资源简介
电压
1.电压的作用及其单位
(1)电压的作用是使电路中的自由电荷定向移动形成电流,符号是U。
(2)电压的单位是伏特,简称伏,符号是U。1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000uV。
(3)几个常见的电压值:
一节干电池的电压,U=1.5V
家庭电路的电压,U=220V
人体的安全电压,U<36V
(4)电压是形成电流的原因,但并不是存在电压就一定有电流,还要看电路是否是通路,因此,形成电流的条件是:a.电路两端有电压;b.通路。
(5)电压不能说成哪一个点的电压,而是说“哪两个点之间的电压”。
(6)电压表和结构介绍
元件符号、量程、读数方法、使用时注意事项。
【典型例题】
类型一、电压表的读数
1.某同学用0~3V和0~15V双量程的电压表测量两节干电池串联后的总电压,由于看错量程误读成10V,则这两节干电池串联后的总电压实际值是( )
A.3V
B.1.5V
C.2V
D.1.2V
【思路点拨】电压表有0~3V和0~15V两个量程,指针位置相同时,0~15V量程的读数是0~3V量程读数的5倍。
【答案】C
【解析】一节新干电池的电压为1.5V,两节新干电池电压为3V,误读成10V,说明量程读错了,0~3V的量程的分度值是0.1V,而0~15V的量程的分度值为0.5V,后者是前者的5倍,故这两节干电池串联后的总电压实际值是10V/5=2V。
类型二、电压表的应用
2.
在如图所示的电路中,电压表测量的是( )
A.灯L1两端的电压
B.灯L2两端的电压
C.电源两端的电压
D.开关S两端的电压
【答案】B
【解析】本题中电压表画在左上角,好象是在电池的两端,离L2很远,其实电压表是并联在L2的两端的,测的是L2的电压。
类型三、电路故障分析
3.
小刚按照图所示的电路图连接电路,闭合开关后,发现两只灯泡都不亮,且电流表示数为零,电压表示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,则可能是
(
)
A.灯泡L1短路
B.灯泡L1断路
C.灯泡L2断路
D.灯泡L2短路
【思路点拨】闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,说明电路中几乎无电流,电压表能与电源相通,故是灯泡L1处断路了。
【答案】B
【解析】如果灯泡L1短路,灯泡L2能发光,电流表有示数,不符合题意;如果灯泡L1断路,电压表和灯泡L2串联,接到了电源上,电压表的内阻很大电路中电流几乎是零,灯泡L2不能发光。B选项符合题意;如果灯泡L2断路电压表没有示数,不符合题意;灯泡L2短路,灯泡L1发光不符合题意。
类型四、综合应用
4.
将电流表、电压表的符号填入图中;并标出各表的正负接线柱。
【答案】如图所示
【解析】电流表、电压表的连接需要“正进负出”,图中如果两个灯泡都能正常工作,电流从电源的正极出发,经过“1”后分成两路,所以“1”是电流表,一路经过L1回到电源的负极,所以和L1并联的“3”是电压表,一路经过L2和“2”回到电源的负极,所以“2”是电流表。
一.选择题(共15小题)
1.下列生活中常见的电流、电压的描述,符合实际的是( )
A.我国家庭电路的电压是220V
B.一节干电池的电压为36V
C.手电筒工作时的电流约为10A
D.家用电冰箱工作电流约10mA
2.对于下列物理量的认识中,最接近实际的是( )
A.对人体的安全电压是36V
B.成人走路时,对水平地面的压强约为1.6×104Pa
C.用手托起两个鸡蛋的力约为10N
D.中学生爬楼的功率约为150W
3.下列关于电压的叙述正确的是( )
A.电压是形成电流的原因
B.电路中只要有电压就一定有电流
C.对人体的安全电压是36V
D.无论在任何情况下,一节干电池的电压都是1.5V
4.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动,在此过程中( )
A.电流表A示数变大,电压表V2示数变小
B.电流表A示数变大,电压表V1示数变小
C.电压表V1示数变小,电压表V2示数变大
D.电压表V1示数不变,电压表V2示数变大
5.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,当开关S1、S2闭合,S3断开时,电流表的示数为I1、电压表的示数为U1;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为I2、电压表的示数为U2.下列判断中正确的是( )
A.U1>U2
B.U1<U2
C.I1>I2
D.I1<I2
6.下列物理量的估计最接近实际的是( )
A.家用电冰箱每日耗电约为1度
B.家用空调的额定功率约为100W
C.电动自行车的电瓶电压约为3V
D.家用洗衣机的额定电流约为10A
7.在如图所示的电路中,闭合开关S,能用电压表测量L2两端电压的是( )
A.
B.
C.
D.
8.在如图所示的电路中,电源电压不变,开关S闭合后,若电压表V1的示数为U1,电流表A1的示数为I1,则下列各种情况错误的是( )
A.若甲、丙为电流表,乙为电压表,则L1、L2并联,丙测量的是通过L1的电流,U1>U乙,I1=I甲+I丙
B.若甲、丙为电压表,乙为电流表,则L1、L2串联,丙测量的是L2两端的电压,I1=I乙,U1=U甲+U丙
C.若甲、乙、丙是电压表,则灯L1、L2不发光
D.若甲、乙、丙是电流表;则会发生电源短路
9.在如图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯L1两端电压的是( )
A.
B.
C.
D.
10.有0~3V和0~15V两个量程的电压表,在某次测量中使用0~3V量程,从0~15V量程的刻度盘上发现指针正好指在7.5V的刻度线上,则测得实际电压的大小为( )
A.1
V
B.1.5V
C.2V
D.2.5V
11.关于如图的电表的下列说法中,不正确的是( )
A.它是一个电压表
B.它的示数一定是1.7V
C.它的示数可能是8.5V
D.它有一个负接线柱和两个正接线柱
12.一只电压表有3V和15V两个量程,一次实验中用的是0~3V量程,某同学按0~15V量程的刻度盘读取的电压恰好是7.5V,则实际测得的电压是( )
A.7.5V
B.2.5V
C.1.5V
D.0.15V
13.如图所示,电流表和电压表接法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
14.关于电流表和电压表的使用,下面说法中不正确的是( )
A.使用前,如果它们的指针没有指到表盘的“0”点上,要先调零
B.读数时,一定要先看清它们所使用的量程和分度值
C.使用时,电流表要与被测电路串联,而电压表则要与被测电路并联
D.它们都可以直接与电源两极连接
15.一节干电池的电压是( )
A.1.5伏
B.24伏
C.110伏
D.220伏
二.填空题(共10小题)
16.如图所示,将手机充电器插入家庭电路的两孔插座中即可为手机充电,插座两孔之间的电压为
V,充电器为手机充电时的输出电压约为
V(选填“5”或“220”)
17.我国家庭电路的电压是
V,流过人体的安全电流最大为30mA,正常情况下人体的电阻为1200Ω,则对人体的安全电压不应高于
V。
18.一节干电池电压为
V;生活中安全用电的原则是:不接触低压带电体,不
高压带电体。
19.如图所示,在探究串联电路的电压关系实验时,小明先用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V,然后保持电压表接A点不动,将接B点的那一段导线改接到电路中的C点,电压表示数为3V.已知R1=5Ω,则电阻R2两端的电压为
V,通过R2的电流为
A.如果他保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点,这种接法是错误的,理由是
。
20.如图所示电路连接没有错误,两灯都能发光,每个电表均有正常的示数,则该电路一定是
联电路,甲是
表。
21.如图所示电表使用时应与被测电路
(选填“串联”或“并联”),
(选填“可以”或“不可以”)将它的正负接线柱分别与干电池的正负极直接相连。
22.两个电学仪器正常使用时示数如图所示,则电流表选择的量程为
,读数为
,电压表读数为
V。
23.(1)如图甲所示,电压表的示数是
。
(2)如图乙所示,此时患者的体温为
。
(3)如图丙所示,是装在氧气瓶上的压力表,根据表面上的“MPa”可知该表是测量气体
(选填“压力”或“压强”)的,此时的读数是
MPa.
24.如图甲所示电路,若电源电压为3V,电压表选用适当的量程后,其示数如图乙所示,则L2两端的电压是
V。
25.用电压表测量电压,电压表应与待测电路
;图示电压表指针的示数为
V。
串联、并联电路中电压的规律
1.串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
2.并联电路各支路两端的电压相等,都等于电源两端的电压。
3.注意:若几个用电器两端的电压相等,则这几个用电器可能是并联,也可能是串联。
【典型例题】
类型一、串、并联电路中的电压规律的应用
1.如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图(b)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
【思路点拨】由图a可知,电阻R1与R2串联,电压表V2测两电阻串联电压,即电源电压,电压表V1测电阻R2两端电压,根据串联电路特点确定电压表量程与分度值,读出电压表示数,然后由串联电路特点求出两电阻两端的电压。
【答案】B
【解析】(1)由电路图可知,电压表V2示数应大于电压表V1示数,而两电压表指针位置相同,则电压表V2量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数UV1=7.5V;电压表V1量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数UV2=1.5V;(2)电阻R2的电压U2=UV1=1.5V,电阻R1的电压U1=UV2-U2=7.5V-1.5V=6V;故选B。
类型二、综合应用
2.
小明在实验室连接如图所示电路,闭合开关后,三盏灯都不亮,检查电路各接线柱连接完好,电路正常。估计可能是哪一盏灯出现故障。请你用一根导线或一个电压表帮助他找出故障。判断是什么故障(灯断路或短路)并说明判断方法。
【答案】方法一、利用一根导线:
把导线并联到灯L1两端时,若L2、L3灯亮,则灯L1断路;若L2、L3灯不亮,则L1是完好的;再把导线并到L2两端、L3两端,依此法类推,直到找到断路的灯泡为止。
方法二、利用电压表:
把电压表并到灯L1两端时,若电压表有示数,则灯L1断路L2、L3是完好的;若电压表无示数,则灯L1是完好的;再把电压表并到L2两端、L3两端,依此法类推,直到找到断路的灯泡为止。
【解析】闭合开关后,三盏灯都不亮,说明三盏灯不可能是短路(若有一只小灯泡短路,其它灯泡应发光),只能是断路;用导线和电压表检查电路故障,根据灯泡是否发光,电压表是否有示数判断,如下图所示。
类型三、实验探究
3.在“探究串联电路电压特点”的实验中:
(1)请在右边的虚线框中画出与左图对应的电路图,并在电路图中标上L1、L2;
(2)某次测量时,电压表的示数如图所示,则此时灯L1两端的电压为_________V;
(3)某同学在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法存在的问题是_____________。
【答案】(1)如上图所示;(2)1.9;(3)电压表的正负接线柱接反了
【解析】(1)两只灯泡串联,电压表测量灯泡L1两端的电压,按照画电路图的要求画出电路,电路图如下图所示。
(2)由实物图可见,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9个小格上,读数为1V+0.1V×9=1.9V。
(3)如图所示,如果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,电压表的正负接线柱接反了。
一.选择题(共9小题)
1.如图一所示,当闭合开关后,两只电压表指针偏转均为图二所示,则电阻R2两端的电压为( )
A.2V
B.8V
C.10V
D.12V
2.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
3.电热水器出水口加接一段曲长管道,在电热水器漏电且接地线失效时,能形成“防电墙”,保障人的安全,原理如图所示,电热水器与大地间电压为220V,由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”),因而人体两端的电压不高于12V,对此状态分析正确的是( )
A.“隔电电阻”大于“人体电阻”
B.曲长管道应选用导电性能好的铜管
C.“防电墙”使人体内无电流通过
D.“隔电电阻”与“人体电阻”并联
4.如图所示,开关S闭合,两个灯均正常发光,电流表A1的示数为0.8A,电流表A2的示数为0.5A,电压表的示数为8V.下列判断不正确的是( )
A.通过灯L1的电流为0.3
A
B.灯L1两端的电压为8V
C.灯L2两端的电压为8
V
D.电源两端的电压为16
V
5.如图所示,灯泡L1、L2的电阻分别为10Ω,20Ω,当闭合开关S,通过L1、L2的电流别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2(不考虑温度对灯丝电阻的影响),则( )
A.I1:I2=1:1,U1:U2=1:1
B.I1:I2=2:1,U1:U2=1:2
C.I1:I2=1:1,U1:U2=1:2
D.I1:I2=2:1,U1:U2=1:1
6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。开关S由断开到闭合时,下列判断中正确的是( )
A.电压表V示数变大
B.电压表V示数变小
C.电压表V示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表V示数与电流表A示数的比值变小
7.如图所示,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.整理器材,结束实验
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.分析数据,得出结论
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
8.如图所示,在“探究串联电路中电压的规律”时,小雨同学用电压表测出Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.整理器材,分析数据,得出结论
B.对换L1和L2的位置,再测出一组电压值
C.改变电源电压,再测出几组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
9.有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图乙所示,流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.2A,若将A、B两元件并联接在原来的电源上,则此时电路中的总电流为( )
A.1.2A
B.0.6A
C.0.7A
D.0.5A
二.填空题(共6小题)
10.如图所示,S断开时,电压表的示数为6V;将S闭合后,电压表的示数变为4V。如果将S闭合,灯泡L1,两端的电压是
V。
11.如图所示开关闭合时,电灯L1和L2是
,若电源电压为8V,电压表的示数是3V,则灯L1两端的电压为
V,灯L2两端的电压为
V.
12.在图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V,当S1、S3断开。S2闭合时,电压表的示数为3V,那么电源电压是
V.当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数是
V(测量过程中,电压表正负极接线都是正确的)。
13.如图是电阻A和B的I﹣U图象。若把二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,通过电阻A的电流是
A.若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.3A,电阻B两端的电压是
V。
14.如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两电压表指针偏转均如图乙所示,则灯L1和L2两端的电压分别为
V和
V。
15.阻值为10Ω的电阻R1与阻值为20Ω的电阻R2并联通过R1的电流为0.2A,则通过电阻R2的电流是
A,R2两端的电压是
V。
三.实验探究题(共1小题)
16.小明同学通过实验对串联电路电压规律进行了探究。
[猜想与假设]串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
[设计与进行实验]
(1)按如图所示的电路图连接电路时,开关必须
.
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是
或
.
(3)排除故障,用电压表测出L1两端的电压。
(4)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,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。小明
(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,原因是:
.
(5)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中,小明分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和.
U/V
U/V
U/V
2.4
1.4
3.8
(6)此实验在设计方案上存在的不足之处是
,改进方法为
.电压
1.电压的作用及其单位
(1)电压的作用是使电路中的自由电荷定向移动形成电流,符号是U。
(2)电压的单位是伏特,简称伏,符号是U。1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000uV。
(3)几个常见的电压值:
一节干电池的电压,U=1.5V
家庭电路的电压,U=220V
人体的安全电压,U<36V
(4)电压是形成电流的原因,但并不是存在电压就一定有电流,还要看电路是否是通路,因此,形成电流的条件是:a.电路两端有电压;b.通路。
(5)电压不能说成哪一个点的电压,而是说“哪两个点之间的电压”。
(6)电压表和结构介绍
元件符号、量程、读数方法、使用时注意事项。
【典型例题】
类型一、电压表的读数
1.某同学用0~3V和0~15V双量程的电压表测量两节干电池串联后的总电压,由于看错量程误读成10V,则这两节干电池串联后的总电压实际值是( )
A.3V
B.1.5V
C.2V
D.1.2V
【思路点拨】电压表有0~3V和0~15V两个量程,指针位置相同时,0~15V量程的读数是0~3V量程读数的5倍。
【答案】C
【解析】一节新干电池的电压为1.5V,两节新干电池电压为3V,误读成10V,说明量程读错了,0~3V的量程的分度值是0.1V,而0~15V的量程的分度值为0.5V,后者是前者的5倍,故这两节干电池串联后的总电压实际值是10V/5=2V。
类型二、电压表的应用
2.
在如图所示的电路中,电压表测量的是( )
A.灯L1两端的电压
B.灯L2两端的电压
C.电源两端的电压
D.开关S两端的电压
【答案】B
【解析】本题中电压表画在左上角,好象是在电池的两端,离L2很远,其实电压表是并联在L2的两端的,测的是L2的电压。
类型三、电路故障分析
3.
小刚按照图所示的电路图连接电路,闭合开关后,发现两只灯泡都不亮,且电流表示数为零,电压表示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,则可能是
(
)
A.灯泡L1短路
B.灯泡L1断路
C.灯泡L2断路
D.灯泡L2短路
【思路点拨】闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,说明电路中几乎无电流,电压表能与电源相通,故是灯泡L1处断路了。
【答案】B
【解析】如果灯泡L1短路,灯泡L2能发光,电流表有示数,不符合题意;如果灯泡L1断路,电压表和灯泡L2串联,接到了电源上,电压表的内阻很大电路中电流几乎是零,灯泡L2不能发光。B选项符合题意;如果灯泡L2断路电压表没有示数,不符合题意;灯泡L2短路,灯泡L1发光不符合题意。
类型四、综合应用
4.
将电流表、电压表的符号填入图中;并标出各表的正负接线柱。
【答案】如图所示
【解析】电流表、电压表的连接需要“正进负出”,图中如果两个灯泡都能正常工作,电流从电源的正极出发,经过“1”后分成两路,所以“1”是电流表,一路经过L1回到电源的负极,所以和L1并联的“3”是电压表,一路经过L2和“2”回到电源的负极,所以“2”是电流表。
一.选择题(共15小题)
1.下列生活中常见的电流、电压的描述,符合实际的是( )
A.我国家庭电路的电压是220V
B.一节干电池的电压为36V
C.手电筒工作时的电流约为10A
D.家用电冰箱工作电流约10mA
【分析】(1)根据对家庭电路电压、一节干电池的电压的了解判断AB的正误;
(2)电筒灯泡正常工作的电流非常小,远小于10A;
(3)估测电冰箱电功率,利用P=UI估算正常工作时的电流。
【解答】解:
AB、我国家庭电路的电压是220V;一节干电池的电压约为1.5V,不会达到36V,故A正确、B错误;
C、手电筒灯泡正常工作的电流非常小,约为0.2A,故C错误;
D、家用电冰箱的额定功率在220W左右,正常工作的电流在I===1A左右,故D错误。
故选:A。
【点评】熟知常见的几个电压值,包括家庭电路的电压、对人体的安全电压、干电池的电压等,并能根据经验或利用相关公式对电路中的电流进行粗略的估测。
2.对于下列物理量的认识中,最接近实际的是( )
A.对人体的安全电压是36V
B.成人走路时,对水平地面的压强约为1.6×104Pa
C.用手托起两个鸡蛋的力约为10N
D.中学生爬楼的功率约为150W
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、对人体的安全电压是不高于36V,故A错误。
B、成人的体重大约为60kg,对地面的压力为:F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,人走路时相当于一只脚着地,脚与地面的受力面积为S=0.02m2;运用压强公式可得出压强为p===3×104Pa;与选项中1.5×104Pa相差较大;故B错误。
C、中学生托起两个鸡蛋的力约为1N,故C错误。
D、中学生的体重在500N左右,一层楼的高度在3m左右,上一层楼的时间在10s左右,爬楼的功率约P====150W.故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
3.下列关于电压的叙述正确的是( )
A.电压是形成电流的原因
B.电路中只要有电压就一定有电流
C.对人体的安全电压是36V
D.无论在任何情况下,一节干电池的电压都是1.5V
【分析】(1)电压是使电路形成电流的原因;电路中要想有电流,就必须有电压;电路两端有电压,且电路是通路时,电路中才有电流;
(2)要记住一些生活中常见的电压值,如:一节干电池的电压是1.5V;一节铅蓄电池的电压是2V;家庭电路的电压为220V;动力电压为380V;对人体安全的电压为不高于36V。
【解答】解:A、电压的作用是:使电路中自由电荷发生定向移动形成电流;故A正确;
B、电路两端有电压,则电路中不一定有电流,是否有电流,还要看电路是不是通路,故B错误;
C、对人体安全的电压为不高于36V,故C错误;
D、一节新干电池的电压都是1.5V,用久后电压会减小,故D错误。
故选:A。
【点评】记住常见的电压值,明确电压的作用可解答此题。
4.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动,在此过程中( )
A.电流表A示数变大,电压表V2示数变小
B.电流表A示数变大,电压表V1示数变小
C.电压表V1示数变小,电压表V2示数变大
D.电压表V1示数不变,电压表V2示数变大
【分析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动可知接入电阻的变化,根据电阻的串联和欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,由串联电路的特点可求得R2两端的电压变化。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
将滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,
根据I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
由U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,故BCD不正确;
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变小,即电压表V2示数变小,故A正确。
故选:A。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律、滑动变阻器的应用,关键是电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。
5.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,当开关S1、S2闭合,S3断开时,电流表的示数为I1、电压表的示数为U1;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为I2、电压表的示数为U2.下列判断中正确的是( )
A.U1>U2
B.U1<U2
C.I1>I2
D.I1<I2
【分析】当开关S1、S2闭合,S3断开时,电流表的示数为I1、电压表的示数为U1,R1R2串联,电压表测量R1两端的电压;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为I2、电压表的示数为U2,R1R2串联,电压表测量电源两端的电压,根据欧姆定律判断电流大小。
【解答】解:
当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1、R2串联,电流表的示数为I1;当开关S1、S3闭合,S2断开时,R1、R2仍然串联,电流表的示数为I2;因电源电压不变,电路的电阻R=R1+R2不变,由I=可知,前后电路的电流不变,即I1=I2,故CD错误;
当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1、R2串联,电压表测量R1两端的电压,电压表的示数为U1;当开关S1、S3闭合,S2断开时,R1、R2串联,电压表测量电源两端的电压,电压表的示数为U2;根据串联电路的总电压等于各部分电压之和可知,U1<U2,故A错误,B正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查串联电路的特点和欧姆定律的使用,常见题目。
6.下列物理量的估计最接近实际的是( )
A.家用电冰箱每日耗电约为1度
B.家用空调的额定功率约为100W
C.电动自行车的电瓶电压约为3V
D.家用洗衣机的额定电流约为10A
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、家用电冰箱间歇性工作,每日耗电约为1kW?h,符合题意;故A正确;
B、家用空调的额定功率约为1000W;故B错误;
C、电动自行车的电瓶电压约48V;故C错误;
D、家用洗衣机的额定电流约2A;故D错误;
故选:A。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
7.在如图所示的电路中,闭合开关S,能用电压表测量L2两端电压的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】分析电路的连接,电压表与待测电路并联,对每个选项逐一分析,据此作答。
【解答】解:
ABD.由图知,开关闭合后,两灯串联,电压表与L1并联,则电压表测L1的电压,故ABD不符合题意;
C.由图知,开关闭合后,两灯串联,电压表的左接线柱与灯L2左端相连,右接线柱与灯L2的右端连接,电压表与L2并联,即电压表测L2的电压,故C符合题意;
故选:C。
【点评】本题考查了电压表的使用,关键是分析电压表的连接位置。
8.在如图所示的电路中,电源电压不变,开关S闭合后,若电压表V1的示数为U1,电流表A1的示数为I1,则下列各种情况错误的是( )
A.若甲、丙为电流表,乙为电压表,则L1、L2并联,丙测量的是通过L1的电流,U1>U乙,I1=I甲+I丙
B.若甲、丙为电压表,乙为电流表,则L1、L2串联,丙测量的是L2两端的电压,I1=I乙,U1=U甲+U丙
C.若甲、乙、丙是电压表,则灯L1、L2不发光
D.若甲、乙、丙是电流表;则会发生电源短路
【分析】根据每个选项的要求判定电路的连接符方式,然后根据串并联电路的电流规律和电压规律进行判定。
【解答】解:
A、若甲、丙为电流表,乙为电压表,此时为并联电路,即L1、L2并联,电流表A1接在干路中,丙与L1串联在支路中,丙测量的是通过L1的电流,根据并联电路的电压关系可知,U1=U乙,根据并联电路的电流关系可知,I1=I甲+I丙,故A错误;
B、若甲、丙为电压表,乙为电流表,电流的路径只有一条,L1、L2串联,丙测量的是L2两端的电压,根据串联电路的电流关系可知,I1=I乙;根据串联电路的电压关系可知,U1=U甲+U丙,故B正确;
C、若甲、乙、丙是电压表,由于电压表相当于是断路,电路是断开的,则灯L1、L2不发光,故C正确;
D、若甲、乙、丙是电流表,电流表相当于导线,则电源的两端被导线相连,会发生电源短路,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了电流表和电压表的应用,明确电路的结构是解题的关键。
9.在如图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯L1两端电压的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】电压表的正确使用方法:
①连接电压表的时候,电流要从正接线柱入,负接线柱出;
②电压表正确测出灯L1两端电压,则电压表与灯L1并联。
【解答】解:
A、由图可知,该电路为串联电路,电压表与灯L1并联,正负接线柱接法正确,能测出灯L1两端电压,故A正确;
B、由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是电源电压,故B错误;
C、由图可知,该电路为串联电路,电压表与灯L2并联,不能测出灯L1两端电压,故C错误;
D、由图可知,该电路为串联电路,电压表与灯L1并联,正负接线柱接法是错误的,故D错误。
故选:A。
【点评】熟知电压表的连接要求,是解决此题的基础,同时我们还要注意到,在并联电路中,各用电器两端的电压都是一样的。
10.有0~3V和0~15V两个量程的电压表,在某次测量中使用0~3V量程,从0~15V量程的刻度盘上发现指针正好指在7.5V的刻度线上,则测得实际电压的大小为( )
A.1
V
B.1.5V
C.2V
D.2.5V
【分析】电压表的0~3V和0~l5V两个量程,指针位置相同时,0~l5V量程的读数是0~3V量程读数的5倍,据此进行解答。
【解答】解:电压表用0~3V量程时,一大格表示1V,里面有10个小格,其分度值为0.1V;
用0~15V量程时,一大格表示5V,里面有10个小格,其分度值为0.5V。
则指针位置相同时,0~15V量程的示数是0~3V量程示数的5倍,
因此,从0~15V量程的刻度盘上发现指针正好指在7.5V的刻度线上,则测得实际电压为×7.5V=1.5V。
故选:B。
【点评】电压表是初中物理中基本的测量工具,使用前要观察它的量程和分度值。读数时视线与刻度垂直。要分析两个量程之间的关系后,才能够得出正确答案。
11.关于如图的电表的下列说法中,不正确的是( )
A.它是一个电压表
B.它的示数一定是1.7V
C.它的示数可能是8.5V
D.它有一个负接线柱和两个正接线柱
【分析】电压表中间有一个“V”的符号,有三个接线柱,故有两个量程。
【解答】解:由于电表中的“V”,故是电压表,有三个接线柱,一个负接线柱和两个正接线柱:﹣、3、15,故有两个量程:当量程取0﹣3V示数为1.7V、当量程取0﹣15V示数为8.5V,故B错误,ACD正确。
故选:B。
【点评】本题考查了电压表的符号、量程、读数。在没有确定量程的情况下,电压表是无法正确读数的。
12.一只电压表有3V和15V两个量程,一次实验中用的是0~3V量程,某同学按0~15V量程的刻度盘读取的电压恰好是7.5V,则实际测得的电压是( )
A.7.5V
B.2.5V
C.1.5V
D.0.15V
【分析】电压表有两个量程使用同一个表盘,0﹣15V的每一个大格和每一个小格代表的示数是0﹣3V每一个大格和每一个小格代表示数的5倍。
【解答】解:实验中使用的是0﹣3V,按照0﹣15V量程读数是7.5V,所以实际读数是7.5V的,实际电压是7.5V×=1.5V。
故选:C。
【点评】掌握电压表的正确使用,掌握电流表和电压表的正确读数是最基本的电学实验技能之一。
13.如图所示,电流表和电压表接法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据电压表与被测用电器并联,电流必须从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出进行判断电压表的连接是否正确;
根据电流表与被测用电器串联,电流必须从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出进行分析电流表的连接是否正确。
【解答】解:A、电流表并联,会造成短路,电压表也不应该与灯泡串联,故A错误;
B、电压表正负接线柱接反了,电压表连接错误,故B错误;
C、电压表与用电器并联,电流表串联在电路中,电表正负接线柱连接正确,故C正确;
D、电流表并联,会造成短路,且正负接线柱接反了;同时电压表也不应该与灯泡串联,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查电压表和电流表的正确连接方法,本类题的关键是熟记电压表和电流表的正确连接要求。
14.关于电流表和电压表的使用,下面说法中不正确的是( )
A.使用前,如果它们的指针没有指到表盘的“0”点上,要先调零
B.读数时,一定要先看清它们所使用的量程和分度值
C.使用时,电流表要与被测电路串联,而电压表则要与被测电路并联
D.它们都可以直接与电源两极连接
【分析】(1)电流表的使用规则是:①串联在电路中;②电流由正接线柱流入,负接线柱流出;③所测电流不能超过电流表的量程;④绝对不允许将电流表直接连在电源的两极上;
(2)电压表的使用规则是:①并联在电路中;②正接线柱靠近电源的正极,负接线柱靠近电源的负极;③所测电压不能超过电压表的量程。
【解答】解:A、使用前应检查指针是否指零,不指零应调至零,故A正确;
B、读数时,一定要先看清它们所使用的量程和分度值,然后根据指针的位置读数;故B正确;
C、电流表要与被测电路串联,电压表则要与被测电路并联,故C正确;
D、电流表不可以直接接在电源两极,电压表可以直接接在电源两极,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查电压表和电流表的正确使用方法的记忆情况。
15.一节干电池的电压是( )
A.1.5伏
B.24伏
C.110伏
D.220伏
【分析】根据生活常识解答此题。要记住一些生活中常见的电压值,如:
一节干电池的电压是1.5V
一节铅蓄电池的电压是2V
家庭电路的电压为220V
对人体安全的电压为不高于36V
手机电池的电压为3.7V
【解答】解:一节干电池的电压为1.5V。
故选:A。
【点评】本题为基础题,本题考查同学对干电池电压、结构的了解。
二.填空题(共10小题)
16.如图所示,将手机充电器插入家庭电路的两孔插座中即可为手机充电,插座两孔之间的电压为 220 V,充电器为手机充电时的输出电压约为 5 V(选填“5”或“220”)
【分析】(1)我国照明电路的电压为220V;
(2)根据对常见用电器工作电压的了解作答。
【解答】解:
(1)两孔插座的左孔接零线,右孔接火线,火线和零线之间的电压是220V;
(2)充电器为手机充电时的输出电压较小,在5V左右。
故答案为:220;5。
【点评】此题考查的是我们对常见用电器工作电压的掌握,属于识记性知识的考查,难度较小,容易解答。
17.我国家庭电路的电压是 220 V,流过人体的安全电流最大为30mA,正常情况下人体的电阻为1200Ω,则对人体的安全电压不应高于 36 V。
【分析】家庭电路的电压是220V,知道人体允许通过的最大电流,正常情况下人体的电阻,根据欧姆定律求出人体安全电压。
【解答】解:我国家庭照明电路电压是220V,人体允许通过的最大电流:I=30mA=0.03A,正常情况下人体的电阻为1200Ω时,根据欧姆定律可得允许加在人体上的最高电压:U=IR=0.03A×1200Ω=36V;故人体安全电压是不高于36V。
故答案为:220;36。
【点评】本题考查了欧姆定律的简单计算,以及生活中一些常量的记忆,难度不大。
18.一节干电池电压为 1.5 V;生活中安全用电的原则是:不接触低压带电体,不 靠近 高压带电体。
【分析】(1)要记住一些生活中常见的电压值,如:一节干电池的电压是1.5V;一节铅蓄电池的电压是2V;家庭电路的电压为220V;动力电压为380V;对人体安全的电压为不高于36V;
(2)安全用电原则为:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
【解答】解:一节干电池的电压是1.5V;安全用电原则为:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
故答案为:1.5;靠近。
【点评】了解生活中常见电压值、明确安全用电原则;是解答此题的关键。
19.如图所示,在探究串联电路的电压关系实验时,小明先用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V,然后保持电压表接A点不动,将接B点的那一段导线改接到电路中的C点,电压表示数为3V.已知R1=5Ω,则电阻R2两端的电压为 2 V,通过R2的电流为 0.2 A.如果他保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点,这种接法是错误的,理由是 电流从电压表负接线柱流入了 。
【分析】(1)根据串联电路电压的规律求出电阻R2两端的电压为:3V﹣1V=2V,由欧姆定律求通过R1的电流,根据串联电路电流的规律求通过通过R2的电流;
(2)电压表测电压时,电流要从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电压表指针反向偏转。
【解答】解:(1)用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V,然后保持电压表接A点不动,将接B点的那一段导线改接到电路中的C点,电压表示数为3V,即为总电压,根据串联电路电压的规律,电阻R2两端的电压为:
UR2=U﹣UR1=3V﹣1V=2V,由欧姆定律,通过R1的电流为:
I1===0.2A;
根据串联电路电流的规律,通过R2的电流为0.2A;
(2)如果他保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点,则会造成电流从电压表负接线柱流入,这种接法是错误的。
故答案为:2;0.2;电流从电压表负接线柱流入了。
【点评】本题考查串联电路的规律和欧姆定律的运用及电压表使用。
20.如图所示电路连接没有错误,两灯都能发光,每个电表均有正常的示数,则该电路一定是 并 联电路,甲是 电流 表。
【分析】根据电流表的电阻很小,在电路中相当于导线;电压表的电阻很大,在电路中相当于开路。
分析电路图,先确定两灯的连接方式,再确定甲乙表的作用。
【解答】解:
由图知,电流从电源正极流出,一条支路经L1回到负极;另一条支路经电表甲、L2回到负极,所以两灯一定是并联连接,并且甲是电流表,乙是电压表。
故答案为:并;电流。
【点评】本题考查了电流表、电压表的正确使用。电流表的电阻很小,在电路中相当于导线;电压表的电阻很大,在电路中相当于开路,需要并联使用。
21.如图所示电表使用时应与被测电路 并联 (选填“串联”或“并联”), 可以 (选填“可以”或“不可以”)将它的正负接线柱分别与干电池的正负极直接相连。
【分析】表盘中间标“V”的为电压表,电压表与所测用电器并联;表盘中间标“A”的为电流表,电流表与所测用电器串联;
由于电流表的电阻较小,绝不允许不经用电器直接将电流表连接在电源的两极上;电压表的电阻较大,可以直接连接在电源的两极上测量电源电压(在量程允许的范围内)。
【解答】解:
表盘中间标的“V”,为电压表,使用时与用电器并联;
可以将该电压表的正负接线柱分别与干电池的正负极直接相连,用来测量干电池的电压。
故答案为:并联;可以。
【点评】本题考查了电压表、电流表的区分、使用方法,属于基础题目。
22.两个电学仪器正常使用时示数如图所示,则电流表选择的量程为 0~0.6A ,读数为 0.34A ,电压表读数为 11 V。
【分析】电流表和电压表的读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数,再根据指针位置读数。
【解答】解:
(1)由图可知,电流表使用的是0﹣0.6A的量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,示数是0.34A;
(2)电压表的读数:电压表使用的是0﹣15V的量程,每一个大格代表5V,每一个小格代表0.5V,示数是11V。
故答案为:0~0.6A;0.34A;11。
【点评】此题考查了电流表、电压表的读数,根据电表接线柱的选取确定使用的量程、分度值是正确读取数据的关键。
23.(1)如图甲所示,电压表的示数是 7.5V 。
(2)如图乙所示,此时患者的体温为 37.8℃ 。
(3)如图丙所示,是装在氧气瓶上的压力表,根据表面上的“MPa”可知该表是测量气体 压强 (选填“压力”或“压强”)的,此时的读数是 0.014 MPa.
【分析】(1)先根据电压表使用的接线柱确定选择的量程、相应的分度值,再根据指针位置读数。
(2)人的体温一般也不会超过35~42℃的范围,体温计的测量范围是35℃~42℃,分度值是0.1℃,读数时要先明确分度值,再根据液面位置读数。
(3)根据表盘上的“MPa”可判断这是哪个物理量的单位,从而确定其测量的量。并结合表盘上的数据读出示数。
【解答】解:
(1)如图甲所示,电压表选择的量程为0~15V,分度值为0.5V,其示数为7.5V。
(2)读图乙可知,体温计的测量范围是35℃~42℃,分度值是0.1℃,此时体温计示数是:37.8℃。
(3)图丙中,表盘上的“MPa”是压强的单位,因此,这个表是测量气体压强的;表盘上的分度值是0.001MPa,其示数为0.014MPa。
故答案为:(1)7.5V;(2)37.8℃;(3)压强;0.014。
【点评】本题考查电压表、体温计、“压力表”的读数方法,要知道生活中所谓的“压力表”的实质是气压计,并对压强的单位有一个全面的了解。
24.如图甲所示电路,若电源电压为3V,电压表选用适当的量程后,其示数如图乙所示,则L2两端的电压是 2.5 V。
【分析】由图甲可知,小灯泡L1、L2串联,电压表V与灯泡L1并联,测量的是L1两端的电压;根据电源电压为3V可确定电压表使用的量程、相应的分度值,再根据指针位置读数,即L1两端的电压;知道电源电压、L1两端的电压,根据串联电路的电压特点求L2两端的电压。
【解答】解:
如图甲所示,小灯泡L1、L2串联,电压表V与灯泡L1并联,测量的是L1两端的电压;
由于电源电压为3V,则电压表应该使用0~3V的量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,其示数是0.5V,即L1两端的电压是0.5V,
由串联电路的电压规律可知,L2两端的电压:U2=U﹣U1=3V﹣0.5V=2.5V。
故答案为:2.5。
【点评】本题考查了串并联电路的辨别、串联电路的电压规律,电压表的读数方法,确定电压表的测量对象和量程是关键。
25.用电压表测量电压,电压表应与待测电路 并联 ;图示电压表指针的示数为 2.7
V。
【分析】电压表应并联在被测用电器的两端;根据电表的量程和分度值可结合指针位置读出示数。
【解答】解:用电压表测量电压,电压表应与待测电路并联;
图中电压表选择0~3V量程,其分度值为0.1V,此时的示数为2.7V。
故答案为:并联;2.7。
【点评】本题考查了对电压表量程和分度值的认识以及读数,属于基础题。
串联、并联电路中电压的规律
1.串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
2.并联电路各支路两端的电压相等,都等于电源两端的电压。
3.注意:若几个用电器两端的电压相等,则这几个用电器可能是并联,也可能是串联。
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
【思路点拨】由图a可知,电阻R1与R2串联,电压表V2测两电阻串联电压,即电源电压,电压表V1测电阻R2两端电压,根据串联电路特点确定电压表量程与分度值,读出电压表示数,然后由串联电路特点求出两电阻两端的电压。
【答案】B
【解析】(1)由电路图可知,电压表V2示数应大于电压表V1示数,而两电压表指针位置相同,则电压表V2量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数UV1=7.5V;电压表V1量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数UV2=1.5V;(2)电阻R2的电压U2=UV1=1.5V,电阻R1的电压U1=UV2-U2=7.5V-1.5V=6V;故选B。
类型二、综合应用
2.
小明在实验室连接如图所示电路,闭合开关后,三盏灯都不亮,检查电路各接线柱连接完好,电路正常。估计可能是哪一盏灯出现故障。请你用一根导线或一个电压表帮助他找出故障。判断是什么故障(灯断路或短路)并说明判断方法。
【答案】方法一、利用一根导线:
把导线并联到灯L1两端时,若L2、L3灯亮,则灯L1断路;若L2、L3灯不亮,则L1是完好的;再把导线并到L2两端、L3两端,依此法类推,直到找到断路的灯泡为止。
方法二、利用电压表:
把电压表并到灯L1两端时,若电压表有示数,则灯L1断路L2、L3是完好的;若电压表无示数,则灯L1是完好的;再把电压表并到L2两端、L3两端,依此法类推,直到找到断路的灯泡为止。
【解析】闭合开关后,三盏灯都不亮,说明三盏灯不可能是短路(若有一只小灯泡短路,其它灯泡应发光),只能是断路;用导线和电压表检查电路故障,根据灯泡是否发光,电压表是否有示数判断,如下图所示。
类型三、实验探究
3.在“探究串联电路电压特点”的实验中:
(1)请在右边的虚线框中画出与左图对应的电路图,并在电路图中标上L1、L2;
(2)某次测量时,电压表的示数如图所示,则此时灯L1两端的电压为_________V;
(3)某同学在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法存在的问题是_____________。
【答案】(1)如上图所示;(2)1.9;(3)电压表的正负接线柱接反了
【解析】(1)两只灯泡串联,电压表测量灯泡L1两端的电压,按照画电路图的要求画出电路,电路图如下图所示。
(2)由实物图可见,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9个小格上,读数为1V+0.1V×9=1.9V。
(3)如图所示,如果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,电压表的正负接线柱接反了。
一.选择题(共9小题)
1.如图一所示,当闭合开关后,两只电压表指针偏转均为图二所示,则电阻R2两端的电压为( )
A.2V
B.8V
C.10V
D.12V
【分析】由图一可知,电阻R1与R2串联,电压表V2测两电阻串联总电压,即电源电压,电压表V1测电阻R1两端电压,根据串联电路特点确定电压表量程与分度值,读出电压表示数,然后由串联电路特点求出两电阻两端的电压。
【解答】解:
(1)由电路图可知,电压表V2示数应大于电压表V1示数,而两电压表指针位置相同,则电压表V2量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数UV2=10V;电压表V1量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数UV1=2V;
(2)电阻R1的电压U1=UV1=2V,电阻R2的电压U2=UV1﹣U1=10V﹣2V=8V;
故选:B。
【点评】本题考查了求出电阻两端的电压,分析清楚电路结构、掌握电压表的读数方法是正确解题的关键,本题的难点是确定两个电压表的量程。
2.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
【分析】(1)分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,根据电压表所测电路确定两电压表的量程;
(2)在断路的电路中,电压表正负接线柱与电源正负极相连时,电压表示数等于电源电压,否则为零。确定电压表量程、最小分度值,读出电压表的示数,由电路特点和串联电路电压特点求出L1、L2两端的电压。
【解答】解:由题知,当断开和闭合开关时,电压表分别采用了不同的量程,但指针偏转角度相同;
根据电路图可知,开关断开时,电压表串联在电路中,此时电压表测电源电压,此时电压表量程是0~15V,分度值是0.5V,则电源电压U=11V;
开关闭合时,灯泡L1、L2串联,电压表测灯泡L1两端的电压,此时电压表量程为0~3V,分度值是0.1V,则L1两端的电压U2=2.2V,
因为串联电路两端总电压等于各部分电压之和,
所以,当开关闭合时,L2两端的电压:U2=U﹣U1=11V﹣2.2V=8.8V;
故选:B。
【点评】本题考查了求灯泡两端的电压,分清电路结构、明确电路元件的连接方式确定电压表的量程是本题的难点、也是本题的解题关键。
3.电热水器出水口加接一段曲长管道,在电热水器漏电且接地线失效时,能形成“防电墙”,保障人的安全,原理如图所示,电热水器与大地间电压为220V,由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”),因而人体两端的电压不高于12V,对此状态分析正确的是( )
A.“隔电电阻”大于“人体电阻”
B.曲长管道应选用导电性能好的铜管
C.“防电墙”使人体内无电流通过
D.“隔电电阻”与“人体电阻”并联
【分析】(1)在串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比;
(2)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解:
(1)由图可知,“隔电电阻”与“人体电阻”是串联的,且隔电电阻能够起到分压作用,当热水器漏电且接地线失效时,其金属内胆与大地间电压为220V,也就是隔电电阻与人体的总电压为220V,且两者是串联的;
已知人体两端的电压不高于12V,说明隔电电阻两端电压不低于220V﹣12V=208V;
由串联电路用电器两端电压与其阻值成正比可知,隔电电阻的阻值远大于人体电阻。故A正确;D错误。
(2)当热水器漏电且接地线失效时,漏电电流通过曲长管道、人体流入大地,为保证人身安全,通过人体的电流需要非常小,所以曲长管道不能采用导体材料,而应该使用绝缘材料。故BC错误;
故选:A。
【点评】此题是一道联系实际的应用题,考查了串联电路的特点、导体和绝缘体的应用。读懂题意,明确隔电电阻与人体的连接关系,是正确解答此题的关键。
4.如图所示,开关S闭合,两个灯均正常发光,电流表A1的示数为0.8A,电流表A2的示数为0.5A,电压表的示数为8V.下列判断不正确的是( )
A.通过灯L1的电流为0.3
A
B.灯L1两端的电压为8V
C.灯L2两端的电压为8
V
D.电源两端的电压为16
V
【分析】(1)首先判断出电路的连接方式和电流表、电压表测量的对象;
(2)结合串并联电路电流和电压的特点以及欧姆定律求出相关的物理量。
【解答】解:由图可知,两灯并联,电流表A2测量灯L2的电流,A1测量干路中的电流,电压表既测L2两端电压;
A、根据并联电路电流的特点可得通过灯L1的电流,I1=I﹣I2=0.8A﹣0.5A=0.3A,故A正确;
BCD、电压表测量灯泡L2两端的电压,根据并联电路电压的特点,电源电压和灯L1两端的电压也是8V,故BC正确,D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了学生识别电路的能力,以及对串、并联电路电压和电流特点的掌握能力,是一道基础性比较强的题目。
5.如图所示,灯泡L1、L2的电阻分别为10Ω,20Ω,当闭合开关S,通过L1、L2的电流别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2(不考虑温度对灯丝电阻的影响),则( )
A.I1:I2=1:1,U1:U2=1:1
B.I1:I2=2:1,U1:U2=1:2
C.I1:I2=1:1,U1:U2=1:2
D.I1:I2=2:1,U1:U2=1:1
【分析】根据并联电路两端的电压特点可知两灯泡并联时电压关系,根据欧姆定律可知通过两灯泡的电流关系。
【解答】解:由图可知:灯泡L1、L2并联;
根据并联电路两端的电压特点可知,两灯泡两端的电压相等,则U1:U2=1:1;故BC错误;
根据欧姆定律可得通过L1、L2的电流之比为:
I1:I2=:=×=×=2:1;故A错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了并联电路的电流、电压特点和欧姆定律的应用,是一道基础题目。
6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。开关S由断开到闭合时,下列判断中正确的是( )
A.电压表V示数变大
B.电压表V示数变小
C.电压表V示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表V示数与电流表A示数的比值变小
【分析】开关S由断开到闭合过程中,电压表始终测的是电源电压,所以可知电压表示数的变化;根据并联电路电流特点可知干路电流的变化;根据电压表和电流表示数的变化可知比值的变化。
【解答】解:
开关S由断开到闭合过程中,电压表始终测的是电源电压,所以电压表示数V不变,故AB错误;
开关S断开时,电流表A测R1的电流;开关S闭合时,电流表A测干路中的电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以开关闭合后,电流表A的示数变大;
因为电压表示数不变,电流表A的示数变大,所以电压表和电流表示数的比值变小,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电流表、电压表的使用,并联电路电流的特点,欧姆定律的应用,关键是弄清开关S由断开到闭合过程中电路的变化情况。
7.如图所示,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.整理器材,结束实验
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.分析数据,得出结论
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
【分析】研究串联和并联电路的电压和电流时为了实验结论具有普遍性,采用相同灯泡和不同灯泡进行多次实验。
【解答】解:用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V,Ubc=2V,Uac=4V,说明两个小灯泡是同一个规格的,接下来的操作是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性和普遍性,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【点评】探究串联、并联电路的电流、电压的特点时要选择相同规格的灯泡,不同规格的灯泡,不同的用电器进行实验,才能使实验结论更准确。
8.如图所示,在“探究串联电路中电压的规律”时,小雨同学用电压表测出Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.整理器材,分析数据,得出结论
B.对换L1和L2的位置,再测出一组电压值
C.改变电源电压,再测出几组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
【分析】无论做什么实验,实验结论一定要具有普遍性,因此在研究串联电路中的电压关系时,为了使结论具有普遍性需采用相同灯泡和不同灯泡进行多次实验。
【解答】解:用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为为出Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V,说明两个小灯泡是同一个规格的,接下来的操作是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性。
故选:D。
【点评】探究串联、并联电路的电流、电压的特点时要选择不同规格的灯泡,才能使实验结论更具普遍性。
9.有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图乙所示,流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.2A,若将A、B两元件并联接在原来的电源上,则此时电路中的总电流为( )
A.1.2A
B.0.6A
C.0.7A
D.0.5A
【分析】(1)由电路图可知,电路元件A和B串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路中的电流特点结合图象读出它们两端的电压;
(2)把它们并联接在原来的电源上时,它们的电压相等,根据图象读出通过两元件的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,
【解答】解:(1)由电路图可知,电路元件A和B串联,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,电流表的示数为0.2A时:
IA=IB=I=0.2A,
由图象可知,A和B两端的电压分别为:
UA=1V,UB=2V,
所以,电源的电压:
U=UA+UB=1V+2V=3V;
(2)若将A、B两元件并联接在原来的电源上,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,UA′=UB′=U′=3V,
由图象可知,通过两元件的电流分别为:
IA′=0.6A,IB′=0.6A,
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′=IA′+IB′=0.6A+0.6A=1.2A。
故选:A。
【点评】本题考查了串、并联电路的特点,关键是根据图象读出电流对应的电压值。
二.填空题(共6小题)
10.如图所示,S断开时,电压表的示数为6V;将S闭合后,电压表的示数变为4V。如果将S闭合,灯泡L1,两端的电压是 2 V。
【分析】S断开,电压表与L1串联在电路中,由此可知电源电压;S闭合,两灯串联,电压表测L2两端电压,由此根据串联电路电压特点计算L1两端电压。
【解答】解:
由电路图可知,S断开时,电压表与L1串联在电路中,电压表相当于测电源电压,即U=6V;故A正确;
S闭合,两灯串联,电压表测L2两端电压,则U2=4V,故C正确;
由串联电路的电压特点可知,L1两端电压U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V。
故答案为:2。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点的应用,关键是正确分析开关在不同状态下电路的连接方式以及电压表的测量对象。
11.如图所示开关闭合时,电灯L1和L2是 串联 ,若电源电压为8V,电压表的示数是3V,则灯L1两端的电压为 5 V,灯L2两端的电压为 3 V.
【分析】由电路图可知,闭合开关后,两灯串联、电压表测量L2两端的电压,电源电压是8V并保持不变,利用串联电路的电压特点分析。
【解答】解:
由图可知,闭合开关后,L1、L2串联,电压表测L2两端的电压;已知电压表的示数为3V,则L2两端的电压为3V;电源电压为8V,由串联电路的电压特点可知,L1和L2两端电压之和为8V;则L1的电压:U1=U﹣U2=8V﹣3V=5V。
故答案为:串联;5;3。
【点评】本题考查了串联电路的电压关系,知道电压表测L2两端的电压是解答此题的关键。
12.在图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V,当S1、S3断开。S2闭合时,电压表的示数为3V,那么电源电压是 9 V.当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数是 9 V(测量过程中,电压表正负极接线都是正确的)。
【分析】当S1闭合,S2、S3断开时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压;
当S1、S3断开,S2闭合时,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压;
(1)根据串联电路的电压特点求出电源的电压;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压。
【解答】解:(1)当S1闭合,S2、S3断开时,
两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,
所以U1=6V,
当S1、S3断开,S2闭合时,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,
所以U2=3V,
根据串联电路的电压特点可知电源的电压U=U1+U2=6V+3V=9V;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,
电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,所以L1两端的电压为9V。
故答案为:9;9。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,关键时开关闭合、断开时电路连接方式的判断和电压表所测电路原件的判断。
13.如图是电阻A和B的I﹣U图象。若把二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,通过电阻A的电流是 0.4 A.若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.3A,电阻B两端的电压是 3 V。
【分析】A、B并联时,各支路两端的电压相等,根据图象读出通过B的电流为0.2A时两端的电压即为A两端的电压,再根据图象读出此时通过A的电流;
A、B串联后接入电路时,通过它们的电流相等,根据图象读出B两端的电压。
【解答】解:因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,将A、B并联后接入电路中时,它们两端的电压相等,
由图象可知,当通过B的电流为0.2A时,两端的电压为2.0V,所以A两端的电压也为2.0V,此时通过A的电流为0.4A;
因串联电路中各处的电流相等,所以电阻A、B串联时,通过A的电流为0.3A时,通过B的电流也为0.3A,
由图象可知,此时B两端的电压为UB=3V。
故答案为:0.4;3。
【点评】牢固掌握串并联电路的特点、能从图象中得出对应的电压和电流是解题的关键。
14.如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两电压表指针偏转均如图乙所示,则灯L1和L2两端的电压分别为 2.4 V和 0.6 V。
【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表V2测电源的电压,电压表V1测L2两端的电压,根据串联电路的电压特点和两电压表指针偏转相同判断它们的量程,并根据分度值读出示数,进一步求出L1两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表V2测电源的电压,电压表V1测L2两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两电压表指针偏转相同,
所以,电压表V2的量程为0~15V,分度值为0.5V,电源的电压U=3V,
电压表V1的量程为0~3V,分度值为0.1V,L2两端的电压U2=0.6V
则L1两端的电压U1=U﹣U2=3V﹣0.6V=2.4V。
故答案为:2.4;0.6。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点和电压表的读数,会确定两电压表的量程是关键。
15.阻值为10Ω的电阻R1与阻值为20Ω的电阻R2并联通过R1的电流为0.2A,则通过电阻R2的电流是 0.1 A,R2两端的电压是 2 V。
【分析】根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压,根据欧姆定律求出通过电阻R2的电流。
【解答】解:R1、R2并联,两端的电压相等,由欧姆定律可得,
R2两端的电压:U2=U1=I1R1=0.2A×10Ω=2V,
通过电阻R2的电流:
I2===0.1A。
故答案为:0.1;2。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的计算题。
三.实验探究题(共1小题)
16.小明同学通过实验对串联电路电压规律进行了探究。
[猜想与假设]串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
[设计与进行实验]
(1)按如图所示的电路图连接电路时,开关必须 断开 .
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 L1短路 或 L2断路 .
(3)排除故障,用电压表测出L1两端的电压。
(4)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,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。小明 不能 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,原因是: 电压表正负接线柱接反了 .
(5)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中,小明分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和.
U/V
U/V
U/V
2.4
1.4
3.8
(6)此实验在设计方案上存在的不足之处是 只做一次实验,结论具有偶然性 ,改进方法为 换用不同规格的灯泡再做几次实验 .
【分析】(1)连接电路时,开关必须应断开;
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,可从灯泡发生断路或短路分析;
(4)在使用电压表时,电流一定要从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出;
(6)在探究电路中电压规律时,为避免偶然性需要多测几次再找规律。
【解答】解:(1)为了保护电路,按如图所示的电路图连接电路时,开关必须断开;
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,若L1短路,电压表也被短路,电压表无示数;若L2断路,整个电路断路,电压表也无示数;
(4)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,并改接到C接点上,这样电压表正负接线柱接反,所以不能测出L2两端的电压;
(6)此实验在设计方案上存在的不足之处: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具有偶然性,不能得出正确规律;
改进方法:改用不同规格的灯泡再做几实验,然后再得出结论。
故答案为:(1)断开;(2)L1短路;L2断路;(4)不能;电压表正负接线柱接反了;(6)只做一次实验,结论具有偶然性;换用不同规格的灯泡再做几次实验。
【点评】本题是探究串联电路电压规律的实验,考查了实验注意事项、故障分析、电压表的使用等,一般多次实验,在探究型实验中的作用是为了使所得结论具有普遍性,在测量型实验中是为了减小误差。
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