第2节 串、并联电路中电压的规律 · 练习题(共38题) 首页 › 九年级全册 › 第十六章 电压 电阻 › 第2节 串、并联电路中电压的规律31. 实验探究题 中等
小明为了 “探究串联电路中电压规律”,设计了电路图,将两只灯泡 L1 、L2 串联起来接到了电压为 3V 的电源上,如图所示。
(1) 在测 L2 两端的电压时,小明同学为了节省实验时间,将电压表所接的 B 接点不动,只将 A 点接线改接到 C 点上;这样________(选填 “能” 或 “不能”)测出 L2 两端的电压。
答案:不能
(2) 小红也利用相同的器材做了此实验,但闭合开关后,两灯都不亮,而测得的数据是:UAB =0V,UBC =3V,UAC =3V,若故障只出在 L1 或 L2 上,则故障是________。
答案:L2 断路
(3) 故障排除后,实验正常进行。分别测出 UAB =1.4V、UBC =1.4V、UAC =2.8V,小红认为: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________(选填 “正确”“错误”),接下来应该________。
答案:错误;更换不同规格的灯泡进行多次测量
答案: (1) 不能;(2) L2 断路;(3) 错误;更换不同规格的灯泡进行多次测量
查看解析 (1)原来电压表测 L1 两端的电压,则与 A 相连的为电压表的正接线柱,与 B 相连的为电压表的负接线柱,若将电压表所接的 B 接点不动,只将 A 点接线改接到 C 点上,此时电压表的正负接线柱接反了,所以这样不能测出 L2 两端的电压。
(2)图中两灯串联,闭合开关后,两灯都不亮,说明电路可能断路;测得 UBC =3V,说明 BC 之外的电路为通路;测得 UAC =3V,说明电源是正常的;测得 UAB =0V,说明 AB 之外的电路有断路,若故障只出在 L1 或 L2 上,则故障是 L2 断路。
(3)该实验选用两灯泡的规格相同,灯泡两端的电压相等,器材特殊,且只做了一次实验,结论具有偶然性,所以小红的结论是错误的;接下来应更换不同规格的灯泡进行多次测量。
32. 计算题 中等
如图所示,已知电源是由几节新干电池串联而成,闭合开关,电压表 V1 、V2 示数分别为 6V、9V,电流表的示数为 1.5A,求:
(1) 通过 L1 的电流;
答案:1.5A
(2) L1 和 L2 两端的电压。
答案:L1 两端的电压为 6V,L2 两端的电压为 3V
答案: (1) 1.5A;(2) L1 两端的电压为 6V,L2 两端的电压为 3V
查看解析 (1)由电路图可知,闭合开关 S,L1 和 L2 串联,电流表测电路中的电流,电压表 V1 测 L1 两端电压,电压表 V2 测电源电压。电流表的示数为 1.5A,串联电路中电流处处相等,即通过 L1 的电流为 1.5A。
(2)由电路图可知,闭合开关 S,L1 和 L2 串联,电压表 V1 测 L1 两端电压,电压表 V2 测电源电压。电压表 V1 、V2 示数分别为 6V、9V,即 L1 两端电压为 6V,电源电压为 9V。串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,故 L2 两端的电压:
UL2 =U电源 −UL1 =9V−6V=3V。
33. 计算题 中等
如图甲所示电路中,当开关 S 闭合时,电流表 A 的示数为 0.3A,电流表 A1 的示数为 120mA,L1 两端的电压为 3V。求:
(1) 如图乙是甲图中电流表 A 的示意图,用笔画线标出此时所选的接线柱并画出指针所指的位置;
答案:选用 0~0.6A 量程,指针指在 0.3A 刻度处
(2) 电源是采用几节干电池串联的;(要写出计算过程)
答案:2节
(3) 通过 L2 的电流。
答案:0.18A
答案: (1) 选用 0~0.6A 量程,指针指在 0.3A 刻度处;(2) 2节;(3) 0.18A
查看解析 (1)由电路图可知,两灯泡并联,电流表 A 测干路电流,电流表 A1 测 L1 支路的电流,电压表测电源电压。干路电流为 0.3A,选择 0~0.6A 小量程,分度值 0.02A,指针指向 0.3A 刻度线。
(2)并联电路各支路电压等于电源电压,U=3V。
一节新干电池电压为 1.5V,
电池节数:n = U ÷ 1.5V = 3V ÷ 1.5V = 2,故需要 2 节干电池串联。
(3)干路电流 I=0.3A,I1 =120mA=0.12A。
并联电路干路电流等于各支路电流之和,
I2 = I − I1 = 0.3A − 0.12A = 0.18A。
答:通过 L2 的电流是 0.18A。
34. 计算题 困难
如图所示的电路中,电源电压不变,电表均为理想电表。当开关 S1 、S2 均闭合时,V1 的示数为 12V,V2 的示数为 9.6V;当开关 S1 闭合,S2 断开时,V1 和 V2 的示数均为 10V。求:
(1) 电源的电压为多少?
答案:12V
(2) 开关 S1 、S2 均闭合时,R2 两端的电压为多少?
答案:2.4V
(3) 开关 S1 闭合、S2 断开时,R1 两端的电压为多少?
答案:8V
(4) 将电路中电压表 V2 替换为电流表 A2 ,只闭合开关 S1 时,电流表 A2 的示数为 0.4A。断开开关,继续将电路中的电压表 V1 替换为电流表 A1 ,只闭合开关 S1 时,电流表 A2 的示数变为 0.5A,求此时干路上的电流为多少?
答案:0.9A
答案: (1) 12V;(2) 2.4V;(3) 8V;(4) 0.9A
查看解析 (1)由图可知,当开关 S1 、S2 均闭合时,电阻 R3 被短路,电阻 R1 和 R2 串联,电压表 V1 测 R1 和 R2 两端总电压,即电源电压,V1 的示数为 12V,故电源的电压为 12V。
(2)由图可知,当开关 S1 、S2 均闭合时,电阻 R3 被短路,电阻 R1 和 R2 串联,电压表 V1 测电源电压,电压表 V2 测电阻 R1 两端电压,V2 的示数为 9.6V。
则 R2 两端的电压:U2 = U − U1 =12V −9.6V =2.4V。
(3)当开关 S1 闭合,S2 断开时,三个电阻串联,电压表 V1 测 R1 和 R2 两端总电压,电压表 V2 测 R1 和 R3 两端总电压,V1 和 V2 的示数均为 10V,则有:
U1 ′+U2 ′=10V
U1 ′+U3 ′=10V
U1 ′+U2 ′+U3 ′=12V
解得:U1 ′=8V,U2 ′=U3 ′=2V。
(4)将电路中电压表 V2 替换为电流表 A2 ,只闭合开关 S1 时,只有 R2 接入电路,电流表 A2 的示数为 0.4A,即通过 R2 的电流为 0.4A。
断开开关,继续将电路中的电压表 V1 替换为电流表 A1 ,只闭合开关 S1 时,三个电阻并联,电流表 A2 测电阻 R1 和 R2 的总电流,电流表 A1 测电阻 R1 和 R3 的总电流,电流表 A2 的示数变为 0.5A。
通过 R1 的电流:I1 =0.5A −0.4A =0.1A。
由 U2 ′=U3 ′可知,R2 和 R3 的阻值相同,并联后通过的电流也相同,即通过 R3 的电流也为 0.4A。
干路上的电流:I = I1 +I2 +I3 =0.1A+0.4A+0.4A =0.9A。
答:此时干路上的电流为 0.9A。
35. 单选题 中等
如图,电源电压不变。闭合开关 S1 和 S2 ,小灯泡 L1 和 L2 均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A. 小灯泡 L1 和 L2 串联B. 若断开开关 S2 ,电流表示数会变小C. 若小灯泡 L1 比 L2 亮,原因是小灯泡 L1 两端的电压比 L2 两端的电压大D. 若只闭合开关 S2 ,电路中只有小灯泡 L2 发光答案: B
查看解析 A.根据实物图可知,电流有两条路径回到电源负极,小灯泡 L1 和 L2 并联,故 A 错误;
B.小灯泡 L1 和 L2 并联,电流表测干路的电流,若断开开关 S2 ,小灯泡 L2 所在支路的电流为 0,则电流表示数会变小,故 B 正确;
C.小灯泡 L1 和 L2 并联,所以小灯泡 L1 和 L2 两端的电压相等,故 C 错误;
D.开关 S2 控制小灯泡 L2 所在的支路,只闭合开关 S2 ,电路断路,两个灯泡都不亮,故 D 错误。
故选 B。
36. 单选题 中等
如图所示电路中,电源电压恒为 6V。闭合开关 S,电路正常工作,电压表的示数为 3V。一段时间后,电压表的示数由 3V 变为 6V,电流表示数增大。若电路中仅有一处故障,且只发生在 R1 、R2 上,则电路的故障是( )
A. R1 断路B. R2 断路C. R1 短路D. R2 短路答案: C
查看解析 电路正常工作,R1 和 R2 串联,电流表测串联电路的电流,电压表测 R2 两端电压。一段时间后,电流表示数增大,说明电路总电阻变小,电路发生短路故障,断路时电流为零,因此 A、B 错误;
电压表示数由 3V 变为 6V,等于电源电压,说明 R1 短路,此时电压表直接测电源电压,电路总电阻减小,电流变大,故 C 正确,D 错误。
故选 C。
37. 填空题 中等
如图所示,电源电压不变,闭合开关 S,灯泡 L1 、L2 都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电压表示数不变,电流表示数几乎为零,由此判断发生故障的原因可能是______________。
答案: L2 断路
查看解析 由电路图可知,灯泡 L1 、L2 并联,电流表测通过 L2 的电流。一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,另一个灯泡仍能工作,说明故障为某处断路;电压表示数不变,说明电压表两接线柱到电源两极的电路是通路,电流表示数几乎为零,则故障是 L2 断路。
38. 实验探究题 中等
某小组在 “探究并联电路中电压的特点” 实验中。
(1) 如图甲,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来;
答案:实物图连接(略)
(2) 连接电路时,开关处于________状态;
答案:断开
(3) 正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为________V;
答案:2.8
(4) 测得灯泡 L1 两端电压后,再测得灯泡 L2 两端电压和 A、B 两端电压,记录数据。改变两个小灯泡的规格,重复以上操作,其目的是____________________;
答案:多次测量,以得到普遍的规律
(5) 评估交流环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是____________________。
答案:电压表正、负接线柱接反
答案: (1) 实物图连接(略);(2) 断开;(3) 2.8;(4) 多次测量,以得到普遍的规律;(5) 电压表正、负接线柱接反
查看解析 (1)由图甲电路图可知,L1 、L2 并联,电压表测 L1 两端电压。电流从电源正极出发,分为两条路径,分别经过 L1 、L2 ,汇合后经过开关回到电源负极;电压表并联在 L1 两端,电源为 2 节干电池,选择 0~3V 量程,电流从 “3” 接线柱流入、从 “‑” 接线柱流出。
(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)电压表选用 0~3V 量程,分度值为 0.1V,示数为 2.8V。
(4)探究并联电路中电压的特点,多次改变灯泡规格重复实验,目的是多次测量,得到普遍规律,避免实验偶然性。
(5)闭合开关,电压表指针反向偏转,是电压表正、负接线柱接反,电流从负接线柱流入,正接线柱流出