知識(shí)點(diǎn)2　串、并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)
1.(新課標(biāo)·質(zhì)疑創(chuàng)新)(2024江蘇南京金陵匯文學(xué)校期中)如圖甲所示,閉合開(kāi)關(guān)S后,燈L1和L2均發(fā)光,此時(shí)電壓表V1和 V2的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,位置如圖乙所示,則燈L1和L2兩端的電壓分別是 (　????)A.7.5 V????1.5 V????B.7.5 V????6 VC.6 V????1.5 V???? D.1.5 V????6 V
解析　由圖可知,兩燈串聯(lián), V1測(cè)電源電壓, V2測(cè)燈L1兩端的 電壓;因?yàn)榇?lián)電路中的總電壓等于各分電壓之和,所以V1的 示數(shù)應(yīng)大于V2的示數(shù),而兩電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,所以 兩電壓表選用的量程是不同的,則V1選用的是大量程,分度值 為0.5 V,其示數(shù)為7.5 V,即電源電壓U=7.5 V;V2選用的是小 量程,分度值為0.1 V,其示數(shù)為1.5 V,即L1兩端的電壓U1=1.5 V,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知,燈L2兩端的電壓U2=U-U1=7.5 V-1.5 V=6 V。
技巧點(diǎn)撥　在識(shí)別含電表的復(fù)雜電路時(shí),可將電流表看成導(dǎo) 線(xiàn),將電壓表看成斷路。故本題中可將兩個(gè)電壓表拆除,較容 易看出兩燈是串聯(lián)關(guān)系。
2.(新考法·設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))(2024江蘇靖江期中)如圖所示,在探究串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系時(shí),小華同學(xué)用電壓表測(cè)出a、b,b、c,a、c兩端的電壓分別為Uab=2 V,Ubc=2 V,Uac=4 V,在表格中記錄數(shù)據(jù)后,下一步應(yīng)該做的是 (　????)?
A.整理器材,結(jié)束實(shí)驗(yàn)B.換用不同規(guī)格的小燈泡,再測(cè)幾組電壓值C.分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論D.換用電壓表的另一量程,再測(cè)一組電壓值
解析　用電壓表測(cè)出a、b,b、c,a、c兩端的電壓分別為Uab= 2 V,Ubc=2 V,Uac=4 V,說(shuō)明兩個(gè)小燈泡是同一個(gè)規(guī)格的,接下 來(lái)的操作是換用不同規(guī)格的小燈泡,再測(cè)幾組電壓值,然后分 析數(shù)據(jù),這樣得出的結(jié)論才具有科學(xué)性和普遍性。
3.(新課標(biāo)·科學(xué)論證)(2024江蘇啟東期中)甲、乙兩燈并聯(lián)接在同一電源上,甲燈比乙燈亮,且通過(guò)兩燈電流之比是2∶1,則甲、乙兩燈兩端的電壓之比是 (　????)A.1∶2????B.2∶1????C.1∶1????D.4∶1
解析　甲、乙兩燈并聯(lián)接在同一電源上,因并聯(lián)電路中各支 路兩端電壓相等,所以甲、乙兩燈兩端的電壓之比為1∶1。
4.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2024江蘇連云港寧海中學(xué)期中)兩個(gè)小燈泡串聯(lián)在電路中,電源電壓為16 V,現(xiàn)測(cè)得其中一個(gè)小燈泡兩端的電壓為6 V,通過(guò)這個(gè)小燈泡的電流為0.5 A,則另一個(gè)小燈泡兩端的電壓為　　????V,通過(guò)它的電流為　　????A。
解析　因兩燈串聯(lián),由串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知通過(guò)兩小燈 泡的電流相等,即0.5 A;由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,另一小 燈泡兩端的電壓為U-U1=16 V-6 V=10 V。
5.(新獨(dú)家原創(chuàng))課堂上老師展示了一個(gè)電學(xué)暗盒,如圖所示。暗盒中只有兩個(gè)燈泡L1和L2連接在同一電路中,閉合開(kāi)關(guān),兩燈泡都能正常發(fā)光,老師讓同學(xué)們?cè)O(shè)法判斷兩個(gè)燈泡的連接方式。小紅認(rèn)為可以擰去一個(gè)燈泡,若另一個(gè)燈泡還能發(fā)光,則兩個(gè)燈泡　　????聯(lián);小明認(rèn)為可以用電流表分別測(cè)出通過(guò)L1和L2的電流,若相等就是串聯(lián),你認(rèn)為小明的想法是????　　????(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的;小華則認(rèn)為可以用電壓表分別測(cè)出L1和L2兩端的電壓,若不相等,則兩燈泡　　????聯(lián)。
解析　串聯(lián)電路中各用電器相互影響,而并聯(lián)電路中各用電 器互不影響,故擰去一個(gè)燈泡,若另一個(gè)燈泡還能發(fā)光,則兩 個(gè)燈泡并聯(lián);串聯(lián)電路中電流處處相等,若兩燈泡并聯(lián),但兩 燈泡的規(guī)格相同,通過(guò)L1和L2的電流也相同,故小明的想法是 錯(cuò)誤的;根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知兩燈泡若并聯(lián),其兩端 的電壓應(yīng)相同,若L1和L2兩端電壓不同,則兩燈泡是串聯(lián)的。
6.(新考法·新實(shí)驗(yàn))(新獨(dú)家原創(chuàng))圖甲是小明在探究串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)時(shí)連接的一部分電路,他將兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡接入電路,都能發(fā)光,用電壓表測(cè)量燈泡L2兩端的電壓,其示數(shù)如圖乙所示。甲圖中導(dǎo)線(xiàn)a應(yīng)與電源的　　????相連,若將燈泡L1從燈座旋下來(lái),電壓表示數(shù)為　　????,若將燈泡L2從燈座旋下來(lái),電壓表示數(shù)為　　????。小明在選用器材上的問(wèn)題是　　　　　 　　???? (答出一處即可)。
解析　甲圖中導(dǎo)線(xiàn)a與電壓表的正接線(xiàn)柱是連通的,故應(yīng)與 電源的正極相連。若將燈泡L1從燈座旋下來(lái),則電壓表負(fù)接 線(xiàn)柱與電源負(fù)極斷開(kāi),無(wú)法構(gòu)成回路,故電壓表示數(shù)為0 V;若 將燈泡L2從燈座旋下來(lái),則電壓表與燈泡L1串聯(lián),相當(dāng)于直接 接在電源兩端,電壓表示數(shù)為電源電壓,由于兩燈泡發(fā)光時(shí)L2 兩端電壓為1.5 V,兩個(gè)燈泡規(guī)格相同,故電源電壓為3 V。小 明的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄看?lián)電路的電壓特點(diǎn),為了避免實(shí)驗(yàn)結(jié) 論的偶然性,應(yīng)選用規(guī)格不同的燈泡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。
A.L1兩端電壓為2 VB.電源兩端電壓為4 VC.斷開(kāi)開(kāi)關(guān),只將電壓表V2換成電流表,則L1與L2串聯(lián)D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將兩個(gè)電壓表都換成電流表,則L1與L2并聯(lián)
7.(2022山東煙臺(tái)中考,13,? )如圖所示,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表V1的示數(shù)為6 V,電壓表V2的示數(shù)為2 V。下列說(shuō)法中正確的是?(　????)?
解析　由電路圖可知,閉合開(kāi)關(guān)S,兩燈泡串聯(lián),電壓表V1測(cè)電 源電壓,電壓表V2測(cè)L2兩端的電壓,由兩個(gè)電壓表的示數(shù)可知, 電源電壓U=6 V,L2兩端的電壓U2=2 V;因?yàn)榇?lián)電路中電路 兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,所以L(fǎng)1兩端 的電壓U1=U-U2=6 V-2 V=4 V,故A、B錯(cuò)誤。斷開(kāi)開(kāi)關(guān),只將 電壓表V2換成電流表,電路為L(zhǎng)1的簡(jiǎn)單電路,故C錯(cuò)誤。斷開(kāi) 開(kāi)關(guān),將兩個(gè)電壓表都換成電流表,由于電流表相當(dāng)于導(dǎo)線(xiàn),L1 與L2并聯(lián),故D正確。
8.(新考法·新實(shí)驗(yàn))(2022山東青島中考,14改編,? )小明探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律,連接了如圖所示的電路,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　????)A.閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表測(cè)量L2兩端的電壓B.只將導(dǎo)線(xiàn)①的下端改接到L1右端,閉合開(kāi)關(guān)S,
電壓表測(cè)量L2兩端的電壓C.只將導(dǎo)線(xiàn)①的下端改接到L1左端,閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表測(cè)量L1和L2的總電壓D.只將導(dǎo)線(xiàn)②的下端改接到L1左端,閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表測(cè)量L1兩端的電壓
解析　閉合開(kāi)關(guān)S,該電路為串聯(lián)電路,電壓表與L2并聯(lián),測(cè)量 L2兩端的電壓,故A正確;只將導(dǎo)線(xiàn)①的下端改接到L1右端,該 電路為串聯(lián)電路,電壓表與L2并聯(lián),閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表測(cè)量L2 兩端的電壓,故B正確;只將導(dǎo)線(xiàn)①的下端改接到L1左端,閉合 開(kāi)關(guān)S,電壓表并聯(lián)在電源的兩端,測(cè)量L1和L2的總電壓,故C 正確;只將導(dǎo)線(xiàn)②的下端改接到L1左端,閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的 正負(fù)接線(xiàn)柱接反了,無(wú)法測(cè)量L1兩端的電壓,故D錯(cuò)誤。
9.(跨學(xué)科·數(shù)學(xué))(2023山東淄博中考,18, ?)小燈泡的I-U圖像如圖甲所示,將它與定值電阻R接入圖乙所示的電路 中。只閉合開(kāi)關(guān)S1,電流表的示數(shù)為0.2 A;再閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí),電 流表的示數(shù)為0.25 A。則電源電壓為　????V;只閉合開(kāi)關(guān)S1 時(shí),電阻R兩端的電壓為　????V。??????
解析　只閉合開(kāi)關(guān)S1,R與L串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流; 再閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí),R被短路,只有L工作,此時(shí)小燈泡L兩端的電 壓等于電源電壓,由圖像知,電流為0.25 A時(shí),小燈泡兩端電壓 為2.5 V,即電源電壓U=2.5 V;當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),通過(guò)小燈泡 的電流為0.2 A,其兩端電壓為1.5 V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特 點(diǎn)知,電阻R兩端的電壓UR=U-UL=2.5 V-1.5 V=1 V。
10.在“探究并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)電路如圖 甲所示:??????
(1)連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)處于　　????狀態(tài)。(2)要用電壓表測(cè)量小燈泡L1兩端的電壓,請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將實(shí)物電路連接完整。(3)閉合開(kāi)關(guān),觀(guān)察到小燈泡L1發(fā)光、L2不發(fā)光,故障可能是? 。
答案? 如圖所示???? ?
(4)排除故障后,用電壓表分別測(cè)量小燈泡L1、L2及電源兩端 的電壓,電壓表示數(shù)均如圖乙所示,為　????V。更換不同規(guī)格 的小燈泡多次測(cè)量,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)均如圖乙所示。由此得 出結(jié)論:并聯(lián)電路中各支路用電器兩端的電壓與電源兩端的 電壓　　　　????。

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