人教新版九年级物理全一册16.2 串、并联电路中电压的规律 同步练习题 含答案
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16.2 串、并联电路中电压的规律
一.选择题(共13小题)
1.长沙市区2019年实验考试“探究串联电路的电压关系”,某同学按如图(a)所示连接电路。
闭合开关后,用电压表分别测量U ab、U bc、U ac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.连接电路的过程中不用考虑开关的状态
B.测出U ab间电压后,保持b不动,将a改接到c,可以测出U bc
C.连接好电路,闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,必须将电压表校零
D.实验时电压表示数U ab=U ac,且示数不为0,可能是a、b之间发生了断路
2.如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的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
3.如图甲所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数如图乙所示,下列叙述错误的是()
A.L1两端电压为1.8V
B.L1两端电压为4.2V
C.L2两端电压为1.8V
D.L1和L2两端电压之和为6V
4.在图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为()
A.电阻R1两端的电压1.2V
B.电阻R2两端的电压4.8V
C.电源电压为6V
D.电阻R1R2两端总电压7.2V
5.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U ab=3V,U bc =3V,U ac=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
6.如图所示电路,L1的电阻比L2的大,开关闭合,灯均发光,则()
A.V示数等于V1示数B.V1示数大于V2示数
C.A示数大于A1示数D.A2示数大于A1示数
7.图所示电路,L1的电阻比L2的小。
开关闭合,灯均发光,则()
A.V示数等于V1示数B.V1示数大于V2示数
C.A示数等于A2示数D.A1示数大于A2示数
8.小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则R1、R2两端的电压为分别为()
A.1.2V 6V B.1.4V 5.2V C.4.8V 1.2V D.1.4V 3.8V 9.如图所示,电源电压是5V并保持不变,开关S闭合后电压表的示数为3V,则()
A.L1两端的电压为3 V B.L2两端的电压为3 V
C.L2两端的电压为2 V D.L1两端的电压为5 V
10.如图所示电路,若闭合开关S,电压表示数跟原来相比()
A.不变B.增大C.减小D.无法判定
11.如图,电源电压为5V,闭合开关S电压表的示数为3V,则以下说法正确的是()
A.灯L1两端的电压为3V
B.灯L1两端的电压为2V
C.电源电压与灯L1两端的电压之和为3V
D.灯L2两端的电压为2V
12.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7.5V,电压表V2的示数为9V,若电源电压为12V,则L2两端电压分别为是()
A.4.5V B.5.5 V C.3 V D.2 V
13.如图所示,电源电压为6V,灯泡L1和L2均标有“6V 6W”的字样。
当开关S闭合时,若灯泡上L1和L2均正常发光,则电路图中○里的电表分别是()
A.①③为电压表,②为电流表B.①③为电流表,②为电压表
C.①②为电压表,③为电流表D.①②③均为电流表
二.填空题(共4小题)
14.如图所示,闭合开关后,电压表V1测量两端的电压,电压表V2测量两端的电压,电压表V3测量两端的电压,其中电压表V1、V2和V3的示数分别为U1、U2和U3,则三个电表示数之间存在的关系是。
15.将A、B两个金属片插入柠檬制成“水果电池”,用电压表测量水果电池的电压,如图所示,则该电池的正极是(选填“A”或“B”);如果想获得2.4V的电压,则需要把节这样的“水果电池”联起来。
16.小阳在探究电路中电压关系时,得到了一组实验数据如下表所示,请根据实验数据写出电压U2和U1的关系式:U2=。
电压U1/V 3 4 5 6 7 8
电压U2/V 6 5 4 3 2 1
17.如图甲电路中,电源由四节新干电池串联组成,当开关S闭合时,电压表示数如图乙所示,此时灯L1两端电压为。
灯L2两端电压为。
三.实验探究题(共2小题)
18.在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,连接电路时,至少需要根导线;实验中应选择规格(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是(填出一种即可)。
(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。
她能否测出L2两端电压?理由是。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
请对小明的做法进行评价:,改进方法是。
U AB/V U BC/V U AC/V
2.6 1.8 4.4
19.在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,实验中应选择规格(相同/不同)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是(填出一种即可)。
(3)小明保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。
她能否测出L2两端电压?,理由是。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
请对小明的做法进行评价:,改进方法是。
U AB/V U BC/V U AC/V
2.4 1.4
3.8
四.计算题(共5小题)
20.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,则电压表V1和电压表V2的示数分别为多少?
21.在图(a)所示电路中,闭合开关s后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示。
求:
(1)电源电压。
(2)电阻R1和R2两端的电压。
22.如图所示,电压表V1的示数为2.5V,电压表V的示数为4.5V,电流表A的示数为0.2A,则电压表V2的示数是多少?通过L1的电流是多少?
23.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的示数时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?
24.在如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为9V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为6V.求:
(1)电源电压是多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
1.【解答】解:A、为保护电路,连接电路的过程中开关要断开,故A错误;
B、用电压表测出U ab间电压后,保持b不动,将a改接到c,虽然此时电压表与L2并联,
但电流从电压表负接线柱流入,闭合开关后,电压表指针会反偏,所以不能测出L2两端的电压U bc,故B错误;
C、连接好电路,闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,即指针反向偏转,说明电压
表的正负接线柱接反了,需要将电压表的正负极接线柱互换,故C错误;
D、实验时电压表示数U ab=U ac,且示数不为0,说明a、b间的电压等于电源电压,可能
是a、b之间发生了断路(此时电压表串联在电路中测电源电压),也可能是b、c间发生了短路,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:(1)由电路图可知,电阻R1与R2串联,电压表V1测两电阻串联电压,即电源电压,电压表V2测电阻R2两端电压,
由串联电路的电压规律可知,电压表V1示数应大于电压表V2示数,而两电压表指针位置相同,则电压表V1量程是0~15V,分度值是0.5V,其示数U V1=7.5V,即电源电压U=
7.5V;
电压表V2量程是0~3V,分度值是0.1V,其示数U V2=1.5V;
(2)电阻R2的电压U2=U V2=1.5V,电阻R1的电压U1=U﹣U2=7.5V﹣1.5V=6V;
故选:B。
3.【解答】解:由图可知,开关闭合后,电路是由两个电灯串联而成,V测量的是L2两端的电压;
电源电压U=6V,由串联电路的电压特点可知,L2两端电压小于电源电压,所以电压表使用的是0﹣3V量程,示数为1.8V,即L2两端的电压为1.8V,
灯L1两端电压为6V﹣1.8V=4.2V,
L1和L2两端电压之和等于电源电压6V;
综上所述,错误的选项是A。
故选:A。
4.【解答】解:
由电路图可知,两电阻串联,V1测的是电源电压,V2测的是R2两端的电压。
由串联电路的电压特点知,电源电压等于两电阻两端电压之和,所以V1的示数应大于V2的示数,
而两电压表指针偏转相同,则可知V1选的量程应是0~15V,其分度值是0.5V,读数(即电源电压)为6V;
V2选的量程应是0~3V,其分度值是0.1V,读数(即R2两端的电压)为1.2V;
所以,电阻R1两端的电压为:U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V。
故选:C。
5.【解答】解:用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为为出U ab=3V,U bc=3V,U ac=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。
6.【解答】解:(1)由左图可知,L1、L2并联,电表V1测L1两端电压,电表V2测L2两端电压,电压表V测电源电压,并联电路中各支路电压相等,都等于电源电压;故V示数等于V1示数,等于V2示数,故A正确、B错误;
(2)由右图可知,L1、L2串联,在串联电路中,电流处处相等,因此A示数等于A1示数,等于A2示数,故CD错误。
故选:A。
7.【解答】解:
AB、由左图知,两灯串联,电压表V1测L1两端电压,V2测L2两端电压,V测电源电压,串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,则有:U V=U V1+U V1,
所以V示数大于V1示数,故A错误;
串联电路中电流处处相等,L1的电阻比L2的小,由U=IR知,V1示数小于V2示数,故B 错误;
CD、由右图知,两灯并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测L2支路的电流,电流表A测干路电流,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则有:I V=I A1+I A2,
所以A示数大于A2示数,故C错误;
并联电路中各支路两端电压都与电源电压相等,L1的电阻比L2的小,由I=可知,A1
示数大于A2示数,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:
由图可知,两个电阻串联,V1测电源电压,V2测R2两端电压。
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以V1示数应大于V2的示数,
但两电压表指针位置完全一样,说明V1选用的是0~15V量程,V2选用的是0~3V量程,所以V1的示数为6V(即电源电压为6V),V2示数为1.2V,即R2两端电压为1.2V,
所以R1两端的电压为:U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V。
故选:C。
9.【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端电压,
电压表示数是3V,则L2两端电压U2=3V,故B正确、C错误;
灯L1两端电压U1=U﹣U2=5V﹣3V=2V,故AD错误;
故选:B。
10.【解答】解:由电路图可知:当开关S闭合前,L1、L2串联,电压表测L1两端的电压;
当开关闭合后,L2被短路,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,所以电压表的示数增大。
故选:B。
11.【解答】解:由电路图知,灯L1与L2串联,电压表测灯L2两端电压;
由题意知,电压表示数是U V=3V,所以灯L2两端的电压U L2=U V=3V;
灯L1两端的电压U L1=U﹣U L2=5V﹣3V=2V。
故选:B。
12.【解答】解:由电路图可知,三灯泡串联,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=7.5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2+U3=9V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U=U1+U2+U3=12V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③。
解得U2=4.5V。
故选:A。
13.【解答】解:由灯泡的铭牌可知,两灯泡正常发光时的电压均为6V,且电源的电压为
6V,
因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以两灯泡的连接方式为并联,
因为电压表的电阻很大相当于断路、电流表相当于短路,即电流表串联在电路中、电压表并联再电路中,
所以①③为电流表,②为电压表。
故选:B。
二.填空题(共4小题)
14.【解答】解:由图可知,两盏灯串联,V1并联在L1两端,所以V1测量L1两端的电压;
而V2与L2并联,所以V2测量L2两端的电压;V3直接并联L1和L2两端,即测量它两个的电压,也是电源电压;
因为串联电路两端的电压等于各部分电压之和,
所以电源电压等于L1两端的电压与L2两端的电压之和,故关系式为U3=U1+U2。
故答案为:L1;L2;L1和L2; U3=U1+U2。
15.【解答】解:(1)电压表的连接方法,电流必须从正接线柱流入,从负接线柱流出时指针向右偏,故由图可观察到电压表的指针的向右偏转,从而确定与电压表正接线柱相连的B金属片是电池的正极;
(2)此时该电压表选择的是小量程,即分度值是0.1V,故此时的示数是1.2V,由串联电路中各部分电压之和等于总电压的特点可知,如果想获得 2.4V的电压,则需要把2节这样的“水果电池”串联起来。
故答案为:B;2;串。
16.【解答】解:由表格数据知,R1两端电压U1和R2两端电压U2的之和为9V,故U2=9V﹣U1。
故答案为:9V﹣U1。
17.【解答】解:一节新干电池的电压为1.5V,则4节串联使用时,提供的电压为1.5V×4=6V,即U=6V;
图中电压表与灯泡L2并联,是测量L2两端的电压,示数为3.5V,即U2=3.5V;
根据串联电路中的电压规律是:U=U1+U2;得灯L1两端电压为:U1=U﹣U2=6V﹣3.5V=
2.5V;
故答案为(1)2.5V;(2)3.5V。
三.实验探究题(共2小题)
18.【解答】解:
(1)由电路图可知,共需要接6根导线;为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍性,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)在测L1两端电压时,发现电压表示数为零,说明电路中可能出现了断路,若L1断路,则电压表串联在电路中测电源电压,有示数;若L2断路,则电压表无示数;还可能是L1短路,造成电压表也被短路而无示数;
(3)测出L1两端的电压时,A与电压表的正接线柱相连;小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,则会造成电流从负接线柱流入了,即电压表的正负接线柱接反了,故不能测出L2两端电压;
(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,不能得出普遍规律,故应更换不同规格的灯泡进行多次实验。
故答案为:(1)6;不同;(2)L2断路(或L1短路);(3)不能;电压表的正负接线柱接反了;(4)一次实验得出的结论具有偶然性;更换不同规格的灯泡进行多次实验。
19.【解答】解:(1)为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)电压表示数为零,说明与电压表并联的电路短路或与电压表并联之外的电路出现了断路,则故障可能是L1短路或L2断路;
(3)测出L1两端的电压,A与电压表的正接线柱相连。
将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从电压表的负接线柱流入了;故不能测出L2两端电压;
(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)不同;(2)L1短路或L2断路;(3)不能;电压表正负接线柱反接了;(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。
四.计算题(共5小题)
20.【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,
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,则电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为0V。
21.【解答】解:(1)由电路图知,灯R1和R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压;故电压表V1示数大于电压表V2示数,两个电压表指针偏转角度相同,则电压表V1量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表V1示数U V1=6V,则电源电压为6V;电压表V2量程是0~3V;
(2)电压表V2量程是0~3V,最小分度值是0.1V,电压表V2示数U V2=1.2V,则R2两端的电压U2=U V2=1.2V;
由串联电路特点知,R1两端的电压U1=U V1﹣U V2=6V﹣1.2V=4.8V。
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R1和R2两端的电压分别为4.8V和1.2V。
22.【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表V测电源的电压,V1测灯泡L1两端的电压,V2测灯泡L2两端的电压,电流表测电路中的电流;
因为串联电路总电压等于各分电压之和,
所以,电压表V2的示数:U2=U﹣U1=4.5V﹣2.5V=2V;
串联电路各处的电流相等,
通过L1的电流为0.2A。
答:电压表V2的示数是2V,通过L1的电流是0.2A。
23.【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﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U1+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。
24.【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=9V,
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=6V,
电源的电压U=U1+U2=9V+6V=15V;
(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15V。
答:(1)电源电压为15V;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为为15V。