沪粤版(2024)九年级上册13.6 探究串、并联电路中的电压同步训练题
展开一、单选题
1.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,下列描述不正确的是( )
A.L1两端电压为2V
B.L2两端电压为4V
C.L1和L2两端电压之和为6V
D.开关断开后电压表示数为0V
2.(2023·广西·校联考模拟预测)在图(a)所示电路中,当闭合开关后,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.4.8V,1.2VB.6V,1.2VC.1.2V,6VD.1.2V,4.8V
3.(2023秋·山东淄博·九年级校考期末)如图所示,在探究串联电路中的电压关系时,小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V,Ubc=2V,Uac=4V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
4.(2023秋·四川成都·九年级统考期末)如图所示的电路中,电源电压为9V,闭合开关后,两灯均发光,电压表示数为6V,此时( )
A.灯泡L1两端电压为6VB.灯泡L1两端电压为9V
C.灯泡L2两端电压为6VD.灯泡L2两端电压为3V
二、填空题
5.(2023·全国·九年级专题练习)如图电路中,电源电压由6节新干电池提供并保持不变。当开关S闭合后,电压表V1、V2示数分别为6V、7V,则灯L1两端的电压是______V;当开关S断开后,电压表V2的示数______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
6.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图甲所示的电路中,两端的电压为,两端的电压如图乙所示,则两端的电压________V,电源电压_________V。
7.(2023春·湖南岳阳·九年级校考阶段练习)元旦晚会要装些小灯泡来增加气氛,现有一批阻值是15Ω、正常发光的电流为0.4A的小灯泡,应把_____个这样的灯泡_____联在220V电路中使用.
8.(2023·江苏徐州·校考一模)如图所示电路中,R1和R2的连接方式是________联,通过R1和R2的电流_______;若电源电压为3V,R1和R2的阻值相等,则R1两端的电压是________V。
三、实验题
9.(2023·全国·九年级专题练习)小吴和小李一起进行“探究串联电路的电压关系”的实验。
(1)实验中,L1、L2应该选择规格 _____(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(2)小李同学根据图甲连接好电路,闭合开关,发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是L1发生了 _____(选填“短路”或“断路”);
(3)测出L1两端的电压后,小吴断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间。小李认为这样操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小吴认为小李的办法是错误的,原因是 _____;
(4)排除故障后,小李完成了实验,并把数据记录在上表中。分析实验数据得出实验结论:串联电路两端的电压 _____各部分电路两端电压之和;这个实验在设计方面还有不足之处,小吴指出应多测几组实验数据,这样才能 _____(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
10.(2023·全国·九年级校联考专题练习)小明用两节新电池,几个小灯泡,一个电压表,用如图甲所示电路来探究“串联电路的电压特点”。
(1)按照图甲连接电路,检查无误后闭合开关,用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为、、得到的数据记录在表格中:
(2)小明进行多次实验的主要目的是___________;
(3)某次测量时,电压表的示数如图乙所示,电压为___________;
(4)小明发现另一个同学小雨按照甲图连接的实物图丙是错误的,此时闭合开关,电压表的示数为___________。
四、计算题
11.(2023·福建·校联考模拟预测)如图所示,闭合开关后,电流表的示数为0.5A,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为2V。求:
(1)通过灯L1的电流;
(2)灯L2两端的电压;
(3)灯L1两端的电压。
12.(2023·全国·九年级专题练习)一种彩色灯泡的额定电压是36V,要接在220V的电路中,要串联多少个这种灯泡才行?
一、单选题
1.(2023秋·河北唐山·九年级统考期末)如图所示电路中,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,示数之比U甲∶U乙=3∶2,当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,则两表的示数之比I甲∶I乙为( )
A.2∶1B.3∶1C.2∶3D.1∶3
2.(2023·全国·九年级专题练习)如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.4V,那么下列说法中不正确的是( )
A.电源电压为6VB.L1两端电压为2.6V
C.将电压表V1换成电流表,则L1、L2都不亮D.将电压表都换成电流表,则L1与L2并联
3.(2023·全国·九年级专题练习)如图甲所示,闭合开关后两只电压表和的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,则电源和灯L2两端电压分别是( )
A.8.5V 1.7VB.8.5V 6.8VC.6.8V 1.7VD.1.7V 6.8V
4.(2023·全国·九年级专题练习)如图甲所示,当闭合开关S后,两个电压表的指针偏转情况均如图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别是( )
A.2.4V、12VB.12V、2.4VC.9.6V、2.4VD.2.4V、9.6V
二、填空题
5.(2023·全国·九年级校联考专题练习)小新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,则电压表V1的示数为___________V,L1两端的电压为___________V。
6.(2023·江西抚州·统考一模)如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示,则灯泡L2两端的电压是_______V,电源电压是_______V。
7.(2023秋·江苏南京·九年级南京市中华中学校考期中)如图甲所示,仅闭合开关S1,电压表示数如图乙;再闭合S2,两电流表的指针均如图丙所示。当S1、S2都闭合时,通过L1的电流为______A,灯L1两端的电压为______V;当仅闭合S1时,电流表A1的示数为______A。
8.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图所示,小红将2个规格相同的小灯泡,按照甲、乙两种连接方式分别接入电源电压均为U的电路中,通过调节滑动变阻器冬和使所有小灯泡正常发光。则通过两个滑动变阻器的电流之比I1∶I2=_________;R1和R2两端电压的大小关系是U1_______U2(选填“>”“<”或“=”)。
三、实验题
9.(2023·全国·九年级校联考假期作业)小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及 _____电压,就可以分析并联电路的电压规律;
(2)当开关闭合时,电压表出现了如图乙所示情况,其原因是电压表 _____;
(3)正确连接电路后,若测得L1两端电压为2.5V,则测L2两端电压是 _____V。
10.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图甲所示是同学们在探究串联电路电压规律实验的电路图。
(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”)规格的小灯泡;
(2)小渝一组根据图甲连接好电路,未闭合开关,电压表指针如图乙所示,小渝接下来的操作是______。解决了上述问题后,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)小渝一组为了测L1两端的电压,错误的将实物连接成丙图所示电路,请你在将要去掉的导线上打“×”,然后用笔画线代替导线完成正确的电路连接;( )
(4)解决了上述问题后,小渝一组完成数据测量并记录在下表中;
①请你指出表格设计和数据记录的两点不足之处:______,______;
②在交流环节,班内其他组的同学根据自己组收集的数据得出了“串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压的总和”的结论,而小渝一组的几位同学,对本组上表中记录数据发生了争论:
甲同学认为表格所记录数据UAC≠UAB+UBC,本组实验失败;
乙同学认为在实验允许的误差范围内,本组所得数据能作为UAC=UAB+UBC的证据;
丙同学认为应该是测量UAC时读数读错了,直接将其改为2.8即可。
你认为______同学的说法更合理(选填“甲”“乙”或“丙”)。
四、计算题
11.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电路中R2和R3的规格相同。同时闭合S2、S4,断开S1、S3时,电压表V1的示数为18V,电流表A2的示数为0.8A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)同时闭合S1、S2,断开S3、S4时,电流表A2的示数为1.0A。则同时闭合S1、S2、S4,断开S3时,电流表A1的示数为多少?
(3)若将电流表A1替换为电压表V3,同时闭合开关S1、S3、S4,断开S2,电压表V3和V1的偏转的角度相同,求电压表V2的示数是多少?
12.(2023·全国·九年级校联考专题练习)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3A;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1.2A,求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2的阻值。
13.6 探究串、并联电路中的电压
一、单选题
1.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,下列描述不正确的是( )
A.L1两端电压为2V
B.L2两端电压为4V
C.L1和L2两端电压之和为6V
D.开关断开后电压表示数为0V
【答案】D
【解析】ABC.由图可知,闭合开关后,L1、L2串联,电压表测L2两端的电压;已知电压表的示数为4V,则L2两端的电压为4V;电源电压为6V,由串联电路的电压特点可知,L1和L2两端电压之和为6V;则L1的电压
U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V
故ABC正确,不符合题意;
D.开关断开后,电压表串联在电路中,此时电压表测量的是电源电压,则电压表有示数,故D错误,符合题意。
故选D。
2.(2023·广西·校联考模拟预测)在图(a)所示电路中,当闭合开关后,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.4.8V,1.2VB.6V,1.2VC.1.2V,6VD.1.2V,4.8V
【答案】A
【解析】由电路图可知,两电阻R1与R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻R2两端的电压;电压表V1示数大于电压表V2示数,两个电压表指针偏转角度相同,则电压表V1量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数U=6V;电压表V2量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数是1.2V;则电阻R2两端的电压
U2=1.2V
由串联电路电压的特点可知电阻R1两端的电压
U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2023秋·山东淄博·九年级校考期末)如图所示,在探究串联电路中的电压关系时,小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V,Ubc=2V,Uac=4V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
【答案】C
【解析】用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V,Ubc=2V,Uac=4V,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,得出结论,这样的结论才具有科学性,普遍性。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.(2023秋·四川成都·九年级统考期末)如图所示的电路中,电源电压为9V,闭合开关后,两灯均发光,电压表示数为6V,此时( )
A.灯泡L1两端电压为6VB.灯泡L1两端电压为9V
C.灯泡L2两端电压为6VD.灯泡L2两端电压为3V
【答案】C
【解析】CD.由电路图知道,两灯泡串联,电压表测灯L2两端电压,电压表示数为6V,则灯泡L2两端电压
U2=6V
故C正确,D错误;
AB.由串联电路的电压特点知道,灯泡L1两端的电压
U1=U﹣U2=9V﹣6V=3V
故AB错误。
故选C。
二、填空题
5.(2023·全国·九年级专题练习)如图电路中,电源电压由6节新干电池提供并保持不变。当开关S闭合后,电压表V1、V2示数分别为6V、7V,则灯L1两端的电压是______V;当开关S断开后,电压表V2的示数______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 2 变大
【解析】[1]电源电压由6节新干电池提供并保持不变,电源电压
U=6×1.5V=9V
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分电压之和可得
U1=U﹣(U2+U3)=9V﹣7V=2V
[2]由电路图可知,三灯泡串联,开关S断开前,电压表V2测量L2、L3两端的电压;当开关S断开后,电压表V2测量电源电压,因此示数变大。
6.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图甲所示的电路中,两端的电压为,两端的电压如图乙所示,则两端的电压________V,电源电压_________V。
【答案】 2.3 6.0
【解析】[1]如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,即L2两端的电压为2.3V。
[2]由图甲电路可知,L1与L2串联,由串联电路的电压规律可得电源电压
U=U1+U2=3,7V+2.3V=6.0V
即电源电压为6.0V。
7.(2023春·湖南岳阳·九年级校考阶段练习)元旦晚会要装些小灯泡来增加气氛,现有一批阻值是15Ω、正常发光的电流为0.4A的小灯泡,应把_____个这样的灯泡_____联在220V电路中使用.
【答案】 37 串
【分析】已知彩灯的电阻和额定电流根据欧姆定律求出彩灯的额定电压;而照明电路供电电压为220V,如果并联电压过高,则会把小灯泡烧坏所以将小彩灯串联;根据串联电路的电压的规律,即串联分压的特点,用220V除以单个小彩灯正常工作时的电压即可.
【解析】彩灯的正常工作电压为:U=IR=0.4A×15Ω=6V;所以,彩灯串联需要:
n=220V6V≈36.6,取37(个)
8.(2023·江苏徐州·校考一模)如图所示电路中,R1和R2的连接方式是________联,通过R1和R2的电流_______;若电源电压为3V,R1和R2的阻值相等,则R1两端的电压是________V。
【答案】 串 相等 1.5
【解析】[1]由图可知,电流从电源的正极出发,经过R1、R2,最后回到电源的负极,只有一条闭合的回路,故R1、R2两电阻是串联的。
[2]根据串联电路中的电流处处相等可知,通过R1和R2的电流相等。
[3]如果两个电阻的阻值相等,在串联电路中,电阻越大,分得的电压越多,由于两电阻的大小一样,它们会均分电源电压,每个电阻上分得电源电压3V的一半,即1.5V。
三、实验题
9.(2023·全国·九年级专题练习)小吴和小李一起进行“探究串联电路的电压关系”的实验。
(1)实验中,L1、L2应该选择规格 _____(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(2)小李同学根据图甲连接好电路,闭合开关,发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是L1发生了 _____(选填“短路”或“断路”);
(3)测出L1两端的电压后,小吴断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间。小李认为这样操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小吴认为小李的办法是错误的,原因是 _____;
(4)排除故障后,小李完成了实验,并把数据记录在上表中。分析实验数据得出实验结论:串联电路两端的电压 _____各部分电路两端电压之和;这个实验在设计方面还有不足之处,小吴指出应多测几组实验数据,这样才能 _____(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
【答案】 不相同 断路 电压表的正负接线柱接反了 等于 寻找普遍规律
【解析】(1)[1]该实验中,应选用不同规格的灯泡做实验,是为了让结论更具有普遍性。
(2)[2]若L1短路,电压表示数为0,电路为通路,L2发光,不符合题意;若L1断路,闭合开关S后,灯L1、L2均不发光,电压表与灯L2串联在电路中,电压表测电源电压,电压表有示数,符合题意,故电路中出现的故障可能是L1发生了断路。
(3)[3]因已测量出L1的电压,故与A点相连的为电压表的负接线柱,与B点相连的为电压表的正接线柱;在测L2两端的电压时,如果电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,则电流从电压表负接线柱流入了,即电压表的正负接线柱接反了,故小李的做法是错误的。
(4)[4]由表中实验数据可知
UAB+UBC=1.3V+1.5V=2.8V=UAC
即串联电路的总电压等于各部分电路电压之和。
[5]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,所以小吴还指出应多测几组实验数据,这样才能寻找普遍规律。
10.(2023·全国·九年级校联考专题练习)小明用两节新电池,几个小灯泡,一个电压表,用如图甲所示电路来探究“串联电路的电压特点”。
(1)按照图甲连接电路,检查无误后闭合开关,用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为、、得到的数据记录在表格中:
(2)小明进行多次实验的主要目的是___________;
(3)某次测量时,电压表的示数如图乙所示,电压为___________;
(4)小明发现另一个同学小雨按照甲图连接的实物图丙是错误的,此时闭合开关,电压表的示数为___________。
【答案】 寻找普遍规律,使结论具有普遍性 2.3 3.0
【解析】(2)[1]小明进行多次实验的主要目的是寻找串联电路的电压规律,并且使结论更具有普遍性。
(3)[2]如图乙所示是电压表,量程为0~3V,分度值为0.1V,故读数为2.3V。
(4)[3]如图丙,闭合开关后,只有灯泡L2接入电路,电压表测量电源电压,故电压表的示数为3.0V。
四、计算题
11.(2023·福建·校联考模拟预测)如图所示,闭合开关后,电流表的示数为0.5A,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为2V。求:
(1)通过灯L1的电流;
(2)灯L2两端的电压;
(3)灯L1两端的电压。
【答案】(1)0.5A;(2)2V;(3)4V
【解析】解:(1)由电路图可知,闭合开关后,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,V2测L2两端的电压,电流表测电路中的电流。电流表的示数为0.5A,串联电路中电流处处相等,则通过L1的电流为0.5A。
(2)电压表V2测L2两端的电压,已知电压表V2的示数为2V,则L2两端电压U2=2V。
(3)由于电压表V1测电源的电压,已知电压表V1的示数为6V,即电源电压U=6V,串联电路中总电压等于各分电压之和,则L1两端电压为
U1=U-U2=6V-2V=4V
答:(1)通过L1的电流为0.5A;
(2)L2两端电压为2V;
(3)L1两端电压为4V。
12.(2023·全国·九年级专题练习)一种彩色灯泡的额定电压是36V,要接在220V的电路中,要串联多少个这种灯泡才行?
【答案】7个
【解析】解:额定电压是36V的彩色灯泡,要接在220V的电路中,由串联电路电压的规律得到灯泡的个数
答:要串联7个这种灯泡才行。
一、单选题
1.(2023秋·河北唐山·九年级统考期末)如图所示电路中,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,示数之比U甲∶U乙=3∶2,当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,则两表的示数之比I甲∶I乙为( )
A.2∶1B.3∶1C.2∶3D.1∶3
【答案】D
【解析】当甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,故
又因为串联电路各部分电压之比等于电阻之比,故有
当甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,并联电路中各支路电流之比等于各电阻的反比,故有
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(2023·全国·九年级专题练习)如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.4V,那么下列说法中不正确的是( )
A.电源电压为6VB.L1两端电压为2.6V
C.将电压表V1换成电流表,则L1、L2都不亮D.将电压表都换成电流表,则L1与L2并联
【答案】D
【解析】A.闭合开关,灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测量灯L2的两端电压,由题意知,电压表V1的示数为6V,则电源电压为U=6V。故A正确,不符合题意;
B.电压表V2的示数为3.4V,则灯L2的两端电压为U2=3.4V,根据串联电路的电压规律可得,L1的两端电压为
U1=U-U2=6V-3.4V=2.6V
故B正确,不符合题意;
C.将电压表V1换成电流表,相当于一根导线接在电源的两端,灯泡被短路,因此两灯不亮,故C正确,不符合题意;
D.将电压表都换成电流表,相当于一根导线接在电源的两端,电源短路,故D不正确,符合题意。
故选D。
3.(2023·全国·九年级专题练习)如图甲所示,闭合开关后两只电压表和的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,则电源和灯L2两端电压分别是( )
A.8.5V 1.7VB.8.5V 6.8VC.6.8V 1.7VD.1.7V 6.8V
【答案】B
【解析】由图可知,闭合开关后,两灯串联,V1表测量电源电压,V2表测量灯L1两端的电压;由串联电路的电压特点知,V1的示数应大于V2的示数,而两电压表的指针偏转角度相同,所以两电压表选用的量程是不同的,则V1选用的是大量程,分度值为0.5V,其示数为8.5V,即电源电压
U=8.5V
V2表为小量程,分度值为0.1V,其示数为1.7V,即L1两端的电压
U1=1.7V
由串联电路的电压特点知,灯L2两端的电压
U2=U-U1=8.5V-1.7V=6.8V
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(2023·全国·九年级专题练习)如图甲所示,当闭合开关S后,两个电压表的指针偏转情况均如图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别是( )
A.2.4V、12VB.12V、2.4VC.9.6V、2.4VD.2.4V、9.6V
【答案】C
【解析】由图得,两灯泡串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量灯泡L2电压,两个电压表的指针偏转情相同,因此电压表V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为12V,电压表V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V,L1的电压为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、填空题
5.(2023·全国·九年级校联考专题练习)小新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,则电压表V1的示数为___________V,L1两端的电压为___________V。
【答案】 10 8
【解析】[1][2]由电路图可知,L1、L2串联,电压表V1测量L1、L2两端总电压,电压表V2测量L2两端电压;由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以V1选的是大量程,V2的是小量程,即V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为10V;V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端电压为
6.(2023·江西抚州·统考一模)如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示,则灯泡L2两端的电压是_______V,电源电压是_______V。
【答案】 4 6
【解析】[1][2]当开关S由接点1时,只有灯泡L1接入电路,此时电压为电源电压,当开关S由1到接点2时,两灯泡串联,此时电压表测灯泡L1的电压,此时电压小于电源电压,故电源电压为6V,灯泡L1的电压为2V,故灯泡L2两端的电压是
7.(2023秋·江苏南京·九年级南京市中华中学校考期中)如图甲所示,仅闭合开关S1,电压表示数如图乙;再闭合S2,两电流表的指针均如图丙所示。当S1、S2都闭合时,通过L1的电流为______A,灯L1两端的电压为______V;当仅闭合S1时,电流表A1的示数为______A。
【答案】 0.34 6 1.36
【解析】[1][2]由图甲知,仅闭合开关S1,L1断路,只有L2连入电路中,电压表测电源电压;由图乙知,电压表使用的量程,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压为6V;由图甲可知,当S1、S2都闭合时,电流从正极流出,经过开关S1后分成两支路,一支通过L2,一支通过A2、L1、S2,汇合后经电流表A1回到电源负极,所以两灯是并联的;根据并联电路的电压特点可知,灯L1两端的电压等于电源电压6V;此时A1测干路电流,A2测L1支路的电流,根据并联电路的电流特点知,A1示数应大于A2示数,而两电流表的指针位置相同,所以A1使用量程,分度值为0.1A,示数为1.7A,即干路电流为1.7A;A2使用量程,分度值为0.02A,示数为0.34A,即通过L1的电流为0.34A。
[3]根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过L2的电流为
当仅闭合S1时,只有L2连入电路中,电流表A1的测L2的电流,因并联电路中各支路互不影响,所以通过L2的电流不变,即此时A1的示数为1.36A。
8.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图所示,小红将2个规格相同的小灯泡,按照甲、乙两种连接方式分别接入电源电压均为U的电路中,通过调节滑动变阻器冬和使所有小灯泡正常发光。则通过两个滑动变阻器的电流之比I1∶I2=_________;R1和R2两端电压的大小关系是U1_______U2(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 2∶1 >
【解析】[1]由甲电路图可知两灯泡并联后再与R1串联,由乙电路图可知两灯泡串联后再与R2串联,且规格相同的小灯泡正常发光时的电流IL相等,其两端的电压均为UL;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,串联电路中各处的电流相等,所以甲、乙两电路中的总电流之比为
I1∶I2=2IL∶IL=2∶1
[2]甲图中,R1两端的电压为
U1=U-UL
乙图中,R2两端的电压为
U2=U-2UL
故可得
U1>U2
三、实验题
9.(2023·全国·九年级校联考假期作业)小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及 _____电压,就可以分析并联电路的电压规律;
(2)当开关闭合时,电压表出现了如图乙所示情况,其原因是电压表 _____;
(3)正确连接电路后,若测得L1两端电压为2.5V,则测L2两端电压是 _____V。
【答案】 电源 正负接线柱接反了 2.5
【解析】(1)[1]实验要探究并联电路的电压规律,应分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及电源电压的大小,比较三者的数值大小关系,得出并联电路的电压规律。
(2)[2]根据乙图中电压表指针出现反偏情况,说明电压表正负接线柱被接反了。
(3)[3]因为两灯泡并联接在电路中,故电压表测出L1两端电压的同时也是L2两端的电压,即L2两端电压也是2.5V。
10.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图甲所示是同学们在探究串联电路电压规律实验的电路图。
(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”)规格的小灯泡;
(2)小渝一组根据图甲连接好电路,未闭合开关,电压表指针如图乙所示,小渝接下来的操作是______。解决了上述问题后,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)小渝一组为了测L1两端的电压,错误的将实物连接成丙图所示电路,请你在将要去掉的导线上打“×”,然后用笔画线代替导线完成正确的电路连接;( )
(4)解决了上述问题后,小渝一组完成数据测量并记录在下表中;
①请你指出表格设计和数据记录的两点不足之处:______,______;
②在交流环节,班内其他组的同学根据自己组收集的数据得出了“串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压的总和”的结论,而小渝一组的几位同学,对本组上表中记录数据发生了争论:
甲同学认为表格所记录数据UAC≠UAB+UBC,本组实验失败;
乙同学认为在实验允许的误差范围内,本组所得数据能作为UAC=UAB+UBC的证据;
丙同学认为应该是测量UAC时读数读错了,直接将其改为2.8即可。
你认为______同学的说法更合理(选填“甲”“乙”或“丙”)。
【答案】 不同 把电压表的指针调到零刻度线处 断开开关,将电压表换用较小量程重新做实验 实验次数太少,结论具有偶然性 表格中没有注明电压的单位 乙
【解析】(1)[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)[2]当开关未闭合时,由图乙电压表所示情况知道,电压表的指针不指在零刻线处,所以,接下来的操作应是,把电压表的指针调到零刻度线处。
[3]由图乙电压表所示情况知道,电压表指针偏转角度太小,误差过大,所以接下来需要断开开关,换用较小量程重新做实验。
(3)[4]测L1两端的电压时,电压表应与L1并联,且电流应从正接线柱进入电压表,由负接线柱流出,故电路改正如下
(4)①[5][6]由实验数据知道,实验第一个不足之处是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;第二个不足之处是表格中没有注明电压的单位,任何物理量的记录都应该由数值和单位两部分组成,所以表格中应注明电压的单位。
[7]实验过程中误差是不可避免的,需要尊重事实,不能随意更改数据,所以,在误差范围内,乙同学的说法更合理。
四、计算题
11.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电路中R2和R3的规格相同。同时闭合S2、S4,断开S1、S3时,电压表V1的示数为18V,电流表A2的示数为0.8A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)同时闭合S1、S2,断开S3、S4时,电流表A2的示数为1.0A。则同时闭合S1、S2、S4,断开S3时,电流表A1的示数为多少?
(3)若将电流表A1替换为电压表V3,同时闭合开关S1、S3、S4,断开S2,电压表V3和V1的偏转的角度相同,求电压表V2的示数是多少?
【答案】(1)18V;(2)0.4A;(3)16V
【解析】解:(1)由电路图知,同时闭合S2、S4,断开S1、S3时,电路是R1单独工作的简单电路,此时V1所测的是电源电压,所以电源电压
U=18V
(2)同时闭合S1、S2,断开S3、S4,电阻R1、R2并联在电路中,电流表A1测R2这一支路的电流,A2测干路电路,据并联电路的电流特点有,此时通过R2的电流
I2=I-I1=1.0A-0.8A=0.2A
同时闭合S1、S2、S4,断开S3时,三个电阻并联在电路中,A1测通过R2、R3的总电流,而R2和R3规格相同,则通过它们的电流相同,都为0.2A。那么此时电流表A1的示数
I23=0.2A+0.2A=0.4A
(3)用电压表V3替换A1,同时闭合开关S1、S3、S4,断开S2,三个电阻串联在电路中,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2、R3两端的总电压,V3测R1、R2两端的总电压。且电压表V3与V1的偏转角度相同,那么R1、R2两端的总电压是R1两端电压的5倍,即
5U1=U12
设R3两端的电压为U3,据串联电路的特点有
5U1+U3=18V,U1+2U3=18V
解以上两式得
U3=8V
因为R2、R3的规格相同,则电压表V2的示数
U23=U2+U3=U3+U3=8V+8V=16V
答:(1)电源电压为18V;
(2)电流表A1的示数为0.4A;
(3)电压表V2的示数是16V。
12.(2023·全国·九年级校联考专题练习)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3A;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1.2A,求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)9V;(2)10Ω
【解析】(1)根据电阻R1为30Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3A;根据欧姆定律可得电源电压为
(2)当开关S2也打开时,此时电源电压不变,此时A1的示数仍为0.3A,电流表A2的示数为1.2A,故此时通过R2的电流为0.9A,故R2的电阻为
答:(1)电源电压9V;
(2)电阻R2的阻值10Ω。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.3
1.5
2.8
实验次数
1
1.6
1.4
3.0
2
1.2
1.8
3.0
3
2.3
0.7
3.0
UAB
UBC
UAC
1.2
1.6
2.7
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.3
1.5
2.8
实验次数
1
1.6
1.4
3.0
2
1.2
1.8
3.0
3
2.3
0.7
3.0
UAB
UBC
UAC
1.2
1.6
2.7
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