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4.5 电压的测量（第2课时） 分层练习
科学观念：会正确使用电压测电压；掌握串联电路电压的特点；掌握并联电路中电压的特点。
科学思维：电压表的使用及不同电路中电压间的关系。
探究实践：通过探究全过程的活动，从实验中出串并联电路中电压的特点。
态度责任：激发学生的学习兴趣，树立自主探究的意识；初步形成严谨的科学态度和合作精神。
1．【答案】D
【解析】【分析】根据对探究串联电路电压特点实验的过程、现象和结论的认识判断。
【解答】A.根据图片可知，左边的电压表测L1的电压，右边电压表测灯泡L2的电压，下面的电压表测电源电压。将上面两个电压表的示数相加，然后与下面电压表的示数进行比较，从而探究串联电路电压的规律，故A正确不合题意；
B.为了保证得到的实验结论客观，具有普遍意义，因此换用不同规格的灯泡进行多次实验，故B正确不合题意；
C.在串联电路中，总电压等于各处电压之和，即 UAC＝UAB+UBC ，故C正确不合题意；
D.根据图片可知，A端与负极相连，则A应该为“-”接线柱。如果将A改接到C时，则“-”接线柱与电源正极相连，违反了电压表的使用规则，故D错误符合题意。
故选D。
2．【答案】8；2
【解析】【解答】解：由电路图可知，L1、L2串联，电压表V1测量串联电路两端电压，电压表V2测量L2两端电压；由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以V1选的是大量程，V2的是小量程，即V1的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为10V；V2的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯L1两端电压：U1=U﹣U2=10V﹣2V=8V．
故答案为：8；2
【分析】由电路图可知，L1、L2串联，电压表V1测量串联电路两端电压，电压表V2测量L2两端电压；根据串联电路两端电压等于各部分电压之和确定电压表的量程，然后根据分度值以及指针的位置读出两电压表的示数，最后根据串联电路电压的规律求出灯L1两端电压．
3．【答案】A
【解析】【分析】并联电路中各支路两端的电压都相等，由此分析解答。
【解答】 由题知，两根镍铬合金丝并联在同一电路中，由并联电路的电压特点可知，它们两端电压U甲=U乙。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
4．【答案】（1）
（2）2.6；没有更换不同规格的灯泡，多次实验
【解析】【分析】(1)根据题意确定电器元件的串并联关系，以及电表所测的物理量，然后对甲图进行补充即可；
(2)①根据图乙确定电压表的量程和分度值，然后根据指针的位置读出示数；
②利用实验得出实验结论的过程中，为了避免实验的偶然性，增加实验的可靠性，应换用不同规格的灯泡多测量几组数据，再进行归纳总结，这样得出的结论才更加准确。
【解答】（1）根据题意可知，灯L1、L2并联，要测量灯 L1两端电压，电压表需与L1 并联。根据甲图可知，此时需要将灯泡L2的右端与L1的右端相连，再将L1的右端与电压表的“-”接线柱相连，如下图所示：
（2）①由图可知：干电池组电压为3 V，选择0~3 V量程，则对应的分度值为0.1V，则此时电压值为2.6V。
②根据这组数据，该小组得出并联电路中电压的规律，我认为实验的疏漏之处是：没有更换不同规格的灯泡，多次实验。
1．【答案】C
【解答】解：
一节干电池电压是1.5V，两节干电池串联的总电压是1.5V×2＝3V，故C正确。
故选：C。
2．【答案】B
【解答】解：
由图知，L1与L2串联，电压表测L2两端的电压，电压表示数为2.5V，即L2两端的电压U2＝2.5V，
串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡L1两端的电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣2.5V＝3.5V。
故选：B。
3．【答案】A
【解答】解：根据图甲可知，当开关S接位置1时，电压表并联在L1两端，测量L1两端电压；当开关S接在位置2时，电压表并联在L1、L2两端，测量L1、L2两端的总电压，根据串联电路电压规律即可求出L2两端电压，因此甲图能；
根据图乙可知，当开关S接位置1时，电压表并联在L1两端，测量L1两端电压；当开关S接在位置2时，电压表并联在L2两端，但电压表的正负接线柱错误，因此该电路图不能测量出灯L1和L2两端电压。
故选：A。
4．【答案】D
【解答】解：由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测L1两端的电压，电压表V2测L2两端的电压，电压表V3测电源的电压，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电压表V3的示数即电源的电压为：U3＝U1+U2＝2.5V+3.8V＝6.3V。
故选：D。
5．【答案】D
【解答】解：
A、电压表能直接测量电源电压，只要把它并联在电源两端即可，可以把电压表接A、C两端，故A错误；
B、换用不同规格的灯泡重复实验不是为了减小误差，而是为了避免实验结论的偶然性，让实验结论具有普遍性，故B错误；
C、本实验得到的结论为：在串联电路中，电源电压等于各部分用电器两端电压之和，故C错误；
D、从图中可以看到，灯泡L1左端A点接近电源正极，而要求电流从电压表的正接线柱流入，所以测量L1两端电压时，应将电压表正接线柱接A点，故D正确。
故选：D。
6．【答案】B
【解答】解：因为电阻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电压，
根据串联电路的电压特点可知，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，根据指针位置可知，电压表读数为U＝7.5V；表V2选的是0﹣3V的量程，分度值为0.1V，根据指针位置可知，电压表读数为U2＝1.5V；
根据串联电路的电压特点可得，R1的电压：U1＝U﹣U2＝7.5V﹣1.5V＝6V。
故选：B。
7．【答案】B
【解答】解：
A、如果灯L1断路，则电压表V1会和灯L2串联，电压表会有示数。不合题意。
B、电压表V1示数为零，灯L1短路。如果灯L1短路，则它两端的电压表也短路，即电压表V1示数为零。其它两表有示数，符合题意。
C、灯L2断路，整个电路就会断路，电压表V1和电流表会无示数，不合题意。
D、电流表A示数为零，灯L2短路。如果灯L2短路，灯L1正常工作，则电流表也有示数，不合题意。
故选：B。
8．【答案】C
【解答】解：A、电路完好时，V1测的是电源电压，V2测的是L2两端电压，两表指针一样，说明V1选的是大量程，并且电源两端电压为10V，故A错误；
D、电路完好时，V1测的是电源电压，V2测的是L2两端电压，两表指针一样，说明V1选的是大量程，V2用的是小量程，则灯L2两端电压为2V，故B错误。
C、若Ll短路，V2测的是电源电压，V1测的是电源电压，两表都有示数，并且相等，故C正确；
B、若L2短路，V1测量电源电压，V2示数为零，故D错误；
故选：C。
9．【答案】（1）串联；
（2）先天性行为。
【解答】解：（1）电鳗两侧的肌肉，是由成千上万枚肌肉薄片组成的，每枚肌肉薄片像一个小电池，只能产生150毫伏的电压，但近万个“小电池”串联联起来，就可以产生很高的电压；
（2）先天性行为是动物生来就有的，由动物体内的遗传物质所决定的行为；电鳗中枢神经系统中有专门的细胞来监视感受器的活动，并能根据监视分析的结果指挥电鮼的行为，电鳗遇到敌害时，迅速放电的反应属于先天性行为。
故答案为：
（1）串联；
（2）先天性行为。
10．【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）电路有三种状态：通路、断路和短路，故A状态为短路；图2中的两个开关S1和S2都闭合时，电源的两端被导线相连，电源短路；
（2）当充电宝给手机充电时，充电宝提供电能，充电宝相当于电路组成元件中的电源；
（3）由于充电宝的输出电压保持相对固定，所以要想增大储电量，应将多节锂电芯并联连接在一起。
故答案为：（1）S1和S2； （2）电源；（3）并联。
11．【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）当S1、S2都闭合时，电路为灯泡L1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，
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。
故答案为：4.5V；3V；1.5V。
12．【答案】3；0.3。
【解答】解：由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路的电流，电压表测电源两端的电压；
由于并联电路中，各支路两端的电压相等且等于电源电压，则L2两端的电压U2＝U1＝U＝3V
因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过L1的电流I1＝I﹣I2＝0.5A﹣0.2A＝0.3A。
故答案为：3；0.3。
13．【答案】（1）0.9；（2）1。
【解答】解：（1）将甲、乙并联，当它们两端的电压为2V时，由图像可知通过甲、乙的电流分别为0.4A、0.5A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流I＝0.4A+0.5A＝0.9A；
（2）将甲和乙串联，串联电路各处电流相等，由图可知电流为0.4A时，U甲＝2V，U乙＝1V，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知电源的电压U＝U甲+U乙＝2V+1V＝3V，
即将甲、乙串联，电源两端电压为3V时，乙两端的电压为1V。
故答案为：（1）0.9；（2）1。
14．【答案】（1）发光；不发光；（2）并联；（3）2.6；（4）减小。
【解答】解：（1）观察实物图B会发现，小灯泡L2没有连接到电路中，故小灯泡L1 发光，L2不发光；
（2）用电压表测量电源两端的电压时，应该把电压表与电源并联；
（3）如图所示电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为2.6V；
（4）串联电池组的电压等于各电池电压的和，如果在电路中减少一节电池，电源电压减小，则电压表的读数会减小。
故答案为：（1）发光；不发光；（2）并联；（3）2.6；（4）减小。
15．【答案】（1）电压表正负接线柱反接了；（2）2.4；（3）灯泡短路；（4）7.0；电压表使用的是小量程，读数看成了大量程。
【解答】解：（1）图中电压表测L1两端电压，电流电压表A流入，B流出，若保持电压表的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，这样流入方向与前面相反，即正负接线柱反接了，所以这样不能测L2两端电压；
（2）电压表的量程是0﹣3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；
（3）AB电压为0，BC电压等于电源电压，故可能是灯泡短路；
（4）表格中总电压AC比BC电压小，说明BC读数错误，7.0V应该是4.2V﹣2.8V＝1.4V，数据扩大了5倍，因而原因是使用的是小量程，读数看成了大量程。
故答案为：（1）电压表正负接线柱反接了；（2）2.4；（3）灯泡短路；（4）7.0；电压表使用的是小量程，读数看成了大量程。
16．【答案】（1）串；电流表选用小量程却按大量程读数了；（2）电流表的正负接线柱接反了；（3）见解答 （4）不能；电压表的正负接线柱接反了；（5）串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。
【解答】解：（1）用电流表测电流时，电流表应与被测电路串联；串联电路各处的电流都相等，测得的三个不同位置的电流值，有一个位置的电流测量明显有误，则其它两个测量值是正确的，错误的电流值应是1.6A，错误的原因在于：电流表选用小量程却按大量程读数了。
（2）由图甲可知，在试触过程中出现电流表指针反向偏转，说明电流从负接线柱流入了，即电流表的正负接线柱接反了；
图乙中电流表指针偏转角度太小，说明电流表的量程选大了，应该用小量程。
（3）电压表与待测电路并联，电源电压3V，电压表选择0﹣3V量程，两个灯泡串联，连接电路如图所示：
（4）当同学们测量完灯L1两端的电压后，为了节约时间，断开A点接线直接改接在C点上。这样不能测量出灯L2两端的电压，其理由是电压表的正负接线柱接反；
（5）分析表中数据得出结论：串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。
故答案为：（1）串；电流表选用小量程却按大量程读数了；（2）电流表的正负接线柱接反了；（3）见解答 （4）不能；电压表的正负接线柱接反了；（5）串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。
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4.5 电压的测量（第2课时） 分层练习
科学观念：会正确使用电压测电压；掌握串联电路电压的特点；掌握并联电路中电压的特点。
科学思维：电压表的使用及不同电路中电压间的关系。
探究实践：通过探究全过程的活动，从实验中出串并联电路中电压的特点。
态度责任：激发学生的学习兴趣，树立自主探究的意识；初步形成严谨的科学态度和合作精神。
01 串联电路电压的特点
1．小科利用如图电路探究串联电路的特点。下列说法不正确的是（　　）
A．该电路是为了研究串联电路电压的特点
B．实验中应换用不同规格的灯泡进行多次实验
C．实验测得的数据关系是UAC＝UAB+UBC
D．若BC间无电压表，测BC间电压时只需将A点改接到C点即可
2． 小明按图甲的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针完全一样，如图乙所示，则L1两端的电压为 　 　V，L2两端的电压为 　 　V．
02 并联电路电压的特点
1．甲、乙两根镍铬合金丝，甲和乙等长，乙粗些，把它们并联在同一电路中，它们两端的电压分别为U甲 和 U乙，下列判断正确的是 (　　)
A．U甲=U乙 B．U甲＜U乙 C．U甲＞U乙 D．无法判断
2． 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(电压约为3 V)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图10-53甲中电路连接完整，要求电压表测灯 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　 　V。根据这组数据，该小组得出并联电路中电压的规律，你认为实验的疏漏之处是　 　。
1．小翔观察小手电筒的电源，由两节干电池串联组成，可知该电筒工作电压是（　　）
A．0.3 V B．1.5V C．3 V D．4 V
2．如图所示，电源电压6V保持不变，当开关S闭合时，灯泡L1、L2均正常发光，电压表示数为2.5V，则灯泡L1两端的电压是（　　）
A．2.5V B．3.5V C．5V D．6V
3．如图所示，两位同学分别设计了用一个单刀双掷开关、一只电压表，在不改变电路连接的前提下，能测出灯L1和L2两端电压的电路图，他们的设计（　　）
A．甲图是正确的 B．乙图是正确的
C．两图都是正确的 D．两图都不正确
4．如图所示，在探究“串联电路电压的关系”时，闭合开关S后，电压表V1的示数是2.5V，V2的示数是3.8V，则电压表V3的示数是（　　）
A．1.3V B．2.5V C．3.8V D．6.3V
5．用如图所示电路探究串联电路的电压规律，下列说法正确的是（　　）
A．电压表不能直接测量电源电压
B．更换不同规格小灯泡，多次实验，目的为了减小实验误差
C．实验得到的结论为：串联电路电压处处相等
D．若测量L1两端电压，需将电压表并联在A、B两点间，且电压表正接线柱接A点
6．小珠用如图甲所示电路探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（　　）
A．7.5V、1.5V B．6V、1.5V C．1.5V、7.5V D．1.5V、6V
7．如图所示电路，电源电压保持不变，三只电表均完好。开关S闭合后，发现只有两个电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（　　）
A．电压表V1示数为零，灯L1断路
B．电压表V1示数为零，灯L1短路
C．电流表A示数为零，灯L2断路
D．电流表A示数为零，灯L2短路
8．小明按如图甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，两只规格相同的电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，造成这一现象的原因是（　　）
A．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L1两端电压为10V
B．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L2两端电压为8V
C．可能是电路出现故障，灯L1短路
D．可能是电路出现故障，灯L2短路
9．在水深超过200m的深海，光线极少，能见度极低。有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获取食物，威胁敌害，保护自己。
（1）电鳗两侧的肌肉，是由成千上万枚肌肉薄片组成的，每枚肌肉薄片像一个小电池，只能产生150毫伏的电压，但近万个“小电池”　 　联起来，就可以产生很高的电压。
（2）电鳗中枢神经系统中有专门的细胞来监视感受器的活动，并能根据监视分析的结果指挥电鮼的行为。电鳗遇到敌害时，迅速放电的反应属于 　 　。
10．概念图能清晰地反映概念之间的联系，如图表示电路中部分概念的相互联系。
（1）闭合开关　 　，会使图2电路形成图1中A状态。
（2）充电宝具有充电和供电功能，当充电宝给手机充电（如图3）时，充电宝是电路组成元件中的　 　。
（3）充电宝内部单节锂电芯的输出电压为3V～5V，如果电芯串联，则输出电压成倍增加；如果电芯并联，则输出电压不变。在保障输出电压3V～5V不变时，为了增加充电宝储电能量，通常将多节锂电芯连接在一起，则其连接方式是　 　。
11．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 　 　。
12．如图所示的电路中，若闭合开关S，电压表的示数为3V，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A，则灯L2两端的电压为 　 　V，通过灯L1的电流为 　 　A。
13．如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，请根据图像回答以下问题：
（1）将甲和乙并联，若电源电压为2V，则干路的电流为 　 　A。
（2）将甲和乙串联，若电源电压为3V，则乙两端的电压为 　 　V。
14．同学们用老师准备的配套器材，分组开展实验研究串联电路，某组的实验过程中：
（1）根据图A连接电路时发生了错误，图B为该组同学连接的实物图。闭合电键，所有元件均完好且接触良好，发现L1　 　（发光/不发光），L2　 　（发光/不发光）。
（2）正确连接电路后，用电压表测量电源两端的电压时，应把电压表与电源 　 　（串联/并联）。
（3）若电压表的示数如图C所示，此时电源两端电压的大小为 　 　V。
（4）若在电路中减少一节电池，电压表的读数会 　 　（增大/不变/减小）。
15．在探究串联电路电压的特点活动中，学习小组的同学采用三节干电池、电压表（0﹣3 伏、0﹣15伏）、一个灯泡、滑动变阻器（2A 20Ω）、开关、若干导线进行实验。其实验步骤如下：
实验次数 UAB（V） UBC（V） UAC（V） 数据处理
1 1.2 2.8 4.1 1.2+2.8＝4.0
2 1.9 4.2 待处理
3 0 4.0 4.0 0+4.0＝4.0
4 2.8 7.0 4.2 2.8+4.2＝7.0
结论：串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和
①连接如图甲所示电路，断开开关，并将滑片滑至阻值最大处。
②用电压表分别测出AB、BC、AC间电压，并将测得的数据，记录在草稿纸上，如表。
③移动滑动变阻器滑片，重复步骤②，共获得4次实验数据。
④数据分析，得出结论。
回答以下问题：
（1）测电压时，先测出AB间电压后，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BC两端电压，他能否测出BC两端电压，并说明理由 　 　。
（2）第2次实验时，测出AB间电压如图乙所示，该读数为 　 　伏。
（3）小组同学认为第3次实验存在电路故障，该故障原因可能是 　 　。
（4）小组同学发现第4次实验有一个数据有问题且数据处理也有误，请找出该错误数据并说明产生该错误数据的原因 　 　。
16．如图1是某科学实验小组“探究串联电路电流和电压特点”的实验电路图，实验器材：两节新干电池、多个小灯泡、一个电压表和一个电流表、一个开关和若干导线。
（1）用电流表测电流时，电流表应与被测电路 　 　联（选填“串”或“并”），如表是某同学在实验中测得的三个不同位置的电流值，有一个位置的电流测量明显有误，造成这一错误的原因是 　 　。
电流表的位置 A B C
电流I/A 0.32 0.32 1.6
（2）甲、乙两位同学在某两次实验中，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图1甲、乙所示的两种情况。其中甲的问题是：　 　。
（3）在测量电压的实验中，某同学把电压表接在AB之间测量，如图2甲所示，请根据电路图用笔画线代替导线将如图乙所示的实物电路连接完整；
（4）当测量完灯L两端的电压后，为了节约时间，断开A点接线直接改接在C点上。这样 　 　（选填“能”或“不能”）测量出灯L两端的电压；并说明理由 　 　。
（5）正确实验后，该小组记录几组数据如表，分析表中数据得出结论：　 　（请使用文字叙述）。
实验次数 L1两端电压/V L2两端电压/V 串联总电压/V
1 1.4 1.4 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
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