14.5 测量电压
一、单选题
1．下列说法最接近实际的是（ ）
A．一本物理课本的质量约为1500g B．一栋四层教学楼的高度约为15m
C．人们觉得舒适的环境温度约为42℃ D．智能手机工作电压约为220V
2．如图所示，闭合开关S后，电压表和的示数分别为2.7V和3V，则电压表V的示数是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，电的电压为4V，闭合开关S，电压表示数为2.5V，则（ ）
A．两端的电压为2.5V B．两端的电压为2.5V
C．两端的电压为1.5V D．和电的电压之和为2.5V
4．如图所示，当开关S闭合后，两只灯泡均发光，两表均有示数。过一段时间后，发现一只灯泡熄灭，电压表示数为零，电流表示数变增大。造成这种情况的原因可能是（ ）
A．灯短路 B．灯断路 C．灯短路 D．灯断路
5．下列对生活中一些物理量的估计，最接近实际值的是（ ）
A．一节干电池的电压约为6V
B．我国家庭电器正常工作时电压一般为220V
C．家庭房间灯泡工作时的电流约为4A
D．空调工作时的电流约为0.2A
二、填空题
6．如图所示电压表的示数是_________V，电流表的示数是_________A。
7．如图所示电路，两灯泡的连接方式为 _____联。闭合开关后，两灯均不发光，先检查导线连接情况，发现完好，再把电压表接在L1两端时有示数，接在L2两端时无示数，则电路故障原因是 _____。
8．如图所示的电路中。
（1）要使L1与L2组成并联电路，应闭合开关______．
（2）若同时闭合开关S2和S3时，则发光的灯泡为______；
（3）若将S1、S2和S3全部换成实验室中常用的电流表或电压表且使两灯串联，则S2处应为______表。
9．电压表其实是由一个小量程的电流表改装而成，电路连接如图所示。小华发现“3V挡”和“15V挡”都是由同一个电流表分别与不同的电阻 ___________联而成，电阻越大，量程越大，这里的电阻起到了 ___________作用。
10．如图所示的电路中，闭合开关后，V1的示数是3V，V2的示数是5V。已知电两端的电压是6V，那么L1两端的电压是___________，L2两端的电压是___________，L3两端的电压是___________。
三、实验题
11．小明为了“探究串联电路中电压规律”，设计了电路，将两只灯泡L1、L2串联起来接到电上，如图所示。
（1）连接电路时，开关必须______；
（2）小明分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点，闭合开关后，测得的数据是：，，，则故障可能是______；（答出一条即可）
（3）故障排除后，实验正常进行。分别测出、、，小明分析这组数据得出：串联电路两端的电压______串联电路中各部分电路两端的电压之和；
（4）分析实验数据“、”，小明还认为：串联电路中各部分电路两端的电压始终是相等的。你认为这个结论是______的；（选填“正确”“错误”）这对你进行此实验的启发是：应选取______的灯泡，进行多次实验再得结论。
12．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。
13．小明选用两节新电池，两个小灯泡，一个电压表来探究串联电路电压的特点。
（1）若要测量灯泡L1两端的电压，请在图甲中画出导线，补充完整实物图；( )
（2）小明连接好电路，闭合开关前，发现电压表指针如图乙所示，出现这种情况的原因是________；
（3）L1与L2 应该选择规格_______（填“相同”或“不相同”）的小灯泡，目的是________；
（4）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图丙中AB两点、BC 两点及AC两点，测得数据分别是UAB=3V，UBC=0V，UAC=3V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是___________；
（5）故障排除后，用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压UAB，UBC，UAC，将数据记录在下表中；
次数 AB间的电压/V BC间的电压/V AC间的电压/V
1 1.0 1.8 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
分析表中的数据，可得出的结论为：___________；
（6）另外一位同学小红认为小明这样操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。请评价小红同学提出方案的可行性（说明理由）___________。
14．在探究“串联电路电压的规律”实验中：
（1）要用电压表测L2两端的电压，连接电路如图甲所示，图中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并用笔画线表示导线将电路连接正确；( )
（2）改正电路后，闭合开关，如图乙所示，电压表的示数为 ___________V，若电电压为3V，则灯L1两端的电压是 ___________V；
（3）在测量L2两端的电压时（电压表完好），发现电压表示数变为0V。则电路故障可能是 ___________灯断路或 ___________灯短路，如果此时观察到有一只灯亮，则说明故障是 ___________；
（4）在探究完串联电路的电压关系后，实验小组想接着探究并联电路的电压关系，电路图如图丙所示：
①应该用电压表分别测出电电压、___________、___________（填“AC”“AB”“CD”或“BD”）两点的电压。
②他们测出一组实验数据后就得出了“并联电路中各支路两端的电压都相等”的结论，这样的做法是否正确，为什么？___________。
15．小明和小亮同学在“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。
UAB/V UBC/V UAC/V
1.4 1.4 2.8
（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）接好电路，小明先测出L1两端的电压，在测L2两端的电压时，他使电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，这个方法___________（选填“能”或“不能”）测出L2两端的电压，理由是___________；
（3）排除故障后，小明完成了实验，并把数据记录在上表中。然后分析实验数据得出了两个实验结论：
A．串联电路两端的电压各部分电路两端电压之和；
B．串联电路中，各部分电路两端电压相等。
（4）小亮和小明深入交流后，小亮指出结论B是错误的，并指出错误的原因：一是器材的选择上___________；二是在方案设计上，存在的不足是___________。
四、计算题
16．如图所示，电电压保持不变。当S2、S3闭合，S1断开时，电压表示数为6V。（写出必要的文字说明）
（1）电电压是多少？
（2）当S1、S3断开，S2闭合时，电压表示数为4V，则R1两端的电压为多少？
（3）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R2的电流为多少？
17．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。
18．如图所示电路，开关闭合后，电流表A1示数为1.2A，电流表A2示数为0.8A，电压表V的示数为6V，求：
（1）通过灯L1的电流是多少？
（2）电电压多大？
19．在如图所示的电路中，电电压保持不变，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）电电压U；
（2）电阻R2的阻值。
20．如图所示，电电压恒定不变。
（1）当S闭合时，电压表的示数为4V，电压表测量的是什么电压？电电压为多少？
（2）当S断开时，电压表的示数为1.5V，L1和L2是串联还是并联？电压表测量的是什么电压？L2两端的电压是多少？
参考答案：
1．B
【详解】A．一个苹果的质量在200g左右，一本物理课本的质量与此差不多，在200g左右，故A不符合题意；
B．每层教学楼高约为4米，所以一栋四层教学楼的高度约为15m，故B符合题意；
C．人体正常体温在37℃左右，感觉舒适的温度在23℃左右，故C不符合题意；
D．智能手机工作电压约为3.7V，家庭电路的电压为220V，故D不符合题意。
故选B。
2．D
【详解】由题图知，灯泡、灯泡、电和开关组成串联电路，电压表测量灯泡两端的电压，电压表测量灯泡两端的电压，电压表测量灯泡、灯泡串联后的电压，由串联电路中电压特点可知电压表V的示数为电压表和的示数之和，即为5.7V，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3．B
【详解】A．两个灯泡串联，电压表测量灯泡L2的电压，两端的电压为
故A不符合题意；
BC．电压表测量灯泡L2的电压，两端的电压为2.5V，故B符合题意，C不符合题意；
D．和电的电压之和大于电电压，故D不符合题意。
故选B。
4．A
【详解】A．若灯短路，电压表的示数为零，电流表的示数变大，灯泡L1不亮，故A符合题意；
B．若灯断路，电压表串联在电路中，有电流通过电压表，故电压表有示数，故B不符合题意；
C．若灯短路，电压表测量灯泡L1的电压，有示数，故C不符合题意；
D．若灯断路，电流表、电压表都没有示数，故D不符合题意。
故选A。
5．B
【详解】A．一节干电池的电压约为1.5V，故A不符合题意；
B．我国家庭电器正常工作时电压一般为220V，故B符合题意；
C．家庭房间灯泡工作时的电流约为0.2A，故C不符合题意；
D．空调工作时的电流约为5A，故D不符合题意。
故选B。
6． 12.5 2.5
【详解】[1]由图可知，电压表选择的量程为0~15V，分度值为0.5V，故电压表的示数为12.5V。
[2]由图可知，电流表选择的量程为0~3A，分度值为0.1A，故电流表的示数为2.5A。
7． 串 灯泡L1断路了
【详解】[1]开关闭合后，电流只有一条路径，因此两灯泡的连接方式是串联。
[2]电压表接在L1两端时电压表有示数，说明有微弱的电流通过电压表，说明L2一定是通路，这样电流经过电压表再经过L2和开关形成一个闭合回路。因为L1是断路的，所以电压表并联在L2两端也不会有电流通过电压表，因为现在电路不是一个闭合回路。
8． S1、S3 L1 电流
【详解】（1）[1]要使灯泡L1与L2并联，则电流的路径应该有两条，所以应该闭合开关S1和S3。
（2）[2]若同时闭合开关S2和S3，L2被短路，电路为L1的简单电路，L1发光。
（3）[3]若将S1、S2和S3全部换成实验室中常用的电流表或电压表且使两灯串联，根据上面的分析可知，S2 处应该是闭合的，所以此处应该为电流表，此时电流表测量的是电路的电流。
9． 串 分压
【详解】[1][2]由图知道，电压表使用“3V挡”时，电流表与3.8kΩ的R2串联接入电路，电压表使用“15V挡”时电流表与15.7kΩ的R1串联接入电路，由此可知，串联的电阻越大，量程越大，这里的电阻起到了分压作用。
10． 1V 2V 3V
【详解】[1]由电路图可知，三灯泡串联，电压表V1测L1和L2两端的电压之和，电压表V2测L2和L3两端的电压之和，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，L1两端的电压为
U1=U-UV2=6V-5V=1V
[2]L2两端的电压为
U2=UV1-U1=3V-1V=2V
[3]L3两端的电压为
U3=U-UV1=6V-3V=3V
11． 断开 灯短路（或灯断路或短路同时断路） 等于 错误 不同规格
【详解】（1）[1]为保证安全，连接电路时开关必须处于断开状态。
（2）[2]由数据可知，即灯泡L1两端没有测出电压，说明灯泡L2两端电压与电电压相同，可能出现的情况有：①灯泡L1短路，电阻变为0，两端没有电压；②灯泡L2开路，测量L1时电路为断路，电压表没有数值，测量L2时电压表测量部分开路，电压表示数为电电压；③短路同时断路。
（3）[3]由实验数据可得
所以串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和。
（4）[4][5]小明只进行一次实验就得出结论，实验结果具有很大的偶然性，他得出的这个结果是错误的。为了得到准确的结果，应选用规格不同的灯泡进行多次实验。
12． 电 正负接线柱接反了 2.5
【详解】（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。
13． 电压表没有调零 不相同 获得普遍性规律 L1断路 串联电路总电压等于各用电器两端电压之和 不行，这样会导致电压表正负接线柱接反
【详解】（1）[1]探究串联电路电压的特点，若要测量灯泡L1两端的电压，则要将两个灯泡串联，电压表并联在灯泡L1两端，因为一节新电池的电压为1.5V，所以谅解是3V，电压表选择小量程接入电路，如图所示：
（2）[2]小明连接好电路，闭合开关前，发现电压表指针没有指在零刻度线上，出现这种情况的原因是电压表没有调零。
（3）[3][4]规格相同的灯泡做实验得出的结论可能具有偶然性，为了使探究得出的结论具有普遍性，L1、L2应该选择规格不相同的小灯泡。
（4）[5]闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB=3V，则说明AB之外的电路为通路，UAC=3V，说明AC之外的电路为通路；UBC=0V，说明BC之外的电路为断路，小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是L1断路。
（5）[6]分析表中多组数据可知，UAC =UAB+ UBC，因此可以得出结论：串联电路的总电压等于各部分电压之和。
（6）[7]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接反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压。
14． 1.2 1.8 L1 L2 L2短路 AC BD 不正确，只根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的结论，要测量多组数据
【详解】（1）[1]电压表与待测电路并联。图中电压表与灯泡L1串联了，是错误的，应该与灯泡L2并联，如下图：
（2）[2][3]图中电压表选择的是0～3V量程，对应的分度值是0.1V，指针指在1V后面第2个小格上，读数为1.2V；根据串联电路电压的特点可知，灯泡L1两端的电压为
U1=U-U2=3V-1.2V=1.8V
（3）[4][5][6]电压表示数为零，说明L2两端没有电压，可能是整个电路断路或电压表测量导线的电压，即由于L1断路或L2短路；若L1断路，则整个电路断路，L2不发光，故若有一只灯亮，说明故障是L2短路。
（4） ①[7][8]并联电路电压反映了总电压、各支路两端电压之间的关系，所以需测量电电压、AC两点间的电压、BD两点间的电压。
②[9]只根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的结论，要测量多组数据。故他们测出一组实验数据后就得出了“并联电路中各支路两端的电压都相等”的结论，这样的做法不正确。
15． 将电压表指针调零 不能 电压表的正负接线柱接反 未选用不同规格的灯泡 没有改变灯泡规格重复多次实验
【详解】（1）[1]连接电路前发现电压表指针如图乙所示，由此可知电压表未接入电路中时，指针没有与0刻度对齐，故接下来他要对电压表进行的操作是对电压表指针进行调零。
（2）[2][3]使电压表所接的B接点不动，只断开A接点，把接线改接到C接点上，会导致电压表接线柱的正负接线柱接反，故这种方法不能测出L2两端的电压。
（4）[4][5]结论B：串联电路中，各部分电路两端电压相等，之所以得出这种结论是因为在实验时选择了相同的灯泡，在方案的设计上应该选择不同规格的灯泡，多次进行试验，这样才能避免实验结论的偶然性。
16．（1）6V；（2）2V；（3）0.3A
【详解】解：根据题意作出下图：
（1）当S2、S3闭合，S1断开时，电阻R1短路，电路中只有R2，如图1所示，电压表示数为6V，即电电压为6V。
（2）当S1、S3断开，S2闭合时，两电阻串联，电压表测R2的电压，如图2所示，此时电压表示数为4V，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知，R1两端的电压为
U1=U-U2=6V-4V=2V
（3）当S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联，如图3所示，电流表A测总电流，电流表A1测通过R1的电流；根据并联电路电流的规律可得，通过R2的电流
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
答：（1）电电压为6V；
（2）当S1、S3断开，S2闭合时，电压表示数为4V，则R1两端的电压为2V；
（3）当S1、S3闭合，S2断开时，通过R2的电流为0.3A。
17．（1）0.5A；（2）2V；（3）4V
【详解】解：（1）由电路图可知，闭合开关后，两灯泡串联，电压表V1测电电压，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测电的电压，已知电压表V1的示数为6V，即电电压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。
18．（1）0.4A；（2）6V
【详解】解：（1）由电路图可知，两灯泡并联，电压表测L1两端的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路的电流。因并联电路中干路电路等于各支路电流之和，所以，通过灯L1的电流
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等且会等于电电压，所以电的电压为
答：（1）通过灯L1的电流是0.4A；
（2）电电压为6V。
19．（1）9V；（2）10Ω
【详解】（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电压为
（2）当开关S2也打开时，此时电电压不变，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）电电压9V；
（2）电阻R2的阻值10Ω。
20．（1）L1或电电压，4V；（2）串联，L1，2.5V
【详解】解：（1）当S闭合时，灯泡L2发生短路，即此时电压表测的是L1两端的电压，同时也是电电压，此时电压表的示数是4V，即电电压是
U=4V
（2）当S断开时，两灯泡串联，且电压表测得是L1两端的电压，此时电压表示数为1.5V，故L1两端的电压
U1=1.5V
根据串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和可知，此时L2两端的电压应是
U2=U-U1=4V-1.5V=2.5V
答：（1）当S闭合时，电压表的示数为4V，电压表测量的是L1两端的电压，同时也是电电压；电电压为4V；
（2）当S断开时，L1和L2是串联；电压表测量的是L1两端的电压，L2两端的电压是2.5V。
