【暑假衔接】人教版初中物理九年级(八升九)暑假自学讲练 13 串、并联电路中电压的规律(原卷版+解析版)
展开一、探究串联电路中电压的规律:
1.提出问题:串联电路中各部分电路的电压与总电压有什么关系?
2.猜想与假设:串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和。
3.设计实验:
(1)测L1两端电压记为U1 (2)测L2两端电压记为U2 (3)测总电压记为U
4.进行试验:
测L1两端电压 U1 测L2两端电压 U2 测总电压U
连接电路过程中,开关要断开,连接好电路检查无误后再闭合开关。
5.分析表格数据,得出结论:
串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和。 公式:U=U1+U2
二、探究并联电路中电压的规律:
1.提出问题:并联电路中各支路两端的电压与总电压有什么关系?
2.猜想与假设:并联电路中各支路两端的电压等于总电压。
3.设计实验:
(1)测L1两端电压记为U1 (2)测L2两端电压记为U2 (3)测总电压记为U
4.进行实验:
连接电路测L1电压 连接电路测L2 电压 连接电路测总电压
5.并联电路中,各支路两端电压相等,都等于并联总电压(电源电压)。 公式:U=U1=U2
考点1:串联电路的电压规律
【例1】家用手电筒内三节新干电池串联的总电压是( )
A. 1.5VB. 3VC. 4.5VD. 6V
【例2】在“探究串联电路电压特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路,并完成电路的部分连接如图
乙所示。
(1)请用笔画线代替导线,对应图甲补全图乙中的实验电路。为了保证电路安全,连接器材时,开关应 。根据图乙可知,学生电源的E端应为 极。
(2)在测量L1两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数迅速变大,出现此故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,正确实验,得出一组实验数据,为得出串联电路电压关系的普遍规律,小明还应 。
(4)在实验中,小明记录的数据如下:
第二次实验中流过L1的电流 (填“大于”“小于”或“等于”)流过L2的电流,实验中电源电压为 V。
【变式训练】
【变式1】如图所示,闭合开关S后,电压表V1的示数是2V,V2的示数是4V,则电压表V的示数是( )
A.2V
B.4V
C.6V
D.8V
【变式2】如图所示的电路中电源电压为6V,S闭合后电压表V1示数如图所示为 V,小灯泡L2两端的电压是 V。
【变式3】小明选用两节新电池,两个小灯泡,一个电压表。用如图甲电路来探究“串联电路的电压特点”
(1)电压表在接入电路前,在不清楚被测部分电路两端的电压情况下,通常要选择电压表大量程进行 。
(2)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得到的数据记录在下表中分析实验数据,第三次测量时,AB两端电压表的示数如图乙,则此时灯L1两端的电压为 V.通过分析下表可得到串联电路的电压特点是:串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和。
(3)由表中实验数据可知:小明主要通过 方式来多次实验。
A.更换不同规格的小灯泡 B.更换不同的电源C.同时更换了电源和小灯泡
(4)小明在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将电压表的B端不动,A端松开,接到C接线柱上,测量L2两端的电压,这一做法存在的问题是 。
(5)同桌小雨按照电路图甲连接而成的实物图丙是 (选填“正确”或“错误”)的,此时闭合开关,电压表的示数为 V。
考点2:并联电路的电压规律
【例3】已知R1>R2,若将它们并联在电路中,则它们两端对应的电压U1 U2,若将它们串联在电路中,
则通过它们对应的电流I1 I2。(均选填“>”“<”或“=”)
【例4】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。
【变式训练】
【变式1】关于如图所示的实物电路,在S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.通过L1与L2的电流一定相等
B.通过L1与L2的电流一定不相等
C.L1与L2两端的电压一定相等
D.L1与L2两端的电压之和等于电源电压
【变式2】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6V。求:
(1)当开关S闭合时,L2两端的电压。
(2)开关S断开时,L2两端的电压。
【变式3】在“探究并联电路中的电压关系”实验中,实验电路如图1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“不相同”)的小灯泡。
(2)连接好电路后闭合开关,小欢发现L1亮L2不亮,她用手按一下L2,两灯都亮,松开手仍然是L1亮L2不亮,则故障可能是 。
(3)排除故障后,小欢将电压表接在L1两端,闭合开关,电压表示数如图2所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该 。
(4)小欢闭合开关,发现指针向“0”刻度的左侧偏转。则电压表连接存在的错误是 。
(5)小欢按照正确步骤完成实验记录数据,通过这个实验,她得出的结论是 。(小灯泡两端的电压及电源两端的电压分别为U1、U2、U)
一、选择题
1.如图由两节干电池组成的电源电压是( )
A.1.5V B.2V
C.3V D.4V
2.如图所示,若电源电压是3V,闭合开关S后,电压表的示数是1.8V,则L2两端的电压是( )
A.4.8V
B.1.8V
C.3V
D.1.2V
3.如图所示电路中,已知电源电压为10V,闭合开关S后,电压表示数为6V,则( )
A.灯L1两端的电压为6V
B.灯L2两端的电压为6V
C.灯L2两端的电压为4V
D.电源电压和灯L1两端的电压之和为6V
4.如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2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、1.7V
B.8.5V、6.8V
C.6.8V、1.7V
D.1.7V、6.8V
5.如图的电路中,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.可知电源电压为6V
B.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
C.可知L1两端电压为2.6V
D.将电压表V2换成电流表,则L1与L2并联,电流表测干路上的电流
6.在如图所示的电路中,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,则下列关系式中正确的是( )
A.U3=U1+U2 I1=I2
B.U1=U2=U3 I1=I2
C.U1=U2=U3 I1<I2
D.U1=U2+U3 I1>I2
7.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是6V,电压表V2的示数为8V,若电源电压为12V,则灯L2两端的电压为( )
A.2V
B.4V
C.6V
D.8V
8.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。下列说法正确的是( )
A.实验中必须选择两个相同的灯泡
B.电路连接好后,可直接闭合开关进行实验
C.测完L1两端的电压后,可将电压表接A的导线直接改接到C上测L2两端的电压
D.当实验中电压表示数如图乙所示时,应对调“﹣”和“3”两个接线柱的接线
9.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
10.如图所示电路中,当开关S闭合时,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(五块电表的读数均不为零),那么下列关系式正确的是( )
A.U2=U1=U3;I1=I2
B.U3=U1+U2;I1=I2
C.U2=U1+U3;I1=I2
D.U2=U1+U3;I1>I2
11.如图甲所示,电源电压未知,在开关S断开和闭合的情况下,电压表分别采用了不同的量程,但指针偏转角度相同(如图乙所示),则S闭合时,L1和L2两端的电压分别为( )
A.8.8V 2.2V
B.2.2V 8.8V
C.11V 8.8V
D.11V 2.2V
12.如图(a)所示电路中,当开关S闭合时,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和I2(五块电表的读数均不为零),其中V1、V2两个电压表指针偏转均为图(b)所示,那么下列结论正确的是( )
A.U2=U1=U3,I1=I2
B.U2=U1+U3,R1两端电压为8V
C.R2两端电压为8V,I1=I2
D.R1两端电压为8V,I1>I2
二、填空题
13.如图甲所示的电路中,L1两端的电压为U1=3.7V,L2两端的电压如图乙所示,则L2两端的电压U2= V,电源电压U= V。
14.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;
(2)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 。
15.在图(a)所示的电路中,当开关S闭合后,电压表V1和V2的示数如图(b)所示,则灯L2两端的电压为 。
16.电路如图所示,先闭合开关S1,电流表A1和A2的示数都是0.2A,再闭合开关S2,电压表的示数为3V,电流表A1的示数为0.5A。那么开关全部闭合后,灯泡L1两端的电压是 V,灯泡L2两端的电压是 V,流过L1的电流是 A,流过L2的电流是 A。
三、实验探究题
17.芳芳实验小组的同学们在探究串联电路电压的规律实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电压表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,她忘了 。
(2)芳芳同学正确连接电路后,闭合开关测出了L1两端电压。在测量L2两端电压时,为节省时间,她采用以下方法:电压表所接的B点不动。只断开A接点,并改接到C接点上。则她 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,原因是 。
(3)芳芳分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,由这一组实验数据可得结论: 。请对芳芳的做法进行评价: 。
18.如图甲所示,小明同学对串联电路中电压的规律进行了探究。
(1)闭合开关,发现L1不发光,L2比较亮,电压表示数为零,则小灯泡L1的故障是 。
(2)排除故障后,小明正确测出了L1两端的电压,在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,打算采用以下方法: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。此操作可能会导致电压表出现的现象是 。
(3)最后,小明按照正确的方法测出了L1、L2、AC之间的电压UL1=2.4V,UL2=1.4V,UAC的示数如图乙所示,读出UAC= V,并得出了实验的最终结论。
(4)小明在表格中记录上述电压数据后,下一步应该做的是 。(填选项字母)
A.分析数据,得出结论
B.改变电源电压,再测出几组电压值
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
19.如图甲是探究“串联电路电压规律”的实验电路。
(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)连接电路时,开关应处于 状态,实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(3)连接好电路,把电压表接到灯L1两端,合开关,发现灯L1不亮,L2发光,电压表无示数,其原因可能是 (填序号)
A.灯L1断路
B.灯L1短路
C.灯L2断路
D.电压表断路
(4)排除故障后,闭合开关,电压表指针在如图乙所示位置,则灯L1电压U1为
V。
(5)继续用电压表测出灯L2两端电压U2及总电压U,经过多次实验,得到的数据记录如表中分析数据可得串联电路电压特点是: (用公式表示)。
(6)进行多次实验的主要目的是 。
四、计算题
20.如图所示,电源电压保持不变。当S2、S3闭合,S1断开时,电压表示数为6V;
(1)当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为4V,则L1、L2两端的电压为多少伏?
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.5A和0.2A,则通过L1、L2的电流为多少安?
21.如图甲所示的电路中,电源电压为3V,当开关S闭合时,灯泡L1、L2正常发光,电流表A1示数为1.38A,A2的示数如图乙所示。求:
(1)灯泡L1、L2两端电压分别是多少?
(2)通过L1、L2的电流分别是多少?
(3)若灯泡L1的灯丝烧断,电流A1、A2的示数分别是多少?
序号
1
2
3
灯L1两端的电压/V
3.0
2.2
3.6
灯L2两端的电压/V
3.0
3.8
2.4
试验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.8
3.0
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.6
1.8
4.4
实验次数
U1/V
U2/V
U/N
1
1.8
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
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