B不符合题意;
C.灯L1的接线短路后,电压表被短路无示数,故C不符合题意;
D.灯L2的接线短路后,两表均有示数,故D不符合题意。
故选A。
10.B
【详解】A.开关S1在小灯泡所在的支路中,因此开关S1控制小灯泡所在的支路,故A错误;
B.因为电动机和小灯泡并联,因此电动机与小灯泡工作时互不影响;故B正确;
C.因为并联电路两端电压相等,因此电动机与小灯泡工作时两端的电压相等,故C错误;
D.开关S1、S2都闭合时电动机与小灯泡是并联连接,故D错误.
11.A
【详解】灯L1和灯L2并列地连接,所以是并联关系,选项A正确,B错误;灯L1和灯L2两端的电压一定相等,又因为它们的电阻不一定相等,所以通过灯L1和灯L2的电流不一定相等,选项CD错误.
12.D
【分析】由电路图知道,灯泡L1 和L2 是串联,电压表测L1 两端的电压;根据串联电路的电压特点即可求出L2 两端的电压
【详解】由电路图知道,灯泡L1 和L2 是串联,电压表测量的是L1 两端的电压,故L1 两端的电压是U1 =1.8V;由串联电路电压特点知道,L2 两端的电压是:U2 =U-U1 =3V-1.8V=1.2V,故选D.
13.B
【详解】当闭合开关后,两只灯泡都不亮,并且电流表无示数,说明电路发生了断路,而电压表有示数,说明电压表能与电源相通,故是灯泡L1断路。
故选B。
14. L1 6
【详解】[1]当开关闭合时,L1、L2串联,电压表测量L1两端的电压。
[2]当开关断开时,电路为开路,电压表测电源电压,即电压表示数为6V。
15. 2 不能发光 变大
【详解】[1]由电路图可知,闭合开关后,灯L1与L2串联,电压表测灯L1两端的电压。已知此时电压表示数是1V,电源电压为3V,则灯L2两端的电压为
U2=U-U1=3V-1V=2V
[2]断开开关S,L1和电源不能形成通路,所以L1将不能发光。
[3]断开开关S,电压表、电源和L2串联,由于电压表相当于断路,所以等L2不发光,电压表测电源两端电压,此时其示数为3V,所以断开开关后,电压表示数变大。
16. 1.5 B 串联
【详解】[1]根据常识知道,一节新的干电池的电压为1.5V。
[2]根据常识知道,要将电池盒的弹簧端连接电池的负极,应将图(甲)中电池的正极接到图(乙)电池盒的B接线柱。
[3]一节干电池的电压为1.5V,电池串联后的电压等于各电池电压之和。所以,若想获得3V的电源电压,则应将两节新干电池串联接在电路中。
17. 1.5 4.5
【详解】[1][2]由电路图可知:灯泡L1、L2串联,电压表V测的是L1两端的电压;电压表读数为1.5V,即灯泡L1两端电压为1.5V,由串联电路电压的规律可知:灯泡L2两端的电压
U2=U-U1=6V-1.5V=4.5V
18. 2 3
【详解】[1][2]由图中电池盒形状可知,电池盒中应安装两节干电池;由于两节干电池是串联的,一节干电池的电压为1.5V,所以两节干电池串联电压为3V。
19. 并联 1.5
【详解】若断开S2闭合S1、S3,则R1和R2并列连接在电源两端,即为并联;若断开S1、S3,闭合S2 ,R1和R2 依次连接即为串联,电压表测R1两端的电压;由于R1和R2 阻值相等,根据串联电路的分压特点知道,电压表示数是: .
20. 不相同 L1断路 0.5V 换接电压表0~3V量程 串联电路的总电压等于各部分电压之和
【详解】(1)[1]实验时,为得出普遍性的结论,灯L1和灯L2的规格应不相同。
(2)[2]闭合开关后,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,则说明AB之外的电路为通路,UAC=3V,说明AC之外的电路为通路;UBC=0V,说明BC之外的电路为断路,小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是L1断路。
(3)[3][4]处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表选用大量程,示数如图乙所示,电压表的分度值是0.5V,电压为2V,为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关,换接电压表0~3V量程。
(4)[5]正确实验后,小明分析多组数据得出结论:串联电路的总电压等于各部分电压之和。
21. 不相同 = 错误 1.9 1.1 U=U1+U2 A
【详解】(1)[1]为使实验结论具有普遍性,实验中应选择规格不相同的灯泡进行多次实验,得到多组数据。
(2)[2]串联电路电流处处相等,所以通过两灯的电流I1=I2。
(3)[3]电压表使用时,电流应“正进负出”,小明在测量了L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测灯L2两端的电压,则电压表的正负接线柱接反了,故小明的做法是错误的。
[4][5]由图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.9V,电压表测量灯L1两端的电压,故此时灯L1两端的电压为1.9V;电源为两节新干电池,电源电压为3V,根据串联电路的电压特点可知灯L2两端的电压
U''=U-U'=3V-1.9V=1.1V
(4)[6]根据表中数据可知
U1+U2=2.3V+0.7V=3V,U1'+U2'=2.0V+1.0V=3V,U1''+U2''=1.7V+1.3V=3V
故可以得到串联电路的电压特点是U=U1+U2。
(5)[7]进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律,得出串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和的结论,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
22. 不同 断开开关,换用0~3V的量程重新做实验 不正确 电压表的正负接线柱接反了 等于各部分电路两端的电压之和 不同
【详解】(1)[1]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。
(2)[2]根据图乙电压表所示情况可知,电压表指针偏转角度太小,说明电压表所选量程偏大,所以接下来需要断开开关,换用0~3V的量程重新做实验。
(3)[3][4]这样做是不可以的,根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表的正负接线柱接反,不能测出L2的电压。
(4)[5][6]剔除误差因素,对测量数据进行分类、比较,可以得出以下结论:串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,各部分电路两端电压不同。
23. 断开 L1短路 L2断路 不能 电压表正负接线柱接反了 实验次数太少 更换不同的灯泡重复实验
【详解】(1)[1]为了保护电路在连接过程中出现故障而损坏电路元件,电路的连接时开关应处于断开状态,故连接电路时,开关必须断开。
(2)[2][3]因电路时串联电路,闭合开关,发现电压表示数为零,说明电压表所测电路电压为零,而为零的可能是所测量的电路电阻为零,即L1短路,或者电路中没有电流,电路处于开路状态,而且为L2开路,否则L1开路时电压表示数为电源电压,故小灯泡的故障可能是L1短路或L2开路。
(3)[4][5]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接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样导致电压表的正负接线柱接反了,故不能测出L2两端电压。
(4)[6][7]在物理实验中若要得出普遍性结论实验次多应多于三次,该实验只测了一次实验数据,所以实验的不足为一次实验得出的结论具有偶然性、改变灯泡的规格或电源电压,多次实验,然后比较数据,得出结论。
24.(1)串联;(2)V1测量的是L1与L2串联后的总电压,V2测量的是L2与L3串联后的总电压;(3)10V
【详解】解:(1)由电路图知,三个小灯泡的连接方式是串联。
(2)V1测量的是L1与L2串联后的总电压;V2测量的是L2与L3串联后的总电压。
(3)据串联电路的电压特点知
UV1=UL1+UL2=6V
UL1=UL2
所以L1、L2两端的电压都为
UL1=UL2=3V
同理有
UV2=UL2+UL3=7V
UL2=3V
所以L2两端的电压
UL3=4V
电源电压为
U=UL1+UL2+UL3=3V+3V+4V=10V
答:(1)三个小灯泡的连接方式是串联;
(2)V1、V2分别测L1、L2两端及L2、L3两端的电压;
(3)电源电压为10V。