16.2 串、并联电路中电压的规律 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·河北保定·九年级统考期末)小明同学用单刀双掷开关设计了如图所示的电路,当开关S与a相连,电压表示数为1.3V,当开关S与b相连,电压表示数为3.0V,则灯L1、L2两端电压分别为( )
A.3.0V和1.7V B.1.3V和3.0V C.1.7V和1.3V D.1.3V和1.7V
2.(2022秋·河北邢台·九年级统考期末)在如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,灯泡L正常发光;当开关S闭合时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数不变 B.电压表示数变大 C.灯泡L变暗 D.灯泡L正常发光
3.(2022秋·河北衡水·九年级期末)某同学做“探究串联电路的电压关系”的实验,她按如图a所示连接电路。闭合开关后,用电压表分别测量Uab,Ubc、Uac三处电压,关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A.实验中需要两个规格相同的小灯泡
B.测出Uab间电压后,保持a不动,将b改接到c,可以测出Uac
C.连接好电路,闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,则应将电压表指针校零
D.实验时若发现ab和ac两端电压相等,且不为0,可能是a、b之间发生了短路
4.(2022秋·河北承德·九年级统考期末)小希按照图所示电路进行实验,闭合开关S后发现小灯泡L不发光。他猜测电路中某处可能发生断路故障,于是用一只电压表查找故障的位置,测查记录如下表所示。若电路中只有一处发生断路故障,则断路的位置是( )
电压表接入点 a、b a、c a、d a、e
电压表示数
A.a、b之间 B.b、c之间
C.c、d之间 D.d、e之间
5.(2022秋·河北邢台·九年级统考期末)如图所示,当开关S1、S2闭合时,两灯都能正常发光,当开关S2断开时( )
A.电压表示数变小 B.电压表示数不变
C.电流表示数变大 D.电流表示数不变
6.(2022秋·河北唐山·九年级统考期末)关于串联电路和并联电路,下列说法正确的是( )
A.串联电路中,开关的位置改变了,它的控制作用也会随之改变
B.串联电路中,各个用电器两端的电压大小可能相等
C.并联电路中,各支路用电器不可能实现同时开始工作、同时停止工作
D.并联电路中,各个支路的电流大小一定不相等
7.(2022秋·河北廊坊·九年级统考期末)下列电路图中,电压、电流关系正确的是( )
A.IA>IB>IC B.UAC=UAB-UBC
C.IA=IB+IC D.UAB=UCD+UEF
8.(2022秋·河北廊坊·九年级统考期末)如图所示,导线连接无误,闭合开关后两灯都不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,则其原因可能是( )
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
9.(2022秋·河北石家庄·九年级石家庄外国语学校期末)如图所示,电池组由两节新的干电池串联组成,闭合开关S,两端的电压为1V,那么以下说法正确的是( )
A.此电路中和并联
B.电压表示数为1V
C.电压表示数为2V
D.开关断开时电压表仍有示数
10.(2022秋·河北邢台·九年级期末)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.9.6V,2.4V B.12V,2.4V
C.2.4V,12V D.2.4V,9.6V
11.(2022秋·河北唐山·九年级统考期末)如图所示电路中,开关S断开时,电压表,电流表均无示数;S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是( )
A.电阻断路 B.电阻断路 C.电阻短路 D.电阻断路
12.(2022秋·河北张家口·九年级统考期末)如图所示电路,电源电压为12 V,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡始终亮,电流表有示数,电压表示数为0 V,则电路发生的故障一定是
A.开关接触不良 B.电压表断路
C.滑动变阻器断路 D.电流表断路
二、多选题
13.(2022秋·河北石家庄·九年级统考期末)如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况,下列说法中正确的是( )
A.同时闭合两个开关,两只灯泡并联
B.若电压表和电流表的位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.闭合S1、S2后,灯L1不亮,L2亮,则灯L1可能被短接
14.(2022秋·河北保定·九年级期末)如图,电源电压是6V且保持不变,开关S闭合后,电压表的示数是2V,则( )
A.两端的电压是2V B.两端的电压是2V
C.两端的电压是4V D.两端的电压是6V
三、填空题
15.(2022秋·河北张家口·九年级统考期末)如图所示,电源电压为8V且保持不变。当开关闭合时,电压表的示数为5V,则L1端的电压是 V。
16.(2022秋·河北保定·九年级统考期末)小明做实验时,连接了如图所示的电路,闭合开关S时,三个电表的示数分别为0.2A,2V,5V。但当时没有记录清楚每个数据对应哪一个电表,则通过灯L1的电流为 A,灯L2两端的电压为 V。
17.(2022秋·河北廊坊·九年级统考期末)图中电源电压保持不变,当开关S1断开,S2闭合后,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,则灯泡L1两端的电压是 V,灯泡L2两端的电压是 V。当开关S1和S2都闭合时,电压表示数为 V。
18.(2022秋·河北邯郸·九年级统考期末)图中电源电压保持不变,当S1、S2都闭合时,电压表示数为4.5V;当S1闭合S2断开时,电压表示数为3V;那么电源电压是 ,当S1、S2都断开时,L1两端的电压是 ,L2两端的电压是 。
19.(2022秋·河北承德·九年级统考期末)如图甲所示电路,电源电压为6V,当S闭合时,电压表的读数如图乙所示,则L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V.
四、实验题
20.(2022秋·河北唐山·九年级统考期末)如图所示,某物理兴趣小组利用两节新的干电池串联作电源、两个小灯泡、一只电压表等元件来“探究串联电路电压的特点”。请你协助完成下列问题:
(1)要测量灯泡L1两端的电压请在图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整;
(2)实验中,小明同学在测量了L1两端的电压后,要想测量L2两端的电压。小明在断开开关后,电压表所接的B点不动,只断开A接点,并改接到D接点上,闭合开关。出现的现象是 ;
(3)正确操作并记录实验数据如下表:
UAB/V UCD/V UAD/V
1.4 1.4 2.8
由实验数据可知,该小组同学使用的是 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡。为了使实验结论具有普遍性,请你提出两点改进建议:① ;② ;
(4)改进实验后,小组同学记录实验数据如下表:
UAB/V UCD/V UAD/V
1.4 1.4 2.8
1.0 2.0 3
1.8 1.2 3
分析实验数据可以得出:串联电路总电压 (选填“大于”“小于”或“等于”)各部分电路两端电压之和。
21.(2022秋·河北保定·九年级统考期末)在探究串联电路中各处的电流有什么关系时,小明设计实验电路如图甲所示。把电流表分别串接在图中A、B、C各处,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系。
(1)小明先选用电流表的0~3A量程接在A点,闭合开关,发现电流表指针向零刻度线的左下方偏转,原因是 ,改正后,又发现指针的偏转角度 (选填“过大”或“过小”),则应该换用电流表的小量程;
(2)小明用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流,电流表示数均如图乙所示,该读数为 A,说明串联电路中各处电流 ,同时他发现:该电路中任意一处断开,L1、L2均不能发光,说明串联电路有 条通路;
(3)开关闭合状态下,小明将一根导线把B、C连接,发现L2熄灭、L1比之前更亮,由此进一步猜想:灯泡的亮度可能跟 有关。
22.(2022秋·河北沧州·九年级统考期末)小丽和小华在“探究串联电路电压的规律”的实验中,设计了如图甲所示的电路。
1.5 1.5 3
(1)连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态。连接电路时,小丽发现电压表指针如图乙所示,分析出现这种现象的原因是 。
(2)小丽根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现两灯不亮,且电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障是 。
(3)排除故障后,小丽完成了实验,并把数据记录在上表中。分析实验数据得出两个实验结论:①串联电路两端的总电压 (选填“大于”“小于”或“等于”)各部分元件两端电压之和;②串联电路中,各部分元件两端的电压相等。
(4)实验结束后小丽和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是选用了 做实验,改进的方法是应 进行多次实验。进行多次实验的目的是 。
(5)小丽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,这个方法 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是 。
23.(2022秋·河北邢台·九年级统考期末)在“探究并联电路的电压特点”的实验中,小萌同学选用“”和“3.8V ”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
电压表无示数
不亮、亮
亮、不亮
、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)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。
参考答案:
1.D
【详解】由电路图可知,两灯串联,当开关S与a相连,电压表V测L1两端的电压,电压表示数为
当开关S与b相连,电压表V测电源电压,电压表示数为
根据串联电路的电压规律可得,L2两端的电压为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.D
【详解】B.当开关S断开时,为灯的简单电路,电流表测通过灯的电流,电压表测电源电压,灯泡L正常发光;当开关S闭合时,灯与R并联;此时电流表测干路电流,电压表测电源电压,电压表示数不变;故B错误;
ACD.根据并联电路各支路互不影响,通过灯的电流不变,灯的亮度不变,由并联电路电流的规律,电流表示数变大;故AC错误,D正确。
故选D。
3.B
【详解】A.为得出普遍性的规律,实验中需要用不同规格的灯泡多次测量,故A错误;
B.测出Uab间电压后,保持a不动,将b改接到c,此时电压表接法仍然正确,因此可以测出Uac,故B正确;
C.连接好电路,闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,即反向偏转,其原因是电压表正负接线柱接反了,应将连接到电压表正负接线柱的导线对调,故C错误;
D.当a、b之间发生了短路时,ab间的电压为0,故D错误。
故选B。
4.B
【详解】闭合开关后发现小灯泡不发光,说明电路出现了断路现象;
A.若a、b断路,则电压表所在的电路是通路,电压表有示数,与题意不符,故A不符合题意;
B.若b、c之间,则电压表接a、b时,电压表所在的支路断路,没有示数,电压表接在a、d及a、e之间都是通路,电压表有示数,故B符合题意;
C.若c、d之间断路,则电压表接a、c时,没有示数,故C不符合题意;
D.若d、e之间断路,则电压表接在a、c时,没有示数,故D不符合题意。
故选。
5.B
【详解】AB.由电路图可知,两灯泡并联,开关S1控制干路,开关S2控制L2支路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的总电流,因电源的电压不变,所以,开关S1闭合,S2断开前后,电压表的示数不变,故B符合题意,A不符合题意;
CD.两个开关都闭合时,电流表测电路中的总电流,开关S1闭合,S2断开时,电流表测量通过L1的电流,根据并联电路的电流关系可知,电流表的示数变小,故CD不符合题意。
故选B。
6.B
【详解】A.串联电路只要有一处断开,整个电路断路,所以开关位置改变,它的控制作用不变,故A错误;
B.串联电路中,实验中各个用电器规格相同,用电器两端的电压大小相等,规格不同用电器两端的电压大小不相等,故B正确;
C.并联电路中干路的开关控制整个电路,各支路用电器可能实现同时开始工作、同时停止工作,故C错误;
D.并联电路中各支路的电流大小可能不相等,也可能相等,若灯泡规格相同,则电流相等,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.串联电路中电流处处相等,即
IA=IB=IC
故A错误;
B.串联电路中电源电压等于各用电器电压之和,即
UAC=UAB+UBC
故B错误;
C.并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即
IA=IB+IC
故C正确;
D.并联电路中电源电压等于各支路电压,即
UAB=UCD=UEF
故D错误。
故选C。
8.B
【详解】A.若L1短路,电路中有电流,电流表有示数,L2亮,电压表测导线两端的电压,而导线两端的电压为0,即电压表无示数,与题意不符,故A不符合题意;
B.若断路,电路中无电流,电流表无示数,电压表能接到电源两端测电源电压,故电压表有示数且接近电源电压,与题意相符,故B符合题意;
C.若短路,电路中有电流,电流表有示数,L1亮,电压表测电源电压,有示数,与题意不符,故C不符合题意;
D.若L2断路,电路中无电流,电流表无示数,电压表不能接到电源两端测电源电压,故电压表无示数,与题意相符,故D不符合题意。
故选B。
9.C
【详解】A.由图可知,闭合开关后,电流的路径只有一条,该电路为串联电路,故A错误;
BCD.电压表测量电阻两端的电压;电池组由两节新的干电池串联组成,所以电源电压为3V,两端的电压为1V,根据串联电路的电压规律可知,两端的电压为
所以电压表示数为2V;开关断开时,电压表与电源之间是断开的,电压表无示数。综上所述,故BD错误,C正确。
故选C。
10.A
【详解】由电路图可知,电阻R1和R2串联,电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R2两端电压,因串联电路的总电压等于各用电器电压之和,所以电压表V1的示数比电压表V2的示数大,故电压表V1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12V,即电源电压是12V;电压表V2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2.4V,即R2两端的电压是2.4V;根据串联电路的电压关系,R1两端的电压为
U1=U﹣U2=12V﹣2.4V=9.6V
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.D
【详解】BC.开关S断开时,三电阻串联,电流表和电压表均无示数,说明断路,而电压表没有示数,说明R1或者R3断路,故BC错误;
AD.由于电路中仅有一处故障,S闭合时,只有R1接入电路,电流表有示数,说明电阻R1正常,电压表没有接入电路,故没有示数,故电阻R1正常,电阻R3断路,故A错误,D正确。
故选D。
12.B
【详解】由图可知,电压表测小灯泡两端的电压,而小灯泡亮着,但电压表示数为0V,根据可知,电压表应该有示数,所以电压表断路了,故选B。
13.AC
【详解】A.同时闭合两个开关,两灯分别处于两条支路,两灯并联,故A正确;
B.若电压表和电流表的位置对调,电压表串联在电路中,电流表与L1并联,因电压表内阻很大,电路的电流很小,两表都不会被烧坏,故B错误;
C.若先闭合S1,为L1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测L1的电流;再闭合S2,两灯并联,电压表测电源电压,则电压表示数不变;而此时电流表测干路电流,根据并联电路电流的规律,电流表的示数变大,故C正确;
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L2也会短路,灯L2不亮,造成电流表损坏和电源短路,故D错误。
故选AC。
14.BC
【详解】根据题意,如图所示,当开关闭合时,L1与L2串联,电压表测L2两端电压,故,由串联电路电压的规律可知
故AD不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
15.3
【详解】开关闭合时,L1、L2串联,电压表测量L2两端的电压,所以L2两端的电压为5V,根据串联电路电压规律可知,L1两端电压
U1=U-U2=8V-5V=3V
16. 0.2 3
【详解】[1]由电路图可知,闭合开关S时,两灯泡串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测L1两端的电压,电流表测电路中的电流。因串联电路中各处的电流相等,所以,通过灯L1的电流
[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两电压表的示数分别为2V,5V,所以,电源的电压,L1两端的电压,则L2两端的电压
17. 3 1.5 4.5
【详解】[1][2]当开关S1断开,S2闭合时,电压表测的是电源电压,即U=4.5V;当开关S1接通S2断开时时,电压表测的是L1的电压,即U1=3V;串联电路中总电压等于各分电压之和,L2两端的电压为
U2=U﹣U1=4.5V﹣3V=1.5V
[3]当开关S1和S2都闭合时,L2短路,L1通路,电压表测量电源电压,示数为U=4.5V。
18. 4.5V 3V 1.5V
【详解】[1]当S1、S2都闭合时,电路为灯泡L1单独工作的简单电路,电压表测电源的电压,
则电源的电压
U=4.5V
[2]当S1闭合,S2断开时,灯泡L1与灯泡L2串联,电压表测L1两端的电压,
则L1两端的电压
U1=3V
[3]当S1、S2都断开时,两灯泡还是串联连接,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以L2两端的电压
U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V
19. 1.5 4.5
【详解】(1)由电路图可知:电压表所测电压是灯泡L1两端的电压,指针的位置在表盘中央,示数可能是7.5V,也可能是1.5V;而题目中的电源电压为6V,故L1的电压不会大于6V,故电压表示数应为1.5V,即U1=1.5V;
(2)根据串联电路的电压规律:U=U1+U2;电源电压U=6V;则灯泡L2两端的电压为:U2=U-U1=6V-1.5V=4.5V;
20. 电压表的指针反偏 相同 换用不同规格的小灯泡实验 多次实验 等于
【详解】(1)[1]电源为两节干电池,电源电压为3V,要测量灯泡L1两端的电压,电压表可选用小量程并联在L1两端,两灯泡串联。如图所示
(2)[2]实验中,小明同学在测量了L1两端的电压后,要想测量L2两端的电压。小明在断开开关后,电压表所接的B点不动,只断开A接点,并改接到D接点上,闭合开关,此时电压表的正负接线柱接反,出现的现象是电压表的指针反偏。
(3)[3]两灯泡两端的电压相同,根据串联分压特点可知,使用的是相同规格的灯泡。
[4][5]为了使实验结论更具有普遍性,改进建议为:①可以换用不同规格的小灯泡进行实验;②可以进行多次实验,通过多组数据来分析得出共同的规律,从而避免实验结论的偶然性。
(4)[6]根据数据可知
1.4V+1.4V=2.8V
1.0V+2.0V=3.0V
1.8V+1.2V=3.0V
可得出实验结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
21. 电流从电流表负接线柱流入了 过大 0.2 相等 1 电压
【详解】(1)[1]电流应从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电流表指针会反偏。小明先选用电流表的0~3A量程接在A点,闭合开关,发现电流表指针向零刻度线的左下方偏转,原因是电流从电流表负接线柱流入了。
[2]用电流表测量电流时,电流表要选择合适的量程,否则指针偏转角度过大或过小。改正后,又发现指针的偏转角度过小,说明电流表选择的量程过大,则应该换用电流表的小量程。
(2)[3][4]小明用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流,电流表示数均如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,该读数为0.2A,说明串联电路中各处电流相等。
[5]同时他发现:该电路中任意一处断开,L1、L2均不能发光,整个电路断路,说明串联电路有1条通路。
(3)[6]原来两灯串联,两灯的电压之和等于电源电压。开关闭合状态下,小明将一根导线把B、C连接,则L2短路,则L1的电压为电源电压,即L1的电压变大,发现L2熄灭、L1比之前更亮,由此进一步猜想:灯泡的亮度可能跟电压有关。
22. 断开 没有调零 L2开路 等于 相同小灯 更换不同的小灯 寻找普遍规律 不能 电压表的正负接线柱接反了,电流未正进负出
【详解】(1)[1][2]为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。图乙中电压表指针没有对着零刻度,原因可能是没有调零。
(2)[3]根据图甲可知两灯串联,连接好电路,闭合开关后,两灯都不亮,说明电路发生断路,电压表示数为零,说明电压表的两端不能与电源两端相通,且只有L1或L2中的一处发生故障,则故障是L2开路。
(3)[4]分析实验数据可知串联电路两端的总电压等于各部分元件两端电压之和。
(4)[5][6][7][实验结束后小丽和小华互相交流,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小灯做实验,接下来改进的方法是:更换不同的小灯进行多次实验。进行多次实验的目的是寻找普遍规律。
(5)[8][9]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,这个方法不能测出L2两端的电压,理由是这样电压表的正负接线柱接反了,电流未正进负出。
23. B 3 灯泡的规格
【详解】(1)[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串联之后又和灯泡并联,电流会通过这两条支路,所以灯泡会发光,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,那么灯泡就几乎分不到电压,所以电压表有示数,但是灯泡不会发光,故不符合题意,符合题意,故选B。
(2)[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,如果选择的电源电压,此时“3.8V ”的灯泡能正常发光,但是“”的灯泡两端也会有的电压,会把这一只灯泡烧坏,所以电源电压最大只能为,所以电压表的量程选择。
(3)[3]这里得到一组实验数据以后,直接得出的结论会具有一定的偶然性;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,以使结论更具有普遍性。