初中物理人教版九年级全册第2节 串、并联电路电压的规律课后练习题

16.2 串、并联电路中电压的规律

基础巩固

1．串联电路两端的总电压　 　  各部分电路电压　    　。数学表达式为：　         　；

并联电路各支路两端的电压　     　，数学表达式为：　           　。

【答案】等于；之和；U＝U1+U2；相等；U1＝U2

【解析】在串联电路中，总电压等于各部分电路电压之和；数学表达式为：U＝U1+U2；

在并联电路中，各支路两端的电压相等；数学表达式为：即U1＝U2

2．如图所示是探究“串联电路各点间电压的关系”的电路图，它的实验方法是：把电压表分别接在电路中的_______两点、_______两点和_______两点，测量电压值，总结它们之间有什么关系。为了寻找普遍规律，需要多次测量，具体操作为___________________。

【答案】ab；bc；ac；换用不同规格的灯泡再做实验

【解析】电压表与待测电路并联，要验证串联电路中各导体两端的电压与总电压之间关系，则在图甲中，应把电压表分别接在ab，bc和ac两点之间进行测量，观察它们之间的电压有什么关系；为了得到普遍规律，避免偶然性，就应该换用不同规格的小灯泡重复做实验

3．如图甲所示的电路中，L1两端的电压为U1＝3.7V，L2两端的电压如图乙所示，则L2两端的电压U2＝　  　V，电源电压U＝　 　V。

【答案】2.3；6

【解析】当开关S2闭合时，电路是一个串联电路，电压表测量的是L2两端的电压，由图乙可知，此图中电压表接的是小量程，故分度值是0.1V，故示数U2＝2.3V；

已知L1两端的电压为U1＝3.7V，故电源电压U＝U1+U2＝3.7V+2.3V＝6V；

4．如图甲乙两电路,已知甲图V1的读数是3 V,V2的读数是　　　　V;若乙图V1的读数是4 V,V2的读数是5 V,则V的读数是　　　　V. 

【答案】3；9

【解析】因为并联电路两端电压相等,所以电压表V2示数等于电压表V1示数,为3 V;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V的示数等于电压表V1,V2的示数之和,即4 V+5 V=9 V.

5．如图所示的电路,电压表V1的示数为4.5 V,则灯L1两端的电压为　　　　,电压表V2的示数是　　　　,电源电压是　　　　. 

【答案】4.5 V；4.5 V；4.5 V

【解析】根据电路图可知,两灯泡并联,电压表V1,V2都测电源电压.并联电路两端电压相等,并且电压表V1示数为4.5 V,所以灯L1两端的电压为4.5 V,电压表V2的示数是4.5 V,电源电压是4.5 V.

6．小华同学将两只电压表接入由两只小灯泡组成的串联电路中,如图所示.闭合开关后,电压表V1的示数为0.5 V,V2的示数为1.8 V.则小灯泡L1两端的电压是　　　　V,L2两端的电压是　　　V,电源电压是　　　V. 

【答案】0.5；1.3；1.8

【解析】分析电路图可知,L1两端电压U1=0.5 V;电压表V2测电源电压,U=1.8 V.

因为L1与L2串联,则L2两端的电压:U2=U-U1=1.8 V-0.5 V=1.3 V.

7．小明按图甲所示的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，则L2两端的电压为         V，L1两端的电压为         .

【答案】8；4:1

【解析】由甲图知，两灯泡串联，电压表V1测量的是总电压，V2测量的是灯泡L2两端的电压，因此V1的示数应当比V2的示数大，因此V1选用的是大量程0～15V，V2选用的是小量程0～3V；
V1的示数显示的是电源电压U=10V，V2的示数显示的是L2两端的电压U2=2V，因此L1两端的电压U1=U-U2=10V-2V=8V。
故L1两端的电压与L2两端的电压之比为8V：2V=4:1
8．在探究串联电路电压关系实验中,物理实验小组按如图所示的电路测得V的示数是3.8 V,V1的示数是2.3 V,V2的示数应为(　　)

A．1.5 V　　  B．3.8 V   C．2.3 V 　　　　D．6.1 V

【答案】A

【解析】根据电路图可知,电压表V1测灯L1两端电压,V2测灯L2两端电压,V测电源两端电压,根据串联电路电压特点,因此V2示数为:3.8 V-2.3 V=1.5 V.

9．关于如图所示的实物电路，在S1、S2都闭合后，下列说法正确的是（　　）

A．通过L1与L2的电流一定相等   B．通过L1与L2的电流一定不相等 

C．L1与L2两端的电压一定相等   D．L1与L2两端的电压之和等于电源电压

【答案】C

【解析】AB、如图可知，在S1、S2都闭合后，两灯泡并联，并联电路各并联支路两端电压相等，故有U＝U1＝U2，各支路电流I1，，因为电阻R1、R2未知，所以I1、I2的关系也不能确定，故AB错误；

CD、因为在S1、S2都闭合后，两灯泡并联，并联电路各并联支路两端电压相等，所以有U＝U1＝U2，故C正确，D错误。

10．某同学在探究串联电路电流规律的实验中，按下图接好电路，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

A．电流表断路   B．灯L1断路   C．灯L2断路   D．灯L2短路

【答案】C

【解析】A、若电流表断路，整个电路断路，灯泡都不亮，电流表、电压表都无示数。不合题意。
B、若灯L1断路，当用电压表测量L2两端电压时，电压表不会有示数，但题中说灯L2两端电压不为零。不合题意。
C、若灯L2断路，当用电压表测量时，电压表与用电器串联，电压表有示数。符合题意。
D、若灯L2短路，则电路中有电流，灯L1会亮，电流表有示数。不合题意。

11．如图所示的电路中，电源电压保持不变.当开关S1断开、S2闭合时，电压表的示数为4.5V；当开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为3V，则L1和L2两端的电压分别为（  　）

A．3V和4.5V         B．1.5V和4.5V  C．3V和1.5V         D．1.5V和3V

【答案】C

【解析】由电路图可知，当开关S1断开、S2闭合时，两灯泡串联，电压表测电源的电压，
则电源的电压U=4.5V；
当开关S1闭合、S2断开时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，
则L1两端的电压U1=3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，L2两端的电压：
U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V。
12．如图所示电路中，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，那么下列关系正确的是（   ）

A．U2＝U1＋U3，I1＝I2   B．U1＝U2＝U3，I1＝I2

C．U1＋U2＝U3，I1<I2    D．U2＝U1＋U3，I1>I2

【答案】A

【解析】由电路图可知，电流从电源的正极出发，依次经开关、电流表A1、两个电阻、电流表A2回到电源的负极，即电路只有一条路径，两电阻串联，且两电流表均测电路中的电流；根据串联电路中各处的电流相等可知，两电流表的示数关系：I1=I2；
根据电压表与被测电路元件并联可知，电压表V1测下面电阻两端的电压，电压表V2测电源的电压，电压表V3测上面电阻两端的电压；因串联电路中总电压等于各分电压之和可，所以三电压表的示数关系为：U2=U1+U3，故只有A正确。

13．在如图所示的电路中，当开关S闭合时，电压表V1的示数为3V，V2的示数为6V，则电源电压为(    )

A．3V        B．6V        C．9V           D．12V

【答案】C

【解析】闭合开关S后，两电阻串联，电压表V1测量灯泡L1两端的电压；电压表V2测量灯泡L2两端的电压；
则U1=3V，U2=6V；
因两电阻两端的电压之和等于电源电压；则电源电压U=U1+U2=3V+6V=9V。

能力提升

14．如图所示,闭合开关S,V1,V2,V3的示数分别为8 V,9 V,4 V,则L1,L2,L3两端的电压分别是

　　　　、　　　　、　　　　. 

【答案】3 V；5 V；4 V

【解析】根据题意可知,灯泡L1,L2两端的电压为U1+U2=8 V,灯泡L2,L3两端的电压为U2+U3=9 V,L3两端的电压为U3=4 V;因为串联电路的总电压等于各分电压之和,所以L2两端的电压为:U2=9 V-4 V=5 V;L1两端的电压为:U1=8 V-5 V=3 V.

15．毛刚同学按如图所示的电路进行实验，得到下列的实验数据．

(1)连接实物电路时，开关就处于        状态，电压表应该选用          量程；

(2)由图可知L1、L2连接方式是           ；

(3)由表中的实验数据中A1、A2的示数可得出结论                     ；

(4)由表中的实验数据V1、V2、V3的示数可得出结论                    ．

【答案】（1）断开；0-15V（2）串联；（3）I=I1=I2；（4）U=U1+U2

【解析】（1）连接实物时，开关应断开；由表中数据可知，电压的大小均在3V以上，故应选择0-15V量程；
（2）根据电路图可知，L1、L2顺次连接，因此L1与L2串联；
（3）由表格数据可知，电流表A1表示数和A2示数相等均为0.5A，故可得结论：串联电路中各处的电流相等，表示为：I=I1=I2；
（4）由表格数据可知，电压表V的示数等于电压表V1和V2的示数之和，故可得结论：串联电路中总电压等于各分电压之和，表示为：U=U1+U2。

16．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，排除故障，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）在拆接电路时，开关必须_______.

（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是          或            .

（3）小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？       ，为什么？                      

（4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中，小明分析实验数据得出结论：

串联电路总电压等总电压等于各用电器两端电压之和.此实验在设计方案上存在的不足之处是                .改进方法                                  .

【答案】（1）断开；（2）短路；断路；（3）不能；电压表的正负接线柱接反了；（4）偶然性；更换规格不同的灯泡进行多次实验。

【解析】（1）在拆接电路时，开关必须断开；
（2）电压表的示数为零，则可能是与电压表并联的L1短路，或另一灯泡L2断路；
（3）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；
（4）根据表中数据可得：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；
由实验可知，该实验值进行了一次实验，只测出了一组实验数据，实验此时太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性，为得出普遍结论，应改变灯泡的规格进行多次实验或改变电源电压进行多次实验。

17．将如图中的元件连接起来，其中灯泡L1与L2串联，电压表V1测L1两端的电压，电压表V2测L1与L2串联后两端的电压。

【答案】
【解析】从正极开始，经过开关，两只灯泡后回到负极，电压表V1测L1两端的电压，电压表V2测L1与L2串联后两端的电压，如答案图。注意导线不能交叉，且要选择3V的量程，因为只有两节二电池，电压不高于3V

18．小刘有一个电路盒面板（如图所示），有红、绿灯各一只，两个开关，一个电压表。在不打开盒子的情况下，他与其他同学一起探究盒内的电路结构。为此，他们做了如下实验：

请你依据他们的实验情况，画出盒内电路的电路图。

【答案】电路如图所示

【解析】（1）①S1断开时，两灯都不亮，整个电路都不工作，说明S1处在通断整个电路的位置，做总开关；②闭合S1、断开S2时，灯都亮，S2闭合时，绿灯L2不亮，说明S2对L2起到了相反作用，故L2与S2并联；因此两灯只能串联，否则S2闭合时电源就会短路。

（2）根据电压表示数的变化情况，电压表测量的只能是红灯L1两端的电压，与L1并联。

19．如图所示的电路图,开关S接到a时,电压表示数为9 V,开关S接到b时,电压表示数为4 V,下列说法不正确的是              (　　)

A．电源电压为9 V    B．灯L1两端的电压为4 V

C．灯L2两端的电压为4 V   D．灯L1和灯L2的总电压为9 V

【答案】B

【解析】当开关S接到a时,两灯泡串联,电压表测电源电压,为U=9 V,A,D正确;当开关接到b时,两灯泡串联,电压表测L2两端电压,灯L2两端电压U2=4 V,C正确;根据串联电路的电压特点,灯L1两端的电压:U1=U-U2=9 V-4 V=5 V,B错误.

20．如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7.5 V,电压表V2的示数为9 V,若电源电压为12 V,则L2两端电压是              (　　)

A．4.5 V　　　B．5.5 V  C．3 V  D．2 V

【答案】A

【解析】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,根据串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,则U1+U2=7.5 V　①;U2+U3=9 V　②;U=U1+U2+U3=12 V　③.解得U2=4.5 V.

21．如图所示，电源电压不变，开关S闭合时，灯、能正常发光．突然，其中—个灯泡的灯丝烧断，则电表读数变化情况是(    )

A．两电表读数都变大                  

B．两电表读数都变小

C．电压表读数不变，电流表读数变大  

D．电压表读数不变，电流表读数变小

【答案】D

【解析】在如图所示电路中，开关S闭合，电流表串联接在和组成的并联电路的干路中，测量的是干路中的电流，电流表的示数等于支路、支路中的电流之和，即；电压表连接在并联电路两端，也是电源的正、负极之间，测量的是并联电路两端的电压，电压表示数等于电源电压U．当其中—个灯泡灯丝烧断后，电路变为一个由电源、开关和—个灯泡组成的简单电路，电流表测量的是仍然正常发光的灯泡中的电流．电流表的示数，电流表的读数变小，电压表仍然连接在电源的正负极之间，电压表的示数等于电源电压U，保持不变．由以上分析可得，选项D正确．

22．如图所示，电源电压不变，当开关S由断开到闭合，电压表、电流表的示数变化是（   ）

A．电流表示数变大，电压表示数变小      B．电流表示数变小，电压表示数变大

C．电流表示数不变，电压表示数变大      D．电流表示数变小，电压表示数不变

【答案】B

【解析】由电路图可知，开关S断开时，两灯泡串联，电流表测电路中的电流，电压表测L2两端的电压；
当开关S闭合时，L1和电流表被短路，电压表测电源的电压，
由电流表有示数变为无示数可知，电流表的示数变小，故AC错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表的示数变大，故B正确、D错误。

23．有一串小彩灯串联在一起，当电路中是一小灯泡发生断路后，其他小灯泡均不能正常工作，如何判断发生断路的小灯泡。

【答案】(1)利用小灯泡。把小灯泡逐个并在各小灯泡两端，当小灯泡发光时(其余小灯泡也同时发光)说明与该灯并联的小灯泡灯丝断了。

(2)利用电压表。(如图所示)把电压表的一端固定在M端．另一端依次接在A点、B点、C点、D点……，当电压表突然无示数时，则该点左边离它最近的小灯泡断路。如图所示，若V并在AM间，V有示数，当V并在B、M点之间时，V突然无示数，即说明A、B间的灯L1发生了断路。也可用电压表逐一测量每个小灯泡两端的电压，当电压表有示数时，表明此时电压表所测的灯泡灯丝断了。

【解析】判断小灯泡断路有两种基本的方法：一是用一小灯泡分别并在某灯泡的两端，若接在某灯泡两端时，灯能正常发光，说明与该灯并联的小灯泡灯丝断了。二是用电压表来测量，把电压表并在某段电路两端，若电压表有示数，可以判断电压表两端以外的电路正常，由此可以逐上排除电路故障，用电压表可以判断一处或几处错误。

24．某同学在用电压表研究LI和L2并联各支路的电压关系时，所接电路如图所示。

（1）指出该图的错误。                                      

（2）现改为L1、L2串联，电压表测串联的总电压，只允许变动原图中一根导线的一个端点的接线位置，请在图中用虚线标出。

【答案】电压表应与被测电路并联，由图可知，电压表与灯泡L1串联了；

【解析】L1、L2串联，电流应逐个两灯，电压表接在它们的两端，这样只要将电源负极接L1左端的导线改接到L1右端即可，如答案图所示

25．一串小彩灯,规格都是“4 V　0.2 A”,每个小彩灯的结构如图所示.在正常情况下,细金属丝由于表面有一层氧化铜而与灯丝支架不导通,若加上200 V以上电压时,氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通.若将这种规格的小彩灯接入220 V电路中,为使小彩灯正常发光,请通过计算说明:

(1)应串联多少个小彩灯?

(2)若其中一个小彩灯的灯丝被烧断,其他小彩灯是否还能发光?为什么?

【答案】(1)要使灯泡正常发光应将灯泡串联,让小彩灯串联后的总电压为220 V,由串联电路的特点知串联个数:n==55个.　

(2)如图所示,当某个小彩灯L的灯丝烧断时,AB间形成断路,220 V电压直接加到细金属丝与灯丝支架AB之间.氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通,此时烧坏的这个灯相当于一段导线,起到连接作用,这样220 V的电压又重新加在其他未烧坏的彩灯上,使它们能继续工作.但是每个灯上的电压有一点儿升高,不至于烧毁灯丝.当烧毁的小彩灯太多时,其余小彩灯会因电压过高而被烧毁.

【解析】小彩灯上标有“4 V　0.2 A”可知,小彩灯正常发光时的电压为4 V,家庭电路的电压为220 V,所以小彩灯连接方式应为串联,再根据串联电路的电压关系求灯的个数.灯丝烧断后,220 V的电压会加在这个彩灯上,使细金属丝表面上的氧化铜被击穿,电路导通,其他小彩灯能发光.