初中物理人教版（2024）九年级全册第十六章 电压 电阻第1节 电压精品综合训练题

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三．电流表、电压表在判断电路故障中的应用（共8小题）
四．探究串联电路中的电压规律（共11小题）
五．串联电路中的电压规律（共6小题）
六．运用串联电路中的电压规律计算（共6小题）
七．探究并联电路中的电压规律（共4小题）
一．电压表的读数（共2小题）
1．电压表的表盘及指针如图所示，若接“0～3V”量程，电压表的读数为 0.6 V．若接“0～15V”量程，表盘上每一小格代表 0.5 V，读数为 3 V。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：量程为0～3V的分度值是0.1V，由图可知，指针所指的位置是0.6V；量程为0～15V的分度值是0.5V，由图可知，指针所指的位置是3V。
故答案为 0.6；0.5；3。
2．如图甲所示，电源电压示数如图乙，若电流表A1示数、电流表A的示数均如图丙所示
问：
（1）加在L2两端的电压为 5 V；
（2）通过L1的电流为 0.8 A。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测L2支路的电流，A测干路电流。
（1）由乙图可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，电源的电压U＝5V，
∵并联电路各支路两端的电压相等，
∴加在L2两端的电压为5V；
（2）∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴电流表A1示数、电流表A的指针位置相同时，
A1的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以I2＝0.2A；
A的量程为0～3A，分度值为0.1A，所以I＝1A，
故I1＝I﹣I2＝1A﹣0.2A＝0.8A。
故答案为：（1）5；（2）0.8。
二．电压表的使用方法（共4小题）
3．如图所示，a、b、c是三个电表，且电路连接没有错误，两个灯泡均正常发光，已知a、b、c三个电表读得的数值依次为1.5、1.2、2.5（单位是A或V）。则电源电压为 2.5 V；通过L1的电流是 0.3 A。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：因两灯正常工作，则两灯和电源之间必定是通路，即a、b应为电流表；而c若为电流表，则电源被短路，故c只能为电压表；a测量通过干路的电流，则I＝1.5A；b测量通过L2的电流，则I2＝1.2A．c测量电源电压，故电源电压是2.5V；由于并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，故通过灯L1的电流：I1＝I﹣I2＝1.5A﹣1.2A＝0.3A。
故答案为：2.5；0.3。
4．在如图所示的电路中a、b表示电表，试在图中根据电路的要求，标出哪个是电流表，哪个是电压表，并标出正负接线柱。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：若两表都为电流表，则电源短路，不符合题意；
若两表都为电压表，则L2没有接入电路中，不符合题意；
若左面的为电流表，下面的为电压表，则L2被短接，不符合题意；
所以，只能是左面的为电压表，下面的为电流表；则两盏灯在两条支路上，L1、L2并联，电流表测量L2的电流；电压表测量电源的电压（或L2两端的电压）；电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，如图：
5．在探究串联电路的电压关系时，某同学使用的电路如图所示，他先用电压表正确的测量了灯泡L1两端的电压，为了测量灯泡L2两端的电压，他想将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点，而保持接电压表B点的不动。你认为这种接法是 错误 的（选填“正确”或“错误”）．理由是 电压表正、负接线柱接反了 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：在实验操作中，原来电压表的接法是正确的，当直接把电压表的A点线接到C点时，而保持接电压表B点的不动，这样电压表正、负接线柱接反了，这是不正确的，会损坏电压表的。
故答案为：错误；电压表正、负接线柱接反了。
6．某同学对串联电路电压规律进行探究，先用电压表测出L1两端的电压，在测L2两端的电压时，该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，他的同学告诉他这样不能测出L2两端的电压，测不出的理由是 电压表的正负接线柱接反了 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：电压表所接的B接点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然此时电压表与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；
故答案为：电压表的正负接线柱接反了；
三．电流表、电压表在判断电路故障中的应用（共8小题）
7．在如图所示的电路中，电源电压恒定，两个灯泡L1、L2相同。当闭合开关时，若发现两个电流表示数相等，且均在正常值范围内，则出现的故障是（ ）
A．L1短路B．L1断路C．L2短路D．L2断路
【答案】B
【解答】解：A、由图知，L1和L2并联，若L1短路，则A2、L2也被短路，此时通过L2的电流为零，A1的示数很大，不符合要求；
B、L1断路，则L2、A1、A2串联，电流相等，符合题意；
C、L2短路，则整个电路短路，电流表会烧坏，不符合题意；
D、L2断路，则A2的示数为零，不符合题意。
故选：B。
8．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后灯L2熄灭，且只有一只电表的示数变大。下列判断正确的是（ ）
A．L1短路，电压表示数变小
B．L1开路，电流表示数变大
C．L2短路，电压表示数变大
D．L2开路，电压表示数变大
【答案】D
【解答】解：由图知，两灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡L2两端的电压；
A、若L1短路，变为灯泡L2的基本电路，此时电压表测量电源电压，即电压表示数变大，故A错误；
B、若L1开路，则整个电路断路，电路中的电流为零，两表示数均为零，故B错误；
C、若L2短路，变为灯泡L1的基本电路，电压表被短路，因此电压表示数为0，电流表示数变大，故C错误；
D、若L2开路，则电路中的电流为零，此时电压表与L1串联，电压表测电源电压，因此电压表示数增大，故D正确。
故选：D。
9．在如图所示的电路中，R1、R2为定值电阻且阻值相等，电源电压保持不变。闭合开关S后，电路正常工作，电压表示数为U，电流表示数为I。一段时间后电路出现故障，若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。为查找故障，断开开关将电阻R1和R2的位置互换，再闭合开关观察电表示数。
请根据信息写出互换前后两电表的示数及其对应的故障。
示例：电压表示数从0变为2U，电流表示数始终为0，则R1断路。
电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为2I，则R1短路；
电压表示数从0变为2U，电流表示数始终为2I，则R2短路；
电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为0，则R2断路； （写出示例以外的所有情况）。
【答案】电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为2I，则R1短路；
电压表示数从0变为2U，电流表示数始终为2I，则R2短路；
电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为0，则R2断路；
【解答】若R1短路，电压表示数为2U，电流表示数为2I，将R1与R2互换后，电压表示数为0，电流表示数为2I，所以：电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为2I，则R1短路；
若R2短路，电压表示数为0，电流表示数为2I，将R1与R2互换后，电压表示数2U，电流表示数为2I，所以：电压表示数从0变为2U，电流表示数始终为2I，则R2短路；
若R2断路，电压表示数为2U，电流表示数为0，将R1与R2互换后，电压表示数0，电流表示数为0，所以：电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为0，则R2短断路；
R1断路为示例。
故答案为：
电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为2I，则R1短路；
电压表示数从0变为2U，电流表示数始终为2I，则R2短路；
电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为0，则R2断路；
10．我们在做“测量小灯泡电阻”的实验时经常发生下列现象，请分析其原因。
（1）闭合开关，电压表和电流表均有示数，但调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数增大时，电压表的示数却减小，原因是 电压表并联在滑动变阻器的两端 。
（2）在选取量程“试触”时，发现电流表的指针迅速摆到最大刻度，经检查电路连接没有 断路 （填“短路”或“断路”）现象发生，原因是 断路，没有电流，电流表不可能指针迅速摆到最大刻度 。
（3）闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，且约等于电源电压，原因是 灯泡断路 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）当滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由欧姆定律可得，电路中电流变大，根据U＝IR可知定值电阻两端的电压增大，而总电压不变，则滑动变阻器两端电压减小，而题中电压表示数也减小了，这说明电压表并联在滑动变阻器的两端了；
（2）电流表的指针迅速摆到最大刻度，电路中没有出现断路，因为断路时，没有电流，电流表指针不可能迅速摆到最大刻度；
（3）小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路发生断路，因为电压表有示数，且约等于电源电压，说明电压表与电源两极是连通的，则故障是灯泡断路。
故答案为：（1）电压表并联在滑动变阻器的两端；
（2）断路；断路时，没有电流，电流表指针不可能迅速摆到最大刻度；
（3）灯泡断路。
11．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，R1和R2是 串 联的。电路正常工作一段时间后，发现只有一个电表示数变小，故障发生R1、R2上，其它元件仍保持完好：
（1）则故障可能是① R2断路 ；② R2短路 ；
（2）用一个完好的小灯泡替换R1后，小灯泡 可能发光 （填“一定发光”或“可能发光”）；
（3）在原故障电路中，将电流表A与R1位置互换后，电压表V的示数不发生变化，电路中存在的故障一定是 R2断路 。
【答案】串；（1）①R2断路；②R2短路；（2）可能发光；（3）R2断路。
【解答】解：电压表电阻很大，在电路中相当于断路；电流表电阻很小，在电路中相当于导线，去除电压表和电流表，闭合开关S，R1和R2是串联的。电流表测量串联电路中的电流，电压表和R2并联，所以电压表测量R2两端的电压。
（1）电路正常工作一段时间后，发现只有一个电表示数变小，故障发生R1、R2上，
假如R1断路，如图甲，开关闭合，整个电路是断路，电压表和电流表都没有示数，所以两个电表示数都变小，故假设错误。
假如R1短路，如图乙，开关闭合，只有R2接入电路，电压表测量电源电压，电压表示数变大，电源电压不变，电路中电阻变小，电流变大，所以电流表示数变大，所以两个电表示数都变大，故假设错误。
假如R2断路，如图丙，开关闭合，电源、电压表和R1串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数变大，电流表没有接入电路，所以电流表示数变小，假设正确。
假如R2短路，如图丁，开关闭合，只有R1接入电路，电源电压不变，电路中电阻变小，电流变大，所以电流表示数变大，电压表测量导线两端的电压，电压表示数变小，假设正确。
所以故障可能是R2断路或R2短路。
（2）假如R2断路，用一个完好的小灯泡替换R1后，如戊图，开关闭合，电压表串联在电路中，电压表内阻很大，电路中电流很小，灯泡不亮。
假如R2短路，用一个完好的小灯泡替换R1后，如己图，开关闭合，灯泡和电源之间构成通路，灯泡发光。
所以把一个完好的小灯泡替换R1后，小灯泡可能发光。
（3）①如丙图，开关闭合，电压表测量电源电压，电流表无示数；
假如R2断路，将电流表A与R1位置互换后，如庚图，开关闭合，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电流表几乎没有示数；
所以在原故障中，将电流表A与R1位置互换后，电压表不变。
②如丁图，开关闭合，电流表有示数，电压表测量导线两端的电压，电压表示数为零；
假如R2短路，将电流表A与R1位置互换后，如辛图，开关闭合，只有R1接入电路，电压表测量电源电压，电压表有示数，电流表测量电路中的电流，所以电流表有示数。
综合分析，当在原故障电路中，将电流表A与R1位置互换后，电压表V的示数不发生变化，电路中存在的故障一定是R2断路。
故答案为：串；（1）①R2断路；②R2短路；（2）可能发光；（3）R2断路。
12．在如图所示的电路中，闭合开关S灯L不亮，电压表V的示数接近电源电压。已知电路中各处均接触良好，除灯L和电阻R两者中的某个元件故障外，其余元件均完好。
（1）请判断该电路中存在的故障可能是灯泡L短路或 电阻R断路 。
（2）为进一步确定故障，小明同学将一个电流表正确串联在如图所示的电路中，闭合开关S，观察电流表的示数情况。若电流表有示数，说明故障是 灯泡短路 ；若电流表无示数，说明故障是 电阻R断路 。
（3）为进一步确定故障，小华同学将图中的电压表V正确并联在灯L两端，请判断他能否查找出电路的故障，并说明理由。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）两灯串联，电压表与电阻R并联，并且示数等于电源电压，说明电压表与电源两极连接的部分电路没有断路，即灯泡L没有断路，可能是灯泡L短路；电压表有示数，说明电阻R也没有被短路，可能是开路，由上可见，电路故障可能是灯泡L短路或电阻R开路；
（2）电路中接入电流表，电流表若有示数，说明电阻R没有处于开路，则是灯L被短路；电流表若没有示数，说明电路处于开路状态，即是电阻R开路。
（3）不能，因为将图中的电压表正确并联在灯L两端，灯L短路和电阻R开路都会使灯不亮、电压表的示数为0，所以不能查找出电路的故障。
故答案为：（1）电阻R开路；
（2）灯L短路，电阻R开路；
（3）不能，在灯L短路和电阻R开路两种情况下，电压表均无示数。
13．如图所示的电路，电源电压不变，定值电阻R1、R2阻值相等，所有电路元件中，除R1或R2二者之一可能有故障外，其余均完好，请填写表格中的所有空项。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）序号1中没有故障可知；R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，由于阻值相等，R1、R2两端的电压相等都为3V，则根据串联电路的电压特点可知：电源电压U＝3V+3V＝6V；
序号2中故障情况可知；R2短路时只有R1连入电路，电流表测量通过R1的电流，为0.3A，
由欧姆定律得：R1＝＝＝20Ω，则R2＝R1＝20Ω；
则序号1中R1、R2串联时，根据电阻的串联特点得：R＝R1+R2＝20Ω+20Ω＝40Ω；
电路中的电流I1＝＝＝0.15A；
（2）序号3中R1短路时只有R2连入电路，只有R2连入电路，电压表测量电源电压为6V，电流表测量通过R2的电流，即为I3＝＝＝0.3A；
序号4中R2断路，电路中没有电流，则电流表示数为0，电压表测量电源电压为6V；
序号5中R1断路，电路中没有电流，则电流表示数为0，电压表不能与电源的两极想连通，不能测量电源电压，则电压表示数为0。
故答案为：
灯泡短路；R断路。
14．实验课上，同学们把两个相同规格的小灯泡连接在如图甲所示的电路中，闭合开关后，两灯发光。此时，一同学不小心把L1的玻璃外壳打破了，结果L1熄灭，L2却更亮了。这是为什么呢？他们提出猜想：
猜想一：可能L1处发生开路；
猜想二：可能L1处发生短路。
（1）根据 串联 （选填“串联”或“并联”）电路的特点，可知猜想一是不正确的。
（2）针对猜想二，同学们找了一只电压表，分别并联在L1、L2两端，如图乙，假如猜想二成立，则两次电压表的读数 C
A、相同 B、两次都有读数，但不相等 C、一次没有读数，另一次读数较大 D、都没有读数
（3）实验发现两次电压表均有明显读数，且L1两端电压比L2两端电压小。说明猜想二也不正确。你认为L1熄灭、L2更亮的原因可能是 B
A．L1电阻变大 B．L1电阻变小 C．L2电阻变小 D．通过L1的电流比L2的电流小了。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）根据串联电路处处导通的特点，如果某处有断路，则整个电路就会不通，而结果是结果L1熄灭，L2却更亮了，所以猜想1不正确；
（2）L1处如果发生短路，则与L1并联的电压表也发生短路，故没有示数，而L2正常，所以并联在L2两端的电压表有示数；故选C；
（3）实验发现两次电压表均有明显读数，且L1两端电压比L2两端电压小，说明既不是开路，也不是短路，而是L1电阻太小，达不到灯泡的发光状态；
故答案为：（1）串联；（2）C；（3）B。
四．探究串联电路中的电压规律（共11小题）
15．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 对电压表进行调零 。
（2）小明完成了实验，并把数据记录在表中。
分析实验数据得出两个实验结论：
①串联电路两端的电压 等于 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。
（3）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 选用了相同规格的灯泡做实验 。
（4）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，测出L2两端的电压，请判断这个方法的可行性并说明理由 不可行，电压表的正负接线柱接反了 。
【答案】（1）对电压表进行调零；（2）等于；（3）选用了相同规格的灯泡做实验；（4）不可行，电压表的正负接线柱接反了。
【解答】解：
（1）由图知，连接电路前，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；
（3）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；
（4）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，直接改接一端的连线，会造成电压表的正负接线柱接反；
故答案为：（1）对电压表进行调零；（2）等于；（3）选用了相同规格的灯泡做实验；（4）不可行，电压表的正负接线柱接反了。
16．小致用如图甲所示电路探究串联电路的电压特点。
（1）小致在检查实验器材时，发现电压表指针指向零刻度线左侧，这是因为 电压表没有调零 。
（2）测出灯L1两端的电压后，准备测量L2两端电压时，小致直接将电压表与A点相连的导线改接到C点，小致的办法是 错误 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 电压表的正负接线柱接反了 。
（3）经过多次实验，得到的数据记录在表中。第2组实验测量UBC的示数如图乙所示，读数为 2.0V 。根据实验数据，可得到串联电路的电压规律是 UAC＝UAB+UBC （公式表示）。
（4）小红也做了同样的实验。她测得UAB＝3V、UBC＝0V、UAC＝3V，若故障出在灯泡上，则有可能是 L1断路 或 L2短路 。
【答案】（1）电压表没有调零；（2）错误；电压表的正负接线柱接反了；（3）2.0V；UAC＝UAB+UBC；（4）L1断路；L2短路。
【解答】解：（1）小致在检查实验器材时，发现电压表指针指向零刻度线左侧，是因为电压表没有调零；
（2）测量L2两端电压时，小致直接将电压表与A点相连的导线改接到C点，会导致电压表的正负接线柱接反，所以小致的做法是错误的；
（3）图乙中，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以电压表的示数为2.0V。由表格中的3组数据得，UAC＝UAB+UBC；
（4）图甲中，UAB＝UAC＝3V、UBC＝0V、电路中发生的故障可能为AB间断路或者BC间短路，若故障出在灯泡上，则故障为L1断路或者L2短路。
故答案为：（1）电压表没有调零；（2）错误；电压表的正负接线柱接反了；（3）2.0V；UAC＝UAB+UBC；（4）L1断路；L2短路。
17．在探究串联电路中的电压特点时，用电压表测出第一个灯泡两端的电压，用UA表示，第二个灯泡两端的电压用UB表示，电路两端的总电压为U。请自选实验器材证明：在串联电路中，U＝UA+UB。
（1）画出实验电路图；
（2）画出实验数据记录表格。
【答案】（1）见解答图；（2）见解答图。
【解答】解：（1）实验电路图如图所示：
（2）实验数据记录表：
故答案为：（1）见解答图；（2）见解答图。
18．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 断开 。
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是L1 短路 （选填“短路”或“断路”）或L2 断路 （选填“短路”或“断路”）。
（3）小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？ 不能 （选填“能”或“不能”）。为什么？
（4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在如表表格中，小明分析实验得出结论：串联电路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 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
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）在拆接电路时，为了保护电路，开关必须断开；
（2）闭合开关，电压表示数为零，说明电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连，因此故障可能是L1短路或者L2断路；
（3）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，并改接到C接点上，这样电压表正负接线柱接反，所以不能测出L2两端的电压；
（4）本实验只做了一次实验，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，故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
故答案为：（1）断开；（2）短路；断路；（3）不能；电压表的正负接线柱接反了；（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。
19．某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；
（3）在测L2两端的电压时，该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；
（4）测出AC间的电压。
交流与评估：
（1）在拆接电路时，开关必须 断开 ；
（2）该同学用上面的方法能否测出L2两端的电压？为什么？ 不能测出L2两端的电压；因为当电压表改接在C时，电压表正负接线柱接反了 。
（3）方法改进后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在右面表格中。分析该同学的实验数据可以得出的结论是：串联电路总电压 等于 各用电器两端的电压之和（填“等于”或“不等于”）。
（4）这个实验在设计方案得出的以上结论，你觉得可信吗？为什么？
不可信，只进行了一次实验，结论不具有普遍性 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（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）由表格中的信息可知，串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和；
（4）本实验只做了一次实验，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；
故答案为：（1）断开； （2）不能测出L2两端的电压；因为当电压表改接在C时，电压表正负接线柱接反了； （3）等于； （4）不可信，只进行了一次实验，结论不具有普遍性。
20．小磊所在的四人合作小组在做“研究串联电路的电压特点”的实验（如图所示）。
（1）连接电路时，开关应 断开 。
（2）连接完毕后，检查电路无误后，开关闭合。同组小红观察到两个灯泡都发光了，但L1明显发光较亮，于是小红认为L1之所以较亮是因为通过L1的电流较大。小刚立即指出小红说法是错误的。小刚指出小红的说法错误，是依据 串联电路中各处电流相等 。
（3）小刚在实验中，先用电压表的引线E、F分别连接了灯泡接线柱A、B，测出了L1两端的电压为U1，接着又测出了L2两端的电压为U2，以及L1和L2的总电压U，记录了如表的数据。
分析了数据，小刚就此得出了结论。这样做正确吗？ 不正确 。为什么？ 实验次数太少，结论具有偶然性 。
（4）小磊观看了小刚的全部的操作，评价小刚的操作过于繁琐，于是提出的改进方法是：当测完L1两端的电压后，其它线路不要动，只要将引线E从A接线柱上拿下，连接到D接线柱，就能完成对L2电压的测量。小磊的说法正确吗？ 不正确 。若按小磊的方法进行实验，将看到的结果是 电压表指针反偏 。
（5）在测量L1两端的电压时，出现了突发状况，原本两灯都在发光，但突然两灯都熄灭了，可电压表依然有示数。小磊组请教了老师后，明白了造成此故障的原因。请判断此故障是 灯泡L1断路 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）在连接电路时，开关应断开，这样可以保护电路安全；
（2）两灯泡串联，它们的电流是相等的，只所以它们的亮度不同，是因为其实际功率不同，所以小红的说法是错误的；
（3）在小刚的实验中，只测量了一组数据，就得出了实验结论，这一结论具有偶然性，应换用实验器材，进行多次实验，总结普遍规律；
（4）由题意可知，当测完L1两端的电压后，其它线路不动，只将引线E从A接线柱上拿下，连接到D接线柱，这样会造成正负接线柱接反，会观察到指针反向偏转，是错误的；
（5）实验中，在测量L1两端的电压时，两灯同时熄灭，说明电路出现断路现象，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，由此可知，是灯L1出现了断路。
故答案为：（1）断开；
（2）串联电路中各处电流相等；
（3）不正确；实验次数太少，结论具有偶然性；
（4）不正确；电压表指针反偏；
（5）灯泡L1断路。
21．小明在探究“串联电路中电压的规律”的实验过程中，出现了一些现象，并记录了相关数据，请你帮他进行分析。
（1）小明按图1中所示电路连接好最后一根导线后，发现指针偏转如图2甲所示，产生这种情况的原因是：
① 连接电路时，没有断开开关 ，② 电压表的正负接线柱接反了 ；
（2）若小明在测量时，发现指针偏转如图2乙所示，产生这种情况的原因是 电压表所选的量程太小 。
（3）排除故障后，小明把正确的实验数据记录下来如表，指出这个表格设计有什么不中之处？ 表格的设计没有单位 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）①连接最后一根导线，电压表指针偏转了，说明在连接电路过程中，开关没有断开；
②甲电压表针向“0”刻度左边偏转说明正负接线柱有问题，即电压表的正负接线柱接反了；
（2）据图可知，此时指针指到了最右边，超过了最大刻度，所以是用于电压表所选的量程太小导致的；
（3）分析表格中的数据不难看出，此时会发现表格中的数据没有单位。
故答案为：（1）①连接电路时，没有断开开关；②电压表的正负接线柱接反了；（2）电压表所选的量程太小；（3）表格的设计没有单位。
22．瑞瑞同学在中考物理实验测试时，对串联电路电压规律进行了探究。
（1）在测L2两端的电压时，瑞瑞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；你认为这种接法 不正确 （填“正确”或“不正确”）理由是： 此时电压表的正负接线柱接反了
（2）方法改进后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中。瑞瑞同学根据如下的实验数据得出的结论是：串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。瑞瑞同学根据这组实验数据得出结论的不足之处是： 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，故应该换用规格不同的灯泡再做几次 。
（3）最后瑞瑞同学还测得一节干电池电压为 1.5 伏，要得到6V的电压，需 4 节干电池 串 联。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）分析该图不难看出，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，此时电压表的正负接线柱接反了，故不正确；
（2）本实验只做了一次实验，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，故应该换用规格不同的灯泡再做几次；
（3）据生活常识知道，一节干电池的电压是1.5V，若是需要6V的电压，需4节干电池串联；
故答案为：（1）不正确；此时电压表的正负接线柱接反了；（2）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，故应该换用规格不同的灯泡再做几次；（3）1.5；4；串。
23．小刚和小丽用如图所示的器材探究串联电路的电压关系，用三节干电池串联做电源，两只小灯泡的规格不同，
（1）请用笔画线代替导线，连接实验电路。要求：L1和L2串联，电压表测量两灯串联后的总电压。
（2）小刚用电压表测量L1两端的电压时，直接选用0﹣3V的量程，小丽说这样不行，规范的操作方法应该是 先选用0～15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量 。
（3）他们在测量L2两端的电压时，L2发光，L1突然不亮，电压表的示数接近电源电压，由此判断出L1处的故障是 L1发生短路 。
（4）他们排除故障后继续实验，得出了如下表所示的一组数据，
于是就得出了关于串联电路中电压的规律的结论： 串联电路中，各部分电压之和等于总电压 为了使结论具有普遍意义，他们还应当： 换用不同规格的灯泡再重复做几次 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）两灯泡、开关、电源组成串联电路，电压表并联在两灯泡两端，且由于电源电压是三节干电池，所以电源电压是4，5V，故电压表应选择大量程，电路图如图所示；
（2）电流表和电压表在使用时，如不能估计测量值的大小，应采用试触法选择合适量程，即先选用0～15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量。
（3）此时L2发光，即说明该电路中有电流，不可能是断路，此时L1突然不亮，即说明此时L1发生短路，此时电压表测量的L2两端的电压，也是电源电压，故电压表示数接近电源；
（4）据实验数据可得：串联电路中，各部分电压之和等于总电压电压；为了使结论具有普遍意义，他们还应当选择不同规格的灯泡，再重复做几次。
故答案为：（1）见上图；（2）先选用0～15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量；（3）L1发生短路；（4）串联电路中，各部分电压之和等于总电压；再重复做几次。
24．某同学复习中用图甲所示的电路再次探究串联电路电压的规律，实验时意外发现：“当变阻器滑片P向左移时，两电压表的读数之和减小。”他产生了疑惑，在老师的引导下，知道了用久的普通干电池内部有不可忽略的电阻，可将它看作一个理想电源（电压U恒定，电阻为0）与一个电阻r的串联（图乙所示）。
为了测量干电池电阻r，他选择了适当器材，设计出如下的实验方案。
（1）选用的器材：一个电压表，符合实验要求的已知阻值的定值电阻R1，导线和开关若干，一节旧干电池；
（2）设计出了如图丙的实验电路图；
（3）请你根据他所设计的电路图，帮他写出主要的实验步骤和需测量的物理量；
（4）请你帮他写出干电池电阻r的数学表达式（用已知量和测量量表示）： R1 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：根据实验电路丙图可知，将R1与电源（r）串联起来，将电压表并联在R1两端。
当S断开时，电压表测的是电源电压；当S闭合时，电压表测的是R1两端电压，利用串联电路电流规律和电压规律即可求解。
所以实验步骤：
①按照电路图连接电路，记下开关S断开时电压表的示数U；②闭合开关S，记下电压表的示数U1。
因为串联电路电流相等：则 ＝，整理得r＝R1。
故答案为：R1。
25．如图所示，小刚在探究“串联电路的电压特点”时，将两盏标有“2.5V 0.3A”的小灯泡串联起来，接到可调直流电源两端。突然，原来正常发光的两盏灯同时熄灭。
（1）关于这两盏灯的故障判断，小刚给出了四种猜测：
A．一盏灯断路，另一盏灯完好
B．一盏灯短路，另一盏灯完好
C．一盏灯断路，另一盏灯短路
D．两盏灯同时被烧断
四个猜想中，可能性最大的是（ A ）
（2）如果这两盏灯熄灭的原因是其中的一盏灯有故障。现有①规格相同的灯泡；②符合要求的电压表；③符合要求的电流表；④一根导线。从它们中间选择一种器材来检测故障，你认为不适用的是 ③ 和 ④ （填序号）。理由是 用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡 。
（3）故障排除后，小刚测出的数据如下表。
得出结论：
①串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压总和；
②串联电路中各部分两端的电压相等。
请你对上述结论分别进行评估：根据串联电路的电压特点结论 ② （①/②）是错误的。形成错误结论的原因是： 采用同样规格的灯泡进行实验（或没有换用不同规格的灯泡进行实验） 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）把两盏灯串联起来接入电路中，原来正常发光的两盏灯同时熄灭突然熄灭，造成此现象的原因是电路中的电流过大，把其中某盏灯的灯丝烧断了；
（2）当检查电路故障时，不能断开电路，因此只能把检验器材并联在电路里；电流表和导线的电阻很小，它并联在用电器两端时，会造成该用电器短路，电路中的电流过大而烧坏另一盏灯。
（3）由测量的数据发现，电路中两盏灯的电压相同，这是由于实验中选用了相同规格的灯泡导致的，这只是个特殊情况，不能作为普遍规律；因此应该换用不同规格的灯泡重新进行实验。
故答案为：（1）A；
（2）③；④；用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡；
（3）②；采用同样规格的灯泡进行实验（或没有换用不同规格的灯泡进行实验）。
五．串联电路中的电压规律（共6小题）
26．如图所示电路中，电源两端的电压保持不变。S1和S3闭合，S2断开，电压表V1的示数为U1，电流表的示数为I1；S1闭合，S2和S3断开，滑动变阻器的滑片P在中点，电压表V1的示数为U2，电压表V2的示数为U3，电流表的A示数为I2；S2闭合，S1和S3断开，滑动变阻器的滑片P在A端，电压表V2的示数为U4，电流表的示数为I3；S1、S2和S3都闭合，电压表V1的示数V1为U5，电流表的示数为I4。则（ ）
A．U1＝U2＝U5B．U3＝U4＝U5
C．U1＝U5＝U2+U3D．I4＜I1＜I2
【答案】C
【解答】解：（1）当S1和S3闭合，S2断开，如下图所示，电路为R1的简单电路（R2断路，R3短路），电压表V1的示数R1两端电压，则电源电压U＝U1，由欧姆定律知，电流表的示数I1＝；
（2）当S1闭合，S2和S3断开，如下图所示，滑动变阻器的滑片P在中点，R1与R3串联（R2断路），电压表V1测R1两端电压，示数为U2，电压表V2测R3两端电压，示数为U3，
由串联电路电压规律知，电源电压U＝U2+U3，电流表的A示数I2＝；
所以I1＞I2，故D错误；
（3）当S2闭合，S1和S3断开，如下图所示，滑动变阻器的滑片P在A端，R2与R3串联（R1断路），电压表V2测R3两端电压，
由串联电路电压规律知，电源电压U＝+U4；
（4）当S1、S2和S3都闭合，如下图所示，R1与R2并联（R3短路），电压表V1测R1两端电压，
由并联电路的电压规律知，电源电压U＝U5，
由（1）（2）（3）（4）可知，U＝U1＝U2+U3＝U5，故A错误，C正确；
U＝U2+U3＝+U4＝U5，故B错误。
故选：C。
27．在探究串联电路电压关系时，小明同学设计了如图所示的电路并进行了实验。他首先将变阻器调到最大值，记下两块电压表示数U1、U2；然后逐渐向左调节滑片，逐次记录电压表示数在表格中，由此发现U1、U2间存在一定的关系，请你根据表格中的数据，写出U2与U1的关系：U2＝ 6V﹣U1 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：由电路图可知，R1、R2串联，两电压表分别测它们的电压；
从表格数据可以看出U1+U2＝6V，即电源电压为6V，
变形可得U2与U1的关系为：U2＝6V﹣U1。
故答案为：6V﹣U1。
28．如图所示，用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U，请根据表盘读数回答下列问题：
（1）L1两端的电压U1是多大？
（2）L2两端的电压U2是多大？
（3）L1、L2串联的总电压U是多大？
（4）电源电压是多大？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）根据V1的图示可知，量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.3V，因此L1两端的电压U1是1.3V；
（2）根据V2的图示可知，量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.7V，因此L2两端的电压U2是1.7V；
（3）由于两灯泡串联，根据串联电路两端电压等于各部分电压之和，可知L1、L2串联的总电压U＝U1+U2＝1.3V+1.7V＝3V；
（4）电源电压为3V。
答：（1）L1两端的电压U1是1.3V。
（2）L2两端的电压U2是1.7V。
（3）L1、L2串联的总电压U是3V。
（4）电源电压是3V。
29．如图所示电路，L1、L2、L3三个灯泡完全相同，闭合开关后，V1、V2的示数均为4V，问：
（1）L1、L2、L3连接方式是什么？
（2）每个灯泡的电压是多少？
（3）电源电压是多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由电路图可知，闭合开关后，电流依次经过三个灯泡，则三个灯泡串联；
（2）由电路图可知，V1测L1、L2两端的电压，V2测L2、L3两端的电压，
由于串联电路中总电压等于各分电阻电压之和，
则U1+U2＝4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2+U3＝4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于灯泡相同，所以每个灯泡的电压是相同的，故
U1＝U2＝U3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③；
由①②③可知：
U1＝U2＝U3＝2V；
（3）电源的电压：
U＝U1+U2+U3＝2V+2V+2V＝6V。
答：（1）L1、L2、L3连接方式是串联；
（2）每个灯泡的电压都是2V；
（3）电源电压为6V
30．在如图所示的电路中，电源的电压是14V，当开关S闭合时，电压表V1的示数是10V，电压表V2的示数是6V，则三只灯泡L1、L2、L3两端的电压分别是多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：等效电路图如下：
由图可知，L1、L2、L3串联，V1测L1和L2两端电压，V2测L2和L3两端电压。
则：U1+U2+U3＝14V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U1+U2＝10V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U2+U3＝6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
解得：U1＝8V、U2＝2V、U3＝4V。
答：三只灯泡L1、L2、L3两端的电压分别为8V、2V、4V。
31．如图所示，电源电压为20V且保持不变。电压表V1和V2的示数为15V和7V，求电阻R2两端的电压是多少伏？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
由图可知，R1、R2、R3串联，电压表V1测R1和R2两端电压，V2测R2和R3两端电压。
根据串联电路的总电压等于各电阻两端电压之和可得：
U1+U2+U3＝20V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U1+U2＝15V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U2+U3＝7V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
解得：U1＝13V，U2＝2V，U3＝5V。
答：电阻R2两端的电压是2V。
六．运用串联电路中的电压规律计算（共6小题）
32．在如图甲的电路中，当闭合开关S后，电路正常工作，两只电压表指针均为如图乙所示，则电阻R1、R2两端电压分别是（ ）
A．4.8V，1.2VB．6V，1.2VC．1.2V，6VD．1.2V，4.8V
【答案】D
【解答】解：由图可知，电压表V1测量的是电源电压，根据两只电压表指针均为如图乙所示，选的是0～15V的量程，分度值为0.5V，根据指针位置，电压表读数为6V；
电压表V2测量的是R1电压，选的是0～3V的量程，分度值为0.1V，根据指针位置，电压表读数为1.2V；
根据串联电路的电压关系U2＝U﹣U1＝6V﹣1.2V＝4.8V。
即电阻R1两端的电压为1.2V，R2两端的电压为4.8V。
故选：D。
33．如图所示电路，电源两端电压12V保持不变。下列说法中错误的是（ ）
A．当开关S1闭合、S2断开，L2与L3串联，电压表V1测量L3两端电压，电压表V2测量L2两端电压
B．当开关S1断开、S2闭合，L1与L3串联，电压表V1示数为12V
C．当开关S1、S2断开，三个小灯泡串联，若电压表V1示数为7V，电压表V2示数为9V，则小灯泡L1两端电压为4V
D．当开关S1闭合、S2断开，过了一段时间后，电流表示数突然增大，电压表V1变为12V、电压表V2示数变为0，则故障原因可能为L3断路
【答案】D
【解答】解：
A、当开关S1闭合、S2断开时，电流的路径只有一条，L1被短路，L2与L3串联，电压表V1与L3并联，测量L3两端电压；电压表V2与L2并联，测量L2两端电压，故A正确；
B、当开关S1断开、S2闭合，电流的路径只有一条，L2被短路，L1与L3串联，电压表V1并联到了电源的两端，测量的是电源的电压，则电压表示数为12V，故B正确；
C、当开关S1、S2断开，电流的路径只有一条，三个小灯泡串联，电压表V1测量L1、L3两端电压，电压表V2测量L1、L2两端电压；电压表V1示数为7V，根据串联电路的电压关系可知，此时L2两端电压为12V﹣7V＝5V，电压表V2示数为9V，则小灯泡L1两端电压为9V﹣5V＝4V，故C正确；
D、当开关S1闭合、S2断开，过了一段时间后，电流表示数突然增大，说明电路是通路，出现了短路现象；电压表V1变为12V，则电压表测量电源的电压，电压表V2示数变为0，则故障为与电压表V2并联部分短路，即L2短路，故D错误。
故选：D。
34．如图所示，已知电源电压为9V，电压表V1、V2规格相同，闭合开关S，电压表V1示数为6V，通过灯泡L2电流为0.5A，回答下列问题：
（1）灯泡L1和L2两端的电压各是多少？
（2）通过灯泡L1的电流是多少？电流表示数为多少？
（3）若灯泡L1灯丝烧断，你判断灯泡L1和L2以及电压表V1、V2可能会出现什么情况？并简要叙述其原因？
【答案】（1）灯泡L1的电压为6V；L2两端的电压是3V；
（2）通过灯泡L1的电流是0.5A，电流表示数为0.5A；
（3）若灯泡L1灯丝烧断，灯L1不亮，灯L2不亮，电压表V1的示数为9V，电压表V2的示数为0V。
【解答】解：
（1）据图可知，由于电压表相当于断路，所以该电路只有一条电流的路径，即L1、L2是串联的；
据图可知，电压表V1并联在L1两端，所以测量的是L1两端电压，则灯泡L1两端的电压U1＝6V；
V2并联在L2两端，所以测量的是L2两端电压；
根据串联电路的电压特点可知，L2两端的电压U2＝U﹣U1＝9V﹣6V＝3V；
（2）L1、L2是串联的，已知通过灯泡L2电流为0.5A，
根据串联电路中电流处处相等可知，通过灯泡L1的电流是0.5A，电流表示数为0.5A；
（3）若灯泡L1灯丝烧断，此时V2与L2并联后再与V1串联，灯L1不亮，灯L2不亮，
V2与L2并联，由并联电路电阻的规律可知，并联部分的总电阻比L2的电阻还小，而V1的电阻比并联部分的总电阻大得多，则并联部分分得的电压几乎为0，电压表V1分得的电压接近于电源电压，即电压表V1的示数为9V，电压表V2的示数为0V。
答：（1）灯泡L1的电压为6V；L2两端的电压是3V；
（2）通过灯泡L1的电流是0.5A，电流表示数为0.5A；
（3）若灯泡L1灯丝烧断，灯L1不亮，灯L2不亮，电压表V1的示数为9V，电压表V2的示数为0V。
35．如图所示电路中，电源电压不变，当开关S断开时，V1的示数为5V，V2的示数为7V；当开关S闭合时，V1的示数为9V，V2的示数为5.4V．求：
（1）电源的电压为多少？
（2）开关S断开时，每盏灯两端的电压各为多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）当开关S闭合时，L3被短路，L1与L2串联，电压表V1测L1与L2的总电压，即电源的电压，则
电源的电压U＝9V；
（2）当开关S断开时，三灯泡串联，V1测L1与L2的电压之和，V2测灯泡L1与L3两端的电压之和，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴L3两端的电压为：
U3＝U﹣UV1＝9V﹣5V＝4V；
L2两端的电压为：
U2＝U﹣UV2＝9V﹣7V＝2V；
L1两端的电压为：
U1＝U﹣U2﹣U3＝9V﹣2V﹣4V＝3V。
答：（1）电源的电压为9V；
（2）开关S断开时，L1、L2、L3的电压依次为3V、2V、4V。
36．如图（a）所示电路，V1、V2是两只相同的电压表。当闭合开关后。灯泡L1和L2都发光，这时两只电压表的指针偏转角度相同，均为图（b）所示，指针刚好对准刻度线位置。则：
（1）求L1和L2两端的电压；
（2）若将L1和L2改接为图（c）所示的电路，电源电压不变，闭合开关后灯泡L1和L2都发光，此时电流表A2的示数为1.5A，电流表A1的示数为1.2A，求此时通过L2的电流和L2两端的电压。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图a所示电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L1两端电压；
串联电路总电压大于部分电路电压，由图b所示电压表可知，两电压表指针位置相同，
则电压表V1的量程为0～15V，示数为6V，电压表V2的量程为0～3V，示数为1.2V；
则灯L1两端电压为1.2V，灯L2两端电压U2＝U﹣U1＝6V﹣1.2V＝4.8V；
（2）由图c所示电路可知，两灯泡并联，电流表A1测L1支路电流，电流表A2测干路电流，
通过L2的电流：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣1.2A＝0.3A，灯L2并联在电源两端，电源电压为6V，则L2两端电压为你6V。
答：（1）L1两端电压为1.2V，L2两端的电压为4.8V；
（2）通过L2的电流为0.3A，L2两端的电压为6V。
37．如图所示，开关闭合后，电压表V1、V2、V3的示数分别为9V、12V、9V，则L1、L2、L3三盏灯两端的电压各是多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：根据题意可知，灯泡L1两端的电压是9V；
L1L2两端的电压为U1+U2＝12V，故L1L2端的电压为12V，U2＝12V﹣9V＝3V；
L2L3两端的电压为U2+U3＝9V，故L2L3端的电压为9V，U3＝9V﹣3V＝6V；
答：则L1、L2、L3三盏灯两端的电压各是9V；3V；6V；
七．探究并联电路中的电压规律（共4小题）
38．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 2.6 V．根据这组数据，该小组得出并联电路中电压的规律。你认为实验有无疏漏之处？如有，你的改进建议是 应更换不同规格的灯泡，在并联电路中多次实验 。
（3）纠正后得到并联电路中的规律是 并联电路中，各个并联支路的电压相等 。（文字表达）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）灯L1、L2并联，要测量灯泡L1两端电压，电压表需与L1并联，因为干电池组电压为3V，则选择0～3V量程。
（2）由图可知：因为干电池组电压为3V，选择0～3V量程，则对应的分度值为0.1V；根据指针所指位置可读出电压值为2.6V；
利用实验得出实验结论的过程中，为了避免实验的偶然性，增加实验的可信度，换用不同规格的灯泡多测量几次并联电路两端的电压。才能进行归纳总结，这样得出的结论才更加准确。
（3）并联电路中的电压规律为：并联电路中，各个并联支路的电压相等。
故答案为：（1）见上图；（2）2.6；应更换不同规格的灯泡，在并联电路中多次实验；（3）并联电路中，各个并联支路的电压相等；
39．小明选择了一些实验器材来研究“串并联电路中的电流及电压的关系”的实验
（1）小明设计了如图甲所示的电路图，并用电流表测量了a、b、c三处的电流，电流表的示数如表1
表1
表2
小明同学分析数据后得出结论：并联电路中各支路电流相等。小华认为他得出的结论是错误的，请你提出一条建议，用来说明小明的观点是错误的： 采用不同规格的灯泡进行实验 。
改进后并多次实验得到的结论是：并联电路中， 干路电流等于各支路电流之和 ；
（2）为了探究串联电路中电压的关系，小明设计了如图乙所示的电路图，并进行实验。测量完L1两端的电压后，在测量L2两端的电压时，为了节省时间，小明将电压表的b接点不动，只断开a接点，并改接到C接点上，你认为小明用上面的方法 不能 （“能”或“不能”）测出L2两端的电压，原因是 电压表正负接线柱接反了 ；
（3）图乙中，小明通过实验操作，测得ab、ac间电压表示数如表2，其中bc间电压如图丙所示，其大小是 2 V．小华认为小明在测量bc间电压时操作还有待改进，接下来应该 断开开关，电压表换用0～3V的量程 。通过多次实验分析可以得出的结论是：串联电路中 总电压等于各分电压之和 ；
（4）小明按如图丁连接好电路，正确操作后，测得a、b、c三处的电流记为Ia、Ib、Ic，测得ab、bc、ac两点间的电压为Uab、Ubc、Uac．下列说法正确的是 B
A．Ia＞Ib＞Ic B．Ia＝Ib＝Ic C．Ia＜Ib＜Ic D．Uab＝Ubc＝Uac
（5）在进行图乙实验时小明误将电流表当成电压表并联在了ab两端，闭合开关后，能发光的灯泡是 “L2” 选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）并且亮度比正确操作时更 亮 （选填“亮”、“暗”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）两灯泡并联，灯泡两端电压相同，通过灯泡的电流相等，这说明所选用的灯泡规格相同，从而得出了错误的结论，为得出普遍结论，应采用不同规格的灯泡进行实验；
改进后并多次实验得到的结论是：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
（2）由电路图知，当电压表测量L1两端电压时，电流从a端流入电压表，从b端流出，也就是a端对应的是电压表的“+”接线柱；如果将a端连接在c点时，电流就从“﹣”接线柱流入电压表，引起指针倒转；
（3）由Uac＝4.5V可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为2V；
闭合开关，电压表示数如图丙所示，示数较小，说明选择的量程偏大，为了使实验结果更准确，接下来他应该断开开关，选用小量程，即选用0～3V的量程；
通过多次实验分析可以得出的结论是：串联电路中总电压等于各分电压之和；
（4）由串联电路中各处的电流相等可知，AC错误，B正确；
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，D错误；
（5）在进行图乙实验时小明误将电流表当成电压表并联在了ab两端时，L1被短路不能发光，能发光的是L2，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，L2两端的电压变大，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝可知，L2的实际功率变大，灯泡变亮。
故答案为：
（1）采用不同规格的灯泡进行实验；干路电流等于各支路电流之和；
（2）不能；电压表正负接线柱接反了；
（3）2；断开开关，电压表换用0～3V的量程；总电压等于各分电压之和；
（4）B；
（5）“L2”；亮。
40．某实验探究小组在“用电压表测电压的实验”中，实验方案与教科书建议的方案略有不同，他们先测得干电池组两端的电压为3.0V，然后将两只灯泡L1、L2并联接在该电池组两端，如图甲所示。闭合三个开关，用电压表测得L1、L2两端电压U1、U2均为2.5V。
（1）根据他们的实验数据，可以得出结论：并联电路中，各支路两端的电压 相等 。
（2）进一步分析实验数据后，实验小组的小瑛同学发现了一个重要问题：并联的两个灯泡的电压小于3.0V，还有0.5V的电压哪里去了呢？难道电池组内部有电阻分得了电压吗？通过查阅资料和请教老师，实验小组得到的信息是：电池组内部有电阻r，在正常情况下r为定值；电池组相当于一个电压U恒定的理想电源与r的组合，如图乙所示。那么如果断开图甲中的S2，外电路总电阻将 变大 ，灯泡L1两端电压将 变大 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）为了测定r的值，实验小组设计了如图丙所示的测量电路。其中R1＝5Ω，R2＝14Ω．当只闭合S1时，电流表示数I1为0.5A；只闭合S2时，电流表示数I2为0.2A．请你依据上述数据，帮实验小组计算出r＝ 1 Ω。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）如图1所示，闭合三个开关，用电压表测得L1、L2两端电压U1、U2均为2.5V，因得L1、L2是并联连接的，可以得出结论是：各支路两端的电压相等。
（2）电池内部电阻与外部电阻的关系是串联，串联电路起分压作用，并且根据电阻的比值进行分压，所以当断开图甲中的S2，由于减少一条支路，由于并联电路的总电阻小于任一支路上的电阻，所以将使R外增大，则根据串联电路的分压特点可知外部电路分得的电压，即U外会增大；
（3）如图丙所示的测定r的电路中，当只闭合S1时，R1与r的串联；
则：U＝I1（R1+r）；
即：U＝0.5A（5Ω+r）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
只闭合S2时，R2与r的串联，电流表示数I2为0.2A，
则：U＝I2（R2+r）；
即：U＝0.2A（14Ω+r）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
解①、②组成的方程组可得：r＝1Ω。
故答案为：
（1）相等；
（2）变大；变大；
（3）1。
41．小明和小亮探究“并联电路电压的关系”，小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图（电压表尚未连接）。
（1）小亮一眼就看出了小明连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现 短路 （选填“开路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成变阻器或 电源 损坏。
（2）小亮只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。他的做法可能是 将导线①的一端从接线柱C改接到D（或将导线②的一端从接线柱A改接到B） （指出一种即可）。
（3）接下来，他们按图丙所示电路图连接了三个电压表。实验过程中，通过调节滑动变阻器使电压表V1的示数如图丁所示，则电压表V的示数是 2.5 V，若L2标有“2.5V，1W”字样，此时通过L2的电流是 0.4 A。
（4）他们在电路中串联滑动变阻器的作用是 改变电路中的电流（或改变小灯泡两端的电压） ，闭合开关前，变阻器的滑片P应置于 左 端（选填“左”或“右”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）由图知，电流未通过两灯泡直接形成了回路，可知两灯泡被短路，此时两灯泡都不会亮；
滑动变阻器的阻值不是最大，电路中的电流会较大，有可能损坏滑动变阻器或电源；
（2）可将①的一端从接线柱C改接到D或将导线②的一端从接线柱A改接到B；
（3）由图丁知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.5V；
因为灯泡并联，所以V的示数也为2.5V；
根据L2标有“2.5V，1W”字样，由P＝UI得：I＝＝＝0.4A；
因为此时灯泡两端的电压等于额定电压，所以此时通过L2的电流是0.4A。
（4）滑动变阻器在电路中的基本作用是保护电路，还可以改变灯泡两端电压或电路中的电流；
滑动变阻器的下面接了右边的接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最左端，使其阻值最大。
故答案为：（1）短路；电源；
（2）将导线①的一端从接线柱C改接到D（或将导线②的一端从接线柱A改接到B）；
（3）2.5；0.4；
（4）改变电路中的电流（或改变小灯泡两端的电压）；左。序号
故障情况
电压表示数
电流表示数
1
无
3

2
R2短路
0
0.3
3
R1短路


4
R2断路


5
R1断路


序号
故障情况
电压表示数
电流表示数
1
无
3
0.15
2
R2短路
0
0.3
3
R1短路
6
0.3
4
R2断路
6
0
5
R1断路
0
0
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
UA/V
UB/V
U/V
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
所测物理量
AB间电压U1/V
CD间电压U2/V
AD间电压U/V
数值
2.2
0.8
3
电压
次数
U1
U2
U
1
0.8
0.7
1.5
2
1.6
1.4
3.0
3
2.5
2.0
4.5
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
2.4
4.8
L1两端的电压/V
L2两端的电压/V
串联电路的总电压/V
1.4
3.1
4.5
实验次数
Uab/V
Ubc/V
Uac/V
1
2.0
2.0
4.0
2
2.2
2.2
4.5
3
2.5
2.6
5.0
U1/V
1
2
3
4
5
6
U2/V
5
4
3
2
1
0
Ia/A
Ib/A
Ic/A
0.18
0.18
0.36
Uab/A
Ubc/A
Uac/A
2.5
4.5