苏教版九年级物理教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：34【提高】串、并联电路中电压的规律（含答案）

串、并联电路中电压的规律（提高）

【学习目标】
1.会正确使用电压表接入串、并联电路，并能画出相应的电路图；
2.会分析实验数据，归纳总结串、并联电路各自电压的规律；
3.会利用串、并联电路的电压规律解决简单问题。
【典型例题】
类型一、串、并联电路电压规律的应用
1.（2019?贺州中考）如图所示的电路图，开关S接到a时，电压表示数为9V，开关S接到b时，电压表示数为4V，下列说法不正确的是（　　）
A．电源电压为9V B．灯L1两端的电压为4V
C．灯L2两端的电压为4V D．灯L1和灯L2的总电压为9V
【思路点拨】当开关S接到a时，两灯泡串联，电压表测电源的电压；当开关接到b时，两灯泡仍然串联，电压表测L2两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯L1两端的电压。
【答案】B
【解析】当开关S接到a时，两灯泡串联，电压表测电源的电压，即电源的电压U=9V，故A、D正确；当开关接到b时，两电阻仍然串联，电压表测L2两端的电压，即灯L2两端的电压U2=4V，故C正确；∵串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和，∴灯L1两端的电压U1=U-U2=9V-4V=5V，故B错误。【总结升华】本题考查了串联电路的电压特点和电压表的正确使用，关键是开关与不同的触点连接时电压表所测对象的判断。
举一反三：【变式】在下图所示的电路中，电源电压为9V。开关闭合后，电压表V1示数为6V，V2示数为5V，灯L1两端的电压为________V，L2两端的电压为________V，灯L3两端的电压为________V。
【答案】4；2；3
2. 如图所示，三个灯泡是相同的，当开关闭合时，电流表A1、A2、A3的示数之比为 ，三个灯泡两端的电压之比为 。
【思路点拨】看清三个小灯泡的串、并联关系，明白三个电表所测的电路，搞清并联电路电压、电流规律是解题的关键。
【答案】3：2：1；1：1：1
【解析】三个灯泡两端的电压相同，所以电压比为1：1：1；因为三个灯泡规格相同所以通过每一个灯泡的电流相等设为I，A3测的是通过一个个灯泡的电流，示数为I；A2测的是通过两个小灯泡的电流，示数为2I；A1测的是通过三个小灯泡的电流，示数为3I，所以电流表示数为3：2：1。
【总结升华】此题考查了并联电路的电流规律和电压规律，首先分析电路图，结合并联电路电流、电压规律解题。
类型二、综合应用
3. 如图所示为某同学在实验室用电压表测电压时所设计的一个电路图，下列有关此电路的说法中不正确的是（　　）
A．电压表不可能同时测得L1、L2两端的电压
B．S1和S2不能同时闭合，否则电路将短路
C．若S1和S2都断开，电压表示数为零
D．若在测得L1两端电压后，只需断开S1、闭合S2，就能直接测出L2两端的电压
【答案】D
【解析】因为L1、L2是串联在电路中，则电压表不可能同时与L1、L2并联；故A选项正确，不符合题意；由图可知：S1和S2同时闭合时会直接连通了电源的两极，电流将不再经过灯泡，发生短路，故B选项正确，不符合题意；若S1和S2都断开，电压表不能连入电路，故电压表不能测量，电压表示数就为零，故C选项正确；不符合题意；在测得L1两端电压时，电流是从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出.则断开S1、闭合S2时，电流就会从电压表的负接线柱流入，正接线柱流出；使电压表的正负接线柱接反了，不能使用；故D选项错误，符合题意。
【总结升华】根据电压表的正确使用方法进行分析，即电压表与被测用电器并联，且电流必须从正接线柱流入，负接线柱流出．电路有三种状态：通路、断路（也叫开路）和短路；所谓电源短路，就是用导线不经过用电器直接将电源两极相连。
举一反三：【变式】（2019?奉贤区一模）如图所示，电路正常工作。当电键S由闭合到断开时，电压表V的示数将（　　）A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
【答案】A
4. 小明在实验室连接如图所示电路，闭合开关后，三盏灯都不亮，检查电路各接线柱连接完好，电路正常。估计可能是哪一盏灯出现故障。请你用一根导线或一个电压表帮助他找出故障。判断是什么故障（灯断路或短路）并说明判断方法。
【答案】方法一、利用一根导线：把导线并联到灯L1两端时，若L2、L3灯亮，则灯L1断路；若L2、L3灯不亮，则L1是完好的；再把导线并到L2两端、L3两端，依此法类推，直到找到断路的灯泡为止。方法二、利用电压表：把电压表并到灯L1两端时，若电压表有示数，则灯L1断路L2、L3是完好的；若电压表无示数，则灯L1是完好的；再把电压表并到L2两端、L3两端，依此法类推，直到找到断路的灯泡为止。
【解析】闭合开关后，三盏灯都不亮，说明三盏灯不可能是短路（若有一只小灯泡短路，其它灯泡应发光），只能是断路；用导线和电压表检查电路故障，根据灯泡是否发光，电压表是否有示数判断，如下图所示。
【总结升华】本题考查了学生利用导线、电压表判断电路故障的分析能力，电路故障分短路和断路两种情况，平时做实验时试一试，多总结、提高分析能力。
举一反三：【变式】如图所示电路中，闭合开关S，两盏灯L1和L2都发光，电压表的示数为5V，电压表指针的偏转角度和电压表恰好相同，则灯L1两端的电压为 V，突然间两盏灯都不发光了，两个电压表中一个示数没有发生变化，而另外一个示数变为零，据此判断是哪盏灯发生了故障，是什么故障？
【答案】4V；L1发生了断路
类型三、实验探究
5.（2019?漳州模拟）如图所示，小阳在“探究串联电路的电压规律”实验时，闭合开关S，用电压表分别测出AB、BC、AC两端 的电压分别为UAB=2.5V，UBC=1.5V，UAC=4V，在表格中记录数据后，接下来的实验步骤是（　　）
A．整理器材，结束实验
B．分析数据，得出结论
C．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值
D．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
【思路点拨】无论做什么实验，实验结论一定要具有普遍性，因此在研究串联电路中的电压关系时，为了使结论具有普遍性需采用相同灯泡和不同灯泡进行多次实验。
【答案】D
【解析】用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=2.5V，UBC=1.5V，UAC=4V，说明两个小灯泡不是同一个规格的，但一组数据具有很大的偶然性，因此为了得到普遍规律，接下来的操作是换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值，然后分析数据，这样的结论才具有科学性，故选D。
【总结升华】探究串联、并联电路的电流、电压的特点时要选择相同规格的灯泡，不同规格的灯泡，不同的用电器进行实验，才能使实验结论更准确。
举一反三：【变式】如图所示是某实验中的三个电路图，请仔细观察后回答。 （1）该实验探究的问题是： ；
（2）你的结论是： ；
（3）夏荷同学探究出的结论是：串联电路中的总电压大于任何一个用电器两端的电压。秋宁同学的结论是：串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和。对他们的结论，你如何评估
。
【答案】（1）探究串联电路的总压和和各用电器两端电压间的关系；（2）串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和；（3）秋宁同学的结论较为完整，能定量的说出了串联电路电压的关系。夏荷同学的结论不够完整，只是简单的说出了总电压与分电压大小的关系。
【巩固练习】
1. 在某电路中，两只灯泡两端的电压相等，由此可知，两灯泡的连接方式是（ ）
A.一定是串联的 B.一定是并联的 C.串联、并联都有可能 D.无法判断
2.（2019?临沂校级模拟）如图所示电路，电源电压为10V，图中两只电表是实验室常用的三个接线柱两个量程的电压表．当闭合开关时，两只电压表的指针偏转角度相同，则电阻R1两端的电压为（　　）
A．2V B．8V C．5V D．10V

3.（多选）如图所示，电源电压是6V且保持不变，开关S闭合后，电压表的示数是2V，则( )
A．L1两端的电压是2V B．L2两端的电压是4V C．L1两端的电压是4V D．L2两端的电压是2V
4. 如图所示电路，两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光。过了一会儿，两盏电灯突然同时都不亮了，且电压表和电流表的示数均变为零。如果电路只有一处故障，则故障可能是( )
A．L1断路??? B．L1短路? ?? C．L2?断路??? ??? D．L2短路
5.（2019?自贡中考）如图所示的电路中，闭合开关，电压表V1的示数是7.5V，电压表V2的示数为9V，若电源电压为12V，则L2两端电压是（　　）
A．4.5V B．5.5V C．3V D．2V

6. 如图所示电路中，电源是由两节铅蓄电池组成。当只闭合开关S2时，电压表的示数是1V，则灯L2两端的电压为_______V；若开关S1、S2同时闭合，L1两端的电压为______V， L3两端的电压为 V。
7. 如图所示的是用电压表测量灯L1、L2、L3及A、B与C、D两点间电压的电路。当开关S闭合后，先后测出；甲图中的电压分别为U1、U2、U3和UAB，它们之间的关系是________。乙图中的电压分别为U1、U2、U3和UCD，它们之间的关系是________。(填写公式)
8.（2019?丹东模拟）某小彩灯正常工作电压是5.5V，要使这样的小彩灯在家庭电路中正常工作，至少需要将 只这样的小彩灯 联。
9.（2019?祁阳县二模）图（a）所示电路，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为 V、 V。

10. 如图所示电路中，电源由4节干电池串联组成。当电路接通时，电压表V1的示数是4V，电压表V2的示数是3V，L1、L2、L3三盏灯两端的电压分别为U1、U2、U3，则灯L1两端的电压U1为_________V, L3两端的电压U3为_________V。
11. 在如图所所示电路中，(1)将电流表、电压表的符号填入圆圈中。(2)标出电表的正负接线柱。(3)标出开关闭合时，通过电路各部分电流的方向。(4)电流表测的是灯________的电流。(5)电压表测的是________的电压。(6)L1与L2是________联。
12. 小宝在探究电路中电压关系时，根据实验数据绘制了电压U2随电压U1变化的图象，如图所示，请你根据该图象写出电压U2和U1的关系式：U2＝________。
13. 如图,电源电压为6V,电路中的三只灯泡完全相同,问：
（1）若电流表的示数为0.3A,则哪几盏灯中的电流等于0.3A?
（2）电压表的示数为多少?
14. 某小组同学做了一个有关灯泡发光亮度的探究。他们用5只不同规格的灯泡分别接入电路，使它们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流。该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度，把实验数据分成两组，如下表一、表二所示。
表一（第一组）
实验序号
电压（V）
电流（A）
灯的亮度
1
6
2.00
最亮
2
6
1.00
比较亮
3
6
0.50
较暗
表二（第二组）
实验序号
电压（V）
电流（A）
灯的亮度
4
12
1.00
最亮
5
6
1.00
比较亮
6
3
1.00
较暗
（1）分析比较表一的数据及观察到的现象，可得到的初步结论是： 。
（2）分析比较 的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：通过灯泡的电流相同时，灯泡两端的电压越高，灯泡越亮。
15.（2019?菏泽中考）根据图1所示的实物连接图，在图2的框中画出电路图。
【答案与解析】
1.【答案】C
【解析】如果两个相同的灯泡，串联或并联后灯泡两端的电压相等，所以答案C正确。
2.【答案】B
【解析】据图可知，V1测量的是R2 的电压，V2测量的是电源电压，即为10V，两只电压表的指针偏转角度相同，即V2是V1的5倍，故V1的示数是： 2V；所以R2电压是2V，故R1电压是：10V-2V=8V，故选B。
3.【答案】CD
【解析】当S断开时，电压表通过L1与电源的两极相连，测得电源电压是6V，当S闭合时，电路是通路，电压表测的不再是电源电压，等效电路图如图所示，电压表测的是L2两端的电压，故D对，又因为L1与L2串联，电路两端的总电压等于各部分电路之间的电压之和，故C也对。
4.【答案】A
【解析】电流表的示数为零，表明电路中某处断路，又因为电压表示数也为零，表明断路的是电灯L1(如果断路的是电灯L2，则电压表示数约为电源电压)。
5.【答案】A
【解析】因为该电路是串联电路，V1并联在L1、L2两端，所以V2测量L1、L2两端的电压之和；V2并联在L2、L3两端，所以测量L2、L3两端的电压。
因为串联电路两端的电压等于各部分电压之和，所以U1+U2+U3=12V--------------①根据V1、V2的示数可得：U1+U2=7.5V---------------------② U2+U3=9V---------------------③联立①②③式可得：U2=4.5V。
6.【答案】3；1；4
【解析】两节铅蓄电池串联总电压是4V，当只闭合开关S2时，灯泡L1 、L2串联电压表测量L1两端的电压，根据串联电路中电压规律，L2两端的电压为3V；开关S1、S2同时闭合，灯泡L1 、L2串联并到了电源两端，灯泡L3并联到了电源两端，L1两端的电压是1V，L3两端的电压是3V。
7.【答案】UAB＝U1+U2+U3；UCD＝U1＝U2＝U3
8.【答案】40；串
【解析】小彩灯额定电压小于家庭电路电压，小彩灯应串联接入家庭电路；串联的只数n=U/U灯=220V/5.5V=40只。
9.【答案】8；2
【解析】（1）由电路图可知，电压表V1示数应大于电压表V2示数，而两电压表指针位置相同，则电压表V1量程是0～15V，分度值是0.5V，电压表示数UV1=10V；电压表V2量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数UV2=2V；即R2两端电压是2V；（2）电阻R1的电压U1=10V-2V=8V,故答案为：8；2。
10.【答案】3；1；2
【解析】图中三个灯泡串联，电压表V1测量L1、L2两端的电压，电压表V2测量 L2、L3两端的电压。四节干电池串联后的电压是U=6V。根据串联电路中电压的规律：灯泡L1两端的电压是U1=U-3V=3V；灯泡L3两端的电压U2=U-4V=2V；灯泡L2两端的电压U2=4V-U1=1V。
11.【答案】(1)(2)(3)答案如下图所示；(4)L2；(5)L1、L2；(6)并
【解析】图中两灯泡并联，可以用“假设法”判断圆圈中的电表；图中电流流向如下图所示，根据“正进、负出”可以标出电流表、电压表的正负极；根据电流的流向还可以判断出电流各部分电流的流向；电流表接到了L2所在支路测量通过L2的电流，电压表并联到了电源两端，也并到了L1的两端和L2的两端为并联所以测量的是L1、L2的电压。
12.【答案】9V—U1
【解析】从图象可以看出，电压U2与电压U1成一次函数关系，设关系式为U2＝kU1+b，则根据表中提供的数据，选取两个特殊点，如(3 V，6 V)和(4 V，5 V)代入上式，得k＝-1，b＝9 V，因此可得到关系式为：U2＝9 V-U1。
13.【答案】（1）L1、L2、L3；（2）4V
【解析】（1）图中电路，三个灯泡是串联，串联电路中电流相等，所以流过三个灯的电流相等都是0.3A；（2）三个灯泡规格相等，电源电压是U总=6V，所以每个灯泡两端的电压也相同，一个灯泡两端的电压：；电压表测量L1、L2两端的电压，电压表示数：。
14.【答案】(1)电压相同时，电流越大，灯泡越亮；(2)表二
15.【答案】如图所示
【解析】从电源正极开始依次串联灯泡L2、开关、灯泡L1以及电流表，然后回到电源负极，电压表与灯泡L1和电流表的两端；如图所示。