【期末专题复习】2022-2023学年 物理九年级上学期-专题演练04：探究串联电路和并联电路中电压的特点实验

这是一份【期末专题复习】2022-2023学年 物理九年级上学期-专题演练04：探究串联电路和并联电路中电压的特点实验，文件包含期末专题复习2022-2023学年物理九年级上学期-专题演练04探究串联电路和并联电路中电压的特点实验解析版docx、期末专题复习2022-2023学年物理九年级上学期-专题演练04探究串联电路和并联电路中电压的特点实验原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共17页， 欢迎下载使用。
2022—2023年度上学期9年级物理期末必考实验探究专题演练专题04探究串联电路和并联电路中电压的特点实验1．小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中，连接好了的实物电路图如图甲所示，请你协助完成：（1）在方框内画出与图甲对应的电路图，并在电路图中标上L1、L2。（2）在某次测量时，电压表的示数如图乙所示，此时灯L1两端的电压为　   　V。（3）闭合开关后，小芳发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近3V，则电路中出现的故障可能是L1发生了　   　（选填“短路”或“断路”）。（4）排除故障后，小芳在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将导线AE的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L2两端的电压，这一做法会造成　   　。【答案】（1）见解析图；（2）1.9；（3）断路；（4）电压表的正负接线柱接反。【解析】（1）从实物图中可以看出，电流从正极流出，依次经过开关、灯泡L2、L1，然后回到电源负极，电压表并联在灯泡L1两端。（2）据实物图判断出电压表的量程，而后判断出分度值，进而读出电压表的示数即可；（3）闭合开关灯泡不亮，原因有两个：断路或短路。具体原因从电流表、电压表有无示数判断故障；（4）电学实验中，电压表并联在待测电路两端，电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出，不能接反了解：（1）由实物图分析可知，两盏灯串联，开关控制整个电路，电压表测量灯泡L1两端电压，画出相应的电路图如下：（2）由图甲可知，电源由2节干电池串联组成，则电源电压大约3V，因此图乙电压表选用的是小量程，其分度值是0.1V，此时电压表的示数是1.9V。（3）闭合开关S后，灯L1、L2均不发光，说明电路中可能有断路故障，而电压表的示数大小接近电源电压3V，说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连，故灯L1发生断路。（4）如图，如果将AE导线的A端松开，接到D接线柱上来测量灯L2两端的电压，这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入，从“+”接线柱流出了，即会造成电压表的正负接线柱接反。2．我们已经学习了串联电路电压的规律，那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢？小明利用以下实验器材进行实验：阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V的电源、开关及导线。请回答下列问题：实验次数AB间电阻/ΩCD间电阻/Ω11052201033015（1）连接电路时，应将开关处于　   　状态（选填：“断开”或“闭合”）；（2）如图甲所示，小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB和CD两位置，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，则AB间电压为　   　V．比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论：串联电路中，电阻值越大，其所分电压　   　；（3）为了进一步探究电压的分配规律，小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验，观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等，于是得出：“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信？　   　（选填：“可信”或“不可信”），你的理由是：　   　。【答案】（1）断开；（2）2；越大；（3）不可信；要得到普遍性规律，实验中每次实验的电阻比值应不同【解析】（1）连接电路时，开关处于断开状态。（2）电压表使用0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，10Ω两端的电压是2V，电阻10Ω通过的电流为：I＝＝＝0.2A，串联电路中电流处处相等，所以5Ω电阻两端的电压为：U2＝IR2＝0.2A×5Ω＝1V，所以串联电路中，电阻值越大，其所分电压越大。（3）实验过程中，三次实验的电阻比都是2：1，具有偶然性，实验中每次实验的电阻比值不同，才能得到普遍性结论，所以这一实验过程得到的结论不可信。3．在“探究串联电路的电压规律”的实验时，小玲同学议计了如图所示的电路。（1）实验中应选择规格　   　（选填“相同”或“不同”）的小灯泡；（2）开关闭合后，电压表测灯L1两端的电压；为了测量BC两点间的电压，小玲将接A点的线端改接到C点，闭合开关后，发现　   　（填字母）；A．电压表无示数B．示数超过电压表量程C．电压表指针反偏（3）小玲通过观察发现，只需在原实物图中改动一根导线，就可测得两灯的总电压。请你在实物图中用“×”号指出需改动的导线，并在原图中画出正确的电路连线。【答案】（1）不同；（2）C；（3）【解析】（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）图中电压表测L1两端电压，电流电压表右侧流入，左侧流出，若保持电压表的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，这样流入方向与前面相反，即正负接线柱反接了，所以这样不能测L2两端电压，故选C；（3）要测电路中的总电压，应将电压表联联在L1、L2两端，把B接线柱改接到C接线柱，如图所示：；4.在“探究串联电路电压的特点”实验中：某实验小组分别测量了串联电路两端的总电压和灯泡L1、L2两端的电压、数据如表：U/V2.61.31.3    （1）该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是　   　（用题中物理量符号表示）。（2）实验过程中，若L1灯丝断了，观察到电压表V1示数为　   　，电压表V2示数为　   　。（3）该实验还有待改进，请写出其中一点：　   　。【答案】（1） （2）    0  （3）换不同规格的小灯泡再进行多次实验    【解析】(1)由图表可知，由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系(2)实验过程中，若L1灯丝断了，电压表V1测量电源电压，电压表V1示数为2.6V；由于电路断路，电压表V2测灯L2两端的电压，示数为0V。(3)为了使实验具有普遍性，电路中换不同规格的小灯泡再进行多次实验。5．小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，都设计了如图甲所示的电路。（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是________。（2）小明根据图甲连接好电路，闭合开关后，发现电压表示数为零，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障可能是________（写出一种即可）。（3）排除故障后，小明完成了实验，并把数据记录在下表中。UAB/VUBC/VUAC/V1.41.42.8   分析实验数据得出两个实验结论：①串联电路两端的电压________各部分电路两端电压之和：②串联电路中，各部分电路两端电压相等。（4）实验结束后小明和小华互相交流，小华指出结论②是错误的，造成结论错误的原因是________，另外，小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是________。（5）小明和小华还进行了深入交流，为了节省时间，利用原来的电路图，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，并把接线改接到C接点上，这个方法________（选填“能”或“不能”）测出L2两端的电压，理由是________。【答案】（1）对电压表进行调零；（2）L2断路（或L1短路）；（3）等于；（4）选用相同规格的灯泡做实验；只测出了一组实验数据，实验次数太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性；（5）不能；电压表的正负接线柱接反了。【解析】（1）由图知，连接电路前，在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上；（2）由电路图知，两灯泡串联，电压表测灯泡L1两端的电压；闭合开关S后，电压表示数为零，且只有L1或L2中的一处发生故障；若灯L1、L2均不亮，说明电路发生断路，而电压表没有示数，说明电压表的两端不能与电源连通，则是L2断路；若L2亮、L1不亮，而电压表没有示数，则可能是灯L1短路；（3）由表中实验数据可知，串联电路的总电压等于各部分电路电压之和。（4）由实验数据可知，各部分电路两端电压相等，该结论是错误的，造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验；由实验数据可知，只测出了一组实验数据，实验次数太少，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；（5）为了节省时间，利用原来的电路图，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，并把接线改接到C接点上，这样做不能测出L2两端的电压，因为根据电路图分析可以看出，直接改接一端连线，会造成电压表的正负接线柱接反了；6.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。（1）为了使探究得出的结论具有普遍意义， L1、 L2应该选择　    （选填“相同”或“不同”）的小灯泡。（2）小明根据图甲连接好电路，闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该　     　 。（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。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？答：　     　。（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。答：　                     　 。实验小组L1两端电压/VL2两端电压/V串联总电压/V11.43.14.523.01.34.431.11.72.941.81.23.0     【答案】（1）不相同（2）换用小量程，重做实验（3）错误（或不正确）（4）因为实验存在误差，所以四组数据都合理【解析】（1）两灯泡串联，要实相同的灯泡，两端电压相同，串联总电压等于一个灯泡两端电压的2倍。选择不同的灯泡，得出的结论是总电压等于两个灯泡两端电压之和，这样的结论有普遍意义。（2）电压表有两个量程，在灯泡两端电压不超过量程时，可以换用另一个小量程做实验，这样指针偏转明显，便于读数，结果更准确。（3）电压表接入电路中，必须让它的正接线柱与电源正极方向相接，负接线柱与电源负极方向相接。（4）实验中测量的数据都是有误差的，只要电路正确、操作正确，按照要求真确读数，测量结果都是合理的。【点拨】在解决“探究串联电路的电压关系”的实验时，主要把握电压表使用与读数；会根据实验表格归纳总结结论。对误差概念要正确认识。7.为探究并联电路中电压的规律，实验室提供的器材有：干电池组（电压为3V）、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。（1）请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求电压表测量灯L1两端的电压。（2）电路连接正确后进行实验，某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表示数相同，如图乙所示，其值为     V。根据这组数据，该小组得出并联电路中电压的规律．你认为实验的疏漏之处是             。（3）小华发现，实验中电压表示数明显小于电源电压，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     （选填“是”或“不是”）电压表示数明显小于电源电压的主要原因，理由是             。【答案】（1）如图所示                         （2）2.6   应更换灯泡，多次实验   （3）不是   闭合电路后，电池组两端的电压和并联电路的总电压相差很小【解析】（1）两个灯泡的灯座右端两个接线柱用一根导线连接上。电压表带3的接线柱与下面L1、所在灯座做短接线柱连接。（2）电压表示数为2.6V。实验中应该更换灯泡，多次实验。  （3）导线有电阻不是电压表示数明显小于电源电压的主要原因，理由是闭合电路后，电池组两端的电压和并联电路的总电压相差很小。8.在“探究串联电路电压的特点”活动中。（1)如右图所示，连接电路时，至少需要　   　根导线；实验中应选择规格　   　(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　   　（填出一种即可）。（3）小芳保持电压表的B四连接点不动，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/VUBC/VUAC/V2.61.84.4   【答案】见解析。【解析】（1）根据电路图和元件的数量确定导线的数量，为了让实验具有普遍性，应该使用不同规格的灯泡进行实验。根据电路图可知：至少需要6根导线；实验中应该选择规格不同的小灯泡。（2）此时可能是灯泡L1短路或者L2断路。在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是灯泡L1短路、L2断路、电压表接触不良等；（3）这样操作会让电压表的正负接线柱接反，导致电压表的指针反偏。不能测量L2两端的电压；因为此时电压表的正负接线柱接反了，电压表的指针会反偏。（4）为了使实验结论具有普遍性，应该更换不同规格的灯泡进行多次实验。小明只测量了一次，实验数据没有普遍性，应该换用不同规格的灯泡，重复测量两次以上。