初中物理沪科版九年级全册第十四章 了解电路第五节 测量电压测试题
展开14.5 测量电压
基础巩固
一、多选题
1.在实验室练习电压表的使用时,有四位同学连接电路如下图所示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
电压表应与灯泡、待测电阻或电源并联在电路中,正负接线柱不能反接,量程应满足要求:
A.电压表只有1个接线柱接入电路,故A错误;
B.两个电阻串联后再与电压表并联,选择大量程0~15V,电源电压为4.5V,故B正确;
C.电压表与一个灯泡并联,选择小量程0~3V,电源电压为3V,故C正确;
D.两个电阻串联后再与电压表并联,选择小量程0~3V,电源电压为3V,故D正确。故选BCD。
二、单选题
2.如图所示电路,当开关闭合时可以读出各电表的示数,当开关断开后,下列电表示数不变的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
当开关断开后,电路中无电流,两电流表示数变为0,测电阻的电压表也被断开,示数变为0,只有测电源的电压表仍然可以测电源电压。
故选D。
3.如图所示电路,开关闭合后两灯发光.以下说法正确的是( )
A.电压表V的示数一定等于V1的示数
B.电压表V的示数一定大于V1的示数
C.电流表A的示数一定等于A1的示数
D.电流表A的示数一定等于A1的示数的2倍
【答案】A
【解析】
AB.由图像可知两灯泡并联,电压表V测电源电压,V1测L1支路电压,并联电路中各支路电压都相等等于电源电压,故A正确,B错误;
CD. 电流表A测干路电流,A1测L1支路电流,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,因为两个灯泡的规格不知道,因此CD错误.
4.如图,当开关S闭合后,灯泡L1,L2都发光,两个电表都有示数,工作一段时间后,突然灯泡L2熄灭,L1仍然发光,两个电表都无示数,该电路可能出现的故障是( )
A.电流表断路 B.L2断路 C.电压表短路 D.L2短路
【答案】A
【解析】
A.如果是电流表断路,则灯L2也不能发光,电流表和电压表都没有示数,符合题意;
B.如果是L2断路,则灯L2不能发光,电流表没有示数,但是电压表会有示数,显示电源电压,不符合题意;
C.如果是电压表短路,则电源也处于短路状态,灯L1不会发光,不符合题意;
D.如果是L2短路,则整个电源也短路,与C描述的现象相同,不符合题意.故选A.
5.在图甲所示的测量电路中,闭合开关后电压表V1和V2的示数分别如图乙、丙所示,则下列说法中正确的是
A.电压表V的示数应为15V
B.若小灯泡L1突然断路,则电压表V1的示数变为0V
C.若小灯泡L1突然断路,则电压表V2的示数变为0V
D.若小灯泡L1突然被短接,则电压表V2的示数变为0V
【答案】C
【解析】
读图可知,电路为灯泡和的串联电路,电压表测量的是,测量的是灯泡两端的电压,V测量的是电源电压,V的示数应当比V1、V2的示数大,因此V选用的是大量程0∼15V,V1、V2选用的是小量程0∼3V.
A.的示数显示的是两端的电压=1V,的示数显示的是两端的电压 , 电压表V的示数是3V,故A错误;
BC.若小灯泡突然断路,电压表和灯串联起来,则电压表的示数变几乎接近于电源电压.所以电压表的示数变0V,故B错误,C正确;
D.若小灯泡突然被短接,则电压表的示数变为电源电压,故D错误.
故选C.
6.图中所示的电路图中,能用电压表正确测出灯Ll两端电压的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
A.由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表测串联电路两端的总电压,故A不符合题意;
B.由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表与灯泡L1并联,测灯泡L1两端的电压,故B符合题意;
C.由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表与灯泡L2并联,测灯泡L2两端的电压,故C不符合题意;
D.由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表与灯泡L1并联,电压表的正负接线柱接反了,故D错误,不符合题意。
故选B。
7.如图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测,测量结果如表所示。假设导线连接良好,电路只有一处故障。则电路中的故障是( )
测试点
a、b
b、c
c、d
电压表示数
有示数
有示数
无示数
A.开关S断路 B.小灯泡L断路 C.滑动变阻器R短路 D.滑动变阻器R断路
【答案】B
【解析】
当开关S闭合时,小灯泡L不亮,bc之间有示数,而灯不亮,说明与电压表并联的灯出现了断路,ab之间有示数,cd之间无示数也验证了这一观点。
故选B。
8.如图所示,L1和L2是两只相同的小灯泡,a、b是电流表或电压表。闭合开关S后,若两灯都能发光,则( )
A.a、b均为电流表
B.a、b均为电压表
C.a为电流表,b为电压表
D.a为电压表,b为电流表
【答案】C
【解析】
A.若a、b均为电流表,L1和L2被短路不发光,故A不符合题意;
B.若a、b均为电压表,L2被短路不发光,故B不符合题意;
C.若a为电流表,b为电压表,L1和L2并联,两灯都能发光,故C符合题意;
D.若a为电压表,b为电流表,L2被短路不发光,故D不符合题意。
故选C。
9.图 (a)所示电路,当闭合开关S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.8V 2V B.10V 2V C.2V 8V D.2V 10V
【答案】A
【解析】
由电路图知,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15V,电压表V2量程是3V;
电压表V1量程是15V,最小分度值是0.5V,由图(b)所示可知,电压表示数U1=10V;
电压表V2量程是3V,最小分度值是0.1V,由图(b)所示可知,电压表示数是2.0V;
则电阻R2两端的电压U2=UV2=2V,由串联电路特点知,电阻R1两端的电压U1=UV1﹣UV2=10V﹣2V=8V.
10.小明在实验室里连接了如图所示的电路,对此电路的认识,正确的是( )
A.小灯泡并联,电压表测电源电压
B.小灯泡串联,电压表测L2的电压
C.若灯L1短路,则电压表示数为零
D.若灯L2短路,则电压表示数为3V
【答案】B
【解析】
AB.由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表测量L2两端的电压,故A错误,B正确.
C.若灯L1短路,则电压表示数为电源电压,故C错误.
D.若灯L2短路,则电压表的示数为0,故D错误.
三、填空题
11.如图所示的电路中,要使灯L1和L2组成串联电路,则甲处要接入_____表,乙处要接入______表;当开关S闭合后,甲、乙两表示数的大小关系是______。
【答案】电压 电压 甲大于乙
【解析】
[1]若甲处接入电流表,闭合开关后,电源会被短路,故甲处应该接入电压表。
[2]若乙处接入电流表,闭合开关后,灯泡L2会被短路,故乙处应该接入电压表。
[3]当开关S闭合后,甲电压表测的是L1和L2 的总电压,乙电压表测的是L2的电压,故甲、乙两表示数的大小关系是甲大于乙。
12.如图所示电路,电源电压为3V,小灯泡 L1和L2的连接方式为_______联;L1两端的电压为______V;若L1损坏,则L2 _____(填“能”或“不能”)正常发光.
【答案】并 3 能
【解析】
由图示可知,两个灯泡是并联的,并联电路支路的电压相等,都等于电源两端的电压,所以L1两端的电压为3V,并联电路中各支路独立工作,互不影响,所以当L1损坏时,L2能正常发光.
四、实验题
13.在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,连接电路时,至少需要______根导线;实验中应选择规格______(相同/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______(写出一种即可);
(3)小芳保持电压表的B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)小明分别测出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:串联电路两端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/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
【答案】6 不同 L2断路 不能 正负接线柱反接了 一次实验具有偶然性 更换规格不同的灯泡进行多次实验
【解析】
(1)[1][2]由电路图可知,共需要导线6根导线;为了避免实验的偶然性,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)[3]电压表示数为零,说明电路中出现了断路;若L1断路,则电压表测量的电源电压,有示数;若L2断路,则电压表无示数。
(3)[4][5]保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,会造成正负接线柱反接了,不能测出L2两端电压。
(4)[6][7]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。
五、作图题
14.请将如图实物电路连接完整,要求电压表测量灯泡L2两端的电压.
(_____)
【答案】
【解析】
因电源电压为3V,电压表测量灯泡L2两端的电压,故电压表选用小量程与L2并联,如下图所示:
六、计算题
15.如图示的电路中,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,求
(1)电源电压;
(2)L1和L2两端的电压。
【答案】(1)4.5V;(2)L1电压为3V,L2电压为1.5V
【解析】
(1)当开关S1断开、S2闭合时,电压表测的是电源电压,则电压表示数即为电源电压,所以电源电压为4.5V。
(2)当开关S1闭合、S2断开时,电压表时测的L1的电压,因电压表示数为3V,所以L1两端电压为3V,L2两端的电压为
答:(1)电源电压为4.5V;
(2)L1的电压为3V,L2的电压为1.5V。
重点突破
一、单选题
1.如图所示电路,已知电源电压为6V,电压表的读数为4V,则( )
A.灯L1两端电压为4V B.灯L2两端电压为4V
C.灯L2两端电压为2V D.灯L1两端电压为6V
【答案】B
【解析】
该电路图中,灯L1和灯L2串联,电压表测量L2的电压。故灯L2两端电压为4V,根据串联电路电压关系,灯L1两端电压为
故ACD错误,B正确。
故选B。
2.甲、乙两个定值电阻,分别为“10Ω 1A”和“10Ω 0.6A”,现将它们先后串联和并联起来分别允许加上的最高电压是( )
A.12V 6V B.12V 10V C.16V 6V D.16V 10V
【答案】A
【解析】
两只电阻串联时,通过两电阻的电流相等,则电路中允许通过的最大电流为
则串联电路的总电阻为
根据可得,两端允许加的最大电压为
根据可得,两电阻两端允许所加的最大电压分别为
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两定值电阻并联时,两端允许加上的最高电压是
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
3.如图是自动测量油箱油量的装置图。其中R′是定值电阻,R是弧形变阻器,它的金属滑片是金属杠杆的一端,下列判断正确的是 ( )
A.油量表是电压表改装而成的
B.R和R′是并联的
C.油位越高,通过R的电流越大
D.油位越低,R两端的电压越小
【答案】C
【解析】
A.图中油量表串联在电路中,是由电流表改装而成的,故A错误;
B.由电路图可知,R和R′依次串联,电流只有一条路径,则两电阻是串联的,故B错误;
C.油位越高,浮标上移,滑片下移,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即通过R的电流越大,故C正确;
D.油位越低,浮标下移,滑片上移,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,R′两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R两端的电压越大,故D错误。
故选C。
4.下列估测中,最接近实际情况的是( )
A.鸡蛋的质量大约为60g
B.对人体的安全电压是36 V
C.一个中学生站立时对水平地面的压强大约为1500 Pa
D.一支新2B铅笔长约为18dm
【答案】A
【解析】
A.鸡蛋的质量50g左右,接近为60g,故A符合题意;
B.对人体的安全电压是不高于36 V,故B不符合题意;
C.中学生站立时对地面压力约500N,站立时双脚与水平地面的接触面积0.03m2,由 得,压强大约为1.67,故C 不符合题意;
D.一支新2B铅笔长约为18cm,故D不符合题意。
故选A。
5.如图所示,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A.要使L1和L2串联,应闭合开关S,甲、乙都是电流表
B.要使L1和L2串联,应闭合开关S,甲、乙都是电压表
C.要使L1和L2并联,应断开开关S,甲是电压表,乙是电流表
D.要使L1和L2并联,应断开开关S,甲是电流表,乙是电压表
【答案】B
【解析】
AB.要使L1和L2串联,应闭合开关S,甲、乙两电表位置不能通路,即甲、乙都是电压表,故A错误B正确;
CD.要使L1和L2并联,应断开开关S,甲、乙两电表位置要是通路,即甲、乙都是电流表,故CD错误。
故选B。
6.如图所示,电源电压为6V,当S闭合后,电压表示数为2.5V,则( )
A.L1两端电压为2.5V
B.L1两端电压为3.5V
C.L2两端电压为3.5V
D.L2两端电压为6V
【答案】B
【解析】
电压表与灯L1和电源组成“方框”,可推知电压表测量灯泡L2两端的电压,即灯泡L2两端的电压为2.5V.而两灯泡串联在电路中,故可知灯泡L1两端的电压为6V-2.5V=3.5V。
7.如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法错误的是
A.L1与L2并联
B.电流表测L1的电流
C.L1与L2两端的电压相等,等于电压表的示数
D.当开关S2断开时,通过电流表的电流变小
【答案】D
【解析】
ABC、由图可知,闭合开关S1、S2,两灯并联,电流表在灯L1支路,测量通过L1的电流,电压表在灯L2两端,由于并联支路的电压相等,所以也可以测量灯L1两端的电压,故ABC正确,不符合题意;
D、当开关S2断开时,电流表测量通过L1的电流,L1两端的电压不变,电流表的示数不变,故D错误,符合题意.
8.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数变大,电流表A示数不变 B.电流表A1示数不变,灯泡亮度不变
C.电压表V与V1的示数变化量相等 D.电压表V2示数与电流表A示数的比值变小
【答案】C
【解析】
由电路图可知,定值电阻R与变阻器、灯泡串联,电压表V1测R两端的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电压表V测灯泡和变阻器两端的电压之和,电流表A和A1均测电路中的电流。
AB.滑片P向左移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表A、A1的示数均变小,灯泡变暗,故AB错误;
C.因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表V示数的变化量等于V1示数的变化量,故C正确;
D.由R=可知,电压表V2示数与电流表A示数的比值等于变阻器接入电路中的电阻值,变阻器接入电路中的电阻值变大,则电压表V2示数与电流表A示数的比值变大,故D错误。
故选C。
9.在图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S从断开到闭合,先后两次电流表A的示数之比为2︰3。若将电阻R1、R2串联在电路中,则R1、R2两端的电压之比为
A.2︰1 B.1︰2
C.2︰3 D.3︰2
【答案】B
【解析】
设开关S断开时的电流表示数为2A,则开关S闭合后的电流表的示数为3A,那么流过R2的电流为
因为电路为并联电路,所以有
因此
若将电阻R1、R2串联在电路中,根据串联电路电压与电阻成正比,得R1、R2两端的电压之比为1:2,故选B。
二、多选题
10.如图所示,电源电压为5V,闭合开关S,电压表的示数为1V。则
A.通过灯泡L1的电流比L2的电流大
B.灯泡L1两端的电压是1V
C.灯泡L1和L2的电阻之比是4∶1
D.若灯泡L2灯丝烧断,电压表示数为零
【答案】BD
【解析】
AB.由图知,两灯串联在电路中,电压表测L1两端电压,即L1两端的电压是1V,故B正确;
串联电路中电流处处相等,所以通过灯泡L1的电流和L2的电流相等,故A错误;
C.由串联电路的电压特点知,U2=U-U1=5V-1V=4V,通过两灯电流相等,由欧姆定律有: ,即: ,故C错误;
D.由图知,若灯泡L2灯丝烧断,则整个电路断路,所以电压表示数为0,故D正确.
三、填空题
11.如图所示电路中,电电压为3V,R1和R2阻值相等.若断开S2闭合S1、S3,两电阻的连接方式为______(选填“串联或并联”),若断开S1、S3,闭合S2,此时电压表示数为_______V
【答案】并联 1.5
【解析】
若断开S2闭合S1、S3,则R1和R2并列连接在电源两端,即为并联;若断开S1、S3,闭合S2 ,R1和R2 依次连接即为串联,电压表测R1两端的电压;由于R1和R2 阻值相等,根据串联电路的分压特点知道,电压表示数是: .
12.(1)在干燥的天气里,用塑料梳子梳头发时,头发会随着梳子飘起来,这是因为梳子和头发摩擦时分别带上等量______电荷,互相______的缘故。(选填“同种”、异种”、“排斥”或“吸引”);
(2)我国提供给家庭电路电压是______V;家庭电路中电冰箱、电视机、电灯等用电器的连接方式是______联的。开关和被控制的用电器是______联的。
【答案】异种 吸引 220 并 串
【解析】
(1)[1][2]两个物体互相摩擦时,因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同,所以其中必定有一个物体失去一些电子带正电,另一个物体得到多余的电子带负电。头发与塑料梳子摩擦后,它们会带上等量的异种电荷,异种电荷相互吸引,所以头发会随着梳子飘起。
(2)[3]一些需要记忆的电压值:家庭电路的电压:220V;一节干电池的电压:1.5V;一片铅蓄电池的电压:2V;对人体的安全电压:不高于36V。
[4]家庭电路中,各用电器是并联的。
[5]串联电路互相影响,并连电路互不影响。开关和被控制的用电器是串联的。
四、实验题
13.实验小组完成了“探究串联电路电压规律”的实验后,得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。老师引导同学们用如图甲所示的电路继续进行了深入探究:
(1)测量电源及灯泡两端电压。电压表接在CD两点,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则L1两端的电压是______V;
(2)测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V,由此可知______可能是造成结论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到该现象,应选择较______(填“粗”或“细”)的导线。
【答案】1.7 导线分压 细
【解析】
(1)[1]把电压表并联接在CD之间,把电压表与并联,测量的是两端的电压.电压表量程为,分度值为0.1V,当前示数为1.7V。
(2)[2]测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V,由此可知导线的分压作用可能是造成结论与猜想不符的原因。
[3]在电流一定时,电压与电阻大小成正比。为了明显观察到导线的分压现象,应使导线电阻更大些,则应该选择细导线,因为在长度和材料相同时,导线横截面积越小,导线的电阻越大,导线的分压越大,实验现象越明显。
五、作图题
14.在图所示电路的○里填上适当的电表符号,使两灯并联。
(____)
【答案】
【解析】
要使两只灯泡并联,必须:闭合开,电流从电源正极经开关后分为两支:一支经下方的电表、右面的灯泡L2回到电源负极,所以下方电表为电流表;另一支经上面的灯泡L1、右上方电表回到负极,所以右上方的电表为电流表;中间◯中不能有电流通过,故为电压表,电路连接关系如下:
15.请在图中补画两根导线,使电压表能正确测量灯L1两端的电压。
(______)
【答案】
【解析】
电压表并联在用电器的两端,要使电压表测量L1两端电压,所以电压表应并联在L1两端;由于电源电压为3V,所以电压表选择小量程即可,同时,电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,如图所示:
六、计算题
16.如图所示,电源电压为12V,开关闭合后两灯均发光,电流表A2的示数为2A,通过L1的电流为3A。求:
(1)A1的示数是多少?
(2)电灯L1两端的电压(即V的示数)是多少?
【答案】(1) 5A;(2) 12V
【解析】
(1)由电路图可知,两灯并联,A1测干路中的电流,A2测L2支路电流,A2的示数为2A,所以通过L2的电流为2A,由并联电路的电流特点可得,A1的示数:
I=I1+I2=3A+2A=5A
(2)图中电压表测L1两端电压,由并联电路的电压特点可得,L1两端的电压
U1=U=12V
答:(1)A1的示数是5A;
(2)电灯L1两端的电压是12V。
17.如图a所示电路,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,指针位置均为图b所示。求:
(1)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A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为1.3A,求此时通过L1的电流和L2两端的电压。
【答案】(1) 1.2V,4.8V;(2) 0.8A,6V
【解析】
(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,分度值是0.5V,示数为6V,电压表V2的量程为0~3V,分度值是0.1V,示数为1.2V;则灯L1两端两端电压
U1=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L2支路电流,电流表A2测干路电流,通过L1的电流
I1=I−I2=1.3A−0.5A=0.8A
灯L2并联在电源两端,电源电压为6V,则L2两端电压为6V。
答:(1) L1两端电压为1.2V,L2两端的电压为4.8V;
(2)通过L1的电流为0.8A,L2两端的电压为6V。
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