第5节 电压的测量 [学生用书B44]
1.下面关于电压表使用的叙述中正确的是( D )
①电压表使用前,要先将表的指针调零
②电压表测量电压时,必须与被测电路串联
③电压表测量电压时,必须与被测电路并联
④被测电压值不能超出电压表的最大测量值
⑤电压表不能用来直接测量电源电压
⑥将电压表接入电路时,注意电流必须从“+”接线柱流入
A.①②④⑤⑥ B.①③④⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.①③④⑥
2.如图所示,下列说法正确的是( A )
图4-5-1
A.电流表的连接是正确的
B.电压表的连接是正确的
C.两表的连接都是错误的
D.电流表将会被烧坏
3.如果某次电学实验不能正常进行,需要判断干电池是否报废,可取一节干电池用电压表来测量它的电压,下列步骤正确的是( D )
①把电压表的正接线柱与干电池的负极接触,负接线柱与干电池的正极接触
②在刻度盘上读出电压值
③选择电压表的量程为0~3V
④选择电压表的量程为0~15V
⑤把电压表的正接线柱与干电池的正极接触,负接线柱与干电池的负极接触
A.③②① B.①⑤②
C.③④② D.③⑤②
4.关于电压和电流的关系,下列几种说法中正确的是( C )
A.电路中有电压则一定有电流
B.电压和电流同时产生,同时消失
C.有电压可能有电流,没电压一定没电流
D.电流是产生电压的原因
5.在如图所示电路中,开关闭合后电压表测量的是( B )
图4-5-2
A.L1两端的电压 B.L1和L2两端的电压
C.L3和电源两端电压 D.电源两端电压
6.图示电路中各元件完好,a、b、c、d、e、f为接线柱,将电压表接在其中两个接线柱上后,开关闭合时,电压表示数为0;开关断开时,电压表有示数。则与电压表相连的两个接线柱可能是( D )
图4-5-3
A.a和b B.c和d
C.a和f D.e和f
7.如图所示的电路中,甲、乙、丙是连接在电路中的三只电学仪表。闭合开关S后,灯L1、L2均正常发光。则( B )
图4-5-4
A.甲是电流表,乙、丙是电压表
B.甲是电压表,乙、丙是电流表
C.乙是电流表,甲、丙是电压表
D.乙是电压表,甲、丙是电流表
8.探究水果电池:
下面请同学们跟我一起走进“水果电池”实验课堂。
(1)如何验证水果能做成电池。可以选用电流表或电压表,观察接上后指针是否会__偏转__。水果电池实现的是化学能转化为__电__能。
(2)如何确定水果电池的正负极。可以把电流表或电压表的接线柱分别接在两金属片上,根据指针的__偏转方向__判断。如图是小明同学把两种不同的金属片插入柠檬制成的“水果电池”。用电压表测量水果电池的电压,则金属片B是水果电池的__负__极。
图4-5-5
9.在如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则R1和R2两端的电压分别为( A )
图4-5-6
A.5.6V 1.4V B.7V 1.4V
C.1.4V 7V D.1.4V 5.6V
10.分析复杂电路时,为了将电路简化,通常先把电路中的电流表和电压表进行简化处理。下列处理方法中正确的是( A )
A.把电压表看成是开路的
B.把电流表看成是一个大电阻
C.把电流表看成是开路的
D.把电压表看成是一根导线
【解析】 因为电流表电阻很小,相当于导线;电压表电阻很大,相当于断路。所以为了将电路简化,可将电流表看成一段导线,将电压表看成开路。
11.如图是小明同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯L1不亮,灯L2亮,电流表的指针明显偏转,电压表示数为电源电压,则故障原因可能是( B )
图4-5-7
A.L1灯丝断了
B.L1灯座两接线柱直接接通了
C.L2灯丝断了
D.L2灯座两接线柱直接接通了
【解析】 由于两个电灯是串联,在正常时,两个电灯应都亮,且电压表的示数应小于电源电压,灯L1不亮,灯L2亮,并联在灯L2两端的电压表示数为电源电压,说明L2得到了电源电压,故是L1短路了。
12.如图所示,电源电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数是3V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为4.5V;则当Sl、S2都断开时,L1、L2两端的电压分别是__3V__、__1.5V__,此时电压表的示数是__0__;当Sl、S2都闭合时,电压表的示数是__4.5V__。
图4-5-8
13.在“探究串联电路电压的特点”活动中。
图4-5-9
(1)如图所示,连接电路时,至少需要__6__根导线;实验中应选择规格__不同__(选填“相同”或“不同”)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__电压表断路(或电压表短路)__(填出一种即可)。
(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?__不能__,理由是__电压表的正负接线柱接反了__。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,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。请对小明的做法进行评价:__根据一次实验得出的结论具有偶然性__,改进方法是__应更换规格不同的灯泡进行多次实验__。
UAB(V) UBC(V) UAC(V)
2.6 1.8 4.4
14.为探究“并联电路中电压的规律”,实验室提供的器材有:电池组(电压为3V)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
图4-5-10
(1)电路连接正确后进行实验,某小组的同学分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数均相同,如图乙所示,其值为__2.6V__。
(2)小华发现,实验中电压表示数明显小于3V,他认为产生这一现象的原因是导线有电阻,为了验证猜想是否正确,闭合开关后,小华又测出了电池组两端的电压为2.65V,由此可以判断,导线有电阻__不是__(选填“是”或“不是”)电压表示数明显小于3V的主要原因,理由是__电池本身有内阻,分担一部分电压__。
【解析】 因为电池内部有电阻,它和外部电阻是串联关系,分得了一部分电压,相当于电源电压被外部电阻和电池内阻两者分担了,所以,并联的两个灯泡两端的电压会明显小于电源电压。电压减小并不是因为线路上的电阻引起的,因为线路的电阻非常小,可以忽略不计。
专题四 电路和电路的特点 [学生用书A46]
类型之一 掌握电路的连接及特点
1.现代社会倡导文明出行,某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察,画出了如图所示的控制人行红、绿灯的电路图,你认为可行的是( B )
A B C D
2.两只小灯泡L1和L2连接在同一电路中,以下哪个特点可以确认两灯是并联的( D )
A.两灯亮度不同
B.两灯两端的电压相等
C.通过两灯的电流相等
D.通过两灯的电流不相等
【解析】 灯泡的亮度不同,可能是因为两只灯泡规格不同,不能说明灯泡的连接方式。两灯并联时,两灯两端的电压一定相等,两灯串联时,若两个灯泡的规格相同,两灯两端的电压也相等。两灯串联时,通过两灯的电流一定相等,两灯并联时,若两灯的规格相同,通过两灯的电流也相等。若通过两灯的电流不相等则两灯一定是并联。
3.如图是电冰箱的简化电路图。图中M是电冰箱压缩机内的电动机,L是电冰箱内的照明灯。下列判断正确的是( D )
图1
A.S1闭合、S2断开时,照明灯与电动机并联
B.S1、S2都闭合时,照明灯与电动机串联
C.关上冰箱门时,S1自动断开,使得照明灯熄灭
D.冰箱内温度降低到设定温度时,S1自动断开,电动机停止工作
【解析】 开关S1闭合、S2断开时,照明灯不工作,只有电动机工作;开关S1、S2都闭合时,照明灯L与电动机M并联;关上冰箱门时,S2自动断开,照明灯熄灭;冰箱内温度降低到设定温度时,S1自动断开,电动机停止工作。
4.如图所示,在桌面上有两只小灯泡和一个开关,它们的连接电路在桌面下,无法看到。要想知道这两只小灯泡是串联还是并联,正确的是( B )
图2
A.闭合开关后,再断开,若开关同时控制两只灯,则两灯串联
B.闭合开关后,再拧下一灯泡,若另一灯仍亮着,则两灯并联
C.闭合开关后,再用导线与一灯并联,若另一灯仍亮着,则两灯并联
D.拧下一灯泡,再闭合开关后,若另一灯不亮,则两灯并联
5.学习了电路相关知识后,小明想给自家的养殖场设计一种呼叫装置,要求前后门来的客人均可呼叫,前门来的客人关闭开关,办公室的电铃响、红灯亮;后门来的客人关闭开关,办公室的电铃响、绿灯亮。请在图中帮助他画出符合要求的电路图(导线不得交叉)。
图3
【答案】 如答图所示。
第5题答图
6.如图所示,当只闭合开关S1时,灯__L1____亮;当只闭合开关S2时,灯__L3__亮;当开关S1、S2都闭合时,灯__L1、L2、L3__亮,此时是__并__联电路;当开关S1、S2都断开时,灯__L1、L2、L3__亮,此时是__串__联电路。
图4
7.如图是电吹风机的典型电路,电动机通电后可以送风,电热丝通电后可以发热。要使电吹风能正常工作,电热丝应装在电动机的__前面__(选填“前面”或“后面”),如果要送冷风,开关应扳到__1__的位置;若要送热风,开关应扳到__2__的位置。
图5
8.电路如图所示:
图6
(1)闭合开关后电路将__短路__(选填“通路”“断路”或“短路”)。
(2)去掉导线a后,电路是__串__联电路。
(3)改变a、b、c三根导线中一根的接法,使电路成为并联电路(先在原导线上打“×”,后用笔画线代替导线画出符合要求的导线)。
【答案】 (3)如答图所示。
第8(3)题答图
9.小亮和小刚是同班好朋友,又是住在同一幢楼的上下层邻居,他们经常一起去上学。为了相约方便,他们想连接一个能够相互呼叫的电路,只要一方按
图7
下自己书桌上的开关,对方书桌上的电铃就会响。如图是他们设计的电路,你认为这个电路图__不符合__(选填“符合”或“不符合”)要求。如果不符合,改进的办法是__D1与S1互换位置(或D2与S2互换位置)__。
类型之二 能判断电路故障
10.如图所示的电路中,小灯泡L1、L2规格相同,闭合开关S后,发现L1不亮,L2发光。此电路的故障可能是( C )
图8
A.灯L1短路
B.灯L2短路
C.灯L1断路
D.开关S接触不良
11.某同学在探究串联电路电流规律的实验中,按如图所示接好电路,闭合开关后,发现灯L1、L2都不发光,电流表示数为零。他用电压表分别接到电流表、灯L1、灯L2两端测量电压,发现电流表、灯L1两端电压均为零,灯L2两端电压不为零。电路的故障可能是( C )
图9
A.电流表断路
B.灯L1断路
C.灯L2断路
D.灯L2短路
12.小华有一发光棒,闭合开关,众小灯齐发光;一段时间后,其中一小灯熄灭,如图所示,关于该小灯熄灭的原因以及众小灯的电路连接方式,下列猜想中合理的是( A )
图10
A.若该小灯处断路,众小灯并联;若该小灯处短路,众小灯串联
B.若该小灯处断路,众小灯并联;若该小灯处短路,众小灯并联
C.若该小灯处断路,众小灯串联;若该小灯处短路,众小灯串联
D.若该小灯处断路,众小灯串联;若该小灯处短路,众小灯并联
13.如图所示,开关闭合,两个灯泡都不发光,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路故障可能是( B )
图11
A.电流表开路,并且灯泡L1、L2灯丝断了
B.灯泡L1灯丝断了
C.灯泡L2开路
D.灯泡L1短路
【解析】 如果电流表开路,两只灯泡L1、L2灯丝断了,两个灯泡都不能发光,且电压表、电流表均无示数;如果灯泡L2开路,两只灯泡都不发光,电压表、电流表均无示数;如果灯泡L1短路,L1不能发光,但灯泡L2能够发光。
14.某实验小组用两个相同的小灯泡连接了如图所示的串联电路,当开关闭合后发现,甲、乙两灯都不亮,为了找到故障原因,小张用一根导线来检查。当导线与AB两点连接时,甲灯不亮、乙灯亮;当导线与BC两点连接时,两灯都不亮。由此推测故障是( B )
图12
A.AB两点间存在短路
B.AB两点间存在断路
C.BC两点间存在短路
D.BC两点间存在断路
15.在做电学实验时,有时会遇到电路元件接触不良现象,一般要利用电压表来检测故障发生的位置。小强同学连接了如图所示电路,开关闭合后灯泡不亮,电流表的示数为零,此时用电压表测得a、d间电压不为零,a、c间电压为零,c、d间的电压不为零,这说明( B )
图13
A.电源接线柱接触不良
B.开关的触片或接线柱接触不良
C.电流表连接柱接触不良
D.灯泡灯丝断了或灯座接触不良
【解析】 开关闭合后,电灯不亮,电流表无示数,说明电路出现断路现象;用电压表检测时,发现a、d间电压不为零,说明电源完好;c、d间的电压不为零,说明电流表和灯泡都完好,因此是开关出现断路现象。
16.如图所示的是一个电热器电路。电热丝、指示灯、开关构成串联电路,接在电源上,已知该电路中有一个元件断路,有一个元件短路,但不知道是哪两个元件有故障。今用一个校验电灯分别并联接入到某两点,得到如表所示的结果。根据表格内容可判断( D )
图14
校验次数 1 2 3 4 5 6
校验电灯接入点 a、f a、b c、d e、f b、d c、f
校验电灯发光情况 正常发光 不发光 亮度较暗 不发光 亮度较暗 正常发光
A. 指示灯断路,开关短路
B.指示灯断路,电热丝短路
C.电热丝断路,开关短路
D.开关断路,指示灯短路
【解析】 接a、f时能正常发光,说明电源正常;接a、b时,不发光,说明a、b之外电路存在断路;接c、d时,校验电灯与电热丝、指示灯串联,校验电灯发光暗,说明c、d之外电路不存在断路,则c、d间断路,即开关断路;接e、f时,不发光,说明e、f之外电路存在断路;接b、d时,校验电灯与电热丝串联,亮度较暗,说明电热丝正常;接c、f时,正常发光,说明指示灯短路,开关断路。