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16.2《串、并联电路中电压的规律》同步试题  

2015-01-04 17:14:56|  分类: 同步测试 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、选择题

1.并联电路中电压的规律是(    )

A.并联电路两端的电压等于各支路两端的电压之和

B.并联电路中,各支路两端的电压相等

C.并联电路中的电压之间没有任何关系

D.并联电路中,电阻大的用电器两端电压小

答案:B

解析:在串联和并联电路中,电源电压与各用电器两端的电压关系不同。在串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和。在并联电路中,各支路两端电压相等,且等于电源两端电压。

2.下列说法中正确的是(    )

A.在并联电路中,不论灯泡是大是小,每个灯泡两端的电压都相等

B.使用电压表时,它的两个接线柱不允许通过用电器直接与电源两极相连

C.只要电路两端接上电源,则电路中一定有电流通过

D.每只电流表和电压表都有一定的量程,使用时应注意选用量程,量程越大越好

答案:A

解析:电压是电路中形成电流的原因,在电路中形成电流的条件有两个,一个是电路两端有电压,电路必须是通路。电源是提供电压的装置,在电路两端接上电源,有电压,电路还必须是通路,电路中才有电流。电压表有两个量程,在测量电压时,要选择合适的量程,如果量程选择过小,可能会使电压表的指针打弯;如果量程选择过大,会使测量的读数与真实值之间的差距过大,计数不精确。电压表在电路中相当于断路,它可以直接接到电源两端测量电源电压。根据串联和并联电路的电压规律,并联各支路两端的电压均相等,各支路间互不影响,所以在并联电路中,无论灯光的规格如何,每个灯光两端的电压都相等,例如家庭电路中,各用电器两端的电压都是220V,因为家庭电路中各用电器之间是并联的。

3.如图1所示,在探究串联电路中的电压关系时,小明同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V、Ubc=2V、Uac=4V,在表格中记录下数据后,下一步应该做的是(    )

图1

A.整理器材,结束实验

B.分析数据,得出结论

C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值

D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值

答案:C

解析:本题中两灯泡是串联的,ab、bc、ac两端的电压表示的分别是灯L1、灯L2以及它们的总电压,这是为了找出串联电路中电压的规律。在实验探究中,要使实验结论更具有普遍性,防止实验的偶然性,需要换用不同规格的灯泡进行多次实验。实验中电压表要选择合适的量程,不能随便使用各量程。

4.在如图2(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为(     )

图2

A.5.6V  1.4V     B.7V  1.4V     C.1.4V  7V       D.1.4V  5.6V

答案:A

解析:本题中电阻R1、R2串联,电压表V1测的是电源电压,电压表V2测的是电阻R2两端的电压。根据串联电压的特点,电压表V1的示数应等于电阻R1、R2两端电压之和,即电压表V1的示数应大于V2的示数。本题中的两个电压表的指针偏转角度相等,如果电路正常,就是由于电压表的量程选择不同,电压表V1选择0~15V的量程,电压表V2选的是0~3V的量程,根据不同量程的分度值可以读出两个电压表的示数,V1的示数为7V,V2的示数为1.4V,则电阻R1两端的电压为7V-1.4V=5.6V。

5.如图3所示,电源电压不变,当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3V;当S1断开、S2闭合时,电压表示数为4.5V,则灯L1和L2两端的电压分别是(    )

图3

A.3V和4.5V    B.1.5V和4.5V     C.3V和1.5V    D.1.5V和3V

答案:C

解析:本题考查了电压表测量对象的判断及串联电路中电压的关系。当电路中的开关处于“闭合”或“断开”的不同状态时,电路的连接方式是不同的,因此此题可用“等效电路法”来求解,即画出开关处于不同状态时的等效电路,看电压表测的是哪部分电路两端的电压,然后根据电压关系求解。当S1闭合、S2断开时,两灯串联,电压表测的是灯L1两端的电压,即U1=3V。当S1断开、S2闭合时,电压表测的是串联电路两端的总电压,也是电源电压,即U=4.5V。由于电源电压不变,根据串联电路电压的特点,可求出灯L2两端的电压U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V。

6.如图4所示,当开关由闭合到断开时,电压表和电流表的示数(    )

图4

A.A1和V的示数均不变,A2示数变小

B.A1和A2的示数均不变,V示数变大

C.A1示数不变,A2示数变小,V示数变大

D.A1示数变大,A2和V的示数均不变

答案:A

解析:这是一个并联电路,电流表A1测的是灯L1中的电流,电流表A2测的是干路电流,电压表测的是并联电压。并联电路中干路电流等于各支路电流之和,并且各支路互不影响,开关S控制灯L2,开关S的通断对其余支路不影响,即开关S的通断对L1所在的支路不影响,电流表A1的示数不会变化。电压表测的是灯L1两端的电压,根据并联电路电压特点,电压表测量值也等于电源电压,所以开关S的通断对电压表的示数无影响。

7.如图5所示的电路中,灯L1、L2均能发光,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,则这三个电压表读数之间的关系正确的是(    )

图5

A.U3=U1+U2    B.U3=U2=U1    C.U2=U1+U3      D.U1=U2+U3

答案:C

解析:本题考查了电路识别、电压表测量对象的判断以及串联电路中电压的关系等知识点,需要有较强的综合能力。本题中两只灯泡串联,电压表V1和灯L2并联,测量的是灯L2两端的电压,电压表V2与电源并联,测量的是电源两端电压,电压表V3测的是灯L1两端的电压。根据串联电路电压的规律特点,串联总电压等于电源两端电压,也等于各部分电路两端的电压之和,即U2=U1+U3。

8.如图6所示,两位同学分别设计了能在不改变电路连接的前提下,测出灯L1和L2两端电压的电路,其中正确的是(    )

图6

A.图甲      B.图乙       C.图甲和图乙     D.两图均不正确

答案:B

解析:这是一个两灯串联的电路,利用电压表测电压时,要把电压表与被测电路并联。本题中只有一只电压表,需要测出两灯的电压,如果仅一次实验无法同时测出两灯的电压,可以通过开关来改变测量对象。在本题的两张图中均使用了单刀双掷开关来改变电压表的测量对象,甲图中当开关S接1触点时,电压表测的是灯L1两端的电压,当开关S接2触点时,电压表测量的是灯L1、L2的总电压,根据串联电路的电压关系,可以计算出灯L2两端的电压。在乙图中,当开关S接1触点时,电压表和灯L1并联,测的是灯泡L1两端的电压,根据电压表的使用方法,电压表的下接线柱是正接线,上面是负接线柱;当开关S接2触点,电压表和灯L2并联,测的是灯L2两端的电压,根据电压表使用方法,电压表的上接线柱应是正接线柱,下面为负接线柱,这与开关S接1触点的正负接线柱刚好相反,不符合电压表的使用方法,所以图乙无法正确地测量灯L2两端的电压。

9.如图7所示,电源电压为6V,甲、乙灯泡规格相同,当闭合开关S后,两灯都不亮,现用电压表进行检测,量出A、B两点间的电压为0,B、C两点间电压为6V,造成断路原因可能是(   )

图7

A.电源接触不良             B.开关接触不良

C.乙灯接触不良或灯丝断了   D.甲灯接触不良或灯丝断了

答案:C

解析:本题主要考查了使用电压表检测电路故障的方法。开关闭合后,两灯不亮,电路可能的故障是电路中有断路,既可能是导线开路,也可能是甲、乙两灯泡中的一个或两个有开路现象。由于电源电压是6V,当电压表测A、B两点之间电压为0,说明乙灯泡可能出现开路,或B点至电源负极之间出现开路,也可能A点到电源正极之间有开路,但是,当电压表接在B、C两点之间时,示数为6V,则说明A点到电源正极之间无开路,即只能是B、C点之间有开路或接触不良。

10.我们做电学实验时应学会检查和排除电路故障。如图8是一位同学研究串联电路电流、电压特点的电路图。当闭合开关时,灯泡L1亮,L2不亮,电流表A和电压表V均有示数,故障的原因可能是(   )

图8

A.L1短路           B.L2短路      C.L1断路           D.L2断路

答案:B

解析:因为两只灯泡L1和L2是串联的,串联电路相互影响,如果断开一个用电器,则其余用电器均不能工作。当闭合开关时,L1亮,L2不亮,说明电路发生了短路,电流表A和电压表V均有示数,如L1短路,相当于短路,其两端没有电压,电压表示数应是零,所以应是L2短路了。

二、填空题

11.每个节日小彩灯正常工作时的电压为3V,要把它们串联在36V的电源上使之正常发光,则至少需要串联_________个这样的小彩灯;如果要使其中一只小彩灯正常发光,利用干电池供电,需要________节干电池串联。

答案:12   2

解析:串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和,小彩灯正常工作电压是3V,即要使小彩灯不被烧坏,其两端电压最大为3V,电源电压为36V,则需要串联12个这样的灯泡才能使灯两端电压为3V。电池的串联总电压等于每节电池的电压之和,每节干电池的电压为1.5V,利用2节干电池串联就可以得到3V的电压。

12.小明按如图9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L2两端的电压为_________V,L1两端的电压为_________V。

图9

答案:2  8

解析:电路中灯L1、L2是串联的,电压表V1测的是两灯的总电压,电压表V2测灯L2两端电压。串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,电压表V1的示数大于V2的示数,但两表指针位置完全相同,说明它们所选的量程不同,电压表V1是大量程,V2是小量程。在电压表中指针在同一位置,大量程读数是小量程读数的5倍。所以电源电压为10V,L2两端电压为2V,L1两端电压则为8V。

13.如图10所示的电路,电源电压U=6V,当闭合开关S后,电压表V3的示数为3.5V,则电压表V1和V2的示数分别为________V和________V。

答案:6  2.5

解析:此电路中L1、L2是串联的,电压表V1测的是电源两端电压,示数为6V;电压表V2测的是L1两端电压,电压表V3测的是L2两端电压。串联电路中电源电压等于各部分电路两端电压之和,即L1和L2两端电压之和等于电源电压。

14.如图11所示,L1和L2________联,V1测量________两端的电压;V2测量________两端的电压;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式是_________________________。

图11

答案:串  L1    L2    L1和L2(或电源)      U3=U1+U2

解析:在电路中电压表相当于断路,电流表相当于导线,分析电路时可以把电压表去掉再分析(如下图),此时灯L1、L2串联的。把电压表V1恢复到简图中,电压表V1与灯L1并联,测的是L1两端电压;电压表V2恢复到简图中,电压表测的是L2两端电压;同样的方法可以判断出电压表V3与灯L1和L2并联,测的是它们的总电压。串联电路中的总电压等于各部分电路两端电压之和。

三、实验探究题

15.在探究电路连接的实验中,小明同学用电压表测得两只小灯泡两端的电压相等,因此他得出结论是:这两只小灯泡是并联的,小明的推理是__________(选填“正确”或“不正确”)的。为了进一步弄清两灯的连接情况,在不增加其他器材的情况下,请你帮他想想办法,你的办法是:_________________________。

答案:不正确    再利用电压表测出电源两端电压,与灯泡两端电压进行比较

解析:并联电路中各支路两端电压都相等,并且等于电源电压。串联电路中电源的输出电压等于各部分电路两端电压之和,即各部分电路两端电压均小于电源的输出电压。如果电路中两个用电器两端电压相等,有可能是用电器并联,也可以是相同规格的用电器串联。要判断连接方式,可以把用电器两端电压与电源的输出电压进行比较,如果相等则用电器是并联,如果用电器两端电压小于电源电压,则它们是串联的。

16.在如图12所示的电路中,A、B、C、D、E、F为电路中的六个接线柱,若用电压表测量灯L1两端的电压,则线头M应接在____________接线柱,若要用电压表测量串联电路的总电压,则线头M应接在____________接线柱。

图12

答案:B或C  D或E或F

解析:使用电压表测量某段电路两端的电压时,应将电压表并联在该段电路两端。由图可知,若用电压表测量灯L1两端的电压,则应将电压表并联在灯L1两端,即AB两端或AC两端,所以线头M应接在B或C接线柱上;若要用电压表测量串联电路的总电压,则应将电压表并联在串联电路两端或电源两端,所以线头M应接在D或E或F接线柱上。

17.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13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,得出结论。

【交流与评估】

(1)在拆接电路时,开关必须__________。

(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是__________或__________。

(3)小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?__________,为什么?__________。

(4)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,小明分析实验数据得出结论: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__________。改进方法__________。

图13

答案:(1)断开  (2)L1短路  L2断路  (3)不能  电压表的正负接线柱反了  (4)只有一组数据 换用不同规格的灯泡进行多次实验

解析:在连接电路时为了保护电路,开关应断开。电压表没有示数说明灯L1两端没有电压,两种可能:A、B两点间没有接入用电器,电压为零;电路中没有电流,即电路是断路。当L1短路时,相当于没有接入电路;当L2断路时,电路中无电流。电压表在使用时要让电流从电压表正接线柱流入,负接线柱流出,当电压表测L1两端电压时,与A相连的是电压表的负接线柱,与B相连的是正接线柱,若把电压表接A的线头接至C点,电压表与B相连的接线柱就应该为负接线柱,所以电压表的正负接线柱就反了。在通过实验得出一个规律时要进行多次实验,使实验结论更具有普遍性,防止实验的偶然性。

18.如图14所示,L1、L2是完全相同的灯泡,A1、A2接入电路后的示数是1.0A和0.5A,开关S同时控制L1、L2,电压表测电源电压,根据要求画出电路图,并连接实物图。

图14

 答案:电路图设计如图甲,电路的实物连接图如图乙所示。

甲                乙

解析:若L1、L2串联,依据串联电路中电流处处相等的特点,应有IL1=IL2,而两电流表的示数不相等,这说明了L1、L2是并联的关系。L1、L2是完全相同的灯泡,依据并联电路的规律,应有IL1=IL2,而两表的示数又不相等,则说明了A1是测干路电路的,A2是测支路中电流的。量程的选择:电压表使用0~3V,电流表A1使用0~3A,电流表A2使用0~0.6A。

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