人教版九年级物理同步训练培优卷:16.1 电压
一、选择题
1.(2023九上·珠海月考)下列说法中符合实际的是( )
A.一节新的干电池电压为2V B.家庭节能灯中的电流约为0.1A
C.我国家庭电路的电压是36V D.家用电冰箱中的电流约5A
【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算
2.(2023九上·深圳期中)如图所示,是某同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路,所用的电源电压恒为6V,电流表选用0~0.6A量程,滑动变阻器规格为“60Ω,1A”,下表是该同学进行实验时记录的数据。下列说法错误的是( )
实验次数 1 2 3 4
R/Ω 5 10 15 20
I/A 0.40 0.20 0.13 0.10
A.图中a是电压表,b是电流表
B.如果闭合开关后两表都没有示数,故障可能是电流表断路
C.为使所有电阻都能完成实验,定值电阻两端电压的控制范围为1.5~3V
D.分析表中数据,可初步得出结论:电压一定时,电阻与电流成反比
【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:A、在探究电流与电阻的关系的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,所以图中a是电压表,b是电流表,故A正确;
B、闭合开关后,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表无示数,说明电压表未与电源接通,即电路故障可能是电流表断路或滑动变阻器断路,故B正确;
C、由题意可知,电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,即电路中最大电流为0.6A,当电路中电流最大,定值电阻阻值最小时,定值电阻两端电压最大,故定值电阻两端最大电压为:UV大=I大R定小=0.6A×5Ω=3V;
研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV',根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:U滑=U总-UV'=6V-UV',
根据分压原理有:,即------①,
因电压表示数UV'为定值,由①式知,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得:
解得电压表的示数:UV'=1.5V,即为完成实验,电压表的最小电压为1.5V;
故为顺利完成4次实验,定值电阻两端的电压需要控制在1.5~3V范围内,故C正确;
D、由表中数据,电流与电阻之积为:
U=IR=0.40A×5Ω=……=0.10A×20Ω=2V,为一定值,
故可得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比,故D错误。
故选:D。
【分析】 (1)在探究电流与电阻的关系的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端;
(2)电流表无示数,说明电路可能断路,电压表无示数,说明电压表未与电源接通,据此分析;
(3)根据允许的最大电流和最小电阻确定控制电压表的最大电压;当将定值电阻换上较大的电阻时,如果控制电压表示数较小,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器就要分去更多的电压,由分压原理,滑动变阻器连入电路中的阻值将要求更大,而题中滑动变阻器的最大电阻为20Ω,根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压,根据分压原理表达式讨论,当用最大电阻30Ω电阻进行实验时,滑动变阻器连入电路中的电阻应最大,由此得出控制电压表的最小电压;
(4)由表中数据,根据电流与电阻之积为一定值分析得出结论。
3.(2023九上·广州期中)如图所示,小明做实验中发现:当开关断开、把电压表接在电源两端时,电压表示数为;当开关闭合、把电压表接在电源两端时,电压表示数为。下面操作中,电压表的示数有可能的是( )
A.断开开关、把电压表接在开关两端时,电压表的示数为0
B.开关闭合、把电压表接在灯泡两端时,电压表的示数为
C.断开开关、把电压表接在电阻两端时,电压表的示数为
D.开关闭合、把电压表接在灯泡两端时,电压表的示数为
【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用
4.在如图所示的电路中,电源电压恒定,滑片P把变阻器分为Rap= 5Ω,Rbp =10Ω两部分,要求当电键K闭合时,c、d间的电压不得低于电键断开时c、d间电压的90% ,则电阻R×的允许值范围是( ).
A.R×≤10Ω B.R×≤30Ω C.R×≥10Ω D.R×≥30Ω
【答案】D
【知识点】电压表的连接;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电键断开时c、d间电压,根据串联分压特得:
电键K闭合时,c、d间的电压不得低于电键断开时c、d间电压的90%,
电键K闭合时,c、d间的电压不得低于0.6U,电键K闭合时,Rb与R并联,设并联电阻值为Rbpx
因并联时c、d间的电压
所以
即:Rbpx>7.5,
又因并联电阻值Rbpx≥7.5,20Rx≥150+15Rx,所以Rx≥30Ω
【分析】根据串联分压求用电器电压,结合串联电路电压公式连列式子,求出电阻的取值范围。
5.(2024九上·武昌月考)如图1所示,电压表已与被测电阻并联,小明将该部分电路与电源、开关连接,三电阻串联,改变电压表位置(量程不变),测得R1、R2、R3两端电压表示数分别如图2甲、乙、丙所示,下列说法正确的是 ( )
A.R1电阻的左端应接电源的正极,R3电阻的右端应接电源的负极
B.根据串并联电路的电压规律可知,电源电压为5.5V
C.图1中只将B导线改接到R1电阻的左端,能测出R1两端的电压
D.R1、R2电阻之比为4:25
【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电压表的连接;串联电路的电压规律;探究串、并联电路中的电压规律实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.R1左端连接电源的正极,R3右端连接电源的负极。会造成电压表指针反向偏转。故A错误。
B.R1R2R3串联,电源电压等于各电阻两端电压的和.U=U1+U2+U3=2v+2.5v+1v=5.5v.故B正确.
C.只将B导线改接到R1电阻的左端,电压表的正负接线柱接反.故C错误.
D..故D错误.
【分析】串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压的和.串联电路中,电压之比等于电阻之比.使用电压表时,电流应从电压表的"+"接线柱流入"-"接线柱流出.
6.(2023九上·武汉期中)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,小灯泡L1、L2和L3的规格相同,下列说法正确的是( )
A.当S1、S2均断开时,电流表A1的示数大于电流表A2的示数,电压表示数为3V
B.当S1、S2均断开时,若灯L3的灯丝烧断了,则电压表示数变为3V
C.先断开S1、S2,再闭合S2,电压表V的示数将变大,电流表A1的示数将变大
D.保持S2闭合,开关S1由断开到闭合时,电路中有两个电表的示数发生改变
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;电路故障的判断;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.B.当S1、S2均断开时,灯泡L1、L3串联接入电路中,电流表A1和电流表A2测量的是电流中的电流,电压表测量的是灯泡L1两端的电压,根据串联电路的电流关系可知,通过两个电流表的电流是相同的,根据串联电路的电压关系可知,灯泡L1两端的电压要小于电源电压,所以电压表示数小于
3V;若灯L3的灯丝烧断了,则电压表的正负接线柱与电源之间是断开的,示数变为0V,故AB错误;
C.先断开S1、S2,再闭合S2,灯L3被短路,此时电压表测量的是电源电压,根据串联电路的电压
规律可知,电压表示数变大;由于电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即
电流表A1的示数将变大,故C正确;
D.保持S2闭合,开关S1断开时,两个电流表测量通过L1的电流,电压表测量电源的电压;开关S闭合时,该电路为并联电路,电压表仍然测量电源的电压,示数不变,电流表A2测量通过L1的电流,根据并联电路的特点可知,各支路互不影响,所以电流表A2的示数不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流变大,即电流表A1的示数变大,故D错误。
故选项为:C。
【分析】(1)当S1、S2均断开时,首先判定电路的连接方式,然后根据欧姆定律分析各用电器电流的大小,根据电压表的连接方式判定其示数的大小;
(2)先断开S1、S2,再闭合S2,灯L3被短路,据此分析;
(3)根据并联电路的电流、电压的特点分析。
7.(2023九上·香洲期中)如图所示的实物电路由电源、开关S、两个小灯泡L1、L2和甲、乙、丙三个电表(电流表或电压表)组成。闭合开关S后,两个小灯泡L1、L2均能发光。下列关于甲、乙、丙三个电表的判断,正确的是( )
A.甲是电压表,乙、丙是电流表 B.乙是电压表,甲、丙是电流表
C.甲是电流表,乙、丙是电压表 D.丙是电流表,甲、乙是电压表
【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】闭合开关S后,两个小灯泡L1、L2均能发光,两盏灯可能是串联,也可能是并联,且电流表串联在被测电路中(或电流表在电路中相当于导线),而电压表并联在被测电路两端(或电压表在电路中相当于断路);若L1、L2串联,根据电流的流向可知,此时丙表并联在L1、L2的两端,则丙是电压表;此时乙表串联在电路中,则乙是电流表;为了避免L1被短路,则甲只能是相当于断路的电压表,由此可知,乙是电流表,甲、丙是电压表;若L1、L2并联,根据电流的流向可知,乙表只能是相当于断路的电压表,丙表串联在L1的支路中,则丙是电流表,此时甲表串联在干路中,所以甲是电流表,由此可知,乙是电压表,甲、丙是电流表;故ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】闭合开关S后,两个小灯泡L1、L2均能发光,两盏灯可能是串联,也可能是并联,且电流表串联在被测电路中(或电流表在电路中相当于导线),而电压表并联在被测电路两端(或电压表在电路中相当于断路),据此分情况讨论,最终得出甲、乙、丙三个电表的类型。
8.(2023九上·深圳期中)如图所示电路中,L1、L2是两个相同的灯泡,①②③可能为电流表或者电压表,当开关S闭合,下列分析正确的是( )
A.若L1、L2同时发光,②③不能是同种电表
B.若②③是电流表,L1、L2正常发光,②③两表的示数相同
C.若①②都是电流表,L2一定不发光
D.若①③是电压表,L2可能会发光
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电压的测量及电压表的使用
9.(2019九上·惠阳期末)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡L1、L2都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为3:5,则L1、L2的额定功率之比是( )
A.2:3 B.3:2 C.5:3 D.3:5
【答案】A
【知识点】电流表的连接;电压表的连接;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】解:由电路图可知,开关S闭合后,如果乙为电流表,将会造成电源短路;如果甲为电流表,则L2被短路、不能工作;
所以,甲、乙均为电压表,此时灯L1、L2串联连接,电压表甲测L2两端电压,电压表乙测电源电压;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两灯泡两端的电压之比: = = = ,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡L1、L2都能正常发光,
所以,由P=UI可得,两灯泡的额定功率之比: = = = 。
故答案为:A。
【分析】结合路途,首先判断甲乙两表到底是电压表还是电流表,再结合电功率计算公式P=UI及串联分压原理可得两灯泡的额定功率之比.
二、填空题
10.(2024九下·南川月考)如图所示,灯泡L1标有“6V 6W”、L2标有“3V 3W”字样(灯丝电阻不随温度变化),甲、乙为电压表或电流表。闭合开关,其中一只灯泡正常发光,另一只发光较暗,且电路各元件均安全,则乙电表为 表(选填“电压”或“电流”),电路的总功率为 W。
【答案】电压;4.5
【知识点】电压表的连接;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】根据P=UI可知,正常发光的电流
正常发光的电流为1A。串联电路的电流处处相等,且只有一只灯泡正常发光,另一只发光较暗,故两灯的连接方式为并联。据此可知,甲电表为电流表,测量通过L2的电流,乙电表为电压表,测量、两端的电压,因只有一只灯泡正常发光,故正常发光,甲电表示数为1 A,电源电压为3V;
灯丝电阻不随温度变化, 根据并联电路的电流特点可知干路电流I=I +I2=0.5A+1A=1.5A,电路的总功率为P=UI=3V×1.5A=4.5W。
故答案为:电压;4.5。
【分析】根据P=UI可分别得出两灯的额定电流,结合串联电路的电流处处相等,且只有一只灯泡正常发光,分析得出两灯的连接方式,进而得出甲电表为电流表,测量通过的电流,乙电表为电压表,测量两端的电压,因只有一只灯泡正常发光,根据额定电流确定正常发光的灯泡;灯丝电阻不随温度变化,根据可知两灯的电阻,根据欧姆定律可知通过两灯的电流,根据并联电路的电流特点可知干路电流,根据P=UI得出电路的总功率。
11.(2024九上·普宁期末)某兴趣小组在阅读了半导体材料的相关信息后,为了探究某半导体材料的电阻与温度的关系,设计了如图甲所示的电路,其中为定值电阻,其阻值为;R2为半导体材料制成的电阻,其阻值随温度变化的关系图像如图乙所示;电源电压恒为。
(1)当的温度为时,电压表的示数为 ;
(2)当的温度从调至的过程中,电压表的示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”),电路总功率的变化范围是 W。
【答案】(1)3.5
(2)变小;0.9到2.7
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】(1)根据题意可知,电阻R1和R2串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流,当的温度为25℃时,此时R2的电阻是17.5Ω,则电路中的电流是
电压表的示数就是此时电阻的两端电压,即
(2)[2][3]由(1)[1]可知,当的温度为25℃时,电路中的电流为0.2A,电路总功率
当的温度为75℃时,此时R2的电阻是2.5Ω,则电路中的电流是
电压表的示数就是此时电阻的两端电压,即
电路总功率是
所以,电压表示数由3.5V变为1.5V,即变小,电路总功率的变化范围是0.9W到2.7W。
【分析】根据题意可知,电阻R1和R2串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流。
三、实验探究题
12.(2024九下·南宁开学考)小桂利用如图甲所示的电路“测量小灯泡电阻”,其电源为3节干电池串联提供,小灯泡L的规格是“?V,0.25A”,滑动变阻器铭牌为“30Ω,2A”。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整 (要求:向左移动滑动变阻器滑片P时,电路中电流变大,且导线不能交叉)。
(2)闭合开关S,灯泡发光微弱,缓慢移动滑片P,当电流表示数为0.25A时,电压表示数如图乙所示为 V,由此可求得该小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
(3)多次改变小灯泡两端的电压,测出其对应的电流后,小桂描绘了如图丙所示的I﹣U图像,分析图像可知小灯泡的电阻非定值,这是因为灯丝的电阻受 的影响;为了测量小灯泡在0.5V的电压下的电阻,在不增加器材的情况下,你认为他可以采取的措施是 。
(4)完成上述实验后,小桂找来一个最大阻值未知的滑动变阻器R0,设计了如图丁的电路,设想不用电流表也能测量出上述小灯泡L正常发光时的电阻。已知电源电压为U,滑动变阻器R1的最大阻值为R,请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式:
①只闭合S和S1,调节R1的滑片,使小灯泡L正常发光;
②只闭合S和S2,保持R1的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数与第①步时 (选填“相同”或“不同”);
③只闭合S和S2,保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最右端,记录电压表的示数U';
④小灯泡正常发光时的电阻RL= 。(用符号U、R、U'表示)
【答案】(1)
(2)2.5;10
(3)温度;取下一节或两节干电池
(4)相同;
【知识点】电压的测量及电压表的使用;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)向左移动滑动变阻器滑片P时,电路中电流变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示;
(2)由图甲可知电压表选用小量程,由图乙可知电压表的分度值分度值为0.1V,示数为2.5V,由欧姆定律可知,小灯泡正常发光时的阻值为;
(3)因为灯丝的电阻随着温度的升高而增大,所以小灯泡的电阻不是一个定值;由图丙可知,灯泡在0.5V电压时的电流为0.1A,由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,此时电源电压的最大值为UM=UL+U滑大=UL+IR滑大=0.5V+0.1A x 30Ω=3.5V,即为了测量小灯泡在0.5V的电压下的电阻,电源电压在0.5V ~3.5V之间就可以,因此在不增加器材的情况下,可以取下一节或两节干电池;
(4)①只闭合S和S1,调节R1的滑片,使电压表的示数为2.5V,此时小灯泡两端的电压为额定电压,小灯泡正常发光;②只闭合S和S2,保持R 的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数与第①步时相同,此时R两端的电压就是小灯泡两端的电压,R0的电阻就是小灯泡的电阻,这用到了等效替代法;
③只闭合S和S2,保持R0的滑片位置不动,将R 的滑片调至最右端,此时滑动变阻器R1的电阻最大,记录电压表的示数U;④电源电压用U表示,将R1的滑片调至最右端时,R1两端的电压为U-U',电路的电流为,此时滑动变阻器的R0接入电路的电阻为,所以小灯泡正常发光时的电阻为。
【分析】(1)向左移动滑动变阻器滑片P时,电路中电流变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,从而确定滑动变阻器接入的接线柱;
(2)根据图甲可知电压表选用小量程,根据图乙确定电压表的分度值读出示数,根据欧姆定律求小灯泡正常发光时的阻值;
(3)根据灯丝的电阻随着温度的升高而增大分析小灯泡的电阻非定值的原因;根据图丙可知灯泡在0.5V电压时的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源电压的最大值,进而分析出改进措施;
(4)没有电流表测量小灯泡的额定功率,利用一个最大电阻已知的滑动变阻器R1来代替电流表;此实验用到了等效替代法,测量出与小灯泡并联的滑动变阻器的电阻就可以得出小灯泡的电阻。
13.(2023九上·浦北月考)实验室购买了一批小灯泡,同学们发现其中有一只小灯泡上标有“”字样,小明想知道其额定功率。老师告诉他灯泡的电阻约,并给他准:备了如下器材:电流表、电压表、滑动变阻器“”、滑动变阻器“”、电源(电压恒为)、开关、导线若干。
(1)按如图甲的电路图连接实物,为了防止小灯泡被烧坏,应选用滑动变阻器 (选填“”或“”)连入电路。
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关后,小明发现电压表指针偏转角度很小,原因是小明选择的电压表量程为 (选填“”或“”)。
(3)更换电压表量程后,移动滑动变阻器的滑片,使灯泡两端电压逐渐增大到,并读出对应的电流值,绘制出了如图乙所示的曲线。由图乙可知小灯泡的额定功率为 W,通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比,其原因是
(4)完成上述实验后,小明继续利用阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,测量标有“”字样的小灯泡的额定功率。实验步骤如下(请将下列填空补充完整):
①闭合开关,将开关置于位置2,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为;
②闭合开关, ,读出电压表的示数为;
③求得小灯泡额定功率为 W。
【答案】(1)R2
(2)右;0~15V
(3)0.625;灯泡的电阻受到温度的影响
(4)将开关S2置于位置1,保持滑片的位置不动;0.075
【知识点】电压的测量及电压表的使用;滑动变阻器的原理及其使用;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由图甲可知,灯泡和滑动变阻器串联,根据串联电路电流规律可知,滑动变阻器阻值应比灯泡阻值大,所分得的电压才会比灯泡多,才不会使灯泡超过额定电压,从而损坏,故应选用最大阻值大于灯泡最大阻值的滑动变阻器,即R2;
(2)闭合开关前,滑动变阻器应调到阻值最大处,故应移到最右端;指针偏转角度很小,说明量程选错了,应该是小量程就够用,但选成了大量程,即选成了“0~15V”;
(3)在额定电压下正常工作时,对应的电功率是额定功率,故由图乙可知,灯泡两端电压在2.5V时,对应的电流为0.25A,则额定功率为PL=ULIL=0.625W;由于灯丝电阻会随温度的升高而变大,故通过其的电流并不和灯泡两端的电压成正比;
(4)电路为串联电路,开关S2置于2时,电压表测灯泡两端电压;开关S2置于1时,电压表测灯泡和定值电阻两端的总电压;故先测小灯泡两端电压为1.5V后,只需更改开关闸刀,测出灯泡和定值电阻两段的总电压为2V,即可求出定值电阻两端的电压为UR=U1-UL'=0.5V,再根据欧姆定律公式即可求出电路中此时的电流为,故小灯泡额定功率为PL'=UL'I=0.075W
故答案为:
(1)R2
(2)右; 0~15V
(3)0.625; 灯泡的电阻受到温度的影响
(4) 将开关S2置于位置1,保持滑片的位置不动;0.075
【分析】(1)串联电路大阻分大压,由题意可知滑动变阻器需要分得电压更多,故需要阻值更大的滑动变阻器才可使得灯泡不被损坏;
(2)滑动变阻器在接通电路前应放在阻值最大处,从而保护电路;指针有偏转但角度小,就是错接大量程导致的;
(3)根据曲线找出额定电压下的额定电流,然后根据P=UI计算额定功率;灯泡的电阻是非纯电阻电路,故其阻值并不是一直不变的,会受到温度的影响;
(4)运用串联电路的电压规律,求出定值电阻两段电压,从而得到串联电路中的电流大小,再根据P=UI计算额定功率即可。
四、计算题
14.(2023九上·孝南期中)如图甲所示,闭合开关S后,电流表A的示数如图乙所示1和V2的指针所指位置完全相同,如图丙所示。求解下列问题:
(1)通过灯泡L2的电流I2是多少?
(2)电源电压U是多少?
(3)灯泡L1两端的电压U1和灯泡L2的电阻R2分别是多少?
【答案】(1)解: 由电路图可知:电灯L1、L2串联,电流表测量电路中电流,
电流表A的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;
因为串联电路中各处电流相等,所以通过灯泡L2的电流是0.5A;
答:通过灯泡L2的电流是0.5A;
(2)解: 由电路图可知:电灯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;
而两个电压表指针所在位置完全相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为7.5V,即电源电压U=7.5V;
答:电源电压是7.5V;
(3)解: 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,
由串联电路的电压特点可知:L1两端的电压U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V;
根据欧姆定律知,灯泡L2的电阻
.
答:灯泡L2电压和L2的电阻分别是6V、7Ω。
【知识点】电流表的连接;串联电路的电流规律;电压表的连接;串联电路的电压规律;电阻的串联
【解析】【分析】(1)该题要先判断电路类别,由电路图可知,电灯L1、L2串联,电流表测量电路中电流,电流表A的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;因为串联电路中各处电流相等,所以通过灯泡L2的电流是0.5A。
(2)由电路图可知,电压表V2并联L2两端,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。电灯L1、L2串联,在电源电压U=U1+U2,电压表V1的示数应大于V2的示数,再根据题意可知,两个电压表指针所在位置完全相同,V1测量的是电源电压,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为7.5V,即电源电压U=7.5V。
(3)灯泡L1两端的电压U1=U-U2,由第一、二问可知,U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V。找到灯L2两端电压为1.5V,电流为0.5A,根据公式可以计算出灯泡L2的电阻R2。
1 / 1人教版九年级物理同步训练培优卷:16.1 电压
一、选择题
1.(2023九上·珠海月考)下列说法中符合实际的是( )
A.一节新的干电池电压为2V B.家庭节能灯中的电流约为0.1A
C.我国家庭电路的电压是36V D.家用电冰箱中的电流约5A
2.(2023九上·深圳期中)如图所示,是某同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路,所用的电源电压恒为6V,电流表选用0~0.6A量程,滑动变阻器规格为“60Ω,1A”,下表是该同学进行实验时记录的数据。下列说法错误的是( )
实验次数 1 2 3 4
R/Ω 5 10 15 20
I/A 0.40 0.20 0.13 0.10
A.图中a是电压表,b是电流表
B.如果闭合开关后两表都没有示数,故障可能是电流表断路
C.为使所有电阻都能完成实验,定值电阻两端电压的控制范围为1.5~3V
D.分析表中数据,可初步得出结论:电压一定时,电阻与电流成反比
3.(2023九上·广州期中)如图所示,小明做实验中发现:当开关断开、把电压表接在电源两端时,电压表示数为;当开关闭合、把电压表接在电源两端时,电压表示数为。下面操作中,电压表的示数有可能的是( )
A.断开开关、把电压表接在开关两端时,电压表的示数为0
B.开关闭合、把电压表接在灯泡两端时,电压表的示数为
C.断开开关、把电压表接在电阻两端时,电压表的示数为
D.开关闭合、把电压表接在灯泡两端时,电压表的示数为
4.在如图所示的电路中,电源电压恒定,滑片P把变阻器分为Rap= 5Ω,Rbp =10Ω两部分,要求当电键K闭合时,c、d间的电压不得低于电键断开时c、d间电压的90% ,则电阻R×的允许值范围是( ).
A.R×≤10Ω B.R×≤30Ω C.R×≥10Ω D.R×≥30Ω
5.(2024九上·武昌月考)如图1所示,电压表已与被测电阻并联,小明将该部分电路与电源、开关连接,三电阻串联,改变电压表位置(量程不变),测得R1、R2、R3两端电压表示数分别如图2甲、乙、丙所示,下列说法正确的是 ( )
A.R1电阻的左端应接电源的正极,R3电阻的右端应接电源的负极
B.根据串并联电路的电压规律可知,电源电压为5.5V
C.图1中只将B导线改接到R1电阻的左端,能测出R1两端的电压
D.R1、R2电阻之比为4:25
6.(2023九上·武汉期中)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,小灯泡L1、L2和L3的规格相同,下列说法正确的是( )
A.当S1、S2均断开时,电流表A1的示数大于电流表A2的示数,电压表示数为3V
B.当S1、S2均断开时,若灯L3的灯丝烧断了,则电压表示数变为3V
C.先断开S1、S2,再闭合S2,电压表V的示数将变大,电流表A1的示数将变大
D.保持S2闭合,开关S1由断开到闭合时,电路中有两个电表的示数发生改变
7.(2023九上·香洲期中)如图所示的实物电路由电源、开关S、两个小灯泡L1、L2和甲、乙、丙三个电表(电流表或电压表)组成。闭合开关S后,两个小灯泡L1、L2均能发光。下列关于甲、乙、丙三个电表的判断,正确的是( )
A.甲是电压表,乙、丙是电流表 B.乙是电压表,甲、丙是电流表
C.甲是电流表,乙、丙是电压表 D.丙是电流表,甲、乙是电压表
8.(2023九上·深圳期中)如图所示电路中,L1、L2是两个相同的灯泡,①②③可能为电流表或者电压表,当开关S闭合,下列分析正确的是( )
A.若L1、L2同时发光,②③不能是同种电表
B.若②③是电流表,L1、L2正常发光,②③两表的示数相同
C.若①②都是电流表,L2一定不发光
D.若①③是电压表,L2可能会发光
9.(2019九上·惠阳期末)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡L1、L2都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为3:5,则L1、L2的额定功率之比是( )
A.2:3 B.3:2 C.5:3 D.3:5
二、填空题
10.(2024九下·南川月考)如图所示,灯泡L1标有“6V 6W”、L2标有“3V 3W”字样(灯丝电阻不随温度变化),甲、乙为电压表或电流表。闭合开关,其中一只灯泡正常发光,另一只发光较暗,且电路各元件均安全,则乙电表为 表(选填“电压”或“电流”),电路的总功率为 W。
11.(2024九上·普宁期末)某兴趣小组在阅读了半导体材料的相关信息后,为了探究某半导体材料的电阻与温度的关系,设计了如图甲所示的电路,其中为定值电阻,其阻值为;R2为半导体材料制成的电阻,其阻值随温度变化的关系图像如图乙所示;电源电压恒为。
(1)当的温度为时,电压表的示数为 ;
(2)当的温度从调至的过程中,电压表的示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”),电路总功率的变化范围是 W。
三、实验探究题
12.(2024九下·南宁开学考)小桂利用如图甲所示的电路“测量小灯泡电阻”,其电源为3节干电池串联提供,小灯泡L的规格是“?V,0.25A”,滑动变阻器铭牌为“30Ω,2A”。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整 (要求:向左移动滑动变阻器滑片P时,电路中电流变大,且导线不能交叉)。
(2)闭合开关S,灯泡发光微弱,缓慢移动滑片P,当电流表示数为0.25A时,电压表示数如图乙所示为 V,由此可求得该小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
(3)多次改变小灯泡两端的电压,测出其对应的电流后,小桂描绘了如图丙所示的I﹣U图像,分析图像可知小灯泡的电阻非定值,这是因为灯丝的电阻受 的影响;为了测量小灯泡在0.5V的电压下的电阻,在不增加器材的情况下,你认为他可以采取的措施是 。
(4)完成上述实验后,小桂找来一个最大阻值未知的滑动变阻器R0,设计了如图丁的电路,设想不用电流表也能测量出上述小灯泡L正常发光时的电阻。已知电源电压为U,滑动变阻器R1的最大阻值为R,请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式:
①只闭合S和S1,调节R1的滑片,使小灯泡L正常发光;
②只闭合S和S2,保持R1的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数与第①步时 (选填“相同”或“不同”);
③只闭合S和S2,保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最右端,记录电压表的示数U';
④小灯泡正常发光时的电阻RL= 。(用符号U、R、U'表示)
13.(2023九上·浦北月考)实验室购买了一批小灯泡,同学们发现其中有一只小灯泡上标有“”字样,小明想知道其额定功率。老师告诉他灯泡的电阻约,并给他准:备了如下器材:电流表、电压表、滑动变阻器“”、滑动变阻器“”、电源(电压恒为)、开关、导线若干。
(1)按如图甲的电路图连接实物,为了防止小灯泡被烧坏,应选用滑动变阻器 (选填“”或“”)连入电路。
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关后,小明发现电压表指针偏转角度很小,原因是小明选择的电压表量程为 (选填“”或“”)。
(3)更换电压表量程后,移动滑动变阻器的滑片,使灯泡两端电压逐渐增大到,并读出对应的电流值,绘制出了如图乙所示的曲线。由图乙可知小灯泡的额定功率为 W,通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比,其原因是
(4)完成上述实验后,小明继续利用阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,测量标有“”字样的小灯泡的额定功率。实验步骤如下(请将下列填空补充完整):
①闭合开关,将开关置于位置2,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为;
②闭合开关, ,读出电压表的示数为;
③求得小灯泡额定功率为 W。
四、计算题
14.(2023九上·孝南期中)如图甲所示,闭合开关S后,电流表A的示数如图乙所示1和V2的指针所指位置完全相同,如图丙所示。求解下列问题:
(1)通过灯泡L2的电流I2是多少?
(2)电源电压U是多少?
(3)灯泡L1两端的电压U1和灯泡L2的电阻R2分别是多少?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算
2.【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:A、在探究电流与电阻的关系的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,所以图中a是电压表,b是电流表,故A正确;
B、闭合开关后,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表无示数,说明电压表未与电源接通,即电路故障可能是电流表断路或滑动变阻器断路,故B正确;
C、由题意可知,电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,即电路中最大电流为0.6A,当电路中电流最大,定值电阻阻值最小时,定值电阻两端电压最大,故定值电阻两端最大电压为:UV大=I大R定小=0.6A×5Ω=3V;
研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV',根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:U滑=U总-UV'=6V-UV',
根据分压原理有:,即------①,
因电压表示数UV'为定值,由①式知,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得:
解得电压表的示数:UV'=1.5V,即为完成实验,电压表的最小电压为1.5V;
故为顺利完成4次实验,定值电阻两端的电压需要控制在1.5~3V范围内,故C正确;
D、由表中数据,电流与电阻之积为:
U=IR=0.40A×5Ω=……=0.10A×20Ω=2V,为一定值,
故可得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比,故D错误。
故选:D。
【分析】 (1)在探究电流与电阻的关系的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端;
(2)电流表无示数,说明电路可能断路,电压表无示数,说明电压表未与电源接通,据此分析;
(3)根据允许的最大电流和最小电阻确定控制电压表的最大电压;当将定值电阻换上较大的电阻时,如果控制电压表示数较小,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器就要分去更多的电压,由分压原理,滑动变阻器连入电路中的阻值将要求更大,而题中滑动变阻器的最大电阻为20Ω,根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压,根据分压原理表达式讨论,当用最大电阻30Ω电阻进行实验时,滑动变阻器连入电路中的电阻应最大,由此得出控制电压表的最小电压;
(4)由表中数据,根据电流与电阻之积为一定值分析得出结论。
3.【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用
4.【答案】D
【知识点】电压表的连接;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电键断开时c、d间电压,根据串联分压特得:
电键K闭合时,c、d间的电压不得低于电键断开时c、d间电压的90%,
电键K闭合时,c、d间的电压不得低于0.6U,电键K闭合时,Rb与R并联,设并联电阻值为Rbpx
因并联时c、d间的电压
所以
即:Rbpx>7.5,
又因并联电阻值Rbpx≥7.5,20Rx≥150+15Rx,所以Rx≥30Ω
【分析】根据串联分压求用电器电压,结合串联电路电压公式连列式子,求出电阻的取值范围。
5.【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电压表的连接;串联电路的电压规律;探究串、并联电路中的电压规律实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.R1左端连接电源的正极,R3右端连接电源的负极。会造成电压表指针反向偏转。故A错误。
B.R1R2R3串联,电源电压等于各电阻两端电压的和.U=U1+U2+U3=2v+2.5v+1v=5.5v.故B正确.
C.只将B导线改接到R1电阻的左端,电压表的正负接线柱接反.故C错误.
D..故D错误.
【分析】串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压的和.串联电路中,电压之比等于电阻之比.使用电压表时,电流应从电压表的"+"接线柱流入"-"接线柱流出.
6.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;电路故障的判断;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.B.当S1、S2均断开时,灯泡L1、L3串联接入电路中,电流表A1和电流表A2测量的是电流中的电流,电压表测量的是灯泡L1两端的电压,根据串联电路的电流关系可知,通过两个电流表的电流是相同的,根据串联电路的电压关系可知,灯泡L1两端的电压要小于电源电压,所以电压表示数小于
3V;若灯L3的灯丝烧断了,则电压表的正负接线柱与电源之间是断开的,示数变为0V,故AB错误;
C.先断开S1、S2,再闭合S2,灯L3被短路,此时电压表测量的是电源电压,根据串联电路的电压
规律可知,电压表示数变大;由于电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即
电流表A1的示数将变大,故C正确;
D.保持S2闭合,开关S1断开时,两个电流表测量通过L1的电流,电压表测量电源的电压;开关S闭合时,该电路为并联电路,电压表仍然测量电源的电压,示数不变,电流表A2测量通过L1的电流,根据并联电路的特点可知,各支路互不影响,所以电流表A2的示数不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流变大,即电流表A1的示数变大,故D错误。
故选项为:C。
【分析】(1)当S1、S2均断开时,首先判定电路的连接方式,然后根据欧姆定律分析各用电器电流的大小,根据电压表的连接方式判定其示数的大小;
(2)先断开S1、S2,再闭合S2,灯L3被短路,据此分析;
(3)根据并联电路的电流、电压的特点分析。
7.【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】闭合开关S后,两个小灯泡L1、L2均能发光,两盏灯可能是串联,也可能是并联,且电流表串联在被测电路中(或电流表在电路中相当于导线),而电压表并联在被测电路两端(或电压表在电路中相当于断路);若L1、L2串联,根据电流的流向可知,此时丙表并联在L1、L2的两端,则丙是电压表;此时乙表串联在电路中,则乙是电流表;为了避免L1被短路,则甲只能是相当于断路的电压表,由此可知,乙是电流表,甲、丙是电压表;若L1、L2并联,根据电流的流向可知,乙表只能是相当于断路的电压表,丙表串联在L1的支路中,则丙是电流表,此时甲表串联在干路中,所以甲是电流表,由此可知,乙是电压表,甲、丙是电流表;故ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】闭合开关S后,两个小灯泡L1、L2均能发光,两盏灯可能是串联,也可能是并联,且电流表串联在被测电路中(或电流表在电路中相当于导线),而电压表并联在被测电路两端(或电压表在电路中相当于断路),据此分情况讨论,最终得出甲、乙、丙三个电表的类型。
8.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电压的测量及电压表的使用
9.【答案】A
【知识点】电流表的连接;电压表的连接;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】解:由电路图可知,开关S闭合后,如果乙为电流表,将会造成电源短路;如果甲为电流表,则L2被短路、不能工作;
所以,甲、乙均为电压表,此时灯L1、L2串联连接,电压表甲测L2两端电压,电压表乙测电源电压;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两灯泡两端的电压之比: = = = ,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡L1、L2都能正常发光,
所以,由P=UI可得,两灯泡的额定功率之比: = = = 。
故答案为:A。
【分析】结合路途,首先判断甲乙两表到底是电压表还是电流表,再结合电功率计算公式P=UI及串联分压原理可得两灯泡的额定功率之比.
10.【答案】电压;4.5
【知识点】电压表的连接;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】根据P=UI可知,正常发光的电流
正常发光的电流为1A。串联电路的电流处处相等,且只有一只灯泡正常发光,另一只发光较暗,故两灯的连接方式为并联。据此可知,甲电表为电流表,测量通过L2的电流,乙电表为电压表,测量、两端的电压,因只有一只灯泡正常发光,故正常发光,甲电表示数为1 A,电源电压为3V;
灯丝电阻不随温度变化, 根据并联电路的电流特点可知干路电流I=I +I2=0.5A+1A=1.5A,电路的总功率为P=UI=3V×1.5A=4.5W。
故答案为:电压;4.5。
【分析】根据P=UI可分别得出两灯的额定电流,结合串联电路的电流处处相等,且只有一只灯泡正常发光,分析得出两灯的连接方式,进而得出甲电表为电流表,测量通过的电流,乙电表为电压表,测量两端的电压,因只有一只灯泡正常发光,根据额定电流确定正常发光的灯泡;灯丝电阻不随温度变化,根据可知两灯的电阻,根据欧姆定律可知通过两灯的电流,根据并联电路的电流特点可知干路电流,根据P=UI得出电路的总功率。
11.【答案】(1)3.5
(2)变小;0.9到2.7
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】(1)根据题意可知,电阻R1和R2串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流,当的温度为25℃时,此时R2的电阻是17.5Ω,则电路中的电流是
电压表的示数就是此时电阻的两端电压,即
(2)[2][3]由(1)[1]可知,当的温度为25℃时,电路中的电流为0.2A,电路总功率
当的温度为75℃时,此时R2的电阻是2.5Ω,则电路中的电流是
电压表的示数就是此时电阻的两端电压,即
电路总功率是
所以,电压表示数由3.5V变为1.5V,即变小,电路总功率的变化范围是0.9W到2.7W。
【分析】根据题意可知,电阻R1和R2串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流。
12.【答案】(1)
(2)2.5;10
(3)温度;取下一节或两节干电池
(4)相同;
【知识点】电压的测量及电压表的使用;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)向左移动滑动变阻器滑片P时,电路中电流变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示;
(2)由图甲可知电压表选用小量程,由图乙可知电压表的分度值分度值为0.1V,示数为2.5V,由欧姆定律可知,小灯泡正常发光时的阻值为;
(3)因为灯丝的电阻随着温度的升高而增大,所以小灯泡的电阻不是一个定值;由图丙可知,灯泡在0.5V电压时的电流为0.1A,由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,此时电源电压的最大值为UM=UL+U滑大=UL+IR滑大=0.5V+0.1A x 30Ω=3.5V,即为了测量小灯泡在0.5V的电压下的电阻,电源电压在0.5V ~3.5V之间就可以,因此在不增加器材的情况下,可以取下一节或两节干电池;
(4)①只闭合S和S1,调节R1的滑片,使电压表的示数为2.5V,此时小灯泡两端的电压为额定电压,小灯泡正常发光;②只闭合S和S2,保持R 的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数与第①步时相同,此时R两端的电压就是小灯泡两端的电压,R0的电阻就是小灯泡的电阻,这用到了等效替代法;
③只闭合S和S2,保持R0的滑片位置不动,将R 的滑片调至最右端,此时滑动变阻器R1的电阻最大,记录电压表的示数U;④电源电压用U表示,将R1的滑片调至最右端时,R1两端的电压为U-U',电路的电流为,此时滑动变阻器的R0接入电路的电阻为,所以小灯泡正常发光时的电阻为。
【分析】(1)向左移动滑动变阻器滑片P时,电路中电流变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,从而确定滑动变阻器接入的接线柱;
(2)根据图甲可知电压表选用小量程,根据图乙确定电压表的分度值读出示数,根据欧姆定律求小灯泡正常发光时的阻值;
(3)根据灯丝的电阻随着温度的升高而增大分析小灯泡的电阻非定值的原因;根据图丙可知灯泡在0.5V电压时的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源电压的最大值,进而分析出改进措施;
(4)没有电流表测量小灯泡的额定功率,利用一个最大电阻已知的滑动变阻器R1来代替电流表;此实验用到了等效替代法,测量出与小灯泡并联的滑动变阻器的电阻就可以得出小灯泡的电阻。
13.【答案】(1)R2
(2)右;0~15V
(3)0.625;灯泡的电阻受到温度的影响
(4)将开关S2置于位置1,保持滑片的位置不动;0.075
【知识点】电压的测量及电压表的使用;滑动变阻器的原理及其使用;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由图甲可知,灯泡和滑动变阻器串联,根据串联电路电流规律可知,滑动变阻器阻值应比灯泡阻值大,所分得的电压才会比灯泡多,才不会使灯泡超过额定电压,从而损坏,故应选用最大阻值大于灯泡最大阻值的滑动变阻器,即R2;
(2)闭合开关前,滑动变阻器应调到阻值最大处,故应移到最右端;指针偏转角度很小,说明量程选错了,应该是小量程就够用,但选成了大量程,即选成了“0~15V”;
(3)在额定电压下正常工作时,对应的电功率是额定功率,故由图乙可知,灯泡两端电压在2.5V时,对应的电流为0.25A,则额定功率为PL=ULIL=0.625W;由于灯丝电阻会随温度的升高而变大,故通过其的电流并不和灯泡两端的电压成正比;
(4)电路为串联电路,开关S2置于2时,电压表测灯泡两端电压;开关S2置于1时,电压表测灯泡和定值电阻两端的总电压;故先测小灯泡两端电压为1.5V后,只需更改开关闸刀,测出灯泡和定值电阻两段的总电压为2V,即可求出定值电阻两端的电压为UR=U1-UL'=0.5V,再根据欧姆定律公式即可求出电路中此时的电流为,故小灯泡额定功率为PL'=UL'I=0.075W
故答案为:
(1)R2
(2)右; 0~15V
(3)0.625; 灯泡的电阻受到温度的影响
(4) 将开关S2置于位置1,保持滑片的位置不动;0.075
【分析】(1)串联电路大阻分大压,由题意可知滑动变阻器需要分得电压更多,故需要阻值更大的滑动变阻器才可使得灯泡不被损坏;
(2)滑动变阻器在接通电路前应放在阻值最大处,从而保护电路;指针有偏转但角度小,就是错接大量程导致的;
(3)根据曲线找出额定电压下的额定电流,然后根据P=UI计算额定功率;灯泡的电阻是非纯电阻电路,故其阻值并不是一直不变的,会受到温度的影响;
(4)运用串联电路的电压规律,求出定值电阻两段电压,从而得到串联电路中的电流大小,再根据P=UI计算额定功率即可。
14.【答案】(1)解: 由电路图可知:电灯L1、L2串联,电流表测量电路中电流,
电流表A的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;
因为串联电路中各处电流相等,所以通过灯泡L2的电流是0.5A;
答:通过灯泡L2的电流是0.5A;
(2)解: 由电路图可知:电灯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;
而两个电压表指针所在位置完全相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为7.5V,即电源电压U=7.5V;
答:电源电压是7.5V;
(3)解: 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,
由串联电路的电压特点可知:L1两端的电压U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V;
根据欧姆定律知,灯泡L2的电阻
.
答:灯泡L2电压和L2的电阻分别是6V、7Ω。
【知识点】电流表的连接;串联电路的电流规律;电压表的连接;串联电路的电压规律;电阻的串联
【解析】【分析】(1)该题要先判断电路类别,由电路图可知,电灯L1、L2串联,电流表测量电路中电流,电流表A的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;因为串联电路中各处电流相等,所以通过灯泡L2的电流是0.5A。
(2)由电路图可知,电压表V2并联L2两端,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。电灯L1、L2串联,在电源电压U=U1+U2,电压表V1的示数应大于V2的示数,再根据题意可知,两个电压表指针所在位置完全相同,V1测量的是电源电压,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为7.5V,即电源电压U=7.5V。
(3)灯泡L1两端的电压U1=U-U2,由第一、二问可知,U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V。找到灯L2两端电压为1.5V,电流为0.5A,根据公式可以计算出灯泡L2的电阻R2。
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