浙教版科学八上第四章 第5节 电压的测量同步练习(优生加练)
一、单选题
1.如图所示,电源两端电压恒定。闭合开关,灯泡L1比灯泡L2亮,则( )
A.L1两端电压比L2两端电压大
B.L1的电阻比L2的电阻大
C.若L2灯丝烧断,通过L1电流不变
D.若L1灯丝烧断,灯L2亮度变大
2.一个电压表有“0~3伏”和“0~15伏”两档量程,其中15伏档数字看不清,某同学使用15伏档测量一段电路的电压时,指针指在3伏档的1.8伏处,则 该段电路的实际电压是( )
A.1.8伏 B.5.4伏 C.9.0伏 D.无法判断
3.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( )
A.8V 2V B.10V 2V C.2V 8V D.2V 10V
4.如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.7.5V 1.5V B.6V 1.5V C.1.5V 7.5V D.1.5V 6V
5.(2020·平阳模拟)伏安法测电阻实验时,接通电路后,其中一电表示数如图所示。其示数为( )
A.2A B.2V C.10A D.10V
6.(2020·三门模拟)在某次电学实验中,小科按如图(1)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(2)所示,下列对该电路分析不正确的是( )
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开路 D.两表量程相同,L2短路
7.(2020·温州模拟)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( )
A.10V 2V B.8V 2V C.2V 8V D.2V 10V
8.(2020八上·苍南期末)如图,在“探究串联电路的电压规律”时,小明同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=1.5伏,UBC=1.5伏,UAC=3伏,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.改变电源电压,再测几组电压
C.换用不同规格的灯泡,再测几组电压值
D.对换L1和L2的位置,再测几组电压值
9.下列关于电压的说法错误的是( )
A.电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的必要条件
B.电路中没有电流也可能有电压
C.电路中没有电压也可能有电流
D.对人体安全的电压不高于36V
10.如图所示电路,开关闭合后两灯发光。以下说法正确的是( )
A.电压表V的示数一定等于V1的示数
B.电压表V的示数一定大于V1的示数
C.电流表A的示数一定等于A1的示数
D.电流表A的示数一定等于A1的示数的2倍
11.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.9 V B.10V C.11V D.12 V
二、填空题
12.如图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为 V和 V。
13.(2019八上·柯桥月考)给充电宝充电时,充电宝相当于 (填“电源”或“用电器”)。如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表、电流表示数变化如图乙所示,则灯泡L2两端的电压是 伏,电源电压是 伏。
14.(2019八上·仙居期中)教室里的日光灯正常工作时的电压为 V,人体安全电压是 V.
15.
如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为4.5V,L1两端的电压为2V,则L2两端的电压为 V,电压表的示数为 V。
16.
某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为 ,L2两端的电压为 。
17.
如图所示,当量程为0~3V时,电压表指针的读数为 V;当量程为0~15V时,电压表指针的读数为 V。
18.(2019·宁波模拟)通过阅读,小科知道了1791年意大利物理学家伏打发明了最早的电池——伏打电池。在老师的帮助下,小科自制了一个如图所示的水果电池(伏打电池),但是不能确定哪个金属片是正极。请你帮他设计实验并进行判断。
(1)你选用的实验仪器:
(2)简述操作方法、实验现象和结论: 。
19.(2019·台州模拟)如图是某校科技兴趣小组设计的一个电子体重计,金属触头与站台相连,并可在电阻棒两端之间上下滑动。你认为显示器可以选用 (填电学仪器名称)。当称重的人脱掉鞋子和外套时,你选用的仪器示数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
20.(2018八上·杭州月考)如图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均为图乙所示,则电阻R1和R2两端得到电压分别为 V和 V
21.如图甲所示的电路中,闭合开关后,电压表V1和V2的示数如图乙所示,则灯泡L1和L2两端的电压分别是 伏和 伏。
22.如图10所示,当S1闭合、S2断开时,电压表示数为2.5 V;当S1断开、S2闭合时,电压表示数为6 V。灯L1两端的电压为 V,灯L2两端的电压为 V,电源电压为 V。
23.如图所示电路中,电压表测量的是 两端的电压.若要使电压表测量电灯L1两端的电压,只需要将导线 (选填1、2、3、4等数字)的右端改接到 (选填a、b、c、d等字母)接线柱上即可。
三、解答题
24.(2020八上·余杭月考)如所示电路中,已知电源的电压为9V,电压表V1的示数是4V,V2的示数是8V,请你计算灯泡L2两端的电压为多少伏?
25.(2019八上·仙居期中)阅读下面有关“二极管”的短文,回答相关问题:
电子线路中有一种常用的器材叫二极管,在电路图中的符号如图所示.它在电路中的作用是:当电流从“+”极端流入时,二极管对电流的阻碍作用很小,相当于一个阻值很小的电阻,此时二极管可视为一段导线;当电流从“-”极端流入时,二极管相当于一个阻值很大的电阻,使电流几乎不能通过它,即电流几乎为零,此时二极管可视为绝缘体.
因此,二极管可以视为—个由电流方向控制的开关,当电流从“+”极端流入时,相当于开关闭合,当电流从“-”极端流入时,相当于开关断开.
此外,二极管还有许多用途,比如:整流、限幅、续流、检波、阻尼、稳压等等.二极管种类有很多,按照所用的半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管).根据其不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等.按照管芯结构,又可分为点接触型二极管、面接触型二板管及平面型二极管.点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面,通以脉冲电流,使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起,形成一个“PN结”.由于是点接触,只允许通过较小的电流(不超过几十毫安),适用于高频小电流电路,如收音机的检波等.面接触型二极管的“PN结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中.平面型二极管是一种特制的硅二极管,它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定
可靠,多用于开关、脉冲及高频电路中.
(1)在如图电路中,当闭合开关S后,能亮的灯是 .(选填“L1”或“L2”)
(2)如图所示,开关S是单刀双掷开关,当开关S接a端时,c、两点接通,c、b两点断开;当开关S接b端时,c、b两点接通,c、a两点断开.某同学按照如图所示电路图连接了电路,电路中两个电源两端电压均为3V不变,当S接a端时,电压表的示数为 V;当S接b端时,电压表的示数为 V.
(3)如图是小明设计的判断电源正负极的电路图,闭合开关S后,小灯泡发光,则A端是电源的 极.(选填“正”或“负”)
26.在研究“串联电路电压特点”的实验中,某同学进行了如下探究。
记录表
测量元件 电压/V
灯L1 2.7
灯L2 1.8
电源 4.5
【实验步骤】
①连接好如图所示电路,闭合开关观察两灯发光情况;
②分别用电压表测灯L1、L2和电源两端电压,并将读数记录在表内.
请你用笔画线代替导线,将电压表接入电路中,测出电源电压。
【得出结论】比较表中数据可知:串联电路的总电压等于各分电压之和。
【反思交流】要使上述结论更具普遍性,同学们讨论了以下三种方案:
方案甲:反复断开、闭合开关,测出各电压值;
方案乙:更换不同规格的灯泡,测出各电压值;
方案丙:增加电池节数,测出各电压值。
以上三种方案,你认为可行的是 。
27.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,并将数据记录表(3)仿照(2)分别测出BC和AC两端的电压,并将数据记录表
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
过分析表实验数据,小明得出结论:串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和.小明的实验存在着一些错误,请你根据小明整个实验过程,指出小明实验中的错误是:
四、实验探究题
28.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 (相同/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 (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? ,理由是 。
(4)小明分别测出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。请对小明的做法进行评价: ,改进方法是 。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
29.(2020·衢州)为探究影响水果电池电压大小的因素,小科利用铜片、锌片作电极的水果电池(图甲)和电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验,数据记录如下表:
实验组别 水果种类 电极插入深度/cm 电极之间距离/cm 测得电压/V
1 哈密瓜 1.0 2.0 0.886
2 哈密瓜 1.0 4.0 0.885
3 哈密瓜 1.0 6.0 0.886
4 苹果 1.0 2.0 1.009
5 苹果 1.5 2.0 1.011
6 苹果 2.0 2.0 1.010
(1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验 (填组别)进行对比。
(2)分析实验数据,可以得出的结论是 。
(3)于电池与水果电池原理类似,其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压,根据本实验的结论,你的做法是 。
30.(2020八上·吴兴期末)某兴趣小组在研究“串联电路特点”的实验中,将一个阻值约为10欧的普通小灯泡L和一个LED灯串联后接入电路(如图甲),闭合开关S1,发现LED灯亮而小灯泡L不亮,小红认为这是因为通过LED灯的电流大于小灯泡的电流引起的。
(1)其他同学反对小红的这种说法,他们反对的理由是
(2)同学进行如下实验寻找原因:
实验一:将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端,观察到小灯泡L发光。
实验二:利用电流表和电压表,按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量,闭合开关,依次移动滑动变阻器的滑片,获得多组数据如下表,
实验次数 电压(伏) 电流(毫安) 电阻(欧)
1 1.4 12 116.7
2 1.6 14 114.3
3 1.8 16 112.5
… … … …
①实验一排除了哪种因素导致小灯泡不发光的可能性?
②在实验二测定LED灯电阻的过程中,滑动变阻器的滑片向 端移动。
③根据实验数据,他们分析“LED灯亮而小灯泡L不亮”的可能原因是
同学们把实验结果跟老师汇报之后,老师肯定了他们的研究成果,但是也说明了LED灯和普通小灯泡的发光原理有所不同,今后可以继续研究学习……
31.
用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点时:
(1)实验中应选择规格 (填“相同”或“不相同”)的灯泡。
(2)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在如表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是 (用公式写出)。
实验次数 U1/V U2/V U/V
1 2.3 0.7 3.0
2 2.0 1.0 3.0
3 1.7 1.3 3.0
(3)进行多次实验的主要目的是 (填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
32.
有一天,小明买了三节干电池,他想:“把这三节干电池串联,电压增大,且这个电池组的总电压等于每节电池电压之和。如果把这几节电池并联起来,对同一盏灯供电,那么组成的电池组提供的电压、电流会发生变化吗?”于是,他找来小华一起开展如下的探究。
(1)他俩收集到一只小灯泡、导线、电流表和电压表、三节相同的新干电池,按如图所示的电路首先使用一节电池连好实物图。
闭合开关,读出电流表和电压表的示数,并记录在设计的表格中。然后换两节和三节并联的电池组,分别进行上述操作,把数据记录在表格中。
电源 电压(伏) 电流(安)
一节干电池 1.5 0.12
两节干电池 1.5 0.13
三节干电池 1.5 0.14
小华和小明经过分析得出结论:几节干电池并联组成的电池组总电压等于 。随着并联的干电池数的增多,电流逐渐 。
33.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 (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 (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? ,理由是 。
(4)小明分别测出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:串联电路中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: ,改进方法是 。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
34.
某校研究性学习小组的同学,在网上浏览到一条信息:“微生物燃料电池”能利用土壤中的电解质获得电能,供给某种灯发光,如图甲所示。受此启发,他们用潮湿的土壤、铜片、锌片等制成了一个“土壤电池”,并测出有一定的电压,如图乙。那么“土壤电池电压的大小与哪些因素有关?”他们提出了以下猜想:
猜想1:可能与铜片、锌片插入土壤的深度有关;
猜想2:可能与插入土壤的铜片和锌片之间的距离有关。
为了验证猜想1,他们先在金属片上每隔2cm作好标记,再将铜片、锌片插入土壤中,保持它们之间的距离不变,改变两金属片插入土壤的深度,并记录相应的电压值,实验数据如下表:
锌片、铜片插入土壤深度/cm 2 4 6 8 10 12
电压表示数/V 0.6 0.61 0.63 0.66 0.69
(1)图丙是同学们最后一次测量时电压表的示数,请读出电压值,并填入上表空格中 。
(2)请根据实验数据在图中作出图像。
(3)分析以上数据和图像,可以得出的初步结论是 (写出一条即可)。
(4)他们利用以上装置验证猜想2时,实验中应控制 不变,改变 ,并依次记录电压表的示数。
35.(2019·宁波模拟)小科完成“探究串联电路电压规律”的实验后、得到“电源电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符,老师引导小科用如图甲所示的电路继续进行了深入探究。
(1)测量电源及灯泡两端电压。电压表接在CD两点,示数如图乙所示,则测得灯泡L1两端的电压是 V。
(2)测量电路中导线的电压,测出导线BC间的电压大约为0.05V,深入研究确认导线的分压是造成结论与猜想不符的原因之一,为此,小科准备测量开关两端的电压,你认为这一步骤是否有必要,理由是 .
(3)为进一步验证猜想,应选择较 (填“粗“或“细”)的导线进行实验。
36.(2019·杭州模拟)小明同学想通过实验来验证两个定值电阻串联后的电压特点:两个定值电阻两端的电压之比等于两个定值电阻的阻值之比,于是找了实验器材:一个电压表、一个电源、两个阻值不同的定值电阻、若干开关,若干导线,请你利用这些器材帮他设计该实验方案。(要求实验过程中不拆接或更换电阻、开关、电表和导线)
(1)画出实验的电路图;
(2)写出实验的主要步骤以及需要测量的物理量; 。
(3)请写出利用测得的数据验证联电路电压特点的方法 。
37.(2019·宁波模拟)小方在探究“怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度”时,连接的电路如图所示。闭合开关后,灯泡不亮,她用电压表进行电路故障检测,测试结果如表所示。则电路中的故障可能是 两点间有断路。
测试点 电压表示数
a、f 有示数
c、d 无示数
e、f 有示数
38.实验桌上提供了下列符合要求的实验器材:电源一个(电源两端电压不变)、电阻两只R1和R2、电压表三个、滑动变阻器一个、开关一个、导线若干.在电阻R1和R2串联的这段电路中,R1两端的电压为U1,R2两端的电压为U2,R1和R2串联的这段电路两端的总电压为U.小英利用提供的实验器材设计了证明U=U1+U2的实验. 请你完成下列题:
(1)画出实验电路图.
(2)在这个探究实验中,自变量是 ,因变量是 .
(3)通过改变 实现自变量的改变.
(4)画出实验记录表.
39.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图所示.
(1)实验时,L1、L2宜选择 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡.
(2)再拆接电路时开关必须 .
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间.测出L2两端的电压.小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可.小聪的办法是否正确?
(4)测量完成后,进行小组交流讨论.下表选录了四个小组的数据,你认为这些数据是否合理?请说明理由.
实验小组 L1两端电压/V L2两端电压/V 串联总电压/V
1 1.4 3.1 4.5
2 3.0 1.3 4.4
3 1.1 1.7 2.9
4 1.8 1.2 3.0
40.以下是明明同学对串联电路电压规律进行的探究实验.
【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
(1)按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;在测L2两端的电压时,明明同学为了节省实验时间,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;
(3)测出AC间的电压.
(1)在拆接电路时,开关必须 .
(2)明明同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么? .
(3)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中.分析明明同学的实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压 各用电器两端的电压之和(填“等于”或“不等于”).
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.75
(4)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是: .
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)根据并联电路的电压特点分析;
(2)根据亮度比较功率大小,再根据P=UI比较电流大小,最后根据比较电阻大小;
(3)(4)根据并联电路的特点分析;
【解答】根据图片可知,灯泡L1和L2并联,开关在干路上。
在并联电路中,总电压与各支路两端电压相等,故A错误;
因为灯泡L1的亮度比灯泡L2大,所以灯泡L1的实际功率大,根据P=UI可知,通过灯泡L1的电流大。根据公式,灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻小,故B错误;
在并联电路中,各个用电器之间不相互影响,因此若L2灯丝烧断,通过L1电流不变,故C正确;
在并联电路中,各个用电器之间不相互影响,因此若L1灯丝烧断,灯泡L2亮度不变,故D错误。
故选C。
2.【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】根据电压表的两个量程确定同一刻度对应的两个数值的数量关系,然后进行计算即可。
【解答】电压表的示数与刻度成正比,那么得到:;
解得:V=9V。
故选C。
3.【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】首先根据串联电路的电压特点确定两个电压表的示数大小,然后再根据b图确定两个电压表的示数,最后根据U总=U1+U2计算两个电阻的电压即可。
【解答】根据a图可知,两个电阻串联,电压表V1测总电压,V2测R2的电压。
根据串联电路的电压规律可知,V1>V2;
根据b图可知,当量程为0~3V时,分度值为0.1V,那么V2的示数为2V;
当量程为0~15V时,分度值为0.5V,那么V1的示数为10V;
那么R2两端的电压为2V,
而R1两端的电压为:U1=U总-U2=10V-2V=8V。
故选A。
4.【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】首先根据串联电路的电压特点确定两个电压表的示数大小,然后再根据乙图确定两个电压表的示数,最后根据U总=U1+U2计算两个电阻的电压即可。
【解答】根据甲图可知,两个电阻串联,电压表V1测总电压,V2测R2的电压。
根据串联电路的电压规律可知,V1>V2;
根据乙图可知,当量程为0~3V时,分度值为0.1V,那么V2的示数为1.5V;
当量程为0~15V时,分度值为0.5V,那么V1的示数为7.5V;
那么R2两端的电压为1.5V,
而R1两端的电压为:U1=U总-U2=7.5V-1.5V=6V。
故选B。
5.【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】首先根据表盘中的字母确定电表的种类,然后根据量程确定分度值,最后根据指针的位置读数。
【解答】根据图片可知,表盘中间有字母“V”,说明这是块电压表。选择的量程是0~15V,分度值是1V,那么示数是:10V,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】首先根据串联电路的电压规律,对两个电压表的示数大小关系进行判断,然后根据图(2)读出两个表的示数,然后分析判断即可。
【解答】分析(1)图可知,两个灯泡串联,电压表V1测L1的电压,V2测总电压。因为串联电路中总电压等于各处电压之和,所以V1的示数应该大于V2的示数。根据图(2)可知,V1选择量程0~15V,示数为4.5V;V2选择量程0~3V,示数为0.9V,因此两个表的量程不同,L1和L2串联,故A正确不合题意,B错误符合题意;
当L1开路时,电压表V1与L2串联。由于它的内阻很大,所以几乎分得全部电压,因此它的示数和V1的示数相同,故C正确不合题意;
如果L2断路,那么电路里只有灯泡L1,它的电压等于电源电压,即V1和V2示数相同,那么选择了相同的量程,故D正确不合题意。
故选B。
7.【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】在串联电路中,总电压等于各处电压之和,据此确定两个电压表的示数大小,然后读出右图中两个电压表的示数并与之匹配,最后再根据U总=U1+U2计算即可。
【解答】根据a图可知,电阻R1与R2串联,电压表V1测总电压,V2测R2电压,所以V1的示数大于V2。根据b图可知,当选择0~3V的量程时,分度值为0.1V,读数是2V;当量程为0~15V时,分度值为0.5V,读数是10V,因此V1的示数是10V,V2的示数是2V,那么电阻R1两端的电压为:U1=U总-U2=10V-2V=8V,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
8.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】在物理学中,为了使得到的物理规律更客观,更准确,因此需要改变实验器材多做几次实验,从而收集到更多的实验数据,避免结论的片面性。
【解答】根据题意可知,小明只做了一次实验,因为1.5V+1.5V=3V,可以得到结论:在串联电路中,总电压等于各处电压之和;因为1.5V=1.5V,所以还可得到结论:各用电器两端电压相等。很明显,后面的结论是错误的,为了避免出现这样的问题,因此应该换用不同规格的灯泡,再测几组电压值,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
9.【答案】C
【知识点】电压
【解析】【分析】根据有关电压的知识分析即可。
【解答】A.电压是形成电流的原因,即电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的必要条件,故A正确不合题意;
B.商店里售卖的干电池两端就有电压,但是却没有电流产生,故B正确不合题意;
C.形成电流的两个条件:①有电压;②有通路,故C错误符合题意;
D.对人体的安全电压不高于36V,故D正确不合题意。
故选C。
10.【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)在并联电路中,电路两端的总电压与各支路两端电压相等;
(2)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【解答】根据电路图可知,灯泡L1与L2并联,电压表V1测L1的电压,V测总电压;电流表A1测通过灯泡L1的电流,A测干路的总电流。
根据并联电路的电压规律可知,电压表V的示数一定等于V1的示数,故A正确,而B错误;
根据并联电路的电流规律可知,电流表A的示数一定大于A1的示数,故C错误;
只有当两个灯泡完全相同时,通过两个灯泡的电流相等,这时电流表A的示数才等于A1的2倍,故D错误。
故选A。
11.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】三个灯泡串联,电压表V2测L2和L3的总电压,电压表V1测L1和L2的总电压。根据串联电路中电压的特点,利用电压表的示数列出两个方程,最后将两个方程相减,分别计算出灯泡L1的电压,最后将它的电压与V1的示数相加即可。
【解答】三个灯泡串联,
电压表V2测L2和L3的总电压,根据串联电路的电压特点得到:9V=U2+U3 ①;
电压表V1测L1和L2的总电压,根据串联电路的电压特点得到:7V=U2+U1 ②;
①-②得到:2V=U3-U1③;
因为U3=2U1④;
③④联立解得:U1=2V;
那么电源电压:U总=U1+U2+U3=U1+(U2+U3)=2V+9V=11V。
故选C。
12.【答案】4.8;1.2
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】首先根据串联电路的电压特点确定两个电压表的示数大小,然后再根据乙图确定两个电压表的示数,最后根据U总=U1+U2计算两个电阻的电压即可。
【解答】根据甲图可知,两个电阻串联,电压表V1测总电压,V2测R2的电压。
根据串联电路的电压规律可知,V1>V2;
根据乙图可知,当量程为0~3V时,分度值为0.1V,那么V2的示数为1.2V;
当量程为0~15V时,分度值为0.5V,那么V1的示数为6V;
那么R2两端的电压为1.2V,
而R1两端的电压为:U1=U总-U2=6V-1.2V=4.8V。
13.【答案】用电器;4;6
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)用电器消耗电能,电源提供电能;
(2)由电路图可知,当S接1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压;当S接2时,两电阻串联,电压表测L1两端的电压,根据U2=U-U1计算出灯泡L2两端的电压。
【解答】(1)给充电宝充电时,充电宝会消耗电能,所以它相当于一个用电器;
(2)由电路图可知,当S接1时,电路里只有L1工作,电压表测电源的电压,
由图乙可知,电源的电压U=6V;
当S接2时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压;
由图乙可知,U1=2V,
灯泡L2两端的电压是:U2=U-U1=6V-2V=4V。
14.【答案】220;不高于(不超过)36
【知识点】电压
【解析】【分析】根据生活中常见的电压值分析解答。
【解答】教室里的日光灯正常工作时的电压为220V,人体安全电压是不高于36V。
15.【答案】2.5;2
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)当两个灯泡串联时,根据U2=U总-U1计算L2两端的电压;
(2)电压表与哪个用电器并联,它就测量谁的电压。
【解答】(1)L2两端的电压为:U2=U总-U1=4.5V-2V=2.5V;
(2)根据电路图可知,电压表与灯泡L1并联,测量L1的电压U1,因此示数为2V。
16.【答案】4V;2V
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)每节干电池的电压为1.5V,根据串联电路的电压规律计算出总电压;
(2)首先根据电压表的使用规范分析它所测的用电器,然后根据串联电路的总电压等于各处电压之和计算出另一个用电器的电压即可。
【解答】四节新干电池串联组成的电池组的总电压为:1.5V×4=6V;
根据电路图可知,灯泡L1与L2串联,电压表与灯泡L2并联,
因此灯泡L2两端的电压为2V;
那么灯泡L1两端的电压为:U1=U总-U2=6V-2V=4V。
17.【答案】0.6;3
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】读取电压表的示数时,首先根据量程确定分度值,然后再根据指针位置读出示数即可。
【解答】 当量程为0~3V时,电压表的分度值为0.1V,那么电压表的读数为:0.6V;
当量程为0~15V时,电压表的分度值为0.5V,那么电压表的读数为:3V。
18.【答案】(1)电压表和导线(合理即可)
(2)将电压表的正接线柱与铜片相连的导线相连,再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触,若电压表指针正向偏转,说明与电压表正接线柱连接的铜片是电池的正楼;若电压表反向偏转,则说明锌片是电池的正极(合理即可)
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】(1)只要能够确定电流方向就能判断出电源的正极,因此需要借助对电流有方向要求的仪表即可,例如:电压表,电流表或发光二极管等;
(2)将电压表接入电路,根据电压表的指针偏转方向判断电流方向,进而确定哪端是电池的正极。
【解答】(1)选用的实验仪器:电压表和导线;
(2)操作方法、实验现象和结论:将电压表的正接线柱与铜片相连的导线相连,再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触;若电压表指针正向偏转,说明与电压表正接线柱连接的铜片是电池的正楼;若电压表反向偏转,则说明锌片是电池的正极。
19.【答案】电压表;减小
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】(1)电压表与被测的用电器并联,电流表与被测的用电器串联;
(2) 当称重的人脱掉鞋子和外套时, 对站台的压力会减小,确定滑片的移动方向,弄清变阻器电阻的变化,根据串联电路的分压规律判断电压表的示数变化即可。
【解答】观察可知,显示器与变阻器并联,所以它是电压表。 当称重的人脱掉鞋子和外套时, 对站台的压力会减小,变阻器的滑片向上移动,与电压表并联的部分电阻变小,根据串联电路电压与电阻成正比可知,显示器的示数变小。
故答案为:电压表;减小
20.【答案】4.8V;1.2V
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)先判断两个电阻的串并联关系,然后判断两个电压表所测的物理量,最后判断电阻两端的电压值;
(2)在串联电路中,总电压等于各处电压之和。
【解答】据甲图可知,电阻R1与R2串联,电压表V1测总电压,电压表V2测电阻R2的电压。
根据串联电路的电压规律可知,V1的示数大于V2;
电压表的两个读数分别为1.2V和6V,那么V1的示数为6V,V2的示数为1.2V;
那么R2两端的电压就是1.2V,而R1两端的电压为:U1=U总-U2=6V-1.2V=4.8V。
21.【答案】1.3;2.7
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】由图可知,该电路为串联电路,电压表V2测量的是总电压,V1测量的是灯泡L2两端的电压,因此V2的示数应当比V1的示数大,但是从图乙显示的数据可以看出,V1的指针偏转角度比V2要大一些,因此V2选用的是大量程0~15V,V1选用的是小量程0~3V.小灯泡L1两端的电压U1等于总电压U减去L2两端的电压U2.
【解答】图可知,电路为灯泡L1和L2的串联电路,电压表V2测量的是总电压,V1测量的是灯泡L2两端的电压,电压表V2的示数应当比V1的示数大,因此V2选用的是大量程0~15V,V1选用的是小量程0~3V.
V1的示数显示的是L2两端的电压U2=2.7V,V2的示数显示的是电源电压U=4V,因此L1两端的电压U1=U-U2=4V-2.7V=1.3V.
故答案为:1.3; 2.7.
22.【答案】2.5;3.5;6
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压,然后结合串联电路的电压规律进行计算即可。
【解答】当S1闭合、S2断开时,灯泡L1与L2串联,电压表测L1的电压。
因为此时电压表的示数为2.5V,所以灯泡L1两端的电压为2.5V;
当S1断开、S2闭合时,灯泡L1与L2串联,电压表测电源电压;
因为此时电压表的示数为6V,所以电源电压为6V;
那么此时灯泡L2的电压:U2=U总-U1=6V-2.5V=3.5V。
23.【答案】电源;3;b
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】由图电流从电源正极流出,依次通过开关、L2、L1回到电源负极,即两灯串联,电压表接在a、d两点间,所以电压表测的是L1和L2(或电源)的电压;
若要使电压表测量电灯L1两端的电压,即与L1并联(接在L1两端),只需要将导线3的右端改接到b即可.
【分析】电压表的正确使用规则:电压表应与被测的用电器并联,要使电流从电压表的“+”接线柱流进,“﹣”接线柱流出.由此分析解答.
24.【答案】根据图片可知,三个灯泡串联,电压表V1测L1和L2的电压,电压表V2测灯泡L2和L3的电压,
那么得到:4V=U1+U2①;
8V=U2+U3②;
根据串联电路的总电压等于各处电压之和得到:9V=U1+U2+U3③;
将①+②-③得到:L2两端的电压U2=3V。
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】首先判断电压表所测的电压值,然后根据串联电路的电压规律分别列出方程式,最后联立求解即可。
25.【答案】(1)L2
(2)3;0
(3)正
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】(1)根据“二极管可以视为一个由电流方向控制的开关,当电流从“+”极端流入时,相当于开关闭合,当电流从“-”极端流入时,相当于开关断开”分析即可;
(2)当电压表与导线并联时,因为导线电阻为0,所以它的示数为0;当电压表与很大的电阻并联时,它的示数接近电源电压;
(3)根据灯泡是否发光结合二极管判断电流方向,进而确定电源的正负极。
【解答】(1)根据图中可知,灯L1对应支路中的电流从“-”极端流入,相当于开关断开,所以它不发光;灯L2对应支路中电流从二极管“+”极端流入,“-”极端流出,相当于开关闭合,故灯L2能亮;
(2)当开关接a端时,电流从二极管“-”端流入,相当于断路,电压表测量电源两端电压为3V;当开关接b端时,电流从二极管“+”端流入,相当于开关闭合,电压表测量开关两端电压为0V.。
(3)开关闭合后,小灯泡发光,说明电流从二极管“+”极端流入,“-”极端流出,故A端是电源的正极。
26.【答案】
故答案为:如上图;方案乙和方案丙。
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)电压表要与被测电路并联使用,被测电压不能超过电压表的量程;
(2)在“研究串联电路电压特点”实验中,为了得出普遍性的规律,需要换用规格不同的小灯泡或改变电源电压重复实验。
【解答】
(1)电源有三节干电池,电压为1.5V×3=4.5V,所以电压表选择0~15V的量程;电压表并联在电源两端;如下图所示:
(2)方案乙和方案丙:换用不同的规格的小灯泡,或者增加电池的节数,改变电源电压,测出电源电压和灯泡L1、L2两端的电压,可以测出多组不同的实验数据,故可以得出普遍规律;而方案甲中反复断开,闭合开关,测出电压值,得到的实验数据都是相同的,故不可行。
故答案为:如上图;方案乙和方案丙。
27.【答案】(1)表格中缺少自变量UAB+UBC这一栏目;(2)实验的次数少于3次.
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【解答】(1)表格中存在的不足:表格中缺少自变量UAB+UBC这一栏目;(2)此实验在设计方案上存在的不足之处:他只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律.
【分析】(1)表格中缺少自变量UAB+UBC,或者说没有改变自变量.;(2)通过实验获得结论,一般都要多做几次实验,多做几次实验,就可以多获几组数据,从而可以对数据进行归纳分析,以此获得结论.
28.【答案】(1)6;不同
(2)L2断路
(3)不能;正负接线柱反接了
(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
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)串联时,每两个用电器之间需要1根导线;并联时,每两个之间需要2根,据此推算需要导线的条数。为了避免数据的特殊性对实验结论的影响,我们应该选择规格不同的灯泡完成实验;
(2)电压表的示数为零,可能为:①电压表损坏或接线不良;②电压表被短路;③电路中其它部分存在断路;
(3)在使用电压表时必须“正进负出”,注意分析电压表的接线柱连接是否正确;
(4)在科学研究中,往往需要换用不同的实验器材,通过反复实验得到多组实验数据,这样分析得出的结论会更加客观,准确,避免偶然性。
【解答】(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L2断路。
(3)根据图片可知,电压表的A端与电源正极相连,应该是“+”接线柱。如果将A点与C点相连,那么“+”接线柱就与电源负极相连,因此不能侧测L2的电压,理由是:正负接线柱反接了。
(4)我对小明的做法的评价是:一次实验具有偶然性;改进方法是:更换规格不同的灯泡进行多次实验。
29.【答案】(1)1、2、3
(2)电极材科不变时,水果电池的电压大小与水果种类有关,与电极插入深度和电极之间距离无关
(3)改变化学填充剂的成分
【知识点】电压
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求进行选择;
(2)根据表格数据对比,分析水果电池电压与水果种类、电极深度和电极之间的距离是否有关;
(3)根据(2)中的结论分析解答。
【解答】(1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,必须控制水果种类和电极深度相同,故选1、2、3;
(2)对比实验1、2、3可知,当水果种类和电极深度相同时,电池电压与电极之间的距离无关;
对比实验4、5、6可知,当水果种类和电极距离相同时,水果电池电压与电极深度无关;
对比实验1、4可知,当电极深度和电极距离相同时,水果电池电压与水果种类有关。
最终得到结论:电极材科不变时,水果电池的电压大小与水果种类有关,与电极插入深度和电极之间距离无关。
(3)根据(2)结论可知,要改变水果电池的电压,只能改变水果的种类;据此类推,要改变干电池的电压,就要改变干电池内化学填充剂的成分。
30.【答案】(1)串联电路中电流处处相等
(2)小灯泡短路;b(右);LED灯的电阻比小灯泡大很多,小灯泡两端分到的电压太小了
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)根据串联电路中电流的特点分析解答;
(2)①小灯泡不发光,可能是它发生短路或发生断路。由于LED灯和它串联且能够发光,说明小灯泡肯定没有断路;通过实验一,发现小灯泡发光,就可以排除小灯泡被短路的可能;
②首先根据表格确定电流的变化,再根据“电阻与电流成反比”确定变阻器阻值的大小变化,最后根据变阻器的接线情况判断滑片的移动方向;
③在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即。
【解答】(1)同学们反对的理由是:串联电路中电流处处相等;
(2)①实验一排除了小灯泡短路导致小灯泡不发光的可能性;
②根据表格第2列数据可知,实验中电流逐渐增大,那么电路的总电阻不断减小;灯泡的电阻保持不变,根据R总=R1+R2可知,滑动变阻器的阻值应该减小,即滑片向右移动;
③“LED灯亮而小灯泡L不亮”的可能原因是:LED灯的电阻比小灯泡大很多,小灯泡两端分到的电压太小了。
31.【答案】(1)不相同
(2)U=U1+U2
(3)寻找普遍规律
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)在进行科学研究时,应该选择不同的实验器材完成实验,避免出现特殊的实验数据,对最终得到的实验结论产生影响;
(2)将每组对应的 U1、U2 相加,然后与总电压U进行比较得出结论;
(3)在物理学中,进行多次实验主要有两个目的:①求平均值减小误差;②寻找普遍规律。
【解答】(1)实验中应选择规格不相同的灯泡。
(2)将三组数据中的 U1、U2 相加,它们的和都等于电源电压3V,因此得到串联电路的电压特点: U=U1+U2 ;
(3)进行多次实验的主要目的是:寻找普遍规律。
32.【答案】(1)每节干电池的电压;增大
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】分析表格中三次的电压值,确定电池并联时总电压和单个电池电压的关系;比较三次实验中的电流值,确定电池并联时电流的大小与并联电池个数的关系。
【解答】根据表格可知,三次实验虽然并联的电池个数逐渐增多,但是电压值始终保持1.5V不变,即几节干电池并联组成的电池组总电压等于每节干电池的电压;
三次实验的电流值逐渐增大,因此得到:随着并联的干电池数的增多,电流逐渐增大。
33.【答案】(1)六;不同
(2)L1短路或L2断路(其他合理也可)
(3)不能;电压表正负接线柱接反
(4)不可靠;换不同规格灯泡多次实验
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)在进行实物连接时,每两个元件之间需要一根导线连接;为了使得到的实验结论更客观准确,更具有普遍意义,因此选择灯泡应该选用不同的灯泡,进而得到不同的数据;
(2)电压表的示数为0,可能是电路里没有电流,或有电流,却没有从电压表那里经过;
(3)使用电压表时,要注意:①与用电器并联;②让电流“正进负出”;
(4)在科学研究中,为了保证得到的实验结论开关准确,因此需要换用不同器材进行多次实验,进而收集更多的实验数据。
【解答】(1)根据电路图可知,电源、L1、L2、开关S之间需要4根导线,电压表需要两根导线,因此至少需要6根导线;实验中应该选择规格不同的小灯泡;
(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:电流没有从电压表的位置经过,即灯泡L1短路;或者电路里没有电流,即灯泡L2断路;
(3)电压表的左边接线原来接在A点,因此它应该是“+”接线柱,如果将它接在C点,那么就与电源的负极相连,肯定是错误的,因此:不能测出灯泡L2两端的电压,理由是电压表正负接线柱接反;
(4)小明的做法不可靠,改进方法为:换不同规格灯泡多次实验。
34.【答案】(1)0.7
(2)
(3)土壤电池的电压随铜片和锌片插入土壤深度的增加而增大
(4)铜片和锌片插入土壤深度;铜片和锌片之间的距离
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】(1)根据电压表的接线情况判断选择的量程和分度值,然后根据指针位置读数即可;
(2)方格纸横轴上找到深度,纵轴上找到对应的电压,然后描点,最后将相邻的点连接即可;
(3)根据图像的变化趋势分析即可;
(4)根据控制变量法可知,探究土壤电压的大小与距离的关系时,必须控制电极的深度相同。
【解答】(1)根据丙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,那么电压表的读数为0.7A;
(2)方格纸横轴上找到深度,纵轴上找到对应的电压,然后描点,最后将相邻的点连接即可,如下图:
(3)根据图像可知: 土壤电池的电压随铜片和锌片插入土壤深度的增加而增大 ;
(4)他们利用以上装置验证猜想2时,实验中应控制铜片和锌片插入土壤深度不变,改变铜片和锌片之间的距离,并依次记录电压表的示数。
35.【答案】(1)1.7
(2)开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多
(3)粗
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)根据接线确定电压表的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数;
(2)由于开关的触点要经常断开和闭合,因此接触并不是十分紧密,那么开关处的电阻比导线要大得多,分得的电压也比较大;
(3)导体的电阻与横截面积成反比,与长度成正比;当材料和长度都不变时,越粗的导线电阻越小,分得电压越小,对实验的影响越小。
【解答】(1)据乙图可知,电压表的量程选择0~3V,分度值是0.1V,那么电压表的读数即灯泡L1两端的电压为:1V+0.1V×7=1.7V;
(2)有必要,因为开关的触点要经常断开和闭合,因此接触并不是十分紧密,那么开关处的电阻比导线要大得多,分得的电压也比较大;
(3)为进一步验证猜想,应选择较粗的导线进行实验。
故答案为:(1)1.7;(2)开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多;(3)粗
36.【答案】(1)
(2)按照电路图连接实物图,闭合开关S1,读出此时电压表两端的电压,记为U1;闭合开关S2,读出此时电压表示数,记为U2
(3)比较U1/(U2-U1)和R1/R2大小,若两者相等,则可验证结论。
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)这个实验要测量两个电阻的电压,但只有一个电压表,因此要通过开关的切换实现一个电压表测两个电压的目的;
(2)通过开关的切换,就能测出两个电压,据此写出步骤;
(3)分别求出电压之比和电阻之比,然后将比值进行比较即可。
【解答】(1)让两个电阻串联,电压表与其中一个电阻并联,开关与另一个电阻并联;通过这个开关的闭合和断开,就能测出对应的电压。如下图:
(2)实验步骤为:①按照电路图连接实物图,闭合开关S1,读出此时电压表两端的电压,记为U1;
②闭合开关S2,读出此时电压表示数,记为U2。
(3)U1就是电阻R1的电压,而U2是总电压,根据串联电路的分压规律可知,电阻R2两端的电压为:U2-U1;因此比较U1/(U2-U1)和R1/R2大小,若两者相等,则可验证结论。
故答案为:(1)同解析;(2)同解析;(3)比较U1/(U2-U1)和R1/R2大小,若两者相等,则可验证结论。
37.【答案】e、f
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】电压表有示数 , 说明电源能正常供电;电压表无示数 , 则与电压表并联的部分电路存在开路或短路。
【解答】闭合开关后 , 灯泡不亮 , 说明电路存在短路或和断路。电压表接 a、f 两点时,有示数 , 即电源电压正常 ; c、d间无示数 , 即灯泡不能正常工作 , 则断路的地方在d、f两点之间 ; e、f间有示数 , 则与电压表串联的部分是通路 , 所以可能在e、f两点间有断路。
故答案为:e、f。
38.【答案】(1)
(2)U1+U2;U
(3)滑动变阻器滑片的位置改变接入电路中的电阻
(4)
实验次数 1 2 3
U1/V
U2/V
U/V
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【解答】(1)根据实验可知需要测量的是电阻两端的电压和电路两端的总电压,
实验电路图如图所示: (2)在这个探究实验中,自变量是U1+U2,因变量是U.(3)改变自变量的方法是:调节滑动变阻器滑片的位置改变接入电路中的电阻,进而改变;(4)实验数据记录表格如下:
实验次数 1 2 3
U1/V
U2/V
U/V
【分析】(1)自变量是最初变动的量,因变量是由于自变量的变动而引起变动的量;(2)实验证明U=U1+U2.则自变量为U=U1+U2.根需要测量的是电阻两端的电压,所以据此设计电路图,即把滑动变阻器与定值电阻串联,电压表与滑动变阻器并联,测滑动变阻器电压,然后分析实验数据,得出实验结论.
39.【答案】(1)不同
(2)断开
(3)不正确;电压表的正负接线柱接反了
(4)合理;实验时有误差.
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【解答】(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;(2)为防止发生短路,拆接电路时开关必须断开;(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间.小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可.这样做是不可以的,因为根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表正负接线柱接反了;(4)测量完成后,进行小组交流讨论,如表选录了四个小组的数据,这些数据是合理的;
因为虽然实验数据存在差异,在每一组的电源是不同的情况下,依照每一组的测量数据之间仍然可以得出串联电路两端的电压等于各部分电压之和规律.
【分析】(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;(2)拆接电路过程中,开关必须断开;(3)根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表正负接线柱接反了;(4)串联电路两端的电压等于各部分电压之和.
40.【答案】(1)断开
(2)不能,电压表正负接线柱接反了
(3)等于
(4)只进行一次实验就得出结论,结论不具有普遍性.
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【解答】(1)在拆接电路时,开关必须断开;(2)当电压表B点不动,只断开A点,并改接到C点上时,虽然电压表此时与L2并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压;(3)由表中实验数据可知,在实验误差允许范围内,UAC=UAB+UBC,串联电路总电压 等于各用电器两端的电压之和.(4)不足之处是:他只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律.为了得出普遍结论,应换用不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据,然后得出结论.
【分析】(1)连接电路时,开关必须要断开,断开的目的是为了保护电路,以防止由于接错出现短路烧坏电源;(2)电压表要准确的测量用电器两端的电压,必须严格按照电压表的使用规则进行操作,所以判断李瑞同学能不能用此方法测出L2两端的电压,就看电压表此时是否与L2并联,正负接线柱的接法是否正确(3)分析表中实验数据,根据实验数据得出结论.(4)通过实验获得结论,一般都要多做几次实验,多做几次实验,就可以多获几组数据,从而可以对数据进行归纳分析,以此获得结论.
1 / 1浙教版科学八上第四章 第5节 电压的测量同步练习(优生加练)
一、单选题
1.如图所示,电源两端电压恒定。闭合开关,灯泡L1比灯泡L2亮,则( )
A.L1两端电压比L2两端电压大
B.L1的电阻比L2的电阻大
C.若L2灯丝烧断,通过L1电流不变
D.若L1灯丝烧断,灯L2亮度变大
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)根据并联电路的电压特点分析;
(2)根据亮度比较功率大小,再根据P=UI比较电流大小,最后根据比较电阻大小;
(3)(4)根据并联电路的特点分析;
【解答】根据图片可知,灯泡L1和L2并联,开关在干路上。
在并联电路中,总电压与各支路两端电压相等,故A错误;
因为灯泡L1的亮度比灯泡L2大,所以灯泡L1的实际功率大,根据P=UI可知,通过灯泡L1的电流大。根据公式,灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻小,故B错误;
在并联电路中,各个用电器之间不相互影响,因此若L2灯丝烧断,通过L1电流不变,故C正确;
在并联电路中,各个用电器之间不相互影响,因此若L1灯丝烧断,灯泡L2亮度不变,故D错误。
故选C。
2.一个电压表有“0~3伏”和“0~15伏”两档量程,其中15伏档数字看不清,某同学使用15伏档测量一段电路的电压时,指针指在3伏档的1.8伏处,则 该段电路的实际电压是( )
A.1.8伏 B.5.4伏 C.9.0伏 D.无法判断
【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】根据电压表的两个量程确定同一刻度对应的两个数值的数量关系,然后进行计算即可。
【解答】电压表的示数与刻度成正比,那么得到:;
解得:V=9V。
故选C。
3.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( )
A.8V 2V B.10V 2V C.2V 8V D.2V 10V
【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】首先根据串联电路的电压特点确定两个电压表的示数大小,然后再根据b图确定两个电压表的示数,最后根据U总=U1+U2计算两个电阻的电压即可。
【解答】根据a图可知,两个电阻串联,电压表V1测总电压,V2测R2的电压。
根据串联电路的电压规律可知,V1>V2;
根据b图可知,当量程为0~3V时,分度值为0.1V,那么V2的示数为2V;
当量程为0~15V时,分度值为0.5V,那么V1的示数为10V;
那么R2两端的电压为2V,
而R1两端的电压为:U1=U总-U2=10V-2V=8V。
故选A。
4.如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.7.5V 1.5V B.6V 1.5V C.1.5V 7.5V D.1.5V 6V
【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】首先根据串联电路的电压特点确定两个电压表的示数大小,然后再根据乙图确定两个电压表的示数,最后根据U总=U1+U2计算两个电阻的电压即可。
【解答】根据甲图可知,两个电阻串联,电压表V1测总电压,V2测R2的电压。
根据串联电路的电压规律可知,V1>V2;
根据乙图可知,当量程为0~3V时,分度值为0.1V,那么V2的示数为1.5V;
当量程为0~15V时,分度值为0.5V,那么V1的示数为7.5V;
那么R2两端的电压为1.5V,
而R1两端的电压为:U1=U总-U2=7.5V-1.5V=6V。
故选B。
5.(2020·平阳模拟)伏安法测电阻实验时,接通电路后,其中一电表示数如图所示。其示数为( )
A.2A B.2V C.10A D.10V
【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】首先根据表盘中的字母确定电表的种类,然后根据量程确定分度值,最后根据指针的位置读数。
【解答】根据图片可知,表盘中间有字母“V”,说明这是块电压表。选择的量程是0~15V,分度值是1V,那么示数是:10V,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.(2020·三门模拟)在某次电学实验中,小科按如图(1)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(2)所示,下列对该电路分析不正确的是( )
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开路 D.两表量程相同,L2短路
【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】首先根据串联电路的电压规律,对两个电压表的示数大小关系进行判断,然后根据图(2)读出两个表的示数,然后分析判断即可。
【解答】分析(1)图可知,两个灯泡串联,电压表V1测L1的电压,V2测总电压。因为串联电路中总电压等于各处电压之和,所以V1的示数应该大于V2的示数。根据图(2)可知,V1选择量程0~15V,示数为4.5V;V2选择量程0~3V,示数为0.9V,因此两个表的量程不同,L1和L2串联,故A正确不合题意,B错误符合题意;
当L1开路时,电压表V1与L2串联。由于它的内阻很大,所以几乎分得全部电压,因此它的示数和V1的示数相同,故C正确不合题意;
如果L2断路,那么电路里只有灯泡L1,它的电压等于电源电压,即V1和V2示数相同,那么选择了相同的量程,故D正确不合题意。
故选B。
7.(2020·温州模拟)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( )
A.10V 2V B.8V 2V C.2V 8V D.2V 10V
【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】在串联电路中,总电压等于各处电压之和,据此确定两个电压表的示数大小,然后读出右图中两个电压表的示数并与之匹配,最后再根据U总=U1+U2计算即可。
【解答】根据a图可知,电阻R1与R2串联,电压表V1测总电压,V2测R2电压,所以V1的示数大于V2。根据b图可知,当选择0~3V的量程时,分度值为0.1V,读数是2V;当量程为0~15V时,分度值为0.5V,读数是10V,因此V1的示数是10V,V2的示数是2V,那么电阻R1两端的电压为:U1=U总-U2=10V-2V=8V,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
8.(2020八上·苍南期末)如图,在“探究串联电路的电压规律”时,小明同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=1.5伏,UBC=1.5伏,UAC=3伏,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.改变电源电压,再测几组电压
C.换用不同规格的灯泡,再测几组电压值
D.对换L1和L2的位置,再测几组电压值
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】在物理学中,为了使得到的物理规律更客观,更准确,因此需要改变实验器材多做几次实验,从而收集到更多的实验数据,避免结论的片面性。
【解答】根据题意可知,小明只做了一次实验,因为1.5V+1.5V=3V,可以得到结论:在串联电路中,总电压等于各处电压之和;因为1.5V=1.5V,所以还可得到结论:各用电器两端电压相等。很明显,后面的结论是错误的,为了避免出现这样的问题,因此应该换用不同规格的灯泡,再测几组电压值,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
9.下列关于电压的说法错误的是( )
A.电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的必要条件
B.电路中没有电流也可能有电压
C.电路中没有电压也可能有电流
D.对人体安全的电压不高于36V
【答案】C
【知识点】电压
【解析】【分析】根据有关电压的知识分析即可。
【解答】A.电压是形成电流的原因,即电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的必要条件,故A正确不合题意;
B.商店里售卖的干电池两端就有电压,但是却没有电流产生,故B正确不合题意;
C.形成电流的两个条件:①有电压;②有通路,故C错误符合题意;
D.对人体的安全电压不高于36V,故D正确不合题意。
故选C。
10.如图所示电路,开关闭合后两灯发光。以下说法正确的是( )
A.电压表V的示数一定等于V1的示数
B.电压表V的示数一定大于V1的示数
C.电流表A的示数一定等于A1的示数
D.电流表A的示数一定等于A1的示数的2倍
【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)在并联电路中,电路两端的总电压与各支路两端电压相等;
(2)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【解答】根据电路图可知,灯泡L1与L2并联,电压表V1测L1的电压,V测总电压;电流表A1测通过灯泡L1的电流,A测干路的总电流。
根据并联电路的电压规律可知,电压表V的示数一定等于V1的示数,故A正确,而B错误;
根据并联电路的电流规律可知,电流表A的示数一定大于A1的示数,故C错误;
只有当两个灯泡完全相同时,通过两个灯泡的电流相等,这时电流表A的示数才等于A1的2倍,故D错误。
故选A。
11.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.9 V B.10V C.11V D.12 V
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】三个灯泡串联,电压表V2测L2和L3的总电压,电压表V1测L1和L2的总电压。根据串联电路中电压的特点,利用电压表的示数列出两个方程,最后将两个方程相减,分别计算出灯泡L1的电压,最后将它的电压与V1的示数相加即可。
【解答】三个灯泡串联,
电压表V2测L2和L3的总电压,根据串联电路的电压特点得到:9V=U2+U3 ①;
电压表V1测L1和L2的总电压,根据串联电路的电压特点得到:7V=U2+U1 ②;
①-②得到:2V=U3-U1③;
因为U3=2U1④;
③④联立解得:U1=2V;
那么电源电压:U总=U1+U2+U3=U1+(U2+U3)=2V+9V=11V。
故选C。
二、填空题
12.如图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为 V和 V。
【答案】4.8;1.2
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】首先根据串联电路的电压特点确定两个电压表的示数大小,然后再根据乙图确定两个电压表的示数,最后根据U总=U1+U2计算两个电阻的电压即可。
【解答】根据甲图可知,两个电阻串联,电压表V1测总电压,V2测R2的电压。
根据串联电路的电压规律可知,V1>V2;
根据乙图可知,当量程为0~3V时,分度值为0.1V,那么V2的示数为1.2V;
当量程为0~15V时,分度值为0.5V,那么V1的示数为6V;
那么R2两端的电压为1.2V,
而R1两端的电压为:U1=U总-U2=6V-1.2V=4.8V。
13.(2019八上·柯桥月考)给充电宝充电时,充电宝相当于 (填“电源”或“用电器”)。如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表、电流表示数变化如图乙所示,则灯泡L2两端的电压是 伏,电源电压是 伏。
【答案】用电器;4;6
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)用电器消耗电能,电源提供电能;
(2)由电路图可知,当S接1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压;当S接2时,两电阻串联,电压表测L1两端的电压,根据U2=U-U1计算出灯泡L2两端的电压。
【解答】(1)给充电宝充电时,充电宝会消耗电能,所以它相当于一个用电器;
(2)由电路图可知,当S接1时,电路里只有L1工作,电压表测电源的电压,
由图乙可知,电源的电压U=6V;
当S接2时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压;
由图乙可知,U1=2V,
灯泡L2两端的电压是:U2=U-U1=6V-2V=4V。
14.(2019八上·仙居期中)教室里的日光灯正常工作时的电压为 V,人体安全电压是 V.
【答案】220;不高于(不超过)36
【知识点】电压
【解析】【分析】根据生活中常见的电压值分析解答。
【解答】教室里的日光灯正常工作时的电压为220V,人体安全电压是不高于36V。
15.
如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为4.5V,L1两端的电压为2V,则L2两端的电压为 V,电压表的示数为 V。
【答案】2.5;2
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)当两个灯泡串联时,根据U2=U总-U1计算L2两端的电压;
(2)电压表与哪个用电器并联,它就测量谁的电压。
【解答】(1)L2两端的电压为:U2=U总-U1=4.5V-2V=2.5V;
(2)根据电路图可知,电压表与灯泡L1并联,测量L1的电压U1,因此示数为2V。
16.
某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为 ,L2两端的电压为 。
【答案】4V;2V
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)每节干电池的电压为1.5V,根据串联电路的电压规律计算出总电压;
(2)首先根据电压表的使用规范分析它所测的用电器,然后根据串联电路的总电压等于各处电压之和计算出另一个用电器的电压即可。
【解答】四节新干电池串联组成的电池组的总电压为:1.5V×4=6V;
根据电路图可知,灯泡L1与L2串联,电压表与灯泡L2并联,
因此灯泡L2两端的电压为2V;
那么灯泡L1两端的电压为:U1=U总-U2=6V-2V=4V。
17.
如图所示,当量程为0~3V时,电压表指针的读数为 V;当量程为0~15V时,电压表指针的读数为 V。
【答案】0.6;3
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】读取电压表的示数时,首先根据量程确定分度值,然后再根据指针位置读出示数即可。
【解答】 当量程为0~3V时,电压表的分度值为0.1V,那么电压表的读数为:0.6V;
当量程为0~15V时,电压表的分度值为0.5V,那么电压表的读数为:3V。
18.(2019·宁波模拟)通过阅读,小科知道了1791年意大利物理学家伏打发明了最早的电池——伏打电池。在老师的帮助下,小科自制了一个如图所示的水果电池(伏打电池),但是不能确定哪个金属片是正极。请你帮他设计实验并进行判断。
(1)你选用的实验仪器:
(2)简述操作方法、实验现象和结论: 。
【答案】(1)电压表和导线(合理即可)
(2)将电压表的正接线柱与铜片相连的导线相连,再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触,若电压表指针正向偏转,说明与电压表正接线柱连接的铜片是电池的正楼;若电压表反向偏转,则说明锌片是电池的正极(合理即可)
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】(1)只要能够确定电流方向就能判断出电源的正极,因此需要借助对电流有方向要求的仪表即可,例如:电压表,电流表或发光二极管等;
(2)将电压表接入电路,根据电压表的指针偏转方向判断电流方向,进而确定哪端是电池的正极。
【解答】(1)选用的实验仪器:电压表和导线;
(2)操作方法、实验现象和结论:将电压表的正接线柱与铜片相连的导线相连,再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触;若电压表指针正向偏转,说明与电压表正接线柱连接的铜片是电池的正楼;若电压表反向偏转,则说明锌片是电池的正极。
19.(2019·台州模拟)如图是某校科技兴趣小组设计的一个电子体重计,金属触头与站台相连,并可在电阻棒两端之间上下滑动。你认为显示器可以选用 (填电学仪器名称)。当称重的人脱掉鞋子和外套时,你选用的仪器示数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】电压表;减小
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】(1)电压表与被测的用电器并联,电流表与被测的用电器串联;
(2) 当称重的人脱掉鞋子和外套时, 对站台的压力会减小,确定滑片的移动方向,弄清变阻器电阻的变化,根据串联电路的分压规律判断电压表的示数变化即可。
【解答】观察可知,显示器与变阻器并联,所以它是电压表。 当称重的人脱掉鞋子和外套时, 对站台的压力会减小,变阻器的滑片向上移动,与电压表并联的部分电阻变小,根据串联电路电压与电阻成正比可知,显示器的示数变小。
故答案为:电压表;减小
20.(2018八上·杭州月考)如图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均为图乙所示,则电阻R1和R2两端得到电压分别为 V和 V
【答案】4.8V;1.2V
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)先判断两个电阻的串并联关系,然后判断两个电压表所测的物理量,最后判断电阻两端的电压值;
(2)在串联电路中,总电压等于各处电压之和。
【解答】据甲图可知,电阻R1与R2串联,电压表V1测总电压,电压表V2测电阻R2的电压。
根据串联电路的电压规律可知,V1的示数大于V2;
电压表的两个读数分别为1.2V和6V,那么V1的示数为6V,V2的示数为1.2V;
那么R2两端的电压就是1.2V,而R1两端的电压为:U1=U总-U2=6V-1.2V=4.8V。
21.如图甲所示的电路中,闭合开关后,电压表V1和V2的示数如图乙所示,则灯泡L1和L2两端的电压分别是 伏和 伏。
【答案】1.3;2.7
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】由图可知,该电路为串联电路,电压表V2测量的是总电压,V1测量的是灯泡L2两端的电压,因此V2的示数应当比V1的示数大,但是从图乙显示的数据可以看出,V1的指针偏转角度比V2要大一些,因此V2选用的是大量程0~15V,V1选用的是小量程0~3V.小灯泡L1两端的电压U1等于总电压U减去L2两端的电压U2.
【解答】图可知,电路为灯泡L1和L2的串联电路,电压表V2测量的是总电压,V1测量的是灯泡L2两端的电压,电压表V2的示数应当比V1的示数大,因此V2选用的是大量程0~15V,V1选用的是小量程0~3V.
V1的示数显示的是L2两端的电压U2=2.7V,V2的示数显示的是电源电压U=4V,因此L1两端的电压U1=U-U2=4V-2.7V=1.3V.
故答案为:1.3; 2.7.
22.如图10所示,当S1闭合、S2断开时,电压表示数为2.5 V;当S1断开、S2闭合时,电压表示数为6 V。灯L1两端的电压为 V,灯L2两端的电压为 V,电源电压为 V。
【答案】2.5;3.5;6
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压,然后结合串联电路的电压规律进行计算即可。
【解答】当S1闭合、S2断开时,灯泡L1与L2串联,电压表测L1的电压。
因为此时电压表的示数为2.5V,所以灯泡L1两端的电压为2.5V;
当S1断开、S2闭合时,灯泡L1与L2串联,电压表测电源电压;
因为此时电压表的示数为6V,所以电源电压为6V;
那么此时灯泡L2的电压:U2=U总-U1=6V-2.5V=3.5V。
23.如图所示电路中,电压表测量的是 两端的电压.若要使电压表测量电灯L1两端的电压,只需要将导线 (选填1、2、3、4等数字)的右端改接到 (选填a、b、c、d等字母)接线柱上即可。
【答案】电源;3;b
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】由图电流从电源正极流出,依次通过开关、L2、L1回到电源负极,即两灯串联,电压表接在a、d两点间,所以电压表测的是L1和L2(或电源)的电压;
若要使电压表测量电灯L1两端的电压,即与L1并联(接在L1两端),只需要将导线3的右端改接到b即可.
【分析】电压表的正确使用规则:电压表应与被测的用电器并联,要使电流从电压表的“+”接线柱流进,“﹣”接线柱流出.由此分析解答.
三、解答题
24.(2020八上·余杭月考)如所示电路中,已知电源的电压为9V,电压表V1的示数是4V,V2的示数是8V,请你计算灯泡L2两端的电压为多少伏?
【答案】根据图片可知,三个灯泡串联,电压表V1测L1和L2的电压,电压表V2测灯泡L2和L3的电压,
那么得到:4V=U1+U2①;
8V=U2+U3②;
根据串联电路的总电压等于各处电压之和得到:9V=U1+U2+U3③;
将①+②-③得到:L2两端的电压U2=3V。
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】首先判断电压表所测的电压值,然后根据串联电路的电压规律分别列出方程式,最后联立求解即可。
25.(2019八上·仙居期中)阅读下面有关“二极管”的短文,回答相关问题:
电子线路中有一种常用的器材叫二极管,在电路图中的符号如图所示.它在电路中的作用是:当电流从“+”极端流入时,二极管对电流的阻碍作用很小,相当于一个阻值很小的电阻,此时二极管可视为一段导线;当电流从“-”极端流入时,二极管相当于一个阻值很大的电阻,使电流几乎不能通过它,即电流几乎为零,此时二极管可视为绝缘体.
因此,二极管可以视为—个由电流方向控制的开关,当电流从“+”极端流入时,相当于开关闭合,当电流从“-”极端流入时,相当于开关断开.
此外,二极管还有许多用途,比如:整流、限幅、续流、检波、阻尼、稳压等等.二极管种类有很多,按照所用的半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管).根据其不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等.按照管芯结构,又可分为点接触型二极管、面接触型二板管及平面型二极管.点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面,通以脉冲电流,使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起,形成一个“PN结”.由于是点接触,只允许通过较小的电流(不超过几十毫安),适用于高频小电流电路,如收音机的检波等.面接触型二极管的“PN结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中.平面型二极管是一种特制的硅二极管,它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定
可靠,多用于开关、脉冲及高频电路中.
(1)在如图电路中,当闭合开关S后,能亮的灯是 .(选填“L1”或“L2”)
(2)如图所示,开关S是单刀双掷开关,当开关S接a端时,c、两点接通,c、b两点断开;当开关S接b端时,c、b两点接通,c、a两点断开.某同学按照如图所示电路图连接了电路,电路中两个电源两端电压均为3V不变,当S接a端时,电压表的示数为 V;当S接b端时,电压表的示数为 V.
(3)如图是小明设计的判断电源正负极的电路图,闭合开关S后,小灯泡发光,则A端是电源的 极.(选填“正”或“负”)
【答案】(1)L2
(2)3;0
(3)正
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】(1)根据“二极管可以视为一个由电流方向控制的开关,当电流从“+”极端流入时,相当于开关闭合,当电流从“-”极端流入时,相当于开关断开”分析即可;
(2)当电压表与导线并联时,因为导线电阻为0,所以它的示数为0;当电压表与很大的电阻并联时,它的示数接近电源电压;
(3)根据灯泡是否发光结合二极管判断电流方向,进而确定电源的正负极。
【解答】(1)根据图中可知,灯L1对应支路中的电流从“-”极端流入,相当于开关断开,所以它不发光;灯L2对应支路中电流从二极管“+”极端流入,“-”极端流出,相当于开关闭合,故灯L2能亮;
(2)当开关接a端时,电流从二极管“-”端流入,相当于断路,电压表测量电源两端电压为3V;当开关接b端时,电流从二极管“+”端流入,相当于开关闭合,电压表测量开关两端电压为0V.。
(3)开关闭合后,小灯泡发光,说明电流从二极管“+”极端流入,“-”极端流出,故A端是电源的正极。
26.在研究“串联电路电压特点”的实验中,某同学进行了如下探究。
记录表
测量元件 电压/V
灯L1 2.7
灯L2 1.8
电源 4.5
【实验步骤】
①连接好如图所示电路,闭合开关观察两灯发光情况;
②分别用电压表测灯L1、L2和电源两端电压,并将读数记录在表内.
请你用笔画线代替导线,将电压表接入电路中,测出电源电压。
【得出结论】比较表中数据可知:串联电路的总电压等于各分电压之和。
【反思交流】要使上述结论更具普遍性,同学们讨论了以下三种方案:
方案甲:反复断开、闭合开关,测出各电压值;
方案乙:更换不同规格的灯泡,测出各电压值;
方案丙:增加电池节数,测出各电压值。
以上三种方案,你认为可行的是 。
【答案】
故答案为:如上图;方案乙和方案丙。
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)电压表要与被测电路并联使用,被测电压不能超过电压表的量程;
(2)在“研究串联电路电压特点”实验中,为了得出普遍性的规律,需要换用规格不同的小灯泡或改变电源电压重复实验。
【解答】
(1)电源有三节干电池,电压为1.5V×3=4.5V,所以电压表选择0~15V的量程;电压表并联在电源两端;如下图所示:
(2)方案乙和方案丙:换用不同的规格的小灯泡,或者增加电池的节数,改变电源电压,测出电源电压和灯泡L1、L2两端的电压,可以测出多组不同的实验数据,故可以得出普遍规律;而方案甲中反复断开,闭合开关,测出电压值,得到的实验数据都是相同的,故不可行。
故答案为:如上图;方案乙和方案丙。
27.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,并将数据记录表(3)仿照(2)分别测出BC和AC两端的电压,并将数据记录表
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
过分析表实验数据,小明得出结论:串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和.小明的实验存在着一些错误,请你根据小明整个实验过程,指出小明实验中的错误是:
【答案】(1)表格中缺少自变量UAB+UBC这一栏目;(2)实验的次数少于3次.
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【解答】(1)表格中存在的不足:表格中缺少自变量UAB+UBC这一栏目;(2)此实验在设计方案上存在的不足之处:他只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律.
【分析】(1)表格中缺少自变量UAB+UBC,或者说没有改变自变量.;(2)通过实验获得结论,一般都要多做几次实验,多做几次实验,就可以多获几组数据,从而可以对数据进行归纳分析,以此获得结论.
四、实验探究题
28.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 (相同/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 (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? ,理由是 。
(4)小明分别测出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。请对小明的做法进行评价: ,改进方法是 。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
【答案】(1)6;不同
(2)L2断路
(3)不能;正负接线柱反接了
(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
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)串联时,每两个用电器之间需要1根导线;并联时,每两个之间需要2根,据此推算需要导线的条数。为了避免数据的特殊性对实验结论的影响,我们应该选择规格不同的灯泡完成实验;
(2)电压表的示数为零,可能为:①电压表损坏或接线不良;②电压表被短路;③电路中其它部分存在断路;
(3)在使用电压表时必须“正进负出”,注意分析电压表的接线柱连接是否正确;
(4)在科学研究中,往往需要换用不同的实验器材,通过反复实验得到多组实验数据,这样分析得出的结论会更加客观,准确,避免偶然性。
【解答】(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L2断路。
(3)根据图片可知,电压表的A端与电源正极相连,应该是“+”接线柱。如果将A点与C点相连,那么“+”接线柱就与电源负极相连,因此不能侧测L2的电压,理由是:正负接线柱反接了。
(4)我对小明的做法的评价是:一次实验具有偶然性;改进方法是:更换规格不同的灯泡进行多次实验。
29.(2020·衢州)为探究影响水果电池电压大小的因素,小科利用铜片、锌片作电极的水果电池(图甲)和电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验,数据记录如下表:
实验组别 水果种类 电极插入深度/cm 电极之间距离/cm 测得电压/V
1 哈密瓜 1.0 2.0 0.886
2 哈密瓜 1.0 4.0 0.885
3 哈密瓜 1.0 6.0 0.886
4 苹果 1.0 2.0 1.009
5 苹果 1.5 2.0 1.011
6 苹果 2.0 2.0 1.010
(1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验 (填组别)进行对比。
(2)分析实验数据,可以得出的结论是 。
(3)于电池与水果电池原理类似,其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压,根据本实验的结论,你的做法是 。
【答案】(1)1、2、3
(2)电极材科不变时,水果电池的电压大小与水果种类有关,与电极插入深度和电极之间距离无关
(3)改变化学填充剂的成分
【知识点】电压
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求进行选择;
(2)根据表格数据对比,分析水果电池电压与水果种类、电极深度和电极之间的距离是否有关;
(3)根据(2)中的结论分析解答。
【解答】(1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,必须控制水果种类和电极深度相同,故选1、2、3;
(2)对比实验1、2、3可知,当水果种类和电极深度相同时,电池电压与电极之间的距离无关;
对比实验4、5、6可知,当水果种类和电极距离相同时,水果电池电压与电极深度无关;
对比实验1、4可知,当电极深度和电极距离相同时,水果电池电压与水果种类有关。
最终得到结论:电极材科不变时,水果电池的电压大小与水果种类有关,与电极插入深度和电极之间距离无关。
(3)根据(2)结论可知,要改变水果电池的电压,只能改变水果的种类;据此类推,要改变干电池的电压,就要改变干电池内化学填充剂的成分。
30.(2020八上·吴兴期末)某兴趣小组在研究“串联电路特点”的实验中,将一个阻值约为10欧的普通小灯泡L和一个LED灯串联后接入电路(如图甲),闭合开关S1,发现LED灯亮而小灯泡L不亮,小红认为这是因为通过LED灯的电流大于小灯泡的电流引起的。
(1)其他同学反对小红的这种说法,他们反对的理由是
(2)同学进行如下实验寻找原因:
实验一:将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端,观察到小灯泡L发光。
实验二:利用电流表和电压表,按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量,闭合开关,依次移动滑动变阻器的滑片,获得多组数据如下表,
实验次数 电压(伏) 电流(毫安) 电阻(欧)
1 1.4 12 116.7
2 1.6 14 114.3
3 1.8 16 112.5
… … … …
①实验一排除了哪种因素导致小灯泡不发光的可能性?
②在实验二测定LED灯电阻的过程中,滑动变阻器的滑片向 端移动。
③根据实验数据,他们分析“LED灯亮而小灯泡L不亮”的可能原因是
同学们把实验结果跟老师汇报之后,老师肯定了他们的研究成果,但是也说明了LED灯和普通小灯泡的发光原理有所不同,今后可以继续研究学习……
【答案】(1)串联电路中电流处处相等
(2)小灯泡短路;b(右);LED灯的电阻比小灯泡大很多,小灯泡两端分到的电压太小了
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)根据串联电路中电流的特点分析解答;
(2)①小灯泡不发光,可能是它发生短路或发生断路。由于LED灯和它串联且能够发光,说明小灯泡肯定没有断路;通过实验一,发现小灯泡发光,就可以排除小灯泡被短路的可能;
②首先根据表格确定电流的变化,再根据“电阻与电流成反比”确定变阻器阻值的大小变化,最后根据变阻器的接线情况判断滑片的移动方向;
③在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即。
【解答】(1)同学们反对的理由是:串联电路中电流处处相等;
(2)①实验一排除了小灯泡短路导致小灯泡不发光的可能性;
②根据表格第2列数据可知,实验中电流逐渐增大,那么电路的总电阻不断减小;灯泡的电阻保持不变,根据R总=R1+R2可知,滑动变阻器的阻值应该减小,即滑片向右移动;
③“LED灯亮而小灯泡L不亮”的可能原因是:LED灯的电阻比小灯泡大很多,小灯泡两端分到的电压太小了。
31.
用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点时:
(1)实验中应选择规格 (填“相同”或“不相同”)的灯泡。
(2)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在如表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是 (用公式写出)。
实验次数 U1/V U2/V U/V
1 2.3 0.7 3.0
2 2.0 1.0 3.0
3 1.7 1.3 3.0
(3)进行多次实验的主要目的是 (填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
【答案】(1)不相同
(2)U=U1+U2
(3)寻找普遍规律
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)在进行科学研究时,应该选择不同的实验器材完成实验,避免出现特殊的实验数据,对最终得到的实验结论产生影响;
(2)将每组对应的 U1、U2 相加,然后与总电压U进行比较得出结论;
(3)在物理学中,进行多次实验主要有两个目的:①求平均值减小误差;②寻找普遍规律。
【解答】(1)实验中应选择规格不相同的灯泡。
(2)将三组数据中的 U1、U2 相加,它们的和都等于电源电压3V,因此得到串联电路的电压特点: U=U1+U2 ;
(3)进行多次实验的主要目的是:寻找普遍规律。
32.
有一天,小明买了三节干电池,他想:“把这三节干电池串联,电压增大,且这个电池组的总电压等于每节电池电压之和。如果把这几节电池并联起来,对同一盏灯供电,那么组成的电池组提供的电压、电流会发生变化吗?”于是,他找来小华一起开展如下的探究。
(1)他俩收集到一只小灯泡、导线、电流表和电压表、三节相同的新干电池,按如图所示的电路首先使用一节电池连好实物图。
闭合开关,读出电流表和电压表的示数,并记录在设计的表格中。然后换两节和三节并联的电池组,分别进行上述操作,把数据记录在表格中。
电源 电压(伏) 电流(安)
一节干电池 1.5 0.12
两节干电池 1.5 0.13
三节干电池 1.5 0.14
小华和小明经过分析得出结论:几节干电池并联组成的电池组总电压等于 。随着并联的干电池数的增多,电流逐渐 。
【答案】(1)每节干电池的电压;增大
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】分析表格中三次的电压值,确定电池并联时总电压和单个电池电压的关系;比较三次实验中的电流值,确定电池并联时电流的大小与并联电池个数的关系。
【解答】根据表格可知,三次实验虽然并联的电池个数逐渐增多,但是电压值始终保持1.5V不变,即几节干电池并联组成的电池组总电压等于每节干电池的电压;
三次实验的电流值逐渐增大,因此得到:随着并联的干电池数的增多,电流逐渐增大。
33.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 (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 (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? ,理由是 。
(4)小明分别测出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:串联电路中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: ,改进方法是 。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
【答案】(1)六;不同
(2)L1短路或L2断路(其他合理也可)
(3)不能;电压表正负接线柱接反
(4)不可靠;换不同规格灯泡多次实验
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)在进行实物连接时,每两个元件之间需要一根导线连接;为了使得到的实验结论更客观准确,更具有普遍意义,因此选择灯泡应该选用不同的灯泡,进而得到不同的数据;
(2)电压表的示数为0,可能是电路里没有电流,或有电流,却没有从电压表那里经过;
(3)使用电压表时,要注意:①与用电器并联;②让电流“正进负出”;
(4)在科学研究中,为了保证得到的实验结论开关准确,因此需要换用不同器材进行多次实验,进而收集更多的实验数据。
【解答】(1)根据电路图可知,电源、L1、L2、开关S之间需要4根导线,电压表需要两根导线,因此至少需要6根导线;实验中应该选择规格不同的小灯泡;
(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:电流没有从电压表的位置经过,即灯泡L1短路;或者电路里没有电流,即灯泡L2断路;
(3)电压表的左边接线原来接在A点,因此它应该是“+”接线柱,如果将它接在C点,那么就与电源的负极相连,肯定是错误的,因此:不能测出灯泡L2两端的电压,理由是电压表正负接线柱接反;
(4)小明的做法不可靠,改进方法为:换不同规格灯泡多次实验。
34.
某校研究性学习小组的同学,在网上浏览到一条信息:“微生物燃料电池”能利用土壤中的电解质获得电能,供给某种灯发光,如图甲所示。受此启发,他们用潮湿的土壤、铜片、锌片等制成了一个“土壤电池”,并测出有一定的电压,如图乙。那么“土壤电池电压的大小与哪些因素有关?”他们提出了以下猜想:
猜想1:可能与铜片、锌片插入土壤的深度有关;
猜想2:可能与插入土壤的铜片和锌片之间的距离有关。
为了验证猜想1,他们先在金属片上每隔2cm作好标记,再将铜片、锌片插入土壤中,保持它们之间的距离不变,改变两金属片插入土壤的深度,并记录相应的电压值,实验数据如下表:
锌片、铜片插入土壤深度/cm 2 4 6 8 10 12
电压表示数/V 0.6 0.61 0.63 0.66 0.69
(1)图丙是同学们最后一次测量时电压表的示数,请读出电压值,并填入上表空格中 。
(2)请根据实验数据在图中作出图像。
(3)分析以上数据和图像,可以得出的初步结论是 (写出一条即可)。
(4)他们利用以上装置验证猜想2时,实验中应控制 不变,改变 ,并依次记录电压表的示数。
【答案】(1)0.7
(2)
(3)土壤电池的电压随铜片和锌片插入土壤深度的增加而增大
(4)铜片和锌片插入土壤深度;铜片和锌片之间的距离
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】(1)根据电压表的接线情况判断选择的量程和分度值,然后根据指针位置读数即可;
(2)方格纸横轴上找到深度,纵轴上找到对应的电压,然后描点,最后将相邻的点连接即可;
(3)根据图像的变化趋势分析即可;
(4)根据控制变量法可知,探究土壤电压的大小与距离的关系时,必须控制电极的深度相同。
【解答】(1)根据丙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,那么电压表的读数为0.7A;
(2)方格纸横轴上找到深度,纵轴上找到对应的电压,然后描点,最后将相邻的点连接即可,如下图:
(3)根据图像可知: 土壤电池的电压随铜片和锌片插入土壤深度的增加而增大 ;
(4)他们利用以上装置验证猜想2时,实验中应控制铜片和锌片插入土壤深度不变,改变铜片和锌片之间的距离,并依次记录电压表的示数。
35.(2019·宁波模拟)小科完成“探究串联电路电压规律”的实验后、得到“电源电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符,老师引导小科用如图甲所示的电路继续进行了深入探究。
(1)测量电源及灯泡两端电压。电压表接在CD两点,示数如图乙所示,则测得灯泡L1两端的电压是 V。
(2)测量电路中导线的电压,测出导线BC间的电压大约为0.05V,深入研究确认导线的分压是造成结论与猜想不符的原因之一,为此,小科准备测量开关两端的电压,你认为这一步骤是否有必要,理由是 .
(3)为进一步验证猜想,应选择较 (填“粗“或“细”)的导线进行实验。
【答案】(1)1.7
(2)开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多
(3)粗
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)根据接线确定电压表的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数;
(2)由于开关的触点要经常断开和闭合,因此接触并不是十分紧密,那么开关处的电阻比导线要大得多,分得的电压也比较大;
(3)导体的电阻与横截面积成反比,与长度成正比;当材料和长度都不变时,越粗的导线电阻越小,分得电压越小,对实验的影响越小。
【解答】(1)据乙图可知,电压表的量程选择0~3V,分度值是0.1V,那么电压表的读数即灯泡L1两端的电压为:1V+0.1V×7=1.7V;
(2)有必要,因为开关的触点要经常断开和闭合,因此接触并不是十分紧密,那么开关处的电阻比导线要大得多,分得的电压也比较大;
(3)为进一步验证猜想,应选择较粗的导线进行实验。
故答案为:(1)1.7;(2)开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多;(3)粗
36.(2019·杭州模拟)小明同学想通过实验来验证两个定值电阻串联后的电压特点:两个定值电阻两端的电压之比等于两个定值电阻的阻值之比,于是找了实验器材:一个电压表、一个电源、两个阻值不同的定值电阻、若干开关,若干导线,请你利用这些器材帮他设计该实验方案。(要求实验过程中不拆接或更换电阻、开关、电表和导线)
(1)画出实验的电路图;
(2)写出实验的主要步骤以及需要测量的物理量; 。
(3)请写出利用测得的数据验证联电路电压特点的方法 。
【答案】(1)
(2)按照电路图连接实物图,闭合开关S1,读出此时电压表两端的电压,记为U1;闭合开关S2,读出此时电压表示数,记为U2
(3)比较U1/(U2-U1)和R1/R2大小,若两者相等,则可验证结论。
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)这个实验要测量两个电阻的电压,但只有一个电压表,因此要通过开关的切换实现一个电压表测两个电压的目的;
(2)通过开关的切换,就能测出两个电压,据此写出步骤;
(3)分别求出电压之比和电阻之比,然后将比值进行比较即可。
【解答】(1)让两个电阻串联,电压表与其中一个电阻并联,开关与另一个电阻并联;通过这个开关的闭合和断开,就能测出对应的电压。如下图:
(2)实验步骤为:①按照电路图连接实物图,闭合开关S1,读出此时电压表两端的电压,记为U1;
②闭合开关S2,读出此时电压表示数,记为U2。
(3)U1就是电阻R1的电压,而U2是总电压,根据串联电路的分压规律可知,电阻R2两端的电压为:U2-U1;因此比较U1/(U2-U1)和R1/R2大小,若两者相等,则可验证结论。
故答案为:(1)同解析;(2)同解析;(3)比较U1/(U2-U1)和R1/R2大小,若两者相等,则可验证结论。
37.(2019·宁波模拟)小方在探究“怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度”时,连接的电路如图所示。闭合开关后,灯泡不亮,她用电压表进行电路故障检测,测试结果如表所示。则电路中的故障可能是 两点间有断路。
测试点 电压表示数
a、f 有示数
c、d 无示数
e、f 有示数
【答案】e、f
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】电压表有示数 , 说明电源能正常供电;电压表无示数 , 则与电压表并联的部分电路存在开路或短路。
【解答】闭合开关后 , 灯泡不亮 , 说明电路存在短路或和断路。电压表接 a、f 两点时,有示数 , 即电源电压正常 ; c、d间无示数 , 即灯泡不能正常工作 , 则断路的地方在d、f两点之间 ; e、f间有示数 , 则与电压表串联的部分是通路 , 所以可能在e、f两点间有断路。
故答案为:e、f。
38.实验桌上提供了下列符合要求的实验器材:电源一个(电源两端电压不变)、电阻两只R1和R2、电压表三个、滑动变阻器一个、开关一个、导线若干.在电阻R1和R2串联的这段电路中,R1两端的电压为U1,R2两端的电压为U2,R1和R2串联的这段电路两端的总电压为U.小英利用提供的实验器材设计了证明U=U1+U2的实验. 请你完成下列题:
(1)画出实验电路图.
(2)在这个探究实验中,自变量是 ,因变量是 .
(3)通过改变 实现自变量的改变.
(4)画出实验记录表.
【答案】(1)
(2)U1+U2;U
(3)滑动变阻器滑片的位置改变接入电路中的电阻
(4)
实验次数 1 2 3
U1/V
U2/V
U/V
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【解答】(1)根据实验可知需要测量的是电阻两端的电压和电路两端的总电压,
实验电路图如图所示: (2)在这个探究实验中,自变量是U1+U2,因变量是U.(3)改变自变量的方法是:调节滑动变阻器滑片的位置改变接入电路中的电阻,进而改变;(4)实验数据记录表格如下:
实验次数 1 2 3
U1/V
U2/V
U/V
【分析】(1)自变量是最初变动的量,因变量是由于自变量的变动而引起变动的量;(2)实验证明U=U1+U2.则自变量为U=U1+U2.根需要测量的是电阻两端的电压,所以据此设计电路图,即把滑动变阻器与定值电阻串联,电压表与滑动变阻器并联,测滑动变阻器电压,然后分析实验数据,得出实验结论.
39.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图所示.
(1)实验时,L1、L2宜选择 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡.
(2)再拆接电路时开关必须 .
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间.测出L2两端的电压.小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可.小聪的办法是否正确?
(4)测量完成后,进行小组交流讨论.下表选录了四个小组的数据,你认为这些数据是否合理?请说明理由.
实验小组 L1两端电压/V L2两端电压/V 串联总电压/V
1 1.4 3.1 4.5
2 3.0 1.3 4.4
3 1.1 1.7 2.9
4 1.8 1.2 3.0
【答案】(1)不同
(2)断开
(3)不正确;电压表的正负接线柱接反了
(4)合理;实验时有误差.
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【解答】(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;(2)为防止发生短路,拆接电路时开关必须断开;(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间.小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可.这样做是不可以的,因为根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表正负接线柱接反了;(4)测量完成后,进行小组交流讨论,如表选录了四个小组的数据,这些数据是合理的;
因为虽然实验数据存在差异,在每一组的电源是不同的情况下,依照每一组的测量数据之间仍然可以得出串联电路两端的电压等于各部分电压之和规律.
【分析】(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;(2)拆接电路过程中,开关必须断开;(3)根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表正负接线柱接反了;(4)串联电路两端的电压等于各部分电压之和.
40.以下是明明同学对串联电路电压规律进行的探究实验.
【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
(1)按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;在测L2两端的电压时,明明同学为了节省实验时间,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;
(3)测出AC间的电压.
(1)在拆接电路时,开关必须 .
(2)明明同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么? .
(3)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中.分析明明同学的实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压 各用电器两端的电压之和(填“等于”或“不等于”).
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.75
(4)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是: .
【答案】(1)断开
(2)不能,电压表正负接线柱接反了
(3)等于
(4)只进行一次实验就得出结论,结论不具有普遍性.
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【解答】(1)在拆接电路时,开关必须断开;(2)当电压表B点不动,只断开A点,并改接到C点上时,虽然电压表此时与L2并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压;(3)由表中实验数据可知,在实验误差允许范围内,UAC=UAB+UBC,串联电路总电压 等于各用电器两端的电压之和.(4)不足之处是:他只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律.为了得出普遍结论,应换用不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据,然后得出结论.
【分析】(1)连接电路时,开关必须要断开,断开的目的是为了保护电路,以防止由于接错出现短路烧坏电源;(2)电压表要准确的测量用电器两端的电压,必须严格按照电压表的使用规则进行操作,所以判断李瑞同学能不能用此方法测出L2两端的电压,就看电压表此时是否与L2并联,正负接线柱的接法是否正确(3)分析表中实验数据,根据实验数据得出结论.(4)通过实验获得结论,一般都要多做几次实验,多做几次实验,就可以多获几组数据,从而可以对数据进行归纳分析,以此获得结论.
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