【期末專題復(fù)習(xí)】2022-2023學(xué)年物理九年級上學(xué)期-專題演練04：探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

2022—2023年度上學(xué)期9年級物理期末必考實(shí)驗(yàn)探究專題演練專題04探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)1．小芳在“探究串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，連接好了的實(shí)物電路圖如圖甲所示，請你協(xié)助完成：（1）在方框內(nèi)畫出與圖甲對應(yīng)的電路圖，并在電路圖中標(biāo)上L1、L2。（2）在某次測量時，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時燈L1兩端的電壓為　　V。（3）閉合開關(guān)后，小芳發(fā)現(xiàn)L1、L2均不發(fā)光，電壓表有示數(shù)且大小接近3V，則電路中出現(xiàn)的故障可能是L1發(fā)生了　　（選填“短路”或“斷路”）。（4）排除故障后，小芳在測量了燈L1兩端的電壓后，斷開開關(guān)，然后將導(dǎo)線AE的A端松開，接到D接線柱上，測量燈L2兩端的電壓，這一做法會造成　　。【答案】（1）見解析圖；（2）1.9；（3）斷路；（4）電壓表的正負(fù)接線柱接反。【解析】（1）從實(shí)物圖中可以看出，電流從正極流出，依次經(jīng)過開關(guān)、燈泡L2、L1，然后回到電源負(fù)極，電壓表并聯(lián)在燈泡L1兩端。（2）據(jù)實(shí)物圖判斷出電壓表的量程，而后判斷出分度值，進(jìn)而讀出電壓表的示數(shù)即可；（3）閉合開關(guān)燈泡不亮，原因有兩個：斷路或短路。具體原因從電流表、電壓表有無示數(shù)判斷故障；（4）電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，電壓表并聯(lián)在待測電路兩端，電流從“+”接線柱流入，從“﹣”接線柱流出，不能接反了解：（1）由實(shí)物圖分析可知，兩盞燈串聯(lián)，開關(guān)控制整個電路，電壓表測量燈泡L1兩端電壓，畫出相應(yīng)的電路圖如下：（2）由圖甲可知，電源由2節(jié)干電池串聯(lián)組成，則電源電壓大約3V，因此圖乙電壓表選用的是小量程，其分度值是0.1V，此時電壓表的示數(shù)是1.9V。（3）閉合開關(guān)S后，燈L1、L2均不發(fā)光，說明電路中可能有斷路故障，而電壓表的示數(shù)大小接近電源電壓3V，說明此時電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，故燈L1發(fā)生斷路。（4）如圖，如果將AE導(dǎo)線的A端松開，接到D接線柱上來測量燈L2兩端的電壓，這樣電流從電壓表的“﹣”接線柱流入，從“+”接線柱流出了，即會造成電壓表的正負(fù)接線柱接反。2．我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，那么串聯(lián)的各部分電路如何分配電源電壓呢？小明利用以下實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：阻值不同的定值電阻若干、電壓表、電壓為3V的電源、開關(guān)及導(dǎo)線。請回答下列問題：實(shí)驗(yàn)次數(shù)AB間電阻/ΩCD間電阻/Ω11052201033015（1）連接電路時，應(yīng)將開關(guān)處于　　狀態(tài)（選填：“斷開”或“閉合”）；（2）如圖甲所示，小明將阻值為10Ω和5Ω的電阻分別接入電路中AB和CD兩位置，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，則AB間電壓為　　V．比較兩電阻阻值和所分電壓值可得初步結(jié)論：串聯(lián)電路中，電阻值越大，其所分電壓　　；（3）為了進(jìn)一步探究電壓的分配規(guī)律，小明更換電阻完成了上表中2、3兩次實(shí)驗(yàn)，觀察到每次實(shí)驗(yàn)電壓表示數(shù)幾乎不變。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)AB間和CD間的電壓之比與其對應(yīng)電阻阻值之比相等，于是得出：“串聯(lián)電路中各部分電路按其阻值之比分配電源電壓”的結(jié)論。根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)過程得出的結(jié)論是否可信？　　（選填：“可信”或“不可信”），你的理由是：　　。【答案】（1）斷開；（2）2；越大；（3）不可信；要得到普遍性規(guī)律，實(shí)驗(yàn)中每次實(shí)驗(yàn)的電阻比值應(yīng)不同【解析】（1）連接電路時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)。（2）電壓表使用0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，10Ω兩端的電壓是2V，電阻10Ω通過的電流為：I＝＝＝0.2A，串聯(lián)電路中電流處處相等，所以5Ω電阻兩端的電壓為：U2＝IR2＝0.2A×5Ω＝1V，所以串聯(lián)電路中，電阻值越大，其所分電壓越大。（3）實(shí)驗(yàn)過程中，三次實(shí)驗(yàn)的電阻比都是2：1，具有偶然性，實(shí)驗(yàn)中每次實(shí)驗(yàn)的電阻比值不同，才能得到普遍性結(jié)論，所以這一實(shí)驗(yàn)過程得到的結(jié)論不可信。3．在“探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時，小玲同學(xué)議計了如圖所示的電路。（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇規(guī)格　　（選填“相同”或“不同”）的小燈泡；（2）開關(guān)閉合后，電壓表測燈L1兩端的電壓；為了測量BC兩點(diǎn)間的電壓，小玲將接A點(diǎn)的線端改接到C點(diǎn)，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)　　（填字母）；A．電壓表無示數(shù)B．示數(shù)超過電壓表量程C．電壓表指針反偏（3）小玲通過觀察發(fā)現(xiàn)，只需在原實(shí)物圖中改動一根導(dǎo)線，就可測得兩燈的總電壓。請你在實(shí)物圖中用“×”號指出需改動的導(dǎo)線，并在原圖中畫出正確的電路連線。【答案】（1）不同；（2）C；（3）【解析】（1）探究串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，為了尋找規(guī)律，必須換用不同規(guī)格的小燈泡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，這樣得出的規(guī)律才有說服力；（2）圖中電壓表測L1兩端電壓，電流電壓表右側(cè)流入，左側(cè)流出，若保持電壓表的B接點(diǎn)不動，只斷開A接點(diǎn)，并改接到C接點(diǎn)上，這樣流入方向與前面相反，即正負(fù)接線柱反接了，所以這樣不能測L2兩端電壓，故選C；（3）要測電路中的總電壓，應(yīng)將電壓表聯(lián)聯(lián)在L1、L2兩端，把B接線柱改接到C接線柱，如圖所示：；4.在“探究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中：某實(shí)驗(yàn)小組分別測量了串聯(lián)電路兩端的總電壓和燈泡L1、L2兩端的電壓、數(shù)據(jù)如表：U/V2.61.31.3 （1）該小組由此得出串聯(lián)電路的總電壓與各部分電壓的關(guān)系是　　（用題中物理量符號表示）。（2）實(shí)驗(yàn)過程中，若L1燈絲斷了，觀察到電壓表V1示數(shù)為　　，電壓表V2示數(shù)為　　。（3）該實(shí)驗(yàn)還有待改進(jìn)，請寫出其中一點(diǎn)：　　。【答案】（1）（2） 0 （3）換不同規(guī)格的小燈泡再進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn) 【解析】(1)由圖表可知，由此得出串聯(lián)電路的總電壓與各部分電壓的關(guān)系(2)實(shí)驗(yàn)過程中，若L1燈絲斷了，電壓表V1測量電源電壓，電壓表V1示數(shù)為2.6V；由于電路斷路，電壓表V2測燈L2兩端的電壓，示數(shù)為0V。(3)為了使實(shí)驗(yàn)具有普遍性，電路中換不同規(guī)格的小燈泡再進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。5．小明和小華同學(xué)在“探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，都設(shè)計了如圖甲所示的電路。（1）連接電路前，小明發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示，接下來他要對電壓表進(jìn)行的操作是________。（2）小明根據(jù)圖甲連接好電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零，若只有L1或L2中的一處發(fā)生故障，則故障可能是________（寫出一種即可）。（3）排除故障后，小明完成了實(shí)驗(yàn)，并把數(shù)據(jù)記錄在下表中。UAB/VUBC/VUAC/V1.41.42.8 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出兩個實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①串聯(lián)電路兩端的電壓________各部分電路兩端電壓之和：②串聯(lián)電路中，各部分電路兩端電壓相等。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后小明和小華互相交流，小華指出結(jié)論②是錯誤的，造成結(jié)論錯誤的原因是________，另外，小明的實(shí)驗(yàn)在設(shè)計方案上還存在另一個不足之處是________。（5）小明和小華還進(jìn)行了深入交流，為了節(jié)省時間，利用原來的電路圖，在測L2兩端的電壓時，電壓表所接的B接點(diǎn)不動，只斷開A接點(diǎn)，并把接線改接到C接點(diǎn)上，這個方法________（選填“能”或“不能”）測出L2兩端的電壓，理由是________。【答案】（1）對電壓表進(jìn)行調(diào)零；（2）L2斷路（或L1短路）；（3）等于；（4）選用相同規(guī)格的燈泡做實(shí)驗(yàn)；只測出了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性和片面性；（5）不能；電壓表的正負(fù)接線柱接反了。【解析】（1）由圖知，連接電路前，在檢查實(shí)驗(yàn)器材時發(fā)現(xiàn)電壓表指針沒有指在零刻度線上，則應(yīng)對電壓表進(jìn)行調(diào)零，使指針指在零刻度線上；（2）由電路圖知，兩燈泡串聯(lián)，電壓表測燈泡L1兩端的電壓；閉合開關(guān)S后，電壓表示數(shù)為零，且只有L1或L2中的一處發(fā)生故障；若燈L1、L2均不亮，說明電路發(fā)生斷路，而電壓表沒有示數(shù)，說明電壓表的兩端不能與電源連通，則是L2斷路；若L2亮、L1不亮，而電壓表沒有示數(shù)，則可能是燈L1短路；（3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓之和。（4）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，各部分電路兩端電壓相等，該結(jié)論是錯誤的，造成結(jié)論錯誤的原因是選用了規(guī)格相同的燈泡做實(shí)驗(yàn)；由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，只測出了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性和片面性，為得出普遍結(jié)論，應(yīng)改變燈泡的規(guī)格進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)或改變電源電壓進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)；（5）為了節(jié)省時間，利用原來的電路圖，在測L2兩端的電壓時，電壓表所接的B接點(diǎn)不動，只斷開A接點(diǎn)，并把接線改接到C接點(diǎn)上，這樣做不能測出L2兩端的電壓，因?yàn)楦鶕?jù)電路圖分析可以看出，直接改接一端連線，會造成電壓表的正負(fù)接線柱接反了；6.“探究串聯(lián)電路的電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。（1）為了使探究得出的結(jié)論具有普遍意義， L1、 L2應(yīng)該選擇　（選填“相同”或“不同”）的小燈泡。（2）小明根據(jù)圖甲連接好電路，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，接下來他應(yīng)該　　。（3）測出L1兩端的電壓后，小明斷開開關(guān)，準(zhǔn)備拆下電壓表，改接在B、C之間。小聰認(rèn)為小明的操作太麻煩，只需將與A點(diǎn)相連的導(dǎo)線改接到C點(diǎn)即可。小聰?shù)霓k法是否正確？答：　　。（4）測量完成后，進(jìn)行小組交流討論。下表選錄了四個小組的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為這些數(shù)據(jù)是否合理，請說明理由。答：　　。實(shí)驗(yàn)小組L1兩端電壓/VL2兩端電壓/V串聯(lián)總電壓/V11.43.14.523.01.34.431.11.72.941.81.23.0 【答案】（1）不相同（2）換用小量程，重做實(shí)驗(yàn)（3）錯誤（或不正確）（4）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)存在誤差，所以四組數(shù)據(jù)都合理【解析】（1）兩燈泡串聯(lián)，要實(shí)相同的燈泡，兩端電壓相同，串聯(lián)總電壓等于一個燈泡兩端電壓的2倍。選擇不同的燈泡，得出的結(jié)論是總電壓等于兩個燈泡兩端電壓之和，這樣的結(jié)論有普遍意義。（2）電壓表有兩個量程，在燈泡兩端電壓不超過量程時，可以換用另一個小量程做實(shí)驗(yàn)，這樣指針偏轉(zhuǎn)明顯，便于讀數(shù)，結(jié)果更準(zhǔn)確。（3）電壓表接入電路中，必須讓它的正接線柱與電源正極方向相接，負(fù)接線柱與電源負(fù)極方向相接。（4）實(shí)驗(yàn)中測量的數(shù)據(jù)都是有誤差的，只要電路正確、操作正確，按照要求真確讀數(shù)，測量結(jié)果都是合理的。【點(diǎn)撥】在解決“探究串聯(lián)電路的電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時，主要把握電壓表使用與讀數(shù)；會根據(jù)實(shí)驗(yàn)表格歸納總結(jié)結(jié)論。對誤差概念要正確認(rèn)識。7.為探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：干電池組（電壓為3V）、電壓表、多個小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲中把電路連接完整，要求電壓表測量燈L1兩端的電壓。（2）電路連接正確后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，某小組分別測出燈L1、L2兩端的電壓和并聯(lián)電路的總電壓，電壓表示數(shù)相同，如圖乙所示，其值為 V。根據(jù)這組數(shù)據(jù)，該小組得出并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律．你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)的疏漏之處是。（3）小華發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)明顯小于電源電壓，他認(rèn)為產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是導(dǎo)線有電阻．為了驗(yàn)證猜想是否正確，閉合開關(guān)后，小華又測出了電池組兩端的電壓為2.65V．由此可以判斷，導(dǎo)線有電阻（選填“是”或“不是”）電壓表示數(shù)明顯小于電源電壓的主要原因，理由是。【答案】（1）如圖所示（2）2.6 應(yīng)更換燈泡，多次實(shí)驗(yàn) （3）不是閉合電路后，電池組兩端的電壓和并聯(lián)電路的總電壓相差很小【解析】（1）兩個燈泡的燈座右端兩個接線柱用一根導(dǎo)線連接上。電壓表帶3的接線柱與下面L1、所在燈座做短接線柱連接。（2）電壓表示數(shù)為2.6V。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該更換燈泡，多次實(shí)驗(yàn)。（3）導(dǎo)線有電阻不是電壓表示數(shù)明顯小于電源電壓的主要原因，理由是閉合電路后，電池組兩端的電壓和并聯(lián)電路的總電壓相差很小。8.在“探究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)”活動中。（1)如右圖所示，連接電路時，至少需要　　根導(dǎo)線；實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇規(guī)格　　(選填“相同”或“不同”)的小燈泡。(2)在測L1兩端電壓時，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零，原因可能是　　（填出一種即可）。（3）小芳保持電壓表的B四連接點(diǎn)不動，只斷開A連接點(diǎn)，并改接到C連接點(diǎn)上，測量L2兩端電壓。她能否測出L2兩端電壓？　　，理由是：　　。(4)小明分別出AB、BC、AC間的電壓并記錄在如下表格中，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。請對小明的做法進(jìn)行評價：　　，改進(jìn)方法是　　。UAB/VUBC/VUAC/V2.61.84.4 【答案】見解析。【解析】（1）根據(jù)電路圖和元件的數(shù)量確定導(dǎo)線的數(shù)量，為了讓實(shí)驗(yàn)具有普遍性，應(yīng)該使用不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)電路圖可知：至少需要6根導(dǎo)線；實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選擇規(guī)格不同的小燈泡。（2）此時可能是燈泡L1短路或者L2斷路。在測L1兩端電壓時，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零，原因可能是燈泡L1短路、L2斷路、電壓表接觸不良等；（3）這樣操作會讓電壓表的正負(fù)接線柱接反，導(dǎo)致電壓表的指針反偏。不能測量L2兩端的電壓；因?yàn)榇藭r電壓表的正負(fù)接線柱接反了，電壓表的指針會反偏。（4）為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，應(yīng)該更換不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。小明只測量了一次，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)沒有普遍性，應(yīng)該換用不同規(guī)格的燈泡，重復(fù)測量兩次以上。

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