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16.2 串、并联电路中电压的规律 高频易错题集
一.选择题(共10小题)
1.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7V,电压表V2的示数为9V,若L3两端的电压是L1两端电压的两倍,则电源的电压是( )
A.9V B.10V C.11V D.12V
2.如图的电路,闭合开关,电路正常工作,图中电流表A1、A2、A3、A4对应的示数为I1、I2、I3、I4,电压表V1、V2、V3、V4对应的示数为U1、U2、U3、U4.下列说法正确的是( )
A.I1<I2,I3=I4,U1=U2,U3>U4
B.I1=I2,I3=I4,U1=U2,U3=U4
C.I1=I2,I3<I4,U1<U2,U3=U4
D.I1<I2,I3<I4,U1=U2,U3=U4
3.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为图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.7.2V 1.8V B.9V 1.8V
C.1.8V 7.2V D.9V 7.2V
4.如图1所示电路,开关闭合时两个小灯泡正常发光,两个电压表指针均指在如图2所示位置,L1、L2两灯的电压分别为( )
A.1.5V7.5V B.1.5V6V C.1.5V1.5V D.6V1.5V
5.在“探究并联电路电流的特点”实验中,实验电路如图甲所示,闭合开关S后,电流表A1、A2示数分别如图乙、丙所示,则对灯泡,L1、L2两端电压大小的判断正确的是( )
A.L1两端电压大于L2两端电压
B.L1两端电压等于L2两端电压
C.L1两端电压小于L2两端电压
D.无法比较L1、L2两端电压大小
6.如图所示电路,L1的电阻比L2的大,开关闭合,灯均发光,则( )
?
A.V示数等于V1示数 B.V1示数大于V2示数
C.A示数大于A1示数 D.A2示数大于A1示数
7.下面说法正确的是( )
A.电路断开后,电路中的电流为零,因此电源电压也为零
B.电路两端只要有电压,电路中就一定有电流
C.电压表有一定的量程,使用时选择的量程越大越好
D.在并联电路中,不论灯泡是大是小,每个灯泡两端的电压都相等
8.如图是玩具汽车的电路图,以下有关说法中正确的是( )
A.电动机与灯泡工作时两端的电压不相等
B.电动机两端电压和灯泡两端电压之和等于电源电压
C.电动机与灯泡是并联的
D.开关 S2控制整个电路
9.如图所示,在“探究串联电路中电压的规律”时,小雨同学用电压表测出Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.整理器材,分析数据,得出结论
B.对换L1和L2的位置,再测出一组电压值
C.改变电源电压,再测出几组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
10.小强同学在探究串联电路电压规律的实验中,按右图连接好了电路,闭合开关S后,观察发现灯泡L1亮、L2不亮。调节变阻器滑片,灯泡L1的亮度发生变化,但灯泡L2始终不亮。出现这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L2灯丝断了 B.滑动变阻器短路了
C.灯泡L2短路了 D.滑动变阻器接触不良
二.填空题(共5小题)
11.在图(a)所示的电路中,当开关S闭合后,电压表V1和V2的示数如图(b)所示,则灯L2两端的电压为
12.如图所示,电源电压恒定,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数为3V;当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为4.5V,则灯L2两端电压为 V,电源电压为 V。
13.两只电阻R1=30Ω,R2=50Ω,将它们串联后接在某电路中,则通过它们的电流之比为I1:I2= ;若将它们并联后接在同一电路中,则它们两端的电压之比为U1:U2= 。
14.L1和L2两个灯泡并联在电路中,已知灯泡L1两端的电压为3V,则灯泡L2两端的电压为 V,两灯泡并联后的总电压为 V。
15.小明用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。
(1)实验中最好选择规格 (填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)小明多次实验的目的是 。
三.解答题(共5小题)
16.如图所示电路,R1、R2、R3为三个定值电阻,V1、V2为两个电压表,电源是由四节干电池串联组成的电池组。V1的示数为3V,V2的示数为5V,则R1、R2、R3两端的电压U1、U2、U3分别是多大?(提示:三个电阻是串联的,U1+U2=UV1,U2+U3=UV2)
17.小华同学在一次实验中连接了如图所示的电路,当S1闭合,S2、S3断开时,在确定所有操作都正确的情况下,读出电压表的示数为5V;当S1、S3断开,S2闭合时,示数为1V.求:
(1)电源电压是多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?L2两端的电压是多少?
(3)细心的小芳同学发现小华的一个操作存在问题,请你指出来。
18.如图甲所示,当开关S闭合后,电流表A1、A2和电压表的指针均如图乙所示,已知两电流表均有“﹣”、“0.6”、“3”三个接线柱,请回答:
(1)电源电压U、灯L1两端的电压U1和L2两端的电压U2之间满足:U U1 U2(选填“>”、“=”或“<”)。
(2)通过灯L1的电流I1= A、L2的电流I2= A。
19.如图1所示的电路中,电源电压为3V,只闭合开关S,电流表的示数如图2所示,再闭合S1后,通过L1的电流是通过L2电流的2倍,求:
(1)电灯L2两端的电压是多少V?
(2)通过电灯L2的电流是多少A?
(3)干路中的电流是多少A?
20.小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【设计与进行实验】
①按如图所示的电路图连接电路。
②闭合开关,用电压表测出L1两端的电压。
③在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。
④测出AC间的电压,得出结论。
【交流与评估】
(1)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 或 。
(2)小明用上面的方法能否测出L2两端的电压? ,为什么? 。
试题解析
一.选择题(共10小题)
1.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7V,电压表V2的示数为9V,若L3两端的电压是L1两端电压的两倍,则电源的电压是( )
A.9V B.10V C.11V D.12V
解:由电路图可知,三灯泡串联,V1测L1、L2两端的电压,V2测L2、L3两端的电压,L3两端的电压是L1两端电压的两倍,假设L1、L2、L3两端的电压分别是U1、U2、U3,则
由于串联电路中总电压等于各分电路电压之和,
则U1+U2=7V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2+U3=9V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U3=2U1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
解得:
U1=2V.
U2=5V;
U3=4V;
故总电压是:2V+5V+4V=11V;
故选:C。
总结:本题主要考查了串联电路电压的特点,关键是电压表所测电路元件的辨别.
2.如图的电路,闭合开关,电路正常工作,图中电流表A1、A2、A3、A4对应的示数为I1、I2、I3、I4,电压表V1、V2、V3、V4对应的示数为U1、U2、U3、U4.下列说法正确的是( )
A.I1<I2,I3=I4,U1=U2,U3>U4
B.I1=I2,I3=I4,U1=U2,U3=U4
C.I1=I2,I3<I4,U1<U2,U3=U4
D.I1<I2,I3<I4,U1=U2,U3=U4
解:电压表在电路中相当于断路,电流表在电路中相当于导线;
由左侧电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源两端的电压,电流表A1、A2均测电路中的电流,
因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,
所以,I1=I2,U1<U2,故ABD错误;
由右侧电路图可知,R3与R4并联,电流表A3测R4支路的电流,电流表A4测干路电流,电压表V3、V4均测电源的电压,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且各支路两端的电压相等,
所以,I3<I4,U3=U4,故C正确。
故选:C。
总结:本题考查了串并联电路的电压和电流规律,正确的判断电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
3.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为图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.7.2V 1.8V B.9V 1.8V
C.1.8V 7.2V D.9V 7.2V
解:由图可知,两灯串联,上面电压表测的是电源电压,下面的电压表测的是L1两端的电压,根据串联电路的电压规律可知,上面电压表的示数应大于下面电压表的示数;
而两个电压表指针偏转情况相同,所以,上面电压表应选的量程是0~15V,其分度值是0.5V,读数为9V,即电源电压为9V;
下面电压表选的量程是0~3V,其分度值是0.1V,读数为1.8V,即L1两端的电压为1.8V;
所以,灯泡L2两端的电压为:U2=U﹣U1=9V﹣1.8V=7.2V;
故选:C。
总结:本题主要考查学生对:串联电路电压的规律,以及电压表的读数方法的了解和掌握,是一道基础题。
4.如图1所示电路,开关闭合时两个小灯泡正常发光,两个电压表指针均指在如图2所示位置,L1、L2两灯的电压分别为( )
A.1.5V7.5V B.1.5V6V C.1.5V1.5V D.6V1.5V
解:由电路图可知,L1与L2串联,下面电压表V测电源的电压,上面电压表V测L1两端的电压;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,
所以,下面电压表V的量程为0~15V,分度值为0.5V,则电源的电压U=7.5V;
上面电压表V的量程为0~3V,对应的分度值为0.1V,则电阻L1两端的电压U1=1.5V;
电阻L2两端电压U2=U﹣U1=7.5V﹣1.5V=6V。
故选:B。
总结:本题主要考查学生对串联电路电压规律掌握和运用,确认电压表的测量对象和量程是本题的关键。
5.在“探究并联电路电流的特点”实验中,实验电路如图甲所示,闭合开关S后,电流表A1、A2示数分别如图乙、丙所示,则对灯泡,L1、L2两端电压大小的判断正确的是( )
A.L1两端电压大于L2两端电压
B.L1两端电压等于L2两端电压
C.L1两端电压小于L2两端电压
D.无法比较L1、L2两端电压大小
解:根据电路图可知,两灯泡并联,而并联电路两端电压相等,因此L1两端电压等于L2两端电压。
故选:B。
总结:本题考查并联电路电压规律,属于基础题。
6.如图所示电路,L1的电阻比L2的大,开关闭合,灯均发光,则( )
?
A.V示数等于V1示数 B.V1示数大于V2示数
C.A示数大于A1示数 D.A2示数大于A1示数
解:(1)由左图可知,L1、L2并联,电表V1测L1两端电压,电表V2测L2两端电压,电压表V测电源电压,并联电路中各支路电压相等,都等于电源电压;故V示数等于V1示数,等于V2示数,故A正确、B错误;
(2)由右图可知,L1、L2串联,在串联电路中,电流处处相等,因此A示数等于A1示数,等于A2示数,故CD错误。
故选:A。
总结:此题考查的是并联电路的特点和串联电路的电压、电路特点,属于基础题,难度较小,容易解答。
7.下面说法正确的是( )
A.电路断开后,电路中的电流为零,因此电源电压也为零
B.电路两端只要有电压,电路中就一定有电流
C.电压表有一定的量程,使用时选择的量程越大越好
D.在并联电路中,不论灯泡是大是小,每个灯泡两端的电压都相等
解:A、电源是提供电压的装置,为电路提供电压,断开开关,无电流,但电源电压仍然存在,故A错;
B、电路两端有电压,如果是开路,电路中就没有电流,故B错;
C、被测电压不能超出了电压表的量程,否则电压表将被烧坏,故C错;
D、在并联电路中,各支路(每个灯泡)两端的电压相等,故D正确。
故选:D。
总结:本题考查了在电路中电源的作用、电流与电压的关系、电压表的使用、并联电路的电压特点,虽知识点多,但难度不大。
8.如图是玩具汽车的电路图,以下有关说法中正确的是( )
A.电动机与灯泡工作时两端的电压不相等
B.电动机两端电压和灯泡两端电压之和等于电源电压
C.电动机与灯泡是并联的
D.开关 S2控制整个电路
解:
ABC、由图可知,当两开关都闭合时,电动机和小灯泡是并联的,并联电路中各支路两端的电压相等,所以电动机与灯泡工作时两端的电压相等,故AB错误,C正确;
D、开关S2在小灯泡所在的支路中,因此开关 S2控制小灯泡所在的支路,故D错误。
故选:C。
总结:本题考查并联电路的特点、电压规律以及并联电路中开关的作用等,这些都属于基础知识考查。
9.如图所示,在“探究串联电路中电压的规律”时,小雨同学用电压表测出Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.整理器材,分析数据,得出结论
B.对换L1和L2的位置,再测出一组电压值
C.改变电源电压,再测出几组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
解:用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为为出Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V,说明两个小灯泡是同一个规格的,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:探究串联、并联电路的电流、电压的特点时要选择不同规格的灯泡,才能使实验结论更具普遍性。
10.小强同学在探究串联电路电压规律的实验中,按右图连接好了电路,闭合开关S后,观察发现灯泡L1亮、L2不亮。调节变阻器滑片,灯泡L1的亮度发生变化,但灯泡L2始终不亮。出现这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L2灯丝断了 B.滑动变阻器短路了
C.灯泡L2短路了 D.滑动变阻器接触不良
解:A、若灯泡L2灯丝断了,则L1也不能发光,所以A错误;
B、若滑动变阻器短路了,则滑动变阻器不会引起L1亮度的变化,所以B错误;
C、若灯L2短路了,则L2不亮,L1照常发光,所以C正确;
D、若滑动变阻器接触不良,则整个电路断路,两灯都不亮,所以D错误。
故选:C。
总结:此题考查了电路故障的分析,首先掌握短路和断路的含义,才能根据题目中给出的情况作出判断。
二.填空题(共5小题)
11.在图(a)所示的电路中,当开关S闭合后,电压表V1和V2的示数如图(b)所示,则灯L2两端的电压为 3.6V
解:(1)由电路图可知:电灯L1、L2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测L1两端的电压,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V2的示数应大于V1的示数;
则电压表V2的量程是0~15V,示数UV2=4.5V;电压表V1的量程是0~3V,示数UV1=0.9V。
(2)电压表V1测L1两端的电压,所以L1两端的电压U1=0.9V;由于L1、L2串联,电压表V2测电源电压,由串联电路的特点可知:L2两端的电压U2=4.5V﹣0.9V=3.6V。
故答案为:3.6V。
总结:本题主要考查学生对:串联电路电压的规律,以及电压表的读数方法的了解和掌握,是一道综合题。
12.如图所示,电源电压恒定,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数为3V;当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为4.5V,则灯L2两端电压为 1.5 V,电源电压为 4.5 V。
解:当开关S1闭合、S2断开时,如图甲:
电压表并联在了L1的两端,故L1的电压为3V;
当S1断开、S2闭合时,如图乙:
电压表并联在了电源的两端,故电源电压为4.5V,则L2两端的电压U2=U﹣U1=4.5V﹣3V=1.5V。
故本题答案为:1.5;4.5。
总结:本题考查了电压表的使用和串联电路的电压的特点:电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和。
13.两只电阻R1=30Ω,R2=50Ω,将它们串联后接在某电路中,则通过它们的电流之比为I1:I2= 1:1 ;若将它们并联后接在同一电路中,则它们两端的电压之比为U1:U2= 1:1 。
解:
(1)R1、R2串联时,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴通过它们电流值比是1:1;
(2)R1、R2并联时,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴它们两端的电压之比是1:1。
故答案为:1:1; 1:1。
总结:本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点,是一道较为简单的应用题。
14.L1和L2两个灯泡并联在电路中,已知灯泡L1两端的电压为3V,则灯泡L2两端的电压为 3 V,两灯泡并联后的总电压为 3 V。
解:∵在并联电路中,各支路两端的电压相等,
∴U=U2=U1=3V
故答案为:3,3。
总结:本题考查了对并联电路的电压特点的掌握和运用。
15.小明用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。
(1)实验中最好选择规格 不同 (填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)小明多次实验的目的是 总结规律,避免结论的片面性 。
解:(1)探究串联电路的电压特点,为了寻找规律,必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验,这样得出的规律才有说服力。
(2)实验过程中,小明测量得到多组电压值的目的是:总结规律,避免结论的片面性。
故答案为:(1)不同;(2)总结规律,避免结论的片面性。
总结:为得出普遍结论,应选用不同规格的器材进行多次实验;知道实验注意实验与串联电路特点即可正确解题。考查了学生对实验数据的处理能力和分析、归纳、总结能力。
三.解答题(共5小题)
16.如图所示电路,R1、R2、R3为三个定值电阻,V1、V2为两个电压表,电源是由四节干电池串联组成的电池组。V1的示数为3V,V2的示数为5V,则R1、R2、R3两端的电压U1、U2、U3分别是多大?(提示:三个电阻是串联的,U1+U2=UV1,U2+U3=UV2)
解:由电路图可知,三电阻串联,电压表V1测R1与R2两端的电压之和,电压表V2测R2与R3两端的电压之和。
(1)一节干电池的电压为1.5V,且电源由4节干电池串联组成,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以电源的电压U=4×1.5V=6V;
(2)U1+U2=UV1,U2+U3=UV2,故U1+U2+U2+U3=3V+5V=U+U2;
故电阻R2两端的电压U2=3V+5V﹣6V=2V;
所以电阻R1两端的电压:U1=UV1﹣U2=3V﹣2V=1V;
所以电阻R3两端的电压:U3=UV2﹣U2=5V﹣2V=3V;
答:R1、R2、R3两端的电压U1、U2、U3分别是1V、2V、3V。
总结:本题考查了串联电路的电压特点,关键是电路串并联的辨别和电压表所测电路元件的判断。
17.小华同学在一次实验中连接了如图所示的电路,当S1闭合,S2、S3断开时,在确定所有操作都正确的情况下,读出电压表的示数为5V;当S1、S3断开,S2闭合时,示数为1V.求:
(1)电源电压是多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?L2两端的电压是多少?
(3)细心的小芳同学发现小华的一个操作存在问题,请你指出来。
解:(1)当S1闭合,S2、S3断开时,如下图所示:
两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,所以U1=5V,
当S1、S3断开,S2闭合时,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,所以U2=1V,
电源的电压U=U1+U2=5V+1V=6V;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,如图所示:
电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,所以此时电压表的示数为6V;
当S1、S3闭合,S2断开时,L2短路,故L2两端的电压为0;
(3)据题意可知,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表接线柱接反。
答:(1)电源电压是6V;(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为6V,L2两端的电压是0;(3)分析可知,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表接线柱接反。
总结:本题考查了串联电路的电压特点,关键时开关闭合、断开时电路连接方式的判断和电压表所测电路原件的判断。
18.如图甲所示,当开关S闭合后,电流表A1、A2和电压表的指针均如图乙所示,已知两电流表均有“﹣”、“0.6”、“3”三个接线柱,请回答:
(1)电源电压U、灯L1两端的电压U1和L2两端的电压U2之间满足:U = U1 = U2(选填“>”、“=”或“<”)。
(2)通过灯L1的电流I1= 0.24 A、L2的电流I2= 0.96 A。
解:由电路图可知,两灯泡并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L1支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电源电压U、灯L1两端的电压U1和L2两端的电压U2之间的关系为U=U1=U2;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A1、A2指针的位置状态,
所以,电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,则干路电流I=1.2A,
电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则通过灯L1的电流I1=0.24A,
则通过L2的电流I2=I﹣I1=1.2A﹣0.24A=0.96A。
故答案为:(1)=;=;(2)0.24;0.96。
总结:本题考查了并联电路的电压特点和电路特点以及电流表的读数,关键是会确定两电流表指针位置相同时的量程。
19.如图1所示的电路中,电源电压为3V,只闭合开关S,电流表的示数如图2所示,再闭合S1后,通过L1的电流是通过L2电流的2倍,求:
(1)电灯L2两端的电压是多少V?
(2)通过电灯L2的电流是多少A?
(3)干路中的电流是多少A?
解:(1)当两个开关都闭合时,两个灯泡并联,故两个灯泡的电压都等于电源电压,即为3V,故电灯L2两端的电压是3V;
(2)只闭合开关S,电流表测量的是L1的电流,故此时电流表是小量程,分度值是0.02A,故示数是0.46A;由于通过L1的电流是通过L2电流的2倍,故通过电灯L2的电流是0.23A;
(3)并联电路中,干路电流等于各个支路电流之和,故此时的干路电流是:I=0.46A+0.23A=0.69A;
答:(1)电灯L2两端的电压是3V;(2)通过电灯L2的电流是0.23A;(3)干路中的电流是0.69A。
总结:知道并联电路电流的规律是解决该题的关键。
20.小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【设计与进行实验】
①按如图所示的电路图连接电路。
②闭合开关,用电压表测出L1两端的电压。
③在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。
④测出AC间的电压,得出结论。
【交流与评估】
(1)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 L1短路 或 L2断路 。
(2)小明用上面的方法能否测出L2两端的电压? 不能 ,为什么? 电压表正负接线柱接反了 。
解:(1)因为闭合开关,发现电压表示数为零,可能是电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连,若故障出现在灯泡处,则可能是L1短路或者L2断路。
(2)在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样电压表正负接线柱接反,所以不能测出L2两端的电压。
故答案为:(1)L1短路;L2断路;(2)不能;电压表正负接线柱接反了。
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