14.5 测量电压（串、并联电路中电压有什么关系）
我们以为用完的干电池电力已经耗尽,其实电池里还有不少电能,只不过电压会变低,大约为0.8 V~1.2 V,所以没办法使用。然而设计师设计的LED只需2 V的电压,只要将两节旧电池串联即可启动LED灯,用来提供某些角落的公共照明。这些聪明的设计师拿废旧电池来做环保灯,为废旧电池找到了发挥余热的家。
(1)我们生活中常见的电视遥控器一般使用两节新的7号干电池 (选填“串联”或“并联”)起来作为电源,说明电视遥控器的正常工作电压大约为 V;当遥控器的电池电压降到0.8 V左右时,通过发光二极管的电流就会变 ,导致二极管无法正常工作。
(2)串联的废旧电池越多,电源电压就越 ;并联的废旧电池越多,干路中电流就越 ;如果把电压为0.8 V的5个废旧电池串联起来,可以使 个串联的相同的LED灯发光。
【基础堂清】
1.如图所示的电路中,若闭合开关S,电压表的示数为6 V,电流表 A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.3 A,则灯L2两端的电压为 V,通过灯L1的电流 A。
2. 如图所示,某种节日小彩灯是由多个小灯泡串联而成的,若每个小彩灯上标注的正常工作电压是11 V,则应将 个小彩灯 (选填“串”或“并”)联接在家庭电路两端。
3. 如图所示电路,L1和L3规格完全相同,闭合开关后,电压表V2、V3的示数分别为6 V、2 V,则电源电压为 V,灯L2两端的电压为 V。
4.通过灯L和电阻R的电流与其两端的电压的关系如图所示,将L和R串联后接入电路,当通过的电流为0.15 A时,L和R两端的总电压是 V;将L、R并联后接入电路,当通过R的电流为0.15 A时,通过灯L的电流为 A,L与R两端的电压为 V。
5.如图所示,在探究“串联电路电压的关系”时,闭合开关S后,电压表V1的示数是2.5 V,V2的示数是3.8 V,则电压表V3的示数是 （ ）
A.1.3 V B.2.5 V
C.3.8 V D.6.3 V
6.将两个小灯泡连接在同一电路中,用电压表测得它们两端的电压相等。下列说法正确的是 （ ）
A.两个小灯泡一定是串联
B.两个小灯泡一定是并联
C.两个小灯泡的阻值可能相等
D.通过两个小灯泡的电流一定相等
【素养日清】
7.如图所示,闭合开关后,电压表V1的示数是3.8 V,电压表V2的示数是2.2 V,则灯L1和L2两端的电压分别是 （ ）
A.3.8 V 2.2 V B.2.2 V 3.8 V
C.1.6 V 2.2 V D.2.2 V 1.6 V
8.如图所示的电路中,开关S闭合时,若电源电压为8 V,电压表的示数为3 V,则灯L1两端的电压是 ,灯L2两端的电压 ,若开关断开,则电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
如图所示,两位同学分别设计了用一个单刀双掷开关、一只电压表,在不改变电路连接的前提下,能测出灯L1和L2两端电压的电路图,他们设计的电路图中
图是正确的, 图是错误的。
10.请你根据电路图连接实物图,电源电压为4.5 V,通过L1的电流是0.5 A,通过L2的电流是1 A。
11. 在“探究串联电路电压的特点”活动中:
(1)如图所示,连接电路时,至少需要 根导线;实验中应选择规格 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 (写出一种即可)。
(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压 ,理由是 。
(4)小芳分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小芳的做法进行评价: ,改进方法是 。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
12.如图1所示的电路中,电源电压保持3 V不变,闭合开关S后,电流表 A2的示数是0.7 A,电流表 A的示数如图2。则:
(1)电流表 A的示数为多少
(2)电流表 A1的示数为多少
(3)R1两端的电压为多少
【参考答案】
情境创生
(1)串联 3 小
(2)大 大 2
基础堂清
1.6 0.2
2.20 串
3.8 4
4.4 0.3 3
解析:(1)已知I=0.15 A时,灯L两端的电压为UL=1 V,电阻R两端的电压UR=3 V,由于灯泡L和电阻R串联,则总电压U=UL+UR=1 V+3 V=4 V;
(2)当通过R的电流为0.15 A时,R两端的电压为3 V,由于R与L并联,则L两端的电压也为3 V,由图像可知当L两端的电压为3 V时,通过L的电流为0.3 A。
5.D 6.C
素养日清
7.C 解析:闭合开关后,电路为串联电路,电压表V1测电源电压,示数为3.8 V,电压表V2测灯L2两端的电压,示数为2.2 V;根据串联电路的电压规律可知,灯L1两端的电压为3.8 V-2.2 V=1.6 V,故C正确。
8.3 V 5 V 变大
9.甲 乙
10.如图所示:
11.(1)6 不同
(2)L2断路
(3)不能 电压表正负接线柱接反了
(4)一次实验具有偶然性 更换规格不同的灯泡进行多次实验
12.解:(1)根据电路图可知,两个电阻并联,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量通过电阻R1的电流,电流表A2测量通过电阻R2的电流;电流表A选用的是大量程,分度值为0.1 A,示数为1 A。
(2)电流表A2的示数为0.7 A,通过电阻R2的电流为0.7 A,根据并联电路的电流规律可知,通过电阻R1的电流I1=I-I2=1 A-0.7 A=0.3 A
(3)电源电压保持3 V不变,电阻R1两端的电压等于电源电压,为3 V。14.5 测量电压（电压 怎样使用电压表）
公元1786年,意大利物理学家、医生伽伐尼在实验室解剖青蛙,把剥了皮的蛙腿,用刀尖碰蛙腿上外露的神经时,蛙腿剧烈地痉挛,同时出现电火花。公元1799年,意大利物理学亚历山德罗·朱塞佩·安东尼奥·安纳塔西欧·伏打在过了四十五岁生日后,受伽伐尼的影响,决定沿着“动物电”的路子研究下去。伏打把一个金属锌环放在一个铜环上,再用一块浸透盐水的纸或呢绒环压上,再放上锌环、铜环,如此重复下去,10个、20个、30个叠成了一个柱状,便产生了明显的电流。这就是后人所称的伏打电堆或伏打电池。
(1)大多数电池都是利用伏打电池的基本原理,放电时的能量转化过程为 (选填“化学能转化为电能”或“电能转化为化学能”)。
(2)某探究小组自制了一个伏打电池,但不知道电池正负极,同学们设计了如图所示的电路进行判断。方案一:将电流表 联接入电路中,闭合开关后,若电流表的指针 (选填“正”或“反”)向偏转,则说明与电流表的正接线柱连接的是伏打电池的 极。方案二:将电压表 联在伏打电池两端,按方案一的步骤判断。
【基础堂清】
1. 在研究电压的作用时,我们可以引入“水路”同“电路”进行类比。如图所示,将抽水机比作电源,将阀门比作 ,将涡轮比作 ,将水管比作 ,还将水压比作 ,水流比作 。
2.图中是 (选填“电流”或“电压”)表的示数,该读数为 。
3. 如图所示,酸甜多汁的水果提供的电力足以点亮一排发光二极管,在此电路中水果扮演的角色是 ;它为发光二极管提供了 ,使自由电荷在电路中定向运动起来。
4.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知:锌片是盐水电池的 (选填“正”或“负”)极,电池的电压为 V。
5.关于电压的作用,下列说法正确的是 （ ）
A.电压使电荷定向移动形成电流
B.电压使导体中产生大量自由电荷形成电流
C.电压使自由电荷定向移动形成电流
D.电压只能使自由电子定向移动形成电流
6.如图所示,电源电压是3 V且保持不变,S闭合后电压表示数为1 V,则灯L2两端的电压为
V; 若断开开关,电压表示数将 (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
【素养日清】
7.电源适配器(俗称充电器)上印有如图所示数据,则该电源适配的手机充电的电压约为 （ ）
A.100 V B.220 V
C.240 V D.5 V
8.在某次电学实验中,小科按如图甲所示的电路连接仪器,闭合开关S后,电压表V1和V2的示数如图乙所示,下列对该电路的可能情况分析不正确的是 （ ）
A.两表量程不同,L1和L2串联
B.两表量程不同,L1短路
C.两表量程相同,L1断路
D.两表量程相同,L2短路
9.如图所示,甲、乙、丙分别可能是灯泡L2、电流表或电压表,关于它们的连接情况,下列说法正确的是 （ ）
A.若甲是灯泡L2,乙是电流表,丙是电压表,灯泡L1和L2并联
B.若甲是电流表,乙是灯泡L2,丙是电压表,灯泡L1和L2并联
C.若甲是电压表,乙是灯泡L2,丙是电流表,灯泡L1和L2串联
D.若甲是灯泡L2,乙是电压表,丙是电流表,灯泡L1和L2串联
10.如图甲所示,将两个规格相同的小灯泡接入电路,用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压,示数如图乙所示。下列说法正确的是 （ ）
A.A端导线应与电源的正极相连
B.D端导线应与电源的负极相连
C.AD两接线柱间电压应为3 V
D.若AB间的小灯泡取下来,电压表示数为零
11. 如图所示的四个电路图中,电流表和电压表的接法都正确的是 （ ）
A B
C D
12请用笔画线代替导线连接如图所示电路,要求连线不能交叉,灯L1、L2串联连接,电压表测量灯L2两端电压。
【参考答案】
情境创生
(1)化学能转化为电能
(2)串 正 正 并
基础堂清
1.开关 电灯 导线 电压 电流
2.电压 9 V
3.电源 电压
4.负 0.6
5.C
6.1 变大
素养日清
7.D 8.B
9.A 解析:若甲是灯泡L2,乙是电流表,丙是电压表,则灯泡L1和L2并联,故A正确;若甲是电流表,乙是灯泡L2,丙是电压表,将形成电源短路,故B错误;若甲是电压表,乙是灯泡L2,丙是电流表,灯泡L1被短路,故C错误;若甲是灯泡L2,乙是电压表,丙是电流表,灯泡L1被短路,故D错误。
10.C 11.C
12.如图所示:
