专题05 《电压及其在电路中的规律》压轴培优题型训练（七大题型）（教师版）

专题05《电压及其在电路中的规律》压轴培优题型训练【七大题型】一．电压表的读数（共2小题）二．电压表的使用方法（共4小题）三．电流表、电压表在判断电路故障中的应用（共8小题）四．探究串联电路中的电压规律（共11小题）五．串联电路中的电压规律（共6小题）六．运用串联电路中的电压规律计算（共6小题）七．探究并联电路中的电压规律（共4小题）一．电压表的读数（共2小题）1．电压表的表盘及指针如图所示，若接“0～3V”量程，电压表的读数为0.6V．若接“0～15V”量程，表盘上每一小格代表0.5V，读数为3V。【答案】见试题解答内容【解答】解：量程为0～3V的分度值是0.1V，由图可知，指针所指的位置是0.6V；量程为0～15V的分度值是0.5V，由图可知，指针所指的位置是3V。故答案为0.6；0.5；3。2．如图甲所示，电源电压示数如图乙，若电流表A1示数、电流表A的示数均如图丙所示问：（1）加在L2两端的电压为5V；（2）通过L1的电流为0.8A。【答案】见试题解答内容【解答】解：由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测L2支路的电流，A测干路电流。（1）由乙图可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，电源的电压U＝5V，∵并联电路各支路两端的电压相等，∴加在L2两端的电压为5V；（2）∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，∴电流表A1示数、电流表A的指针位置相同时，A1的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以I2＝0.2A；A的量程为0～3A，分度值为0.1A，所以I＝1A，故I1＝I﹣I2＝1A﹣0.2A＝0.8A。故答案为：（1）5；（2）0.8。二．电压表的使用方法（共4小题）3．如图所示，a、b、c是三个电表，且电路连接没有错误，两个灯泡均正常发光，已知a、b、c三个电表读得的数值依次为1.5、1.2、2.5（单位是A或V）。则电源电压为2.5V；通过L1的电流是0.3A。【答案】见试题解答内容【解答】解：因两灯正常工作，则两灯和电源之间必定是通路，即a、b应为电流表；而c若为电流表，则电源被短路，故c只能为电压表；a测量通过干路的电流，则I＝1.5A；b测量通过L2的电流，则I2＝1.2A．c测量电源电压，故电源电压是2.5V；由于并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，故通过灯L1的电流：I1＝I﹣I2＝1.5A﹣1.2A＝0.3A。故答案为：2.5；0.3。4．在如图所示的电路中a、b表示电表，试在图中根据电路的要求，标出哪个是电流表，哪个是电压表，并标出正负接线柱。【答案】见试题解答内容【解答】解：若两表都为电流表，则电源短路，不符合题意；若两表都为电压表，则L2没有接入电路中，不符合题意；若左面的为电流表，下面的为电压表，则L2被短接，不符合题意；所以，只能是左面的为电压表，下面的为电流表；则两盏灯在两条支路上，L1、L2并联，电流表测量L2的电流；电压表测量电源的电压（或L2两端的电压）；电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，如图：5．在探究串联电路的电压关系时，某同学使用的电路如图所示，他先用电压表正确的测量了灯泡L1两端的电压，为了测量灯泡L2两端的电压，他想将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点，而保持接电压表B点的不动。你认为这种接法是错误的（选填“正确”或“错误”）．理由是电压表正、负接线柱接反了。【答案】见试题解答内容【解答】解：在实验操作中，原来电压表的接法是正确的，当直接把电压表的A点线接到C点时，而保持接电压表B点的不动，这样电压表正、负接线柱接反了，这是不正确的，会损坏电压表的。故答案为：错误；电压表正、负接线柱接反了。6．某同学对串联电路电压规律进行探究，先用电压表测出L1两端的电压，在测L2两端的电压时，该同学为了节省实验时间，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，他的同学告诉他这样不能测出L2两端的电压，测不出的理由是电压表的正负接线柱接反了。【答案】见试题解答内容【解答】解：电压表所接的B接点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然此时电压表与L2并联，但电压表的正负接线柱却是反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压；故答案为：电压表的正负接线柱接反了；三．电流表、电压表在判断电路故障中的应用（共8小题）7．在如图所示的电路中，电源电压恒定，两个灯泡L1、L2相同。当闭合开关时，若发现两个电流表示数相等，且均在正常值范围内，则出现的故障是（）A．L1短路 B．L1断路 C．L2短路 D．L2断路【答案】B【解答】解：A、由图知，L1和L2并联，若L1短路，则A2、L2也被短路，此时通过L2的电流为零，A1的示数很大，不符合要求；B、L1断路，则L2、A1、A2串联，电流相等，符合题意；C、L2短路，则整个电路短路，电流表会烧坏，不符合题意；D、L2断路，则A2的示数为零，不符合题意。故选：B。8．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后灯L2熄灭，且只有一只电表的示数变大。下列判断正确的是（）A．L1短路，电压表示数变小 B．L1开路，电流表示数变大 C．L2短路，电压表示数变大 D．L2开路，电压表示数变大【答案】D【解答】解：由图知，两灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡L2两端的电压；A、若L1短路，变为灯泡L2的基本电路，此时电压表测量电源电压，即电压表示数变大，故A错误；B、若L1开路，则整个电路断路，电路中的电流为零，两表示数均为零，故B错误；C、若L2短路，变为灯泡L1的基本电路，电压表被短路，因此电压表示数为0，电流表示数变大，故C错误；D、若L2开路，则电路中的电流为零，此时电压表与L1串联，电压表测电源电压，因此电压表示数增大，故D正确。故选：D。9．在如图所示的电路中，R1、R2为定值电阻且阻值相等，电源电压保持不变。闭合开关S后，电路正常工作，电压表示数为U，电流表示数为I。一段时间后电路出现故障，若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。为查找故障，断开开关将电阻R1和R2的位置互换，再闭合开关观察电表示数。请根据信息写出互换前后两电表的示数及其对应的故障。示例：电压表示数从0变为2U，电流表示数始终为0，则R1断路。电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为2I，则R1短路；电压表示数从0变为2U，电流表示数始终为2I，则R2短路；电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为0，则R2断路；（写出示例以外的所有情况）。【答案】电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为2I，则R1短路；电压表示数从0变为2U，电流表示数始终为2I，则R2短路；电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为0，则R2断路；【解答】若R1短路，电压表示数为2U，电流表示数为2I，将R1与R2互换后，电压表示数为0，电流表示数为2I，所以：电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为2I，则R1短路；若R2短路，电压表示数为0，电流表示数为2I，将R1与R2互换后，电压表示数2U，电流表示数为2I，所以：电压表示数从0变为2U，电流表示数始终为2I，则R2短路；若R2断路，电压表示数为2U，电流表示数为0，将R1与R2互换后，电压表示数0，电流表示数为0，所以：电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为0，则R2短断路；R1断路为示例。故答案为：电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为2I，则R1短路；电压表示数从0变为2U，电流表示数始终为2I，则R2短路；电压表示数从2U变为0，电流表示数始终为0，则R2断路；10．我们在做“测量小灯泡电阻”的实验时经常发生下列现象，请分析其原因。（1）闭合开关，电压表和电流表均有示数，但调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数增大时，电压表的示数却减小，原因是电压表并联在滑动变阻器的两端。（2）在选取量程“试触”时，发现电流表的指针迅速摆到最大刻度，经检查电路连接没有断路（填“短路”或“断路”）现象发生，原因是断路，没有电流，电流表不可能指针迅速摆到最大刻度。（3）闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，且约等于电源电压，原因是灯泡断路。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）当滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由欧姆定律可得，电路中电流变大，根据U＝IR可知定值电阻两端的电压增大，而总电压不变，则滑动变阻器两端电压减小，而题中电压表示数也减小了，这说明电压表并联在滑动变阻器的两端了；（2）电流表的指针迅速摆到最大刻度，电路中没有出现断路，因为断路时，没有电流，电流表指针不可能迅速摆到最大刻度；（3）小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路发生断路，因为电压表有示数，且约等于电源电压，说明电压表与电源两极是连通的，则故障是灯泡断路。故答案为：（1）电压表并联在滑动变阻器的两端；（2）断路；断路时，没有电流，电流表指针不可能迅速摆到最大刻度；（3）灯泡断路。11．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，R1和R2是串联的。电路正常工作一段时间后，发现只有一个电表示数变小，故障发生R1、R2上，其它元件仍保持完好：（1）则故障可能是①R2断路；②R2短路；（2）用一个完好的小灯泡替换R1后，小灯泡可能发光（填“一定发光”或“可能发光”）；（3）在原故障电路中，将电流表A与R1位置互换后，电压表V的示数不发生变化，电路中存在的故障一定是R2断路。【答案】串；（1）①R2断路；②R2短路；（2）可能发光；（3）R2断路。【解答】解：电压表电阻很大，在电路中相当于断路；电流表电阻很小，在电路中相当于导线，去除电压表和电流表，闭合开关S，R1和R2是串联的。电流表测量串联电路中的电流，电压表和R2并联，所以电压表测量R2两端的电压。（1）电路正常工作一段时间后，发现只有一个电表示数变小，故障发生R1、R2上，假如R1断路，如图甲，开关闭合，整个电路是断路，电压表和电流表都没有示数，所以两个电表示数都变小，故假设错误。假如R1短路，如图乙，开关闭合，只有R2接入电路，电压表测量电源电压，电压表示数变大，电源电压不变，电路中电阻变小，电流变大，所以电流表示数变大，所以两个电表示数都变大，故假设错误。假如R2断路，如图丙，开关闭合，电源、电压表和R1串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数变大，电流表没有接入电路，所以电流表示数变小，假设正确。假如R2短路，如图丁，开关闭合，只有R1接入电路，电源电压不变，电路中电阻变小，电流变大，所以电流表示数变大，电压表测量导线两端的电压，电压表示数变小，假设正确。所以故障可能是R2断路或R2短路。（2）假如R2断路，用一个完好的小灯泡替换R1后，如戊图，开关闭合，电压表串联在电路中，电压表内阻很大，电路中电流很小，灯泡不亮。假如R2短路，用一个完好的小灯泡替换R1后，如己图，开关闭合，灯泡和电源之间构成通路，灯泡发光。所以把一个完好的小灯泡替换R1后，小灯泡可能发光。（3）①如丙图，开关闭合，电压表测量电源电压，电流表无示数；假如R2断路，将电流表A与R1位置互换后，如庚图，开关闭合，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电流表几乎没有示数；所以在原故障中，将电流表A与R1位置互换后，电压表不变。②如丁图，开关闭合，电流表有示数，电压表测量导线两端的电压，电压表示数为零；假如R2短路，将电流表A与R1位置互换后，如辛图，开关闭合，只有R1接入电路，电压表测量电源电压，电压表有示数，电流表测量电路中的电流，所以电流表有示数。综合分析，当在原故障电路中，将电流表A与R1位置互换后，电压表V的示数不发生变化，电路中存在的故障一定是R2断路。故答案为：串；（1）①R2断路；②R2短路；（2）可能发光；（3）R2断路。12．在如图所示的电路中，闭合开关S灯L不亮，电压表V的示数接近电源电压。已知电路中各处均接触良好，除灯L和电阻R两者中的某个元件故障外，其余元件均完好。（1）请判断该电路中存在的故障可能是灯泡L短路或电阻R断路。（2）为进一步确定故障，小明同学将一个电流表正确串联在如图所示的电路中，闭合开关S，观察电流表的示数情况。若电流表有示数，说明故障是灯泡短路；若电流表无示数，说明故障是电阻R断路。（3）为进一步确定故障，小华同学将图中的电压表V正确并联在灯L两端，请判断他能否查找出电路的故障，并说明理由。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）两灯串联，电压表与电阻R并联，并且示数等于电源电压，说明电压表与电源两极连接的部分电路没有断路，即灯泡L没有断路，可能是灯泡L短路；电压表有示数，说明电阻R也没有被短路，可能是开路，由上可见，电路故障可能是灯泡L短路或电阻R开路；（2）电路中接入电流表，电流表若有示数，说明电阻R没有处于开路，则是灯L被短路；电流表若没有示数，说明电路处于开路状态，即是电阻R开路。（3）不能，因为将图中的电压表正确并联在灯L两端，灯L短路和电阻R开路都会使灯不亮、电压表的示数为0，所以不能查找出电路的故障。故答案为：（1）电阻R开路；（2）灯L短路，电阻R开路；（3）不能，在灯L短路和电阻R开路两种情况下，电压表均无示数。13．如图所示的电路，电源电压不变，定值电阻R1、R2阻值相等，所有电路元件中，除R1或R2二者之一可能有故障外，其余均完好，请填写表格中的所有空项。序号故障情况电压表示数电流表示数1无32R2短路00.33R1短路4R2断路5R1断路【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）序号1中没有故障可知；R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，由于阻值相等，R1、R2两端的电压相等都为3V，则根据串联电路的电压特点可知：电源电压U＝3V+3V＝6V；序号2中故障情况可知；R2短路时只有R1连入电路，电流表测量通过R1的电流，为0.3A，由欧姆定律得：R1＝＝＝20Ω，则R2＝R1＝20Ω；则序号1中R1、R2串联时，根据电阻的串联特点得：R＝R1+R2＝20Ω+20Ω＝40Ω；电路中的电流I1＝＝＝0.15A；（2）序号3中R1短路时只有R2连入电路，只有R2连入电路，电压表测量电源电压为6V，电流表测量通过R2的电流，即为I3＝＝＝0.3A；序号4中R2断路，电路中没有电流，则电流表示数为0，电压表测量电源电压为6V；序号5中R1断路，电路中没有电流，则电流表示数为0，电压表不能与电源的两极想连通，不能测量电源电压，则电压表示数为0。故答案为：序号故障情况电压表示数电流表示数1无30.152R2短路00.33R1短路60.34R2断路605R1断路00灯泡短路；R断路。14．实验课上，同学们把两个相同规格的小灯泡连接在如图甲所示的电路中，闭合开关后，两灯发光。此时，一同学不小心把L1的玻璃外壳打破了，结果L1熄灭，L2却更亮了。这是为什么呢？他们提出猜想：猜想一：可能L1处发生开路；猜想二：可能L1处发生短路。（1）根据串联（选填“串联”或“并联”）电路的特点，可知猜想一是不正确的。（2）针对猜想二，同学们找了一只电压表，分别并联在L1、L2两端，如图乙，假如猜想二成立，则两次电压表的读数CA、相同B、两次都有读数，但不相等C、一次没有读数，另一次读数较大D、都没有读数（3）实验发现两次电压表均有明显读数，且L1两端电压比L2两端电压小。说明猜想二也不正确。你认为L1熄灭、L2更亮的原因可能是BA．L1电阻变大B．L1电阻变小C．L2电阻变小D．通过L1的电流比L2的电流小了。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）根据串联电路处处导通的特点，如果某处有断路，则整个电路就会不通，而结果是结果L1熄灭，L2却更亮了，所以猜想1不正确；（2）L1处如果发生短路，则与L1并联的电压表也发生短路，故没有示数，而L2正常，所以并联在L2两端的电压表有示数；故选C；（3）实验发现两次电压表均有明显读数，且L1两端电压比L2两端电压小，说明既不是开路，也不是短路，而是L1电阻太小，达不到灯泡的发光状态；故答案为：（1）串联；（2）C；（3）B。四．探究串联电路中的电压规律（共11小题）15．小明和小华同学在“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。（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对电压表进行调零。（2）小明完成了实验，并把数据记录在表中。UAB/VUBC/VUAC/V1.41.42.8分析实验数据得出两个实验结论：①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和；②串联电路中，各部分电路两端电压相等。（3）实验结束后小明和小华互相交流，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规格的灯泡做实验。（4）小明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，测出L2两端的电压，请判断这个方法的可行性并说明理由不可行，电压表的正负接线柱接反了。【答案】（1）对电压表进行调零；（2）等于；（3）选用了相同规格的灯泡做实验；（4）不可行，电压表的正负接线柱接反了。【解答】解：（1）由图知，连接电路前，发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上；（2）由表中实验数据可知，串联电路的总电压等于各部分电路电压之和；（3）由实验数据可知，各部分电路两端电压相等，该结论是错误的，造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验；（4）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，这样做不能测出L2两端的电压，因为根据电路图分析可以看出，直接改接一端的连线，会造成电压表的正负接线柱接反；故答案为：（1）对电压表进行调零；（2）等于；（3）选用了相同规格的灯泡做实验；（4）不可行，电压表的正负接线柱接反了。16．小致用如图甲所示电路探究串联电路的电压特点。实验次数UAB/VUBC/VUAC/V10.82.23.021.03.031.21.83.0（1）小致在检查实验器材时，发现电压表指针指向零刻度线左侧，这是因为电压表没有调零。（2）测出灯L1两端的电压后，准备测量L2两端电压时，小致直接将电压表与A点相连的导线改接到C点，小致的办法是错误（选填“正确”或“错误”）的，原因是电压表的正负接线柱接反了。（3）经过多次实验，得到的数据记录在表中。第2组实验测量UBC的示数如图乙所示，读数为2.0V。根据实验数据，可得到串联电路的电压规律是UAC＝UAB+UBC（公式表示）。（4）小红也做了同样的实验。她测得UAB＝3V、UBC＝0V、UAC＝3V，若故障出在灯泡上，则有可能是L1断路或L2短路。【答案】（1）电压表没有调零；（2）错误；电压表的正负接线柱接反了；（3）2.0V；UAC＝UAB+UBC；（4）L1断路；L2短路。【解答】解：（1）小致在检查实验器材时，发现电压表指针指向零刻度线左侧，是因为电压表没有调零；（2）测量L2两端电压时，小致直接将电压表与A点相连的导线改接到C点，会导致电压表的正负接线柱接反，所以小致的做法是错误的；（3）图乙中，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以电压表的示数为2.0V。由表格中的3组数据得，UAC＝UAB+UBC；（4）图甲中，UAB＝UAC＝3V、UBC＝0V、电路中发生的故障可能为AB间断路或者BC间短路，若故障出在灯泡上，则故障为L1断路或者L2短路。故答案为：（1）电压表没有调零；（2）错误；电压表的正负接线柱接反了；（3）2.0V；UAC＝UAB+UBC；（4）L1断路；L2短路。17．在探究串联电路中的电压特点时，用电压表测出第一个灯泡两端的电压，用UA表示，第二个灯泡两端的电压用UB表示，电路两端的总电压为U。请自选实验器材证明：在串联电路中，U＝UA+UB。（1）画出实验电路图；（2）画出实验数据记录表格。【答案】（1）见解答图；（2）见解答图。【解答】解：（1）实验电路图如图所示：（2）实验数据记录表：UA/VUB/VU/V故答案为：（1）见解答图；（2）见解答图。18．小明同学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）按图所示的电路图连接电路。（2）闭合开关，排除故障，用电压表测出L1两端的电压。（3）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点不动，只断开A接点，并改接到C接点上。（4）测出AC间的电压，得出结论。[交流与评估]（1）在拆接电路时，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（选填“短路”或“断路”）或L2断路（选填“短路”或“断路”）。（3）小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？不能（选填“能”或“不能”）。为什么？（4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在如表表格中，小明分析实验得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是一次实验具有偶然性，改进方法是更换规格不同的灯泡进行多次实验UAB/VUBC/VUAC/V2.41.43.8【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）在拆接电路时，为了保护电路，开关必须断开；（2）闭合开关，电压表示数为零，说明电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连，因此故障可能是L1短路或者L2断路；（3）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；（4）本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律，故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。故答案为：（1）断开；（2）短路；断路；（3）不能；电压表的正负接线柱接反了；（4）一次实验具有偶然性；更换规格不同的灯泡进行多次实验。19．某同学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）按图所示的电路图连接电路；（2）闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；（3）在测L2两端的电压时，该同学为了节省实验时间，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；（4）测出AC间的电压。交流与评估：（1）在拆接电路时，开关必须断开；（2）该同学用上面的方法能否测出L2两端的电压？为什么？不能测出L2两端的电压；因为当电压表改接在C时，电压表正负接线柱接反了。UAB/VUBC/VUAC/V2.41.43.8（3）方法改进后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在右面表格中。分析该同学的实验数据可以得出的结论是：串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和（填“等于”或“不等于”）。（4）这个实验在设计方案得出的以上结论，你觉得可信吗？为什么？不可信，只进行了一次实验，结论不具有普遍性。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）在拆接电路时，开关必须断开；（2）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；（3）由表格中的信息可知，串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和；（4）本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律；故答案为：（1）断开；（2）不能测出L2两端的电压；因为当电压表改接在C时，电压表正负接线柱接反了；（3）等于；（4）不可信，只进行了一次实验，结论不具有普遍性。20．小磊所在的四人合作小组在做“研究串联电路的电压特点”的实验（如图所示）。（1）连接电路时，开关应断开。（2）连接完毕后，检查电路无误后，开关闭合。同组小红观察到两个灯泡都发光了，但L1明显发光较亮，于是小红认为L1之所以较亮是因为通过L1的电流较大。小刚立即指出小红说法是错误的。小刚指出小红的说法错误，是依据串联电路中各处电流相等。（3）小刚在实验中，先用电压表的引线E、F分别连接了灯泡接线柱A、B，测出了L1两端的电压为U1，接着又测出了L2两端的电压为U2，以及L1和L2的总电压U，记录了如表的数据。所测物理量AB间电压U1/VCD间电压U2/VAD间电压U/V数值2.20.83分析了数据，小刚就此得出了结论。这样做正确吗？不正确。为什么？实验次数太少，结论具有偶然性。（4）小磊观看了小刚的全部的操作，评价小刚的操作过于繁琐，于是提出的改进方法是：当测完L1两端的电压后，其它线路不要动，只要将引线E从A接线柱上拿下，连接到D接线柱，就能完成对L2电压的测量。小磊的说法正确吗？不正确。若按小磊的方法进行实验，将看到的结果是电压表指针反偏。（5）在测量L1两端的电压时，出现了突发状况，原本两灯都在发光，但突然两灯都熄灭了，可电压表依然有示数。小磊组请教了老师后，明白了造成此故障的原因。请判断此故障是灯泡L1断路。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）在连接电路时，开关应断开，这样可以保护电路安全；（2）两灯泡串联，它们的电流是相等的，只所以它们的亮度不同，是因为其实际功率不同，所以小红的说法是错误的；（3）在小刚的实验中，只测量了一组数据，就得出了实验结论，这一结论具有偶然性，应换用实验器材，进行多次实验，总结普遍规律；（4）由题意可知，当测完L1两端的电压后，其它线路不动，只将引线E从A接线柱上拿下，连接到D接线柱，这样会造成正负接线柱接反，会观察到指针反向偏转，是错误的；（5）实验中，在测量L1两端的电压时，两灯同时熄灭，说明电路出现断路现象，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，由此可知，是灯L1出现了断路。故答案为：（1）断开；（2）串联电路中各处电流相等；（3）不正确；实验次数太少，结论具有偶然性；（4）不正确；电压表指针反偏；（5）灯泡L1断路。21．小明在探究“串联电路中电压的规律”的实验过程中，出现了一些现象，并记录了相关数据，请你帮他进行分析。（1）小明按图1中所示电路连接好最后一根导线后，发现指针偏转如图2甲所示，产生这种情况的原因是：①连接电路时，没有断开开关，②电压表的正负接线柱接反了；（2）若小明在测量时，发现指针偏转如图2乙所示，产生这种情况的原因是电压表所选的量程太小。（3）排除故障后，小明把正确的实验数据记录下来如表，指出这个表格设计有什么不中之处？表格的设计没有单位。电压次数U1U2U10.80.71.521.61.43.032.52.04.5【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）①连接最后一根导线，电压表指针偏转了，说明在连接电路过程中，开关没有断开；②甲电压表针向“0”刻度左边偏转说明正负接线柱有问题，即电压表的正负接线柱接反了；（2）据图可知，此时指针指到了最右边，超过了最大刻度，所以是用于电压表所选的量程太小导致的；（3）分析表格中的数据不难看出，此时会发现表格中的数据没有单位。故答案为：（1）①连接电路时，没有断开开关；②电压表的正负接线柱接反了；（2）电压表所选的量程太小；（3）表格的设计没有单位。22．瑞瑞同学在中考物理实验测试时，对串联电路电压规律进行了探究。（1）在测L2两端的电压时，瑞瑞同学为了节省实验时间，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；你认为这种接法不正确（填“正确”或“不正确”）理由是：此时电压表的正负接线柱接反了（2）方法改进后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中。瑞瑞同学根据如下的实验数据得出的结论是：串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。瑞瑞同学根据这组实验数据得出结论的不足之处是：只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律，故应该换用规格不同的灯泡再做几次。UAB/VUBC/VUAC/V2.42.44.8（3）最后瑞瑞同学还测得一节干电池电压为1.5伏，要得到6V的电压，需4节干电池串联。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）分析该图不难看出，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，此时电压表的正负接线柱接反了，故不正确；（2）本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律，故应该换用规格不同的灯泡再做几次；（3）据生活常识知道，一节干电池的电压是1.5V，若是需要6V的电压，需4节干电池串联；故答案为：（1）不正确；此时电压表的正负接线柱接反了；（2）只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律，故应该换用规格不同的灯泡再做几次；（3）1.5；4；串。23．小刚和小丽用如图所示的器材探究串联电路的电压关系，用三节干电池串联做电源，两只小灯泡的规格不同，（1）请用笔画线代替导线，连接实验电路。要求：L1和L2串联，电压表测量两灯串联后的总电压。（2）小刚用电压表测量L1两端的电压时，直接选用0﹣3V的量程，小丽说这样不行，规范的操作方法应该是先选用0～15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量。（3）他们在测量L2两端的电压时，L2发光，L1突然不亮，电压表的示数接近电源电压，由此判断出L1处的故障是L1发生短路。（4）他们排除故障后继续实验，得出了如下表所示的一组数据，L1两端的电压/VL2两端的电压/V串联电路的总电压/V1.43.14.5于是就得出了关于串联电路中电压的规律的结论：串联电路中，各部分电压之和等于总电压为了使结论具有普遍意义，他们还应当：换用不同规格的灯泡再重复做几次。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）两灯泡、开关、电源组成串联电路，电压表并联在两灯泡两端，且由于电源电压是三节干电池，所以电源电压是4，5V，故电压表应选择大量程，电路图如图所示；（2）电流表和电压表在使用时，如不能估计测量值的大小，应采用试触法选择合适量程，即先选用0～15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量。（3）此时L2发光，即说明该电路中有电流，不可能是断路，此时L1突然不亮，即说明此时L1发生短路，此时电压表测量的L2两端的电压，也是电源电压，故电压表示数接近电源；（4）据实验数据可得：串联电路中，各部分电压之和等于总电压电压；为了使结论具有普遍意义，他们还应当选择不同规格的灯泡，再重复做几次。故答案为：（1）见上图；（2）先选用0～15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0～3V量程测量；（3）L1发生短路；（4）串联电路中，各部分电压之和等于总电压；再重复做几次。24．某同学复习中用图甲所示的电路再次探究串联电路电压的规律，实验时意外发现：“当变阻器滑片P向左移时，两电压表的读数之和减小。”他产生了疑惑，在老师的引导下，知道了用久的普通干电池内部有不可忽略的电阻，可将它看作一个理想电源（电压U恒定，电阻为0）与一个电阻r的串联（图乙所示）。为了测量干电池电阻r，他选择了适当器材，设计出如下的实验方案。（1）选用的器材：一个电压表，符合实验要求的已知阻值的定值电阻R1，导线和开关若干，一节旧干电池；（2）设计出了如图丙的实验电路图；（3）请你根据他所设计的电路图，帮他写出主要的实验步骤和需测量的物理量；（4）请你帮他写出干电池电阻r的数学表达式（用已知量和测量量表示）：R1。【答案】见试题解答内容【解答】解：根据实验电路丙图可知，将R1与电源（r）串联起来，将电压表并联在R1两端。当S断开时，电压表测的是电源电压；当S闭合时，电压表测的是R1两端电压，利用串联电路电流规律和电压规律即可求解。所以实验步骤：①按照电路图连接电路，记下开关S断开时电压表的示数U；②闭合开关S，记下电压表的示数U1。因为串联电路电流相等：则＝，整理得r＝R1。故答案为：R1。25．如图所示，小刚在探究“串联电路的电压特点”时，将两盏标有“2.5V0.3A”的小灯泡串联起来，接到可调直流电源两端。突然，原来正常发光的两盏灯同时熄灭。（1）关于这两盏灯的故障判断，小刚给出了四种猜测：A．一盏灯断路，另一盏灯完好B．一盏灯短路，另一盏灯完好C．一盏灯断路，另一盏灯短路D．两盏灯同时被烧断四个猜想中，可能性最大的是（A）（2）如果这两盏灯熄灭的原因是其中的一盏灯有故障。现有①规格相同的灯泡；②符合要求的电压表；③符合要求的电流表；④一根导线。从它们中间选择一种器材来检测故障，你认为不适用的是③和④（填序号）。理由是用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡。（3）故障排除后，小刚测出的数据如下表。实验次数Uab/VUbc/VUac/V12.02.04.022.22.24.532.52.65.0得出结论：①串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压总和；②串联电路中各部分两端的电压相等。请你对上述结论分别进行评估：根据串联电路的电压特点结论②（①/②）是错误的。形成错误结论的原因是：采用同样规格的灯泡进行实验（或没有换用不同规格的灯泡进行实验）。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）把两盏灯串联起来接入电路中，原来正常发光的两盏灯同时熄灭突然熄灭，造成此现象的原因是电路中的电流过大，把其中某盏灯的灯丝烧断了；（2）当检查电路故障时，不能断开电路，因此只能把检验器材并联在电路里；电流表和导线的电阻很小，它并联在用电器两端时，会造成该用电器短路，电路中的电流过大而烧坏另一盏灯。（3）由测量的数据发现，电路中两盏灯的电压相同，这是由于实验中选用了相同规格的灯泡导致的，这只是个特殊情况，不能作为普遍规律；因此应该换用不同规格的灯泡重新进行实验。故答案为：（1）A；（2）③；④；用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡；（3）②；采用同样规格的灯泡进行实验（或没有换用不同规格的灯泡进行实验）。五．串联电路中的电压规律（共6小题）26．如图所示电路中，电源两端的电压保持不变。S1和S3闭合，S2断开，电压表V1的示数为U1，电流表的示数为I1；S1闭合，S2和S3断开，滑动变阻器的滑片P在中点，电压表V1的示数为U2，电压表V2的示数为U3，电流表的A示数为I2；S2闭合，S1和S3断开，滑动变阻器的滑片P在A端，电压表V2的示数为U4，电流表的示数为I3；S1、S2和S3都闭合，电压表V1的示数V1为U5，电流表的示数为I4。则（）A．U1＝U2＝U5 B．U3＝U4＝U5 C．U1＝U5＝U2+U3 D．I4＜I1＜I2【答案】C【解答】解：（1）当S1和S3闭合，S2断开，如下图所示，电路为R1的简单电路（R2断路，R3短路），电压表V1的示数R1两端电压，则电源电压U＝U1，由欧姆定律知，电流表的示数I1＝；（2）当S1闭合，S2和S3断开，如下图所示，滑动变阻器的滑片P在中点，R1与R3串联（R2断路），电压表V1测R1两端电压，示数为U2，电压表V2测R3两端电压，示数为U3，由串联电路电压规律知，电源电压U＝U2+U3，电流表的A示数I2＝；所以I1＞I2，故D错误；（3）当S2闭合，S1和S3断开，如下图所示，滑动变阻器的滑片P在A端，R2与R3串联（R1断路），电压表V2测R3两端电压，由串联电路电压规律知，电源电压U＝+U4；（4）当S1、S2和S3都闭合，如下图所示，R1与R2并联（R3短路），电压表V1测R1两端电压，由并联电路的电压规律知，电源电压U＝U5，由（1）（2）（3）（4）可知，U＝U1＝U2+U3＝U5，故A错误，C正确；U＝U2+U3＝+U4＝U5，故B错误。故选：C。27．在探究串联电路电压关系时，小明同学设计了如图所示的电路并进行了实验。他首先将变阻器调到最大值，记下两块电压表示数U1、U2；然后逐渐向左调节滑片，逐次记录电压表示数在表格中，由此发现U1、U2间存在一定的关系，请你根据表格中的数据，写出U2与U1的关系：U2＝6V﹣U1。U1/V123456U2/V543210【答案】见试题解答内容【解答】解：由电路图可知，R1、R2串联，两电压表分别测它们的电压；从表格数据可以看出U1+U2＝6V，即电源电压为6V，变形可得U2与U1的关系为：U2＝6V﹣U1。故答案为：6V﹣U1。28．如图所示，用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U，请根据表盘读数回答下列问题：（1）L1两端的电压U1是多大？（2）L2两端的电压U2是多大？（3）L1、L2串联的总电压U是多大？（4）电源电压是多大？【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）根据V1的图示可知，量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.3V，因此L1两端的电压U1是1.3V；（2）根据V2的图示可知，量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.7V，因此L2两端的电压U2是1.7V；（3）由于两灯泡串联，根据串联电路两端电压等于各部分电压之和，可知L1、L2串联的总电压U＝U1+U2＝1.3V+1.7V＝3V；（4）电源电压为3V。答：（1）L1两端的电压U1是1.3V。（2）L2两端的电压U2是1.7V。（3）L1、L2串联的总电压U是3V。（4）电源电压是3V。29．如图所示电路，L1、L2、L3三个灯泡完全相同，闭合开关后，V1、V2的示数均为4V，问：（1）L1、L2、L3连接方式是什么？（2）每个灯泡的电压是多少？（3）电源电压是多少？【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）由电路图可知，闭合开关后，电流依次经过三个灯泡，则三个灯泡串联；（2）由电路图可知，V1测L1、L2两端的电压，V2测L2、L3两端的电压，由于串联电路中总电压等于各分电阻电压之和，则U1+U2＝4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①U2+U3＝4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由于灯泡相同，所以每个灯泡的电压是相同的，故U1＝U2＝U3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③；由①②③可知：U1＝U2＝U3＝2V；（3）电源的电压：U＝U1+U2+U3＝2V+2V+2V＝6V。答：（1）L1、L2、L3连接方式是串联；（2）每个灯泡的电压都是2V；（3）电源电压为6V30．在如图所示的电路中，电源的电压是14V，当开关S闭合时，电压表V1的示数是10V，电压表V2的示数是6V，则三只灯泡L1、L2、L3两端的电压分别是多少？【答案】见试题解答内容【解答】解：等效电路图如下：由图可知，L1、L2、L3串联，V1测L1和L2两端电压，V2测L2和L3两端电压。则：U1+U2+U3＝14V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①U1+U2＝10V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②U2+U3＝6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③解得：U1＝8V、U2＝2V、U3＝4V。答：三只灯泡L1、L2、L3两端的电压分别为8V、2V、4V。31．如图所示，电源电压为20V且保持不变。电压表V1和V2的示数为15V和7V，求电阻R2两端的电压是多少伏？【答案】见试题解答内容【解答】解：由图可知，R1、R2、R3串联，电压表V1测R1和R2两端电压，V2测R2和R3两端电压。根据串联电路的总电压等于各电阻两端电压之和可得：U1+U2+U3＝20V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①U1+U2＝15V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②U2+U3＝7V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③解得：U1＝13V，U2＝2V，U3＝5V。答：电阻R2两端的电压是2V。六．运用串联电路中的电压规律计算（共6小题）32．在如图甲的电路中，当闭合开关S后，电路正常工作，两只电压表指针均为如图乙所示，则电阻R1、R2两端电压分别是（）A．4.8V，1.2V B．6V，1.2V C．1.2V，6V D．1.2V，4.8V【答案】D【解答】解：由图可知，电压表V1测量的是电源电压，根据两只电压表指针均为如图乙所示，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6V；电压表V2测量的是R1电压，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1.2V；根据串联电路的电压关系U2＝U﹣U1＝6V﹣1.2V＝4.8V。即电阻R1两端的电压为1.2V，R2两端的电压为4.8V。故选：D。33．如图所示电路，电源两端电压12V保持不变。下列说法中错误的是（）A．当开关S1闭合、S2断开，L2与L3串联，电压表V1测量L3两端电压，电压表V2测量L2两端电压 B．当开关S1断开、S2闭合，L1与L3串联，电压表V1示数为12V C．当开关S1、S2断开，三个小灯泡串联，若电压表V1示数为7V，电压表V2示数为9V，则小灯泡L1两端电压为4V D．当开关S1闭合、S2断开，过了一段时间后，电流表示数突然增大，电压表V1变为12V、电压表V2示数变为0，则故障原因可能为L3断路【答案】D【解答】解：A、当开关S1闭合、S2断开时，电流的路径只有一条，L1被短路，L2与L3串联，电压表V1与L3并联，测量L3两端电压；电压表V2与L2并联，测量L2两端电压，故A正确；B、当开关S1断开、S2闭合，电流的路径只有一条，L2被短路，L1与L3串联，电压表V1并联到了电源的两端，测量的是电源的电压，则电压表示数为12V，故B正确；C、当开关S1、S2断开，电流的路径只有一条，三个小灯泡串联，电压表V1测量L1、L3两端电压，电压表V2测量L1、L2两端电压；电压表V1示数为7V，根据串联电路的电压关系可知，此时L2两端电压为12V﹣7V＝5V，电压表V2示数为9V，则小灯泡L1两端电压为9V﹣5V＝4V，故C正确；D、当开关S1闭合、S2断开，过了一段时间后，电流表示数突然增大，说明电路是通路，出现了短路现象；电压表V1变为12V，则电压表测量电源的电压，电压表V2示数变为0，则故障为与电压表V2并联部分短路，即L2短路，故D错误。故选：D。34．如图所示，已知电源电压为9V，电压表V1、V2规格相同，闭合开关S，电压表V1示数为6V，通过灯泡L2电流为0.5A，回答下列问题：（1）灯泡L1和L2两端的电压各是多少？（2）通过灯泡L1的电流是多少？电流表示数为多少？（3）若灯泡L1灯丝烧断，你判断灯泡L1和L2以及电压表V1、V2可能会出现什么情况？并简要叙述其原因？【答案】（1）灯泡L1的电压为6V；L2两端的电压是3V；（2）通过灯泡L1的电流是0.5A，电流表示数为0.5A；（3）若灯泡L1灯丝烧断，灯L1不亮，灯L2不亮，电压表V1的示数为9V，电压表V2的示数为0V。【解答】解：（1）据图可知，由于电压表相当于断路，所以该电路只有一条电流的路径，即L1、L2是串联的；据图可知，电压表V1并联在L1两端，所以测量的是L1两端电压，则灯泡L1两端的电压U1＝6V；V2并联在L2两端，所以测量的是L2两端电压；根据串联电路的电压特点可知，L2两端的电压U2＝U﹣U1＝9V﹣6V＝3V；（2）L1、L2是串联的，已知通过灯泡L2电流为0.5A，根据串联电路中电流处处相等可知，通过灯泡L1的电流是0.5A，电流表示数为0.5A；（3）若灯泡L1灯丝烧断，此时V2与L2并联后再与V1串联，灯L1不亮，灯L2不亮，V2与L2并联，由并联电路电阻的规律可知，并联部分的总电阻比L2的电阻还小，而V1的电阻比并联部分的总电阻大得多，则并联部分分得的电压几乎为0，电压表V1分得的电压接近于电源电压，即电压表V1的示数为9V，电压表V2的示数为0V。答：（1）灯泡L1的电压为6V；L2两端的电压是3V；（2）通过灯泡L1的电流是0.5A，电流表示数为0.5A；（3）若灯泡L1灯丝烧断，灯L1不亮，灯L2不亮，电压表V1的示数为9V，电压表V2的示数为0V。35．如图所示电路中，电源电压不变，当开关S断开时，V1的示数为5V，V2的示数为7V；当开关S闭合时，V1的示数为9V，V2的示数为5.4V．求：（1）电源的电压为多少？（2）开关S断开时，每盏灯两端的电压各为多少？【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）当开关S闭合时，L3被短路，L1与L2串联，电压表V1测L1与L2的总电压，即电源的电压，则电源的电压U＝9V；（2）当开关S断开时，三灯泡串联，V1测L1与L2的电压之和，V2测灯泡L1与L3两端的电压之和，∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴L3两端的电压为：U3＝U﹣UV1＝9V﹣5V＝4V；L2两端的电压为：U2＝U﹣UV2＝9V﹣7V＝2V；L1两端的电压为：U1＝U﹣U2﹣U3＝9V﹣2V﹣4V＝3V。答：（1）电源的电压为9V；（2）开关S断开时，L1、L2、L3的电压依次为3V、2V、4V。36．如图（a）所示电路，V1、V2是两只相同的电压表。当闭合开关后。灯泡L1和L2都发光，这时两只电压表的指针偏转角度相同，均为图（b）所示，指针刚好对准刻度线位置。则：（1）求L1和L2两端的电压；（2）若将L1和L2改接为图（c）所示的电路，电源电压不变，闭合开关后灯泡L1和L2都发光，此时电流表A2的示数为1.5A，电流表A1的示数为1.2A，求此时通过L2的电流和L2两端的电压。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）由图a所示电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L1两端电压；串联电路总电压大于部分电路电压，由图b所示电压表可知，两电压表指针位置相同，则电压表V1的量程为0～15V，示数为6V，电压表V2的量程为0～3V，示数为1.2V；则灯L1两端电压为1.2V，灯L2两端电压U2＝U﹣U1＝6V﹣1.2V＝4.8V；（2）由图c所示电路可知，两灯泡并联，电流表A1测L1支路电流，电流表A2测干路电流，通过L2的电流：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣1.2A＝0.3A，灯L2并联在电源两端，电源电压为6V，则L2两端电压为你6V。答：（1）L1两端电压为1.2V，L2两端的电压为4.8V；（2）通过L2的电流为0.3A，L2两端的电压为6V。37．如图所示，开关闭合后，电压表V1、V2、V3的示数分别为9V、12V、9V，则L1、L2、L3三盏灯两端的电压各是多少？【答案】见试题解答内容【解答】解：根据题意可知，灯泡L1两端的电压是9V；L1L2两端的电压为U1+U2＝12V，故L1L2端的电压为12V，U2＝12V﹣9V＝3V；L2L3两端的电压为U2+U3＝9V，故L2L3端的电压为9V，U3＝9V﹣3V＝6V；答：则L1、L2、L3三盏灯两端的电压各是9V；3V；6V；七．探究并联电路中的电压规律（共4小题）38．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（电压为3V）、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。（1）请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求电压表测量灯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2.6V．根据这组数据，该小组得出并联电路中电压的规律。你认为实验有无疏漏之处？如有，你的改进建议是应更换不同规格的灯泡，在并联电路中多次实验。（3）纠正后得到并联电路中的规律是并联电路中，各个并联支路的电压相等。（文字表达）【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）灯L1、L2并联，要测量灯泡L1两端电压，电压表需与L1并联，因为干电池组电压为3V，则选择0～3V量程。（2）由图可知：因为干电池组电压为3V，选择0～3V量程，则对应的分度值为0.1V；根据指针所指位置可读出电压值为2.6V；利用实验得出实验结论的过程中，为了避免实验的偶然性，增加实验的可信度，换用不同规格的灯泡多测量几次并联电路两端的电压。才能进行归纳总结，这样得出的结论才更加准确。（3）并联电路中的电压规律为：并联电路中，各个并联支路的电压相等。故答案为：（1）见上图；（2）2.6；应更换不同规格的灯泡，在并联电路中多次实验；（3）并联电路中，各个并联支路的电压相等；39．小明选择了一些实验器材来研究“串并联电路中的电流及电压的关系”的实验（1）小明设计了如图甲所示的电路图，并用电流表测量了a、b、c三处的电流，电流表的示数如表1表1Ia/AIb/AIc/A0.180.180.36表2Uab/AUbc/AUac/A2.54.5小明同学分析数据后得出结论：并联电路中各支路电流相等。小华认为他得出的结论是错误的，请你提出一条建议，用来说明小明的观点是错误的：采用不同规格的灯泡进行实验。改进后并多次实验得到的结论是：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；（2）为了探究串联电路中电压的关系，小明设计了如图乙所示的电路图，并进行实验。测量完L1两端的电压后，在测量L2两端的电压时，为了节省时间，小明将电压表的b接点不动，只断开a接点，并改接到C接点上，你认为小明用上面的方法不能（“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；（3）图乙中，小明通过实验操作，测得ab、ac间电压表示数如表2，其中bc间电压如图丙所示，其大小是2V．小华认为小明在测量bc间电压时操作还有待改进，接下来应该断开开关，电压表换用0～3V的量程。通过多次实验分析可以得出的结论是：串联电路中总电压等于各分电压之和；（4）小明按如图丁连接好电路，正确操作后，测得a、b、c三处的电流记为Ia、Ib、Ic，测得ab、bc、ac两点间的电压为Uab、Ubc、Uac．下列说法正确的是BA．Ia＞Ib＞IcB．Ia＝Ib＝IcC．Ia＜Ib＜IcD．Uab＝Ubc＝Uac（5）在进行图乙实验时小明误将电流表当成电压表并联在了ab两端，闭合开关后，能发光的灯泡是“L2”选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）并且亮度比正确操作时更亮（选填“亮”、“暗”）。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）两灯泡并联，灯泡两端电压相同，通过灯泡的电流相等，这说明所选用的灯泡规格相同，从而得出了错误的结论，为得出普遍结论，应采用不同规格的灯泡进行实验；改进后并多次实验得到的结论是：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；（2）由电路图知，当电压表测量L1两端电压时，电流从a端流入电压表，从b端流出，也就是a端对应的是电压表的“+”接线柱；如果将a端连接在c点时，电流就从“﹣”接线柱流入电压表，引起指针倒转；（3）由Uac＝4.5V可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为2V；闭合开关，电压表示数如图丙所示，示数较小，说明选择的量程偏大，为了使实验结果更准确，接下来他应该断开开关，选用小量程，即选用0～3V的量程；通过多次实验分析可以得出的结论是：串联电路中总电压等于各分电压之和；（4）由串联电路中各处的电流相等可知，AC错误，B正确；由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，D错误；（5）在进行图乙实验时小明误将电流表当成电压表并联在了ab两端时，L1被短路不能发光，能发光的是L2，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，L2两端的电压变大，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P＝可知，L2的实际功率变大，灯泡变亮。故答案为：（1）采用不同规格的灯泡进行实验；干路电流等于各支路电流之和；（2）不能；电压表正负接线柱接反了；（3）2；断开开关，电压表换用0～3V的量程；总电压等于各分电压之和；（4）B；（5）“L2”；亮。40．某实验探究小组在“用电压表测电压的实验”中，实验方案与教科书建议的方案略有不同，他们先测得干电池组两端的电压为3.0V，然后将两只灯泡L1、L2并联接在该电池组两端，如图甲所示。闭合三个开关，用电压表测得L1、L2两端电压U1、U2均为2.5V。（1）根据他们的实验数据，可以得出结论：并联电路中，各支路两端的电压相等。（2）进一步分析实验数据后，实验小组的小瑛同学发现了一个重要问题：并联的两个灯泡的电压小于3.0V，还有0.5V的电压哪里去了呢？难道电池组内部有电阻分得了电压吗？通过查阅资料和请教老师，实验小组得到的信息是：电池组内部有电阻r，在正常情况下r为定值；电池组相当于一个电压U恒定的理想电源与r的组合，如图乙所示。那么如果断开图甲中的S2，外电路总电阻将变大，灯泡L1两端电压将变大（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。（3）为了测定r的值，实验小组设计了如图丙所示的测量电路。其中R1＝5Ω，R2＝14Ω．当只闭合S1时，电流表示数I1为0.5A；只闭合S2时，电流表示数I2为0.2A．请你依据上述数据，帮实验小组计算出r＝1Ω。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）如图1所示，闭合三个开关，用电压表测得L1、L2两端电压U1、U2均为2.5V，因得L1、L2是并联连接的，可以得出结论是：各支路两端的电压相等。（2）电池内部电阻与外部电阻的关系是串联，串联电路起分压作用，并且根据电阻的比值进行分压，所以当断开图甲中的S2，由于减少一条支路，由于并联电路的总电阻小于任一支路上的电阻，所以将使R外增大，则根据串联电路的分压特点可知外部电路分得的电压，即U外会增大；（3）如图丙所示的测定r的电路中，当只闭合S1时，R1与r的串联；则：U＝I1（R1+r）；即：U＝0.5A（5Ω+r）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；只闭合S2时，R2与r的串联，电流表示数I2为0.2A，则：U＝I2（R2+r）；即：U＝0.2A（14Ω+r）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；解①、②组成的方程组可得：r＝1Ω。故答案为：（1）相等；（2）变大；变大；（3）1。41．小明和小亮探究“并联电路电压的关系”，小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图（电压表尚未连接）。（1）小亮一眼就看出了小明连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现短路（选填“开路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成变阻器或电源损坏。（2）小亮只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。他的做法可能是将导线①的一端从接线柱C改接到D（或将导线②的一端从接线柱A改接到B）（指出一种即可）。（3）接下来，他们按图丙所示电路图连接了三个电压表。实验过程中，通过调节滑动变阻器使电压表V1的示数如图丁所示，则电压表V的示数是2.5V，若L2标有“2.5V，1W”字样，此时通过L2的电流是0.4A。（4）他们在电路中串联滑动变阻器的作用是改变电路中的电流（或改变小灯泡两端的电压），闭合开关前，变阻器的滑片P应置于左端（选填“左”或“右”）。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）由图知，电流未通过两灯泡直接形成了回路，可知两灯泡被短路，此时两灯泡都不会亮；滑动变阻器的阻值不是最大，电路中的电流会较大，有可能损坏滑动变阻器或电源；（2）可将①的一端从接线柱C改接到D或将导线②的一端从接线柱A改接到B；（3）由图丁知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.5V；因为灯泡并联，所以V的示数也为2.5V；根据L2标有“2.5V，1W”字样，由P＝UI得：I＝＝＝0.4A；因为此时灯泡两端的电压等于额定电压，所以此时通过L2的电流是0.4A。（4）滑动变阻器在电路中的基本作用是保护电路，还可以改变灯泡两端电压或电路中的电流；滑动变阻器的下面接了右边的接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最左端，使其阻值最大。故答案为：（1）短路；电源；（2）将导线①的一端从接线柱C改接到D（或将导线②的一端从接线柱A改接到B）；（3）2.5；0.4；（4）改变电路中的电流（或改变小灯泡两端的电压）；左。综合训练一、选择题(本大题共10小题。下列各题给出的四个选项中,只有一项符合题意)1.在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天,我们应尽量减少下列哪种能源的使用()A.水能 B.石油 C.风能 D.太阳能2.下列关于信息的传递的相关知识错误的是()A.电磁波在真空中也可以传播,所以航天员在月球上可以利用电磁波来通信B.移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台,它利用电磁波传递信息C.在地球周围均匀配置2颗地球静止卫星,就可以实现全球通信D.光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射,将信息传到远方3.下列电路图中,开关S闭合后,两个电阻并联的是()4.实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I图像如图甲所示,则图乙中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图像可能正确的是()甲乙5.电磁铁被广泛应用于生产、生活中,下列产品中没有用到电磁铁的是()6.下列实验装置与探究内容不相符的是()7.能源科技的发展促进了人类文明的进步,关于能源和材料,下列说法错误的是()A.化石能源的大量使用带来了酸雨、雾霾、温室效应等环境问题B.提高能量转化利用中的效率是解决节能问题的重点之一C.超导材料不能应用在电饭锅等电器上D.铜是磁性材料,可以被磁化8.两个相同的容器分别装了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,则()A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.加热相同的时间,甲液体温度比乙液体温度升高得多9.下列有关图甲、乙所示的实验现象说法正确的是()甲乙A.图甲演示的是电流的磁效应现象B.图乙演示的现象与扬声器原理相同C.甲、乙两图演示的现象说明电能生磁,磁也能生电D.图乙中,导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流10.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是()A.A的电阻值为6.25ΩB.A和B串联,电路中电流为0.4A时,A、B的电功率之比为5∶4C.A和B并联在电压为2.5V的电源两端,A、B的电功率之比为5∶4D.当A和B串联,两者电阻相同时,电源电压为3.0V二、填空题11.工厂里的冷却塔大多用水作为冷却物质,是因为水的较大;在古代,人类学会了钻木取火的方法,这是利用的方式改变物体的内能。

12.两只电阻之比R1∶R2=3∶5,把它们串联在某电路中,则通过的电流之比I1∶I2=;消耗的电功率之比P1∶P2=。

13.某同学家中的电能表如图所示,现用它测量一只灯泡的实际功率。他关掉其他电器只让该灯泡工作,电能表转盘转过30r用时10min,这段时间灯泡消耗的电能是kW·h,灯泡的实际功率是W。

14.一个空心小铁球放在盛水的水槽中置于铁棒AB的上方,绕在铁棒上的线圈连接在如图所示的电路,开关S闭合后,空心小铁球仍漂浮在水面上,此时A端为电磁铁的极,将滑片P向左滑动,空心小铁球所受浮力(选填“增大”“减小”或“不变”)。

15.如图所示,R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω,电源电压保持4.5V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。为保证电路安全,R2接入电路中的最小阻值为Ω,R1消耗的最小功率为W。

三、作图题16.请用笔画线代替导线,将图中的开关、节能灯正确接入家庭电路中。17.如图所示,电路连接正确,开关闭合后小磁针静止时指向如图所示,请在图中标出通电螺线管磁极、电源的正负极,并画出螺线管的绕法。四、实验题18.某小组在测量小灯泡电功率的实验中,备有器材的规格如下:电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器A的规格为“10Ω1A”,滑动变阻器B的规格为“50Ω2A”。(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮。(2)该组同学选用的滑动变阻器应是(选填“A”或“B”)。

(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是。

(4)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示,分析图像可知,小灯泡的额定功率为W;小组同学分析图像后发现:通过灯泡的电流与其两端电压不成正比。形成这一现象的原因是。

(5)他们想继续探究电流与电压的关系,请你帮他们设计一个实验电路,将电路图画在图丙的虚线框中。五、综合题19.如图所示的电路中,电阻R'的阻值为50Ω,滑动变阻器R的最大阻值为100Ω,电源电压10V保持不变。闭合开关,求:(1)当P移至a端时,电阻R'消耗的功率;(2)当P移至b端时,电路中的电流大小和通电2min产生的热量。20.图甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V。水箱最多装水0.3kg,加热功率有大小两个挡位。设计师最初设计的内部电路有图乙、丙两种接法,其中电热丝R1=56Ω,R2=44Ω。甲(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速(填物态变化名称)成小水珠,放出热量,将衣服熨平。

(2)如果选择乙电路,电路中最大电流为A;如果选择丙电路,电路中最大电流为A。由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2A,故设计师最终选择了乙电路。(计算结果保留一位小数)

(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率。(4)若将水箱中质量为0.22kg的水从25℃加热到100℃,挂烫机至少需要加热多长时间?[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]期末测评1.B水能、风能、太阳能取之不尽、用之不竭,而且不会对环境产生影响,现在科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能;煤炭、石油、天然气属于化石能源,属于不可再生能源,并且在使用时会产生废物、废气污染环境,与节能环保、低碳生活不相符。2.C月球上没有空气,表面是真空,电磁波可以在真空中传播,所以航天员在月球上可以用电磁波来通信,故选项A正确,不符合题意;移动电话既是无线电发射台,又是无线电接收台,它利用电磁波传递信息,故选项B正确,不符合题意;要实现全球通信(除两极外),在地球周围均匀地配置3颗地球静止卫星就可以,故选项C错误,符合题意;激光在传输过程中,从光导纤维的一端射入后,在光导纤维内壁上要发生多次反射,并从另一端射出,这样就把它携带的信息传到远方,故选项D正确,不符合题意。3.C选项A,两个电阻顺次连接,因此该电路为串联电路;选项B,开关闭合,导线对上面的电阻短路,只有下面的电阻连入电路;选项C,两个电阻并列连接,因此该电路为并联电路;选项D,开关闭合,会对电源短路,烧坏电源,两个电阻不能工作。4.D由题图甲可知,电阻随着电压和电流的增大而增大。由P=U2R可知,在P-U2图像上某点与原点连线相对于横轴的倾斜程度反映了该点电阻的倒数,因随电压变大,电阻的倒数会变小,故选项A、B错误。由P=I2R可知,在P-I2图像上某点与原点的连线相对于横轴的倾斜程度反映了物体在该点电阻的大小,因小灯泡的电阻随电流的增大而增大,故其倾斜程度应越来越大,故选项C错误5.B磁浮列车应用同名磁极相互排斥的原理,应用了电磁铁,故选项A不符合题意。台灯是利用将电能转化为光能工作的,没用到电磁铁,故选项B符合题意。老式电话机应用了电磁铁的原理,故选项C不符合题意。通电时,电磁铁有电流通过,电磁起重机产生了磁性,当电路断开时,电磁铁失去了磁性,应用了电磁铁,故选项D不符合题意。6.B选项A,据小磁针偏转的情况可以判断磁极间的作用规律,故不符合题意;选项B,该实验是探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系,即电流一定时,匝数多的电磁铁磁性强,故符合题意;选项C,据奥斯特实验可知,通电导线周围存在着磁场,故不符合题意;选项D,此时是闭合电路,且导体做切割磁感线运动,能产生感应电流,故不符合题意。7.D化