人教版九年级物理全一册同步考点专题训练16.2串、并联电路中电压的规律(原卷版+解析)
展开典例分析+变式训练
考点1 串联电路的电压规律
1、串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;数学表达式:U=U1+U2。
2、对比记忆串联电路的电压规律和电流规律:
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
【典例1】(2022春•长沙期中)如图所示,当开关S1断开,S2接通时,电压表读数为4V,当开关S1接通,S2断开时,电压表的示数为1.9V。那么,当S1、S2均断开时,小灯泡L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.9V 4VB.2.1V 1.9V
C.4V 5.9VD.4V 1.9V
【典例2】(2021秋•高邑县期末)小军按照如图甲所示的电路图连接好电路,并确保电路各元件均无损坏后再闭合开关,发现两个电压表的指针指到表盘的同位置,如图乙所示。那么R1和R2两端的电压分别为( )
A.8V与0.8VB.0.8V与3.2VC.3.2V与0.8VD.0.8V与4V
【典例3】(2022•青羊区校级模拟)如图所示,电源电压是3V且不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为 V;若断开开关,电压表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【变式训练1】(2022•凤山县模拟)在如图所示的电路中,当开关S闭合后,电压表示数为6.3V;当开关S断开时,电压表示数为2.5V,则开关S断开时,灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.3.8V、2.5VB.3.8V、6.3VC.2.5V、3.8VD.6.3V、2.5V
【变式训练2】(2021秋•祁阳县期末)如图甲所示电路中,电源电压为5V,电压表的示数如图乙所示,则灯L1两端的电压为( )
A.2.4VB.5VC.12VD.2.6V
【变式训练3】(2022•东莞市模拟)如图所示电路,电源电压为3V且保持不变。当闭合开关S时,电压表的示数为1V,则灯L2两端的电压为 V;若断开开关S,则灯L2将 (选填“不能发光”或“仍能发光”),电压表的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
考点2 并联电路的电压规律
1、并联电路中各支路两端的电压相等,等于总电压。
数学表达式:U=U1=U2
2、对比记忆:
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
【典例4】(2021秋•平谷区期末)小立家买了个电脑键盘清洁器,它包括照明用的小灯泡和吸尘用的电动机,其连接方式如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.小灯泡和电动机串联接在电路中的
B.小灯泡和电动机必须同时使用
C.小灯泡和电动机同时工作时,通过它们的电流一定相等
D.小灯泡和电动机同时工作时,它们两端的电压一定相等
【典例5】(2021秋•宿松县期末)对于如图所示的电路,下列描述不正确的是( )
A.断开S1,闭合S2、S3,电阻R1、R2两端电压相等
B.只闭合S1,流过电阻R1、R2的电流相等
C.只闭合S1、S2,电阻R1、R2并联
D.同时闭合S1、S3,电路会形成电源短路
【典例6】(2021秋•长丰县期中)图甲是测量电压的电路图,闭合开关后,两个电表指针的指示情况如图乙、丙所示,则L1两端的电压是 V。
【变式训练1】(2021秋•依安县校级期末)如图是小明家厨房安装的抽油烟机和照明灯的连接电路图,则抽油烟机和照明灯工作时( )
A.它们两端电压一定相等 B.通过它们的电流一定相等
C.它们的电功率一定相等 D.它们是并联,不可单独工作
【变式训练2】(2021秋•江油市期末)对于如图所示的电路,下列描述不正确的是( )
A.断开S1,闭合S2、S3,电阻R1、R2两端电压相等
B.只闭合S1,流过电阻R1、R2的电流相等
C.只闭合S2,电阻R2单独工作
D.同时闭合S1、S3,电路会形成电源短路
【变式训练3】(2021秋•滨海新区期中)如图所示的电路,闭合开关后进行测量,得到电压表V1示数为2.5V,则电压表V2的示数为 V,电压表V的示数为 V。
考点3 探究串、并联电路中的电压规律实验
1、串联电路中电压的规律
(1)实验目的:探究串联电路中电压有什么规律;
(2)实验猜想:
a、串联电路中各部分电路两端的电压相等;
b、串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
(4)实验步骤:步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;
步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,B、C两点,A、C两点间测量电压,看看它们之间有什么关系;
步骤③换上另外不同规格灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系;
步骤④整理实验器材。
实验分析:从实验过程和实验记录中可以看出,两灯泡的规格相同时,U1=U2;当两灯泡的规格不相同时,U1≠U2,但都满足U1+U2=U;
实验结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2。
2、并联电路中电压的规律
(1)实验目的:探究并联电路中电压有什么规律;
(2)实验猜想:
a、并联电路各条支路两端的电压都相等;
b、并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
(4)实验步骤步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;
步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,C、D两点,E、F两点间测量电压,看看它们之间有什么关系;
步骤③换上另外不同的灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系;
步骤④整理实验器材。
实验分析:并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格没有关系;
实验结论:并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:U= U1=U2。
【典例7】(2022•淮南模拟)如图所示,在“探究串联电路中电压的规律”时,小芸同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为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.改变电源的位置,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
【典例8】(2022•成都模拟)在“探究串联电路电压特点”的实验中。
(1)小强同学设计的实验电路如图甲所示,他选择的两个小灯泡的规格应该 。
(2)某次实验中小强同学利用电压表测量小灯泡L2两端的电压,如图乙,他操作中存在的问题是 。
(3)纠正问题后,小强分别测得AB、AC、BC两点间的电压为U1、U2、U3,在误差允许的情况下,U1、U2、U3的数量关系是 。
【典例9】(2022•青羊区模拟)在“探究并联电路的电压规律”实验中,三个小组的同学根据图所示电路进行实验。他们找来若干电池,有0~3V和0~15V两个量程的电压表,标称“2.5V 0.25W”和“3.8V 0.75W”的小灯泡若干,导线、开关若干。
(1)在连接电路时,应该将开关 。
(2)应该选择 进行实验。
A.两个“2.5V 0.25W”的小灯泡 B.两个“3.8V 0.75W”的小灯泡
C.两种规格的小灯泡各取一个
(3)三个小组的同学通过实验获得的数据分别填入下表中。
接下的操作最合理的是 。
A.采用第三组的数据得到实验结论“并联电路中各支路电压相等”
B.综合三个小组的数据再得出结论“并联电路中各支路电压相等”
C.多次断开闭合开关S反复试验,得到多组数据后再进行分析
D.三组同学更换部分器材再次实验,得到新数据后再进行分析
(4)实验完成后,对本次实验过程进行评估时,小悦同学认为:根据实验电路图分析可以知道:电路中A、C、E三点在电路中是等效的,B、D、F三点在电路中也是等效的,所以只需要测量EF两点间的电压就行了。小鹏同学认为:必须要将AB、CD、EF三个位置的电压都需要测量出来才行。你认为 同学的观点正确。
【变式训练1】(2021秋•仪征市期末)如图所示,关于探究“串联电路中电压的规律”的实验,下列说法不正确的是( )
A.实验前,应对电压表进行调零
B.应选用不同规格的灯泡多次实验
C.测出灯L1的电压后,只将电压表的一端从A改接到C,即可测出灯L2的电压
D.实验中若L2被短路,L1会更亮
【变式训练2】(2021秋•江汉区期中)在探究串、并联电路中电压的规律的实验中:
(1)应该选择 (填“相同”或“不同”)规格的小灯泡连接电路。
(2)如图甲所示,正确连接电路后,闭合开关,在测量L1两端电压时,发现电压表出现了如图乙所示的现象,接下来的操作是 。在测量L2两端电压时,应先断开开关 (填序号),再闭合开关进行实验。
A.将电压表从L1两端取下,再并联在L2两端。
B.电压表所接的B点不动,只断开A点导线,并改接到C点上。
(3)多次实验,可以得出结论:串联电路中电源两端电压等于 。
(4)如图丙所示,在“探究并联电路电压的关系”时,把两个小灯泡并联起来,用电压表测量并联电路的总电压。请你用笔将图中电路连接完整,导线不允许交叉。
【变式训练3】(2022•长春模拟)小明选用三节新电池,两个小灯泡,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UAB、UBC、UAC得到的数据记录在表格中,分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是 (用公式表示)。
(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 V。
(4)小明发现同桌小雨按照甲图连接的实物图丙是 选填(“正确”或“错误”)的,此时闭合开关,电压表的示数为 V。
【变式训练4】(2022•东坡区校级模拟)在“探究并联电路的电压特点”的实验中,小萌同学选用“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”两个小灯泡组成了如图1所示的并联电路,然后用一个电压表分别测量两只灯泡和电源两端的电压。
(1)当小萌将电压表以如图2所示的方式接入电路,闭合开关后,会出现的情况是
A.电压表无示数 B.L1不亮、L2亮 C.L1亮、L2不亮 D.L1、L2都不亮
(2)小萌排除故障继续进行实验,电压表的量程应选择0— V;
(3)小萌在得到一组实验数据后,为了使实验结论更具有普遍性,可以通过改变 ,对电源、灯泡两端电压进行多次测量。
课堂巩固训练
一、选择题。
1.(2022•衡东县校级开学)如图所示,开关S闭合时,两电压表的指针位置相同,则电阻R1和R2两端的电压可能分别为( )
A.8V 2VB.10V 2VC.2V 8VD.2V 10V
2.(2022•毕节市一模)如图电路中R1>R2,电压表V的示数为6V,电压表V1的示数( )
A.不能确定B.大于3VC.等于3VD.小于3V
3.(2022•蚌埠模拟)如图所示的电路中,闭合开关S,两个灯泡均发光,则下列说法中正确的是( )
A.两个灯泡两端的电压一定相等
B.通过两个灯泡的电流一定相等
C.两个灯泡的电功率一定相等
D.若一个灯泡坏了,另一个灯泡也不能发光
4.(2021秋•大名期末)如图是一个简化了的玩具警车的电路图。下列说法中正确的是( )
A.灯L与电动机M是串联的
B.当S1、S2闭合时,通过灯L和电动机M的电流一定相等
C.灯L与电动机M在工作时是互相影响的
D.当S1、S2闭合时,灯L和电动机M两端的电压一定相等
5.(2021秋•澧县期中)某探究小组按照正确的操作要求进行了“探究并联电路电压规律”实验,电路图及实验数据记录表格如下,你认为以下观点最合理的是( )
A.小红看到课本上写着“并联电路各支路两端电压相等”,认为实验数据一定是错误的,建议重新做一次
B.小雨认为要实事求是,根据实验数据得出结论:并联电路各支路两端电压不相等
C.小刚认为灯两端电压不同是因为两盏灯规格不同造成的
D.小明认为灯两端电压不同是实验误差造成的,建议改变灯泡规格,多次实验
6.(2022•铁岭模拟)如图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.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
B.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
C.分析数据,得出结论 D.整理器材,结束实验
7.(2022•长沙模拟)在图a所示电路中,V1、V2都是有0~3V和0~15V两个量程的电压表。当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图b所示,则电阻R1、R2两端的电压分别为( )
A.9.6V,2.4VB.12V,2.4VC.2.4V,12VD.12V,9.6V
8.(2021秋•惠安县期末)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.两电阻并联B.I1>I2
C.U2=U1+U3D.若R1短路,则V2示数为0
二、填空题。
9.(2022•昭平县一模)如图1所示的电路中,L1两端的电压为U1=3.7V,L2两端的电压如图2所示,则L2两端的电压U2= 2.3 V,电源电压U= 6 V。
10.(2022•伊宁市校级模拟)(1)如图所示的电路图中,闭合开关S后,电源电压为6V,L1两端的电压为2V,则电压表的示数是 V。
(2)如图甲所示电路中,电压表测量的是 (填“L1”或“L2”)两端的电压,电压表的示数如图乙所示,若电源电压为6V,则灯L1两端电压为 V。
11.(2021秋•资阳区校级期中)如图所示电路,闭合开关S后,电流表A1示数为1.2A,电流表A2示数为0.8A,电压表V示数为4.5V、通过灯L2的电流是 ,电源电压为 。
12.(2022•成都模拟)小明同学用如图甲所示的电路探究“串联电路电压特点”,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;小明同学在测量了灯L1两端的电压后,断开开关S,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,这样
(选填“能”或“不能”)测量灯L2两端的电压。
13.(2021秋•北京月考)在“探究串联电路的电压规律”时,采用如图所示的电路。闭合开关S,用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压,在表格中记录第一组数据后,为得到更普遍的规律,接着的实验步骤是 。(只有一个选项符合题意)
A.将两灯并联进行实验
B.去掉一个灯泡,仅保留一个灯泡进行实验
C.更换两端电压不同的电源,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
三、实验探究题。
14.(2021秋•本溪期末)探究“串、并联电路电压规律”的实验中,洋洋连接了如图甲所示的电路,同时准备了4个定值电阻:R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,R4=?。
(1)在探究“串联电路电压规律”时,开关S1接a,断开开关S2;
第一次:先将R1、R2接入电路,读出电压表示数,记录在表格乙中;
第二次:把定值电阻R2换成R3,得出表格乙中第二次数据,此时流过开关S1的电流为
A;
第三次:再把定值电阻R3换成R4,读出电压表的示数,记录在表格乙中:分析表格乙中的数据可知,R4的阻值是 Ω。
分析论证:串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
(2)在探究“并联电路电压规律”时:
第一步:洋洋应将电压表 (填“V1”或“V2”)的正、负接线柱颠倒过来,再将开关S1接 ,闭合开关S2;
第二步:此时R1、R2接入电路,读出三个电压表的示数;
第三步:再选取规格 (填“相同”或“不同”)的电阻,多做几次实验。
分析论证:并联电路中,各支路用电器两端的电压等于电源两端的电压。
15.(2021秋•望花区期末)下面是小明探究“串、并联电路的电压特点”实验过程。
(1)小明先探究“并联电路的电压特点”。按着如图电路,选择两个规格 的灯泡连接成电路,闭合开关,用电压表分别测出两灯泡和电源的电压,会发现三次测量电压表的示数是 (填“相等”或“不等”)的。多次实验后,得到了并联电路的电压规律,并联电路各用电器两端电压 。
(2)接着小明想探究“串联电路的电压特点”。小明认为只要去掉导线a就可以使两灯串联,按着这样的操作,会发现灯泡 不发光,电压表的示数为 V。正确连接电路后,经多次实验,得出:串联电路中电源电压等于各用电器两端电压 的结论。
四、计算题。
16.(2021秋•寿宁县期中)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当S闭合,S1断开时,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.4A;当S、S1都闭合,电流表的示数为1A;求:(1)电源电压是多少?
(2)当S、S1都闭合时,R1两端的电压是多少?通过R1的电流是多少?
17.(2021秋•福绵区 期中)如图甲所示,电源电压保持不变。当开关S接到a时,电压表示数如图乙所示,当开关S接到b时,电压表示数如图丙所示,通过L1的电流为0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)L1、L2两端的电压;
(3)通过L2的电流。
18.(2021秋•西乡塘区校级月考)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L1的电流;
(2)L2两端电压;
(3)L1两端电压。
19.(2021秋•宜城市校级月考)如图所示的电路,闭合开关,若电源电压为10V,电压表V1示数为7V,电压表V2示数为5V,则L1、L2、L3两端的电压分别为多少伏?
五、解答题。
20.(2022•锦江区模拟)在探究“串、并联电路电压规律”的实验中,洋洋连接了如图所示的电路,同时准备了4个定值电阻:R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,R4=?。
(1)在探究“串联电路电压规律”时:
开关S1接a,断开开关S2。
第一次:先将R1、R2接入电路,读出电压表示数,记录在表格中;
第二次:把定值电阻R2换成R3,得出表格中第二次数据,此时流过开关S1的电流为 A;
第三次:再把定值电阻R3换成R4,读出电压表的示数,记录在表格中:分析表格中的数据可知,R4的阻值是 Ω。实验发现;串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
(2)在探究“并联电路电压规律”时:第一步:洋洋应将电压表 (填“V1”或“V2”)的正、负接线柱颠倒过来,再将开关S1接 ,闭合开关S2:第二步:此时R1、R2接入电路,读出三个电压表的示数;第三步:再选取规格不同的电阻,多做几次实验。
实验结论:并联电路中, 。
21.(2022•吉林模拟)在“探究串、并联电路中电压的规律”实验中:
(1)如图甲所示,是探究 (选填“串联”或“并联”)电路的电压规律。
(2)图乙中的a是电压表 (选填“V1”或“V2”)。
(3)电源电压为6V,闭合开关,小灯泡L1的电压为4V,则电压表V2的示数为 V。
实验组号
EF间电压U/V
AB间电压U1/V
CD间电压U2/V
第一组
3.0
2.5
2.6
第二组
1.5
1.4
1.4
第三组
2.9
2.9
2.9
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.6
1.9
4.5
2
2.2
2.3
4.5
3
2.3
2.3
4.5
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
电源两端电压U/V
2.5
2.4
2.5
实验次数
第一次
第二次
第三次
接入的电阻
R1
R2
R1
R3
R1
R4
电阻值/Ω
10Ω
20Ω
10Ω
30Ω
10Ω
V1与V2表示数
4V
8V
3V
9V
2V
10V
V3表示数
12V
12V
12V
实验次数
第一次
第二次
第三次
接入的电阻
R1
R2
R1
R3
R1
R4
电阻值/Ω
10Ω
20Ω
10Ω
30Ω
10Ω
V1与V2表示数
4V
8V
3V
9V
2V
10V
V3表示数
12V
12V
12V
16.2 串、并联电路中电压的规律(解析版)
考点直击
典例分析+变式训练
考点1 串联电路的电压规律
1、串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;数学表达式:U=U1+U2。
2、对比记忆串联电路的电压规律和电流规律:
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
【典例1】(2022春•长沙期中)如图所示,当开关S1断开,S2接通时,电压表读数为4V,当开关S1接通,S2断开时,电压表的示数为1.9V。那么,当S1、S2均断开时,小灯泡L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.9V 4VB.2.1V 1.9V
C.4V 5.9VD.4V 1.9V
【解答】B。
【解答】解:
由图知,当开关S1断开,S2接通时,两灯串联,电压表测电源电压,所以电源电压U=4V;
当开关S1接通,S2断开时,两灯仍串联,电压表测L2两端的电压,即U2=1.9V,
由串联电路的电压规律知,L1两端的电压U1=U﹣U2=4V﹣1.9V=2.1V。
故选:B。
【典例2】(2021秋•高邑县期末)小军按照如图甲所示的电路图连接好电路,并确保电路各元件均无损坏后再闭合开关,发现两个电压表的指针指到表盘的同位置,如图乙所示。那么R1和R2两端的电压分别为( )
A.8V与0.8VB.0.8V与3.2VC.3.2V与0.8VD.0.8V与4V
【解答】B。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V2测电源的电压,电压表V1测R1两端的电压;
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,电压表V2的示数大于电压表V1的示数,则:
电压表V2的量程为0~15V,分度值为0.5V,则电源的电压U=4V;
电压表V1的量程为0~3V,对应的分度值为0.1V,则电阻R1两端的电压U1=0.8V;
电阻R2两端电压U2=U﹣U1=4V﹣0.8V=3.2V。
故选:B。
【典例3】(2022•青羊区校级模拟)如图所示,电源电压是3V且不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为 1 V;若断开开关,电压表示数 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】1;变大。
【解答】解:
由电路图可知,闭合开关后,灯L1与L2串联,电压表测灯L2两端的电压;
此时电压表示数是1V,即灯L2两端的电压是1V;
若断开开关S,电压表串联在电路中,电压表测电源两端电压,此时其示数为3V,所以断开开关后,电压表示数变大。
故答案为:1;变大。
【变式训练1】(2022•凤山县模拟)在如图所示的电路中,当开关S闭合后,电压表示数为6.3V;当开关S断开时,电压表示数为2.5V,则开关S断开时,灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.3.8V、2.5VB.3.8V、6.3VC.2.5V、3.8VD.6.3V、2.5V
【解答】A。
【解答】解:当开关闭合时,灯泡L1发生短路,即此时电压表测的是L2两端的电压,同时也是电源电压,此时电压表的示数是6.3V,即电源电压是6.3V;
当开关断开时,两灯泡串联,且电压表测得是L2两端的电压,此时电压表示数为2.5V,故L2两端的电压是2.5V,据串联电路中总电压是各用电器电压之和的规律可知,此时L1两端的电压应是U1=U﹣U2=6.3V﹣2.5V=3.8V。
故选:A。
【变式训练2】(2021秋•祁阳县期末)如图甲所示电路中,电源电压为5V,电压表的示数如图乙所示,则灯L1两端的电压为( )
A.2.4VB.5VC.12VD.2.6V
【解答】D。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表测量L2两端电压;
由图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端的电压:U1=U﹣U2=5V﹣2.4V=2.6V。
故选:D。
【变式训练3】(2022•东莞市模拟)如图所示电路,电源电压为3V且保持不变。当闭合开关S时,电压表的示数为1V,则灯L2两端的电压为 2 V;若断开开关S,则灯L2将 不能发光 (选填“不能发光”或“仍能发光”),电压表的示数将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】2;不能发光;变大。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关后,灯泡L1与L2串联,电压表测灯L1两端的电压,
已知此时电压表示数是1V,电源电压为3V,由串联电路的电压规律可得,灯泡L2两端的电压为
U2=U﹣U1=3V﹣1V=2V;
断开开关S,电压表与灯泡L2串联在电路中,电压表测电源两端电压,此时其示数为3V,所以断开开关后,电压表示数变大,并且两灯泡均不发光。
故答案为:2;不能发光;变大。
考点2 并联电路的电压规律
1、并联电路中各支路两端的电压相等,等于总电压。
数学表达式:U=U1=U2
2、对比记忆:
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
【典例4】(2021秋•平谷区期末)小立家买了个电脑键盘清洁器,它包括照明用的小灯泡和吸尘用的电动机,其连接方式如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.小灯泡和电动机串联接在电路中的
B.小灯泡和电动机必须同时使用
C.小灯泡和电动机同时工作时,通过它们的电流一定相等
D.小灯泡和电动机同时工作时,它们两端的电压一定相等
【解答】D。
【解答】解:
A、由图知,两开关闭合时,小灯泡和电动机是并联的,故A错误;
B、由图可知小灯泡和电动机的支路上各有一个开关,所以小灯泡和电动机可以同时工作,也可以单独工作,故B错误;
CD、根据并联电路的电压规律知,小灯泡和电动机同时工作时,它们两端的电压一定相等,故D正确;
因小灯泡与电动机的规格未知,则由I=知,通过它们的电流不一定相等,故C错误。
故选:D。
【典例5】(2021秋•宿松县期末)对于如图所示的电路,下列描述不正确的是( )
A.断开S1,闭合S2、S3,电阻R1、R2两端电压相等
B.只闭合S1,流过电阻R1、R2的电流相等
C.只闭合S1、S2,电阻R1、R2并联
D.同时闭合S1、S3,电路会形成电源短路
【解答】C。
【解答】解:A、由图知,断开S1,闭合S2、S3,电阻R1、R2并联,根据并联电路的电压规律知,两电阻两端电压相等,故A正确;
B、由图知,只闭合S1,电阻R1、R2串联,根据串联电路的电流规律知,通过两电阻的电流相等,故B正确;
C、由图知,只闭合S1、S2,电阻R2被短路,电路为R1的简单电路,故C错误;
D、由图知,同时闭合S1、S3,电源两极被导线直线相连,所以电路会形成电源短路,故D正确。
故选:C。
【典例6】(2021秋•长丰县期中)图甲是测量电压的电路图,闭合开关后,两个电表指针的指示情况如图乙、丙所示,则L1两端的电压是 2.5 V。
【解答】2.5。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,上面电压表V1测灯泡L1两端电压,下面的电压表V2测L2两端的电压。
因为并联电路中各支路的电压相等,所以两电压表的示数相等,由此可知,上面电压表V1应选的量程是0~15V,其分度值是0.5V,读数为2.5V,L1两端电压为2.5V;下面电压表V2选的量程是0~3V,其分度值是0.1V,读数为2.5V,L2两端的电压为2.5V;
故答案为:2.5。
【变式训练1】(2021秋•依安县校级期末)如图是小明家厨房安装的抽油烟机和照明灯的连接电路图,则抽油烟机和照明灯工作时( )
A.它们两端电压一定相等
B.通过它们的电流一定相等
C.它们的电功率一定相等
D.它们是并联,不可单独工作
【解答】A。
【解答】解:
ABC、由电路图可知,抽油烟机与照明灯并联,因并联电路各支路两端的电压相等,所以它们工作时两端电压一定相等,但通过它们的电流不一定相等,由P=UI可知,它们的功率不一定相等,故A正确,BC错误;
D、图中照明灯和抽油烟机并联,开关S1控制抽油烟机,开关S2控制照明灯,即照明灯和抽油烟机可单独工作,故D错误。
故选:A。
【变式训练2】(2021秋•江油市期末)对于如图所示的电路,下列描述不正确的是( )
A.断开S1,闭合S2、S3,电阻R1、R2两端电压相等
B.只闭合S1,流过电阻R1、R2的电流相等
C.只闭合S2,电阻R2单独工作
D.同时闭合S1、S3,电路会形成电源短路
【解答】C。
【解答】解:
A、由图可知,断开S1,闭合S2、S3,电流经开关S2后,分别流入R1、R2,则阻R1、R2组成并联电路,电阻R1、R2两端电压相等,故A正确;
B、由图可知,只闭合S1,电流只有一条路径:正极→S1→R1→R2→负极,所以电阻R1、R2组成串联电路,流过电阻R1、R2的电流相等,故B正确;
C、由图可知,只闭合S2,电流只有一条路径:正极→S2→R1→负极,R2没有连入电路,R1单独工作,故C错误;
D、同时闭合S1、S3时,电流没有经电阻,而是沿闭合的开关S1、S3直接流回负极,形成电源短路,故D正确。
故选:C。
【变式训练3】(2021秋•滨海新区期中)如图所示的电路,闭合开关后进行测量,得到电压表V1示数为2.5V,则电压表V2的示数为 2.5 V,电压表V的示数为 2.5 V。
【解答】2.5;2.5。
【解答】解:由图可知,闭合开关后,该电路为并联电路,三个电压表测量的是各支路两端的电压,也是电源的电压,所以三个电压表的示数是相同的,即电压表V2的示数为2.5V,电压表V的示数为2.5V。
故答案为:2.5;2.5。
考点3 探究串、并联电路中的电压规律实验
1、串联电路中电压的规律
(1)实验目的:探究串联电路中电压有什么规律;
(2)实验猜想:
a、串联电路中各部分电路两端的电压相等;
b、串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
(4)实验步骤:步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;
步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,B、C两点,A、C两点间测量电压,看看它们之间有什么关系;
步骤③换上另外不同规格灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系;
步骤④整理实验器材。
实验分析:从实验过程和实验记录中可以看出,两灯泡的规格相同时,U1=U2;当两灯泡的规格不相同时,U1≠U2,但都满足U1+U2=U;
实验结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2。
2、并联电路中电压的规律
(1)实验目的:探究并联电路中电压有什么规律;
(2)实验猜想:
a、并联电路各条支路两端的电压都相等;
b、并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。
(3)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
(4)实验步骤步骤①根据电路图连接电路,并进行测量;
步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,C、D两点,E、F两点间测量电压,看看它们之间有什么关系;
步骤③换上另外不同的灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系;
步骤④整理实验器材。
实验分析:并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格没有关系;
实验结论:并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:U= U1=U2。
【典例7】(2022•淮南模拟)如图所示,在“探究串联电路中电压的规律”时,小芸同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为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.改变电源的位置,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
【解答】D。
【解答】解:用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为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ABC错误,D正确。
故选:D。
【典例8】(2022•成都模拟)在“探究串联电路电压特点”的实验中。
(1)小强同学设计的实验电路如图甲所示,他选择的两个小灯泡的规格应该 不相同 。
(2)某次实验中小强同学利用电压表测量小灯泡L2两端的电压,如图乙,他操作中存在的问题是 电压表的正负接线柱接反了 。
(3)纠正问题后,小强分别测得AB、AC、BC两点间的电压为U1、U2、U3,在误差允许的情况下,U1、U2、U3的数量关系是 U2=U1+U3 。
【解答】(1)不相同;(2)电压表的正负接线柱接反了;(3)U2=U1+U3。
【解答】解:(1)实验中,为了得出普遍性的结论,选择两个规格不相同的小灯泡;
(2)某次实验中小强同学利用电压表测量小灯泡L2两端的电压,如图乙,此时电流从电压表负接线柱流入了,故他操作中存在的问题是:电压表的正负接线柱接反了;
(3)由图甲可知,AB间的电压为灯泡L1两端的电压,BC间的电压为灯泡L2两端的电压,AC间的电压为灯泡L1、L2两端的总电压,
在串联电路中,电路总电压等于各部分电压之和,故在误差允许的情况下,U1、U2、U3的数量关系是:U2=U1+U3。
故答案为:(1)不相同;(2)电压表的正负接线柱接反了;(3)U2=U1+U3。
【典例9】(2022•青羊区模拟)在“探究并联电路的电压规律”实验中,三个小组的同学根据图所示电路进行实验。他们找来若干电池,有0~3V和0~15V两个量程的电压表,标称“2.5V 0.25W”和“3.8V 0.75W”的小灯泡若干,导线、开关若干。
(1)在连接电路时,应该将开关 断开 。
(2)应该选择 C 进行实验。
A.两个“2.5V 0.25W”的小灯泡
B.两个“3.8V 0.75W”的小灯泡
C.两种规格的小灯泡各取一个
(3)三个小组的同学通过实验获得的数据分别填入下表中。
接下的操作最合理的是 D 。
A.采用第三组的数据得到实验结论“并联电路中各支路电压相等”
B.综合三个小组的数据再得出结论“并联电路中各支路电压相等”
C.多次断开闭合开关S反复试验,得到多组数据后再进行分析
D.三组同学更换部分器材再次实验,得到新数据后再进行分析
(4)实验完成后,对本次实验过程进行评估时,小悦同学认为:根据实验电路图分析可以知道:电路中A、C、E三点在电路中是等效的,B、D、F三点在电路中也是等效的,所以只需要测量EF两点间的电压就行了。小鹏同学认为:必须要将AB、CD、EF三个位置的电压都需要测量出来才行。你认为 小鹏 同学的观点正确。
【解答】(1)断开;(2)C;(3)D;(4)小鹏。
【解答】解:(1)连接电路时,为保护电路元件,开关应断开;
(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应选择规格不相同的小灯泡进行实验,故选C;
(3)三个小组的同学通过实验获得的数据分别填入下表中,每组只有一组数据,接下的操作最合理的是三组同学更换部分器材再次实验,得到新数据后再进行分析,故选:D;
(4)考虑到导线也有很小电阻及实验的真实可靠性,必须要将AB、CD、EF三个位置的电压都需要测量出来才行,还是小鹏同学的观点正确。
故答案为:(1)断开;(2)C;(3)D;(4)小鹏。
【变式训练1】(2021秋•仪征市期末)如图所示,关于探究“串联电路中电压的规律”的实验,下列说法不正确的是( )
A.实验前,应对电压表进行调零
B.应选用不同规格的灯泡多次实验
C.测出灯L1的电压后,只将电压表的一端从A改接到C,即可测出灯L2的电压
D.实验中若L2被短路,L1会更亮
【解答】C。
【解答】解:A、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,故A正确;
B、选用不同规格的灯泡做实验,为了使结论更具有普遍性,故B正确;
C、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,会导致电压表正、负接线柱接反了,无法测出L2两端的电压,故C错误;
D、因灯L1、L2串联,L2短路,电路仍然是导通的,并且L1两端的电压增大到接近电源电压,因此L1会更亮,故D正确。
故选:C。
【变式训练2】(2021秋•江汉区期中)在探究串、并联电路中电压的规律的实验中:
(1)应该选择 不同 (填“相同”或“不同”)规格的小灯泡连接电路。
(2)如图甲所示,正确连接电路后,闭合开关,在测量L1两端电压时,发现电压表出现了如图乙所示的现象,接下来的操作是 断开开关,电压表换用0~3V的量程 。在测量L2两端电压时,应先断开开关 A (填序号),再闭合开关进行实验。
A.将电压表从L1两端取下,再并联在L2两端。
B.电压表所接的B点不动,只断开A点导线,并改接到C点上。
(3)多次实验,可以得出结论:串联电路中电源两端电压等于 各用电器两端的电压之和 。
(4)如图丙所示,在“探究并联电路电压的关系”时,把两个小灯泡并联起来,用电压表测量并联电路的总电压。请你用笔将图中电路连接完整,导线不允许交叉。
【解答】(1)不同;(2)断开开关,电压表换用0~3V的量程;A;(3)各用电器两端的电压之和;(4)如图所示。
【解答】解:(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应选择规格不相同的小灯泡进行实验;
(3)由图乙可知,测量时,电压表指针偏转角度太小,说明选用的量程过大;为了使实验结果更准确,他应该断开开关,电压表换用0~3V的量程;
在测量L2两端电压时,电压表应与L2两端并联,且电流应从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,故选:A;
(3)多次实验,可以得出结论:串联电路中电源两端电压等于各用电器两端的电压之和;
(4)根据题意要求,两个小灯泡并联起来,用电压表测量并联电路的总电压,连接电路,如图所示:
故答案为:(1)不同;(2)断开开关,电压表换用0~3V的量程;A;(3)各用电器两端的电压之和;(4)如图所示。
【变式训练3】(2022•长春模拟)小明选用三节新电池,两个小灯泡,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UAB、UBC、UAC得到的数据记录在表格中,分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是 UAC=UAB+UBC (用公式表示)。
(2)小明进行多次实验的主要目的是 为了寻找普遍规律 。
(3)某次测量时,电压表的示数如图乙所示,电压为 2.3 V。
(4)小明发现同桌小雨按照甲图连接的实物图丙是 错误 选填(“正确”或“错误”)的,此时闭合开关,电压表的示数为 3 V。
【解答】(1)UAC=UAB+UBC;(2)为了寻找普遍规律;(3)2.3;(4)错误;3。
【解答】解:(1)AB 两点间的电压为 L1两端的电压,BC 两点间的电压为L2两端的电压,AC 两点间的电压为电路两端的总电压,由表中的数据可以看出:UAC=UAB+UBC,因此可以得出:串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和;
(2)多次试验的目的主要是为了寻找普遍规律;
(3)由乙图可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,电压表的示数为2.3V;
(4)由丙图可知,实物图中把电压表串联在电路中,这是错误的;此时闭合开关电压测近似为测电源电源,示数为电源电压3V。
故答案为:(1)UAC=UAB+UBC;(2)为了寻找普遍规律;(3)2.3;(4)错误;3。
【变式训练4】(2022•东坡区校级模拟)在“探究并联电路的电压特点”的实验中,小萌同学选用“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”两个小灯泡组成了如图1所示的并联电路,然后用一个电压表分别测量两只灯泡和电源两端的电压。
(1)当小萌将电压表以如图2所示的方式接入电路,闭合开关后,会出现的情况是 B
A.电压表无示数
B.L1不亮、L2亮
C.L1亮、L2不亮
D.L1、L2都不亮
(2)小萌排除故障继续进行实验,电压表的量程应选择0— 3 V;
(3)小萌在得到一组实验数据后,为了使实验结论更具有普遍性,可以通过改变 灯泡的规格 ,对电源、灯泡两端电压进行多次测量。
【解答】(1)B;(2)3;(3)灯泡的规格。
【解答】解:(1)电压表自身的阻值非常大,观察题中所给的电路图,这是一个混联电路电压表和灯泡L1串联之后又和灯泡L2并联,电流会通过这两条支路,所以灯泡L2会发光,但是由于串联电路分压,电阻越大分得的电压越多,电压表自身的阻值非常大几乎分所有的电压,那么灯泡L1,就几乎分不到电压,所以电压表有示数,但是灯泡L1不会发光,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
(2)因为此时两个小灯泡并联,并联电路电压特点:如果干路上没有任何用电器,各支路的电压相等并且等于电源电压,如果选择3.8V的电源电压,此时“3.8V 0.3A”的灯泡能正常发光,但是“2.5V 0.3A”的灯泡两端也会有3.8V的电压,会把这一只灯泡烧坏,所以电源电压最大只能选择2.5V,所以电压表的量程也选择0﹣3V。
(3)这里得到一组实验数据以后,为了使实验结论更具有普遍性,可以通过改变灯泡的规格,用不同规格的灯泡进行多次实验,以使结论更准确。
故答案为:(1)B;(2)3;(3)灯泡的规格。
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一、选择题。
1.(2022•衡东县校级开学)如图所示,开关S闭合时,两电压表的指针位置相同,则电阻R1和R2两端的电压可能分别为( )
A.8V 2VB.10V 2VC.2V 8VD.2V 10V
【解答】A。
【解答】解:由图可知,电阻R1和R2串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量R2两端的电压。由串联分压可知,电压表V1的示数大于电压表V2的示数,又知两电压表的指针位置相同,电压表V1的示数与电压表V2的示数之比是5:1,则电阻R1和R2两端的电压之比是4:1。
故选A。
2.(2022•毕节市一模)如图电路中R1>R2,电压表V的示数为6V,电压表V1的示数( )
A.不能确定B.大于3VC.等于3VD.小于3V
【解答】B。
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表V测电源的电压,电压表V1测R1两端的电压,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I=,
电压表V1的示数:
U1=IR1=R1=,
因R1>R2,
所以,<1,1+<2,
则U1>==3V。
故选:B。
3.(2022•蚌埠模拟)如图所示的电路中,闭合开关S,两个灯泡均发光,则下列说法中正确的是( )
A.两个灯泡两端的电压一定相等
B.通过两个灯泡的电流一定相等
C.两个灯泡的电功率一定相等
D.若一个灯泡坏了,另一个灯泡也不能发光
【解答】A。
【解答】解:A、根据电路图可知,开关闭合后,两灯泡并联连接,两个灯泡两端的电压一定相等;故A正确;
BC、并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,而支路电流不一定相等,由P=UI可知,两个灯泡的电功率不一定相等,故BC错误。
D、由图知,此电路是并联电路,各用电器互不影响,所以若一个灯泡坏了,另一个灯泡仍能发光,故D错误。
故选:A。
4.(2021秋•大名县期末)如图是一个简化了的玩具警车的电路图。下列说法中正确的是( )
A.灯L与电动机M是串联的
B.当S1、S2闭合时,通过灯L和电动机M的电流一定相等
C.灯L与电动机M在工作时是互相影响的
D.当S1、S2闭合时,灯L和电动机M两端的电压一定相等
【解答】D。
【解答】解:AC、因为电动机和小灯泡并联,因此电动机与小灯泡工作时互不影响;故AC错误;
BD、开关S1、S2都闭合时电动机与小灯泡是并联连接,因为并联电路两端电压相等,电流不一定相等,因此电动机与小灯泡工作时两端的电压相等,电流不一定相等,故B错误,D正确。
故选:D。
5.(2021秋•澧县期中)某探究小组按照正确的操作要求进行了“探究并联电路电压规律”实验,电路图及实验数据记录表格如下,你认为以下观点最合理的是( )
A.小红看到课本上写着“并联电路各支路两端电压相等”,认为实验数据一定是错误的,建议重新做一次
B.小雨认为要实事求是,根据实验数据得出结论:并联电路各支路两端电压不相等
C.小刚认为灯两端电压不同是因为两盏灯规格不同造成的
D.小明认为灯两端电压不同是实验误差造成的,建议改变灯泡规格,多次实验
【解答】D。
【解答】解:A.由于测量数据有误差,实验数据不是错误的,没有必要重新做一次,故A不符合题意;
B.由于测量一组数据,没有普遍性,不能得到实验结论,需要多次实验,故B不符合题意;
C.灯两端电压不同,可能是电压表本身的原因,也可能是读数问题,故C不符合题意;
D.灯两端电压不同是实验误差造成的,需要改变灯泡规格,多次实验,故D符合题意。
故选:D。
6.(2022•铁岭模拟)如图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.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
B.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
C.分析数据,得出结论
D.整理器材,结束实验
【解答】A。
【解答】解:由题意可知,本次实验采用了相同规格的灯泡,单单由本次实验数据不能说明串联电路中电压的普遍关系,还会出现串联电路中各部分电压相等的错误结论;应换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值。
故选:A。
7.(2022•长沙模拟)在图a所示电路中,V1、V2都是有0~3V和0~15V两个量程的电压表。当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图b所示,则电阻R1、R2两端的电压分别为( )
A.9.6V,2.4VB.12V,2.4VC.2.4V,12VD.12V,9.6V
【解答】A。
【解答】解:因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,而V2测量电源电压,V1测量R2两端的电压,在串联电路中,各部分电路两端电压之和等于总电压,V2的示数应大于V1的示数,两表指针偏转角度相同,所以V1的量程为是有0~3V;V2的量程为0~15V;故V1、V2的示数分别为2.4V和12V,即R2两端电压为2.4V;
又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以R1两端的电压:U1=U﹣U2=12V﹣2.4V=9.6V。
故选:A。
8.(2021秋•惠安县期末)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.两电阻并联B.I1>I2
C.U2=U1+U3D.若R1短路,则V2示数为0
【解答】C。
【解答】解:
A.由电路图可知,电流从电源的正极出发,依次经电流表A1、电阻R1、电阻R2、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,由电压表与被测电路元件并联可知,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源的电压,电压表V3测R2两端的电压,故A错误;
B.因串联电路中各处的电流相等,所以两电流表的示数关系,即I1=I2,故B错误;
C.因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以三电压表的示数关系为U2=U1+U3,故C正确;
D.若R1短路,电压表V1被短路无示数,此时电路为R2的简单电路,电压表V2、V3均测电源的电压有示数,故D错误。
故选:C。
二、填空题。
9.(2022•昭平县一模)如图1所示的电路中,L1两端的电压为U1=3.7V,L2两端的电压如图2所示,则L2两端的电压U2= 2.3 V,电源电压U= 6 V。
【解答】2.3;6。
【解答】解:当开关S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;
故答案为:2.3;6。
10.(2022•伊宁市校级模拟)(1)如图所示的电路图中,闭合开关S后,电源电压为6V,L1两端的电压为2V,则电压表的示数是 4 V。
(2)如图甲所示电路中,电压表测量的是 L1 (填“L1”或“L2”)两端的电压,电压表的示数如图乙所示,若电源电压为6V,则灯L1两端电压为 2.4 V。
【解答】(1)4;(2)L1;2.4。
【解答】解:(1)当开关闭合时,L1、L2串联,电压表测L2两端的电压,因为串联电路中两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电压表的示数:U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V;
(2)由图甲可知,两灯串联,电压表并联在了L1的两端,所以测量的是L1两端的电压,由于电压表选择的是小量程,分度值是0.1V,读数为2.4V,即L1两端的电压是2.4V。
故答案为:(1)4;(2)L1;2.4。
11.(2021秋•资阳区校级期中)如图所示电路,闭合开关S后,电流表A1示数为1.2A,电流表A2示数为0.8A,电压表V示数为4.5V、通过灯L2的电流是 0.8A ,电源电压为 4.5V 。
【解答】0.8A;4.5V。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流。
(1)由电流表A2的示数可知,通过L2的电流I2=0.8A;
(2)由电压表的示数可知,电源的电压为4.5V。
故答案为:0.8A;4.5V。
12.(2022•成都模拟)小明同学用如图甲所示的电路探究“串联电路电压特点”,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 1.9 V;小明同学在测量了灯L1两端的电压后,断开开关S,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,这样 不能 (选填“能”或“不能”)测量灯L2两端的电压。
【解答】1.9;不能。
【解答】解:(1)由实物电路图甲可知,电压表测量L1两端的电压,电压表选择的是0~3V量程,由图乙可知,对应的分度值为0.1V,此时的示数为1.9V,即灯L1两端的电压为1.9V;
(2)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,将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,则电流从电压表负接线柱流入了,这一做法会造成电压表指针反偏,不能测量灯L2两端的电压。
故答案为:1.9;不能。
13.(2021秋•北京月考)在“探究串联电路的电压规律”时,采用如图所示的电路。闭合开关S,用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压,在表格中记录第一组数据后,为得到更普遍的规律,接着的实验步骤是 C 。(只有一个选项符合题意)
A.将两灯并联进行实验
B.去掉一个灯泡,仅保留一个灯泡进行实验
C.更换两端电压不同的电源,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
【解答】C。
【解答】解:用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压在表格中记录第一组数据后,为得到更普遍的规律接下来应该更换两端电压不同的电源,换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有普遍性,故C正确。
故答案为:C。
三、实验探究题。
14.(2021秋•本溪期末)探究“串、并联电路电压规律”的实验中,洋洋连接了如图甲所示的电路,同时准备了4个定值电阻:R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,R4=?。
(1)在探究“串联电路电压规律”时,开关S1接a,断开开关S2;
第一次:先将R1、R2接入电路,读出电压表示数,记录在表格乙中;
第二次:把定值电阻R2换成R3,得出表格乙中第二次数据,此时流过开关S1的电流为 0.3 A;
第三次:再把定值电阻R3换成R4,读出电压表的示数,记录在表格乙中:分析表格乙中的数据可知,R4的阻值是 50 Ω。
分析论证:串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
(2)在探究“并联电路电压规律”时:
第一步:洋洋应将电压表 V1 (填“V1”或“V2”)的正、负接线柱颠倒过来,再将开关S1接 b ,闭合开关S2;
第二步:此时R1、R2接入电路,读出三个电压表的示数;
第三步:再选取规格 不同 (填“相同”或“不同”)的电阻,多做几次实验。
分析论证:并联电路中,各支路用电器两端的电压等于电源两端的电压。
【解答】(1)0.3;50;(2)V1;b;不同。
【解答】解:(1)开关S1接a,断开开关S2,把定值电阻R2换成R3,则两定值电阻串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R3两端的电压,得出表格乙中第二次数据,根据欧姆定律可知此时流过开关S1的电流为I===0.3A;
第三次:再把定值电阻R3换成R4,则两定值电阻串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R4两端的电压,读出电压表的示数,记录在表格乙中:分析表格乙中的数据,根据欧姆定律可知电路中的电流I′===0.2A,R4的阻值R4===50Ω;
(2)在探究“并联电路电压规律”时:
第一步:洋洋应将电压表V1的正、负接线柱颠倒过来,再将开关S1接b。闭合开关S2;
第二步:此时R1、R2接入电路,读出三个电压表的示数。
第三步:再选取规格不同的电阻,多做几次实验。
分析论证:并联电路中,各支路用电器两端的电压等于电源两端的电压。
故答案为:(1)0.3;50;(2)V1;b;不同。
15.(2021秋•望花区期末)下面是小明探究“串、并联电路的电压特点”实验过程。
(1)小明先探究“并联电路的电压特点”。按着如图电路,选择两个规格 不同 的灯泡连接成电路,闭合开关,用电压表分别测出两灯泡和电源的电压,会发现三次测量电压表的示数是 相等 (填“相等”或“不等”)的。多次实验后,得到了并联电路的电压规律,并联电路各用电器两端电压 相等 。
(2)接着小明想探究“串联电路的电压特点”。小明认为只要去掉导线a就可以使两灯串联,按着这样的操作,会发现灯泡 L2 不发光,电压表的示数为 3 V。正确连接电路后,经多次实验,得出:串联电路中电源电压等于各用电器两端电压 之和 的结论。
【解答】(1)不同;相等;相等;(2)L2;3;之和。
【解答】解:(1)探究“并联电路的电压特点”的实验中,为了避免特殊性,应选择规格不同的小灯泡;用电压表分别测出两灯泡和电源的电压,会发现三次测量电压表的示数是相等的;多次实验后,得到了并联电路的电压规律,并联电路各用电器两端电压相等;
(2)探究“串联电路的电压特点”。小明认为只要去掉导线a就可以使两灯串联,这样的操作后,电流不经过L2,所以L2不发光;此时电路当中只有L1一个用电器时,用电器两端电压等于电源电压,由图可以看出电源有两节干电池,即电压3V;正确连接电路后,经多次实验,得出:串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和的结论。
故答案为:(1)不同;相等;相等;(2)L2;3;之和。
四、计算题。
16.(2021秋•寿宁县期中)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当S闭合,S1断开时,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.4A;当S、S1都闭合,电流表的示数为1A;求:(1)电源电压是多少?
(2)当S、S1都闭合时,R1两端的电压是多少?通过R1的电流是多少?
【解答】解:(1)当S闭合,S1断开时,只有R2连入电路,电压表测电源电压,则电源电压为3V;
(2)当S、S1都闭合,R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,
因并联电路各支路两端的电压相等,则R1两端的电压U1=U=3V,
因并联电路两电阻互不影响,则通过R2的电流仍为0.4A,
则此时通过R1的电流为:I1=I﹣I2=1A﹣0.4A=0.6A。
答:(1)电源电压为3V;
(2)R1两端的电压为3V,通过R1的电流是0.6A。
17.(2021秋•福绵区 期中)如图甲所示,电源电压保持不变。当开关S接到a时,电压表示数如图乙所示,当开关S接到b时,电压表示数如图丙所示,通过L1的电流为0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)L1、L2两端的电压;
(3)通过L2的电流。
【解答】解:
(1)由图知,当开关S接到a时,两灯泡串联,电压表测电源电压,读数如图乙所示,此图中电压表是大量程,分度值是0.5V,示数是9V,即电源电压U=9V;
(2)当开关接到b时,两灯泡仍然串联,电压表测L2两端的电压,读数如图丙所示,此图中电压表是小量程,分度值是0.1V,示数是2.5V;即灯L2两端的电压U2=2.5V;
因为串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,
所以灯L1两端的电压U1=U﹣U2=9V﹣2.5V=6.5V。
(3)开关S接到a时和接到b时,两灯泡都是处于串联状态,由于串联电路中电流处处相等,所以I2=I1=0.2A。
答:(1)电源电压为9V;
(2)灯L1两端的电压为6.5V,灯L2两端的电压为2.5V;
(3)灯L2的电流为0.2A。
18.(2021秋•西乡塘区校级月考)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L1的电流;
(2)L2两端电压;
(3)L1两端电压。
【解答】解:(1)由电路图可知,两灯泡串联,已知闭合开关后,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)由图可知,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。
19.(2021秋•宜城市校级月考)如图所示的电路,闭合开关,若电源电压为10V,电压表V1示数为7V,电压表V2示数为5V,则L1、L2、L3两端的电压分别为多少伏?
【解答】解:电源的电压为U=10V,
灯泡L2、L3两端的电压为UV1=5V,即U2+U3=5V﹣﹣﹣﹣①,
L1、L2两端的电压为UV2=7V;即U1+U2=7V﹣﹣﹣﹣②,
因为串联电路的总电压等于各分电压之和,即U1+U2+U3=10V﹣﹣﹣﹣③,
由①②③解得U1=5V,U2=2V,U3=3V。
答:L1、L2、L3两端的电压分别为5V、2V、3V。
五、解答题。
20.(2022•锦江区模拟)在探究“串、并联电路电压规律”的实验中,洋洋连接了如图所示的电路,同时准备了4个定值电阻:R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,R4=?。
(1)在探究“串联电路电压规律”时:
开关S1接a,断开开关S2。
第一次:先将R1、R2接入电路,读出电压表示数,记录在表格中;
第二次:把定值电阻R2换成R3,得出表格中第二次数据,此时流过开关S1的电流为 0.3 A;
第三次:再把定值电阻R3换成R4,读出电压表的示数,记录在表格中:分析表格中的数据可知,R4的阻值是 50 Ω。实验发现;串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
(2)在探究“并联电路电压规律”时:第一步:洋洋应将电压表 V1 (填“V1”或“V2”)的正、负接线柱颠倒过来,再将开关S1接 b ,闭合开关S2:第二步:此时R1、R2接入电路,读出三个电压表的示数;第三步:再选取规格不同的电阻,多做几次实验。
实验结论:并联电路中, 各支路电压相等且等于电源电压 。
【解答】0.3;50;V1;b;各支路电压相等且等于电源电压。
【解答】解:(1)开关S1接a,断开开关S2。把定值电阻R2换成R3,得出表格中第二次数据,R=R1+R3=10Ω+30Ω=40Ω,此时流过开关S1的电流为:I===0.3A。
第三次:再把定值电阻R3换成R4,串联电路中电压与电阻成正比,=,即=,则R4=50Ω。
(2)在探究“并联电路电压规律”时:第一步:应将电压表V1的正、负接线柱颠倒过来,再将开关S1接b,闭合开关S2:第二步:此时R1、R2并联接入电路,读出三个电压表的示数;第三步:再选取规格不同的电阻,多做几次实验。
实验结论:并联电路中,各支路电压相等且等于电源电压。
故答案为:0.3;50;V1;b;各支路电压相等且等于电源电压。
21.(2022•吉林模拟)在“探究串、并联电路中电压的规律”实验中:
(1)如图甲所示,是探究 串联 (选填“串联”或“并联”)电路的电压规律。
(2)图乙中的a是电压表 V1 (选填“V1”或“V2”)。
(3)电源电压为6V,闭合开关,小灯泡L1的电压为4V,则电压表V2的示数为 2 V。
【解答】(1)串联;(2)V1;(3)2。
【解答】解:(1)图甲中两灯为串联,即如图甲所示,是探究串联电路的电压规律;
(2)图甲中V1测的是电源电压,与图乙中的a一致;
(3)图甲中两灯为串联,小灯泡R1两端的电压为4V,电压表V2测L1两端的电压,电源电压为6V,由串联电路电压特点可知U2=U﹣U1=6V﹣4V=2V,即电压表V2的示数2V。
故答案为:(1)串联;(2)V1;(3)2。
实验组号
EF间电压U/V
AB间电压U1/V
CD间电压U2/V
第一组
3.0
2.5
2.6
第二组
1.5
1.4
1.4
第三组
2.9
2.9
2.9
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.6
1.9
4.5
2
2.2
2.3
4.5
3
2.3
2.3
4.5
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
电源两端电压U/V
2.5
2.4
2.5
实验次数
第一次
第二次
第三次
接入的电阻
R1
R2
R1
R3
R1
R4
电阻值/Ω
10Ω
20Ω
10Ω
30Ω
10Ω
V1与V2表示数
4V
8V
3V
9V
2V
10V
V3表示数
12V
12V
12V
实验次数
第一次
第二次
第三次
接入的电阻
R1
R2
R1
R3
R1
R4
电阻值/Ω
10Ω
20Ω
10Ω
30Ω
10Ω
V1与V2表示数
4V
8V
3V
9V
2V
10V
V3表示数
12V
12V
12V
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