12.2探究串、并联电路中电压的规律 课时作业（解析版）

课时提升作业
探究串、并联电路中电压的规律
一、选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)
1.如图所示,在探究串联电路的特点时,闭合开关,用电流表分别测出A、B、C三处的电流IA、IB、IC,用电压表分别测出AB、BC、AC两点间的电压UAB、UBC、UAC。下列说法正确的是(　　)
A.IA>IB>IC
B.IAC.UAB=UBC=UAC
D.UAC=UAB+UBC
【解析】选D。本题考查串联电路的规律。在串联电路中,电流处处相等,则IA=IB=IC;总电压等于各部分电路电压之和,故UAC=UAB+UBC,故选D。
2.两个灯泡L1和L2并联在电路中,通过灯泡L1和L2的电流之比I1∶I2=4∶3,则灯泡L1和L2的两端电压之比为(　　)
A.4∶9
B.1∶1
C.3∶2
D.2∶3
【解析】选B。本题考查并联电路中电压规律。并联电路两端的电压相等,两个灯泡L1和L2并联在电路中,灯泡L1和L2的两端电压之比U1∶U2=1∶1,故选B。
3.用电压表分别测量同一电路中的两只小灯泡两端的电压,发现两灯泡两端电压相等,由此可以判断两只灯泡的连接方式(　　)
A.一定是并联
B.一定是串联
C.一定不是并联
D.可能是串联,也可能是并联
【解析】选D。本题考查了串并联电路电压的特点。如果这两个灯泡的规格相同,则它们串联在电路中分得的电压相同;如果两灯泡并联在电路中,则它们两端的电压也相同;由于两灯泡规格未知,由以上分析可知：它们既可能是串联也可能是并联。
【方法归纳】(1)串联电路中若两用电器规格相同,用电器两端电压相等,若用电器规格不同,则电压也不同。
(2)并联电路中无论接入什么样的用电器,其两端电压一定相等。
4.在如图所示的电路中,当开关S闭合后,电压表示数为6
V;当开关S断开时,电压表示数为4
V,则此时灯L1和L2两端的电压分别为(　　)
A.6
V、4
V
B.4
V、6
V
C.2
V、4
V
D.4
V、2
V
【解析】选D。本题考查串并联电路电压规律的应用。当开关闭合时,灯泡L2发生短路,即此时电压表测的是L1两端的电压,同时也是电源电压,此时电压表的示数是6
V,即电源电压是6
V;当开关断开时,两灯泡串联,电压表测的是L1两端的电压,此时电压表示数为4
V,故L1两端的电压是4
V,据串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和可知,此时L2两端的电压应是U2=6
V-4
V=2
V。故选D。
5.在如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表的指针几乎指在零刻度线,电压表指针则有明显偏转。经检查除小灯泡外,其余器材的连接良好,造成这种情况的原因可能是(　　)
A.灯泡L2短路
B.灯泡L2断路
C.灯泡L1断路
D.两个灯泡都断路
【解析】选B。题图所示的电路中两灯泡串联,电压表测灯L2两端电压,由于两灯都不亮并且电流表没有示数,因此电路中灯泡一定发生了断路;而电压表有示数则说明电压表的正接线柱与电源正极之间没有断路,电压表的负接线柱与电源的负极之间是通路,故灯泡L1没有断路,灯泡L2断路。
二、填空题(本大题共3小题,每空2分,共14分)
6.如图甲所示电路,电源电压为6
V,当S闭合时,电压表的读数如图乙所示,则L1两端的电压为　　　V,L2两端的电压为　　　　V。
【解题指南】解答本题应抓住以下关键点：
(1)首先判定电路连接方式,选择相应的知识解决问题,然后确定电压表的测量对象,结合已知条件求解。
(2)电压表的测量对象是灯泡L1,所以其两端电压小于电源电压6
V,因此电压表选的是0～3
V量程。
【解析】本题考查串联电路的电压规律、电压表的读数方法。由图可知电压表测量灯泡L1两端的电压,指针的位置在表盘中央,示数可能是7.5
V,也可能是1.5
V;而电源电压为6
V,故L1的电压不会大于6
V,所以电压表示数为1.5
V,即U1=1.5
V。根据串联电路的电压规律：U=U1+U2,电源电压U=6
V,则灯泡L2两端的电压为U2=U-U1=6
V-1.5
V=4.5
V。
答案：1.5　4.5
7.如图所示电路中,R1和R2的连接方式是　　　　联,通过R1和R2的电流　　　　。若电源电压为3
V,R1和R2的阻值相等,则R1两端的电压是　　　　V。
【解析】本题考查串联电路的电流和电压特点。图中R1和R2逐个顺次连接在一起,是串联,串联电路中各处的电流相等,因而通过R1和R2的电流相等;若电源电压为3
V,R1=R2,根据串联电路电压特点,可得U1=U2且U1+U2=3
V,U1=U2=1.5
V。
答案：串　相等　1.5
8.小星用如图所示的电路来探究串联电路的电压关系。已知电源电压为6
V,当开关S闭合后,发现两灯均不亮。他用电压表分别测a、c和a、b两点间的电压,发现两次电压表示数均为6
V,由此判定灯　　　　(选填“L1”或“L2”)断路,用电压表测b、c两点间的电压,示数为　　　　V。
【解析】本题考查电路故障分析。因为开关闭合两灯均不亮,所以电路中有断路,因为用电压表测量a、b两点间的电压,有示数,所以a、b两点到电源正负极的连接是连通的,灯L2没有断路,故灯L1断路;把电压表接在b、c两点,因L1断路,电路中无电流,故电压表示数为0。
答案：L1　0
三、作图题(6分)
9.将图中的器材连接起来。要求：灯泡L1和L2串联,用电压表V1测L1的电压,用电压表V2测L1和L2串联后的总电压。在图中用铅笔画线表示导线画出连接方法,然后在虚线框内画出它的电路图。
【解析】本题考查电路的连接。连接电路,可以按照先串后并的顺序进行。根据电源特点是由三节蓄电池串联组成的,所以电源电压是6
V,所以V1、V2的量程应选0～15
V。
答案：
【方法归纳】连接有电压表实物图的注意事项
(1)连接顺序：先串后并。
(2)避免导线交叉：可以把电压表放在串联电路的内部空间。
(3)选择合适量程。
四、实验探究题(10分)
10.物理课上,小明探究了串联电路中电压的规律,他还想知道并联电路中的电压有什么规律,于是在课后请你和他合作进行以下探究：
(1)提出问题：并联电路中,各灯泡两端的电压有什么关系
(2)你的猜想是：　　　　　　　　　　　　;理由是：
　
。
(3)设计实验：如图为两个灯泡并联的电路图,用电压表分别测量两个灯泡L1、L2以及电源两端的电压。所需的实验器材有：　
。
(4)进行实验：按照电路图连接电路,进行实验测量,记录实验数据。
(5)分析论证：(只要求粗略地写出分析和论证的思路,即怎样得出结论的)
　
。
(6)实验结论：两个灯泡L1、L2的电压和电源电压相等。
(7)实验评估：上述实验中,小明只进行了一次测量,得出的结论偶然性很大。为了使实验结论具有普遍性,你将建议小明怎样做 　
。
(8)实验问答：如果电源电压为3
V,那么根据探究的结论,灯泡L1的电压为
　　　V,灯泡L2的电压为　　　V。结合实验结论分析：测量电压时,电压表为什么要与被测电路并联
　。
【解析】本题考查了探究并联电路电压规律的实验。探究实验的步骤：提出问题是针对实验提出要研究的问题;猜想是根据生活经验和物理理论提出合理的猜想;设计实验是根据实验问题设计合理的实验;进行实验是根据设计的实验进行实验,收集实验数据和实验现象;根据实验数据和实验现象分析论证,总结实验结论;针对实验中的问题和收获,小组之间进行交流评估。小明只进行了一次测量,得出的结论偶然性很大。为了使实验结论具有普遍性,采用不同规格的灯泡或改变电源电压,重做上述实验;因为并联电路各支路两端的电压相等,所以电压表要与被测电路并联才能反映出被测用电器两端电压。
答案：(2)并联电路中各灯泡两端的电压相等　各个灯泡并联在相同的两点间
(3)电源、开关、导线、灯泡、电压表
(5)用电压表分别测量出灯泡两端的电压U1和U2,并进行比较,若两者相等,即可得出猜想是正确的
(7)改变电源电压或灯泡的规格,重做上述实验
(8)3　3　因为并联电路各支路两端电压相等
【培优训练】
如图所示的电路,灯L1、L2均发光,关于电压表V1、V2、V3的示数,下列各组数据中正确的是(　　)
A.9
V、6
V、3
V
B.9
V、3
V、6
V
C.9
V、9
V、9
V
D.6
V、9
V、3
V
【解析】选D。本题考查电路分析及串联电路的电压规律。L1和L2组成串联电路,电压表V1跟L2并联,测L2两端的电压,V3跟L1并联,测L1两端的电压,V2测电源电压。根据串联电路中电压的特点：串联电路中总电压等于各分电压之和,则L1跟L2两端的电压之和等于电源电压。故选D。