初中物理九年级全册第十六章电压电阻16.2串并联电路中电压的规律精讲精练.docx
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1、专题16.2 串并联电路中电压的规律 课前预习 1.串联电路总电压等于各用电器两端电压之和;表达式为:U=U1+U2+U32.并联电路各支路两端电压都相等。表达式为:U=U1=U2=U3知识点解读与例题突破知识点一:串并联电路电压的规律(1)在串联电路中,总电压等于各导体两端电压之和。表达式:U=U1+U2+U3(2)并联电路中,各支路两端的电压相等且等于电源电压。表达式:U=U1=U2=U3【例题1】(2019湖南邵阳)小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接好了的实物电路图如图甲所示,请你协助完成:(1)在方框内画出与图甲对应的电路图,并在电路图中标上L1、L2。(2)在某次测量时,电
2、压表的示数如图乙所示,此时灯L1两端的电压为 V。(3)闭合开关后,小芳发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是L1发生了 (选填“短路”或“断路”)。(4)排除故障后,小芳在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法会造成 。【答案】(1)见解析图;(2)1.9;(3)断路;(4)电压表的正负接线柱接反。【解析】从实物图中可以看出,电流从正极流出,依次经过开关、灯泡L2、L1,然后回到电源负极,电压表并联在灯泡L1两端。据实物图判断出电压表的量程,而后判断出分度值,进而读出电压表的示数即可;
3、闭合开关灯泡不亮,原因有两个:断路或短路。具体原因从电流表、电压表有无示数判断故障;电学实验中,电压表并联在待测电路两端,电流从“+”接线柱流入,从“”接线柱流出,不能接反了。(1)由实物图分析可知,两盏灯串联,开关控制整个电路,电压表测量灯泡L1两端电压,画出相应的电路图如下:(2)由图甲可知,电源由2节干电池串联组成,则电源电压大约3V,因此图乙电压表选用的是小量程,其分度值是0.1V,此时电压表的示数是1.9V。(3)闭合开关S后,灯L1、L2均不发光,说明电路中可能有断路故障,而电压表的示数大小接近电源电压3V,说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连,故灯L1发生断路。(4)如图,如
4、果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上来测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,即会造成电压表的正负接线柱接反。知识点二:用串并联电路电压的规律求解电压1.求串联电路各个用电器两端电压;2.求并联电路各个支路用电器两端电压。【例题2】(2019新疆模拟题)如图所示,在探究“串联电路电压的关系”时,闭合开关S后,电压表V1的示数是2.5V,V2的示数是3.8V,则电压表V3的示数是()A1.3V B2.5V C3.8V D6.3V【答案】D【解析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,电压表V3测电源的电压,因为串
5、联电路中总电压等于各分电压之和,所以电压表V3的示数即电源的电压为:U3=U1+U2=2.5V+3.8V=6.3V。习题精练一、选择题1.(2019四川达州)如图所示,甲、乙均为理想电表,当开关S闭合后灯L1、L2都能发光,下列说法中正确的是()A灯L1、L2是串联在电路中的 B甲一定是电流表,乙一定是电压表C当L2短路时L1仍能发光 D乙、甲两电表示数的比值与L1的阻值相等【答案】B【解答】(1)读图可知,开关S闭合后,要使灯L1和L2都能发光只有并联才行,因为电压表要并联在电路中,电流表要串联在电路中,所以电流从正极出发分两支,一支经灯泡L2回负极,另一支经电流表甲、灯L1回负极,所以甲一
6、定是电流表,乙一定是电压表,故A错误,B正确。(2)因为甲是电流表,当L2短路时,发生电源短路,L1不能发光,故C错误;(3)乙是电压表,测量L2两端电压,甲是电流表,测量干路上的电流,因此乙、甲两电表示数的比值不等于L1的阻值,故D错误。2.(2017福建)如图所示电路中,当开关S闭合时,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2(五块电表的读数均不为零),那么下列关系式正确的是()AU2U1U3 I1I2 BU2U1+U3 I1I2CU3U1+U2 I1I2 DU3U1+U2 I1I2【答案】B【解析】根据电流的路径判断电路的串并联,只有一条
7、路径的是串联,否则为并联;根据电压表与被测用电器并联、电流表与被测用电器串联判断电表测量的电路元件,根据串联电路的特点得出电表之间的关系。由电路图可知,电流从电源的正极出发,依次经电流表A1、下面的电阻、上面的电阻、电流表A2回到电源的负极,即电路只有一条路径,两电阻串联,且两电流表均测电路中的电流;根据电压表与被测电路元件并联可知,电压表V1测下边电阻两端的电压,电压表V2测电源的电压,电压表V3测上面电阻两端的电压;根据串联电路中各处的电流相等可知,两电流表的示数关系:I1I2,故D错误,因串联电路中总电压等于各分电压之和可,所以三电压表的示数关系为:U2U1+U3,故AC错误,B正确。3
8、.(2018贵阳)如图所示,在探究“串联电路电压的关系”时,闭合开关S后,电压表V1的示数是2.5V,V2的示数是3.8V,则电压表V3的示数是( ) A1.3V B2.5V C3.8V D6.3V【答案】D【解析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,电压表V3测电源的电压,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电压表V3的示数即电源的电压为:U3=U1+U2=2.5V+3.8V=6.3V。4.(2017新疆)如图,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,下列描述不正确的是 ( ) AL1两端电压为2V BL1两端电压为4VCL2两端电
9、压为4V DL1和L2两端电压之和为6V【答案】B【解析】本题考查了串联电路的电压特点的应用,关键是电压表的正确使用和所测电路元件的判断,是一道基础题目因为电压表测L2两端的电压,所以L2两端的电压U2=4V,又因为L1、L2串联,则L1和L2两端电压之和为6V,所以L1两端的电压为U1=UU2=6V4V=2V综上所述,选项ACD正确,B错误5.(2018海南模拟题)小明在“探究串联电压规律”的实验中,按如图的电路图连接实物,闭合开关,发现灯L1和L2都不亮,排除接触不良的因素后,小明用电压表逐一与元件并联,以查找故障。测量得出Uab=0;Ubc=0;Ucd=6V;如果电路只有一处故障,则故障
10、可能为( ) AL1断路 BL1短路 CL2断路 DL2短路【答案】C【解析】 Uab=0,电压表外部断路,即电压表的正接线柱与电源正极连通,负接线柱与电源负极不连通;Ubc=0,电压表外部断路,即电压表的正接线柱与电源正极连通,负接线柱与电源负极不连通;Ucd=6V,电压表外部连通,即电压表的正接线柱与电源正极连通,负接线柱与电源负极连通;电压表所并联的灯泡L2断路。6.(2018苏州)在如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表指针几乎指在零刻度线,电压表指针则有明显偏转,如果把灯L1和L2对调位置,两个表均无示数,该电路中的故障可能是()A灯泡L1断路 B灯泡L2短路 C灯
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