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13.6 探究串、并聯(lián)電路中的電壓 知識(shí)點(diǎn) 1 串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律 圖13－6－1 1．小希用如圖13－6－1所示電路來探究串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)． (1)在拆接電路時(shí)，開關(guān)必須________． (2)實(shí)驗(yàn)中最好選擇規(guī)格__________(選填“相同”或“不相同”)的小燈泡． (3)用電壓表分別測(cè)出A與B、B與C、A與C兩點(diǎn)間的電壓為UAB、UBC、UAC.經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)記錄在圖表中．分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你可得到串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)是________________(用公式表示)． 實(shí)驗(yàn)次數(shù) UAB/V UBC/V UAC/V 1 0.8 2.2 3.0 2 1.0 2.0 3.0 3 1.2 1.8 3.0 (4)小希進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的主要目的是________(填序號(hào))． ①尋找普遍規(guī)律 ②減小實(shí)驗(yàn)誤差 2．如圖13－6－2所示的電路，開關(guān)閉合后，電壓表V1的示數(shù)是1.5 V，V2的示數(shù)是4.5 V，則電源電壓是( ) 圖13－6－2 A．1.5 V B．3 V C．4.5 V D．6 V 圖13－6－3 3．如圖13－6－3所示，電源電壓為9 V且保持不變，開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為6 V，則( ) A．L1兩端的電壓為3 V B．L1兩端的電壓為6 V C．L2兩端的電壓為3 V D．L2兩端的電壓為9 V 圖13－6－4 4．如圖13－6－4所示，電源電壓保持不變，當(dāng)只閉合S2時(shí)，電壓表的示數(shù)為3 V；當(dāng)只閉合S1時(shí)，電壓表的示數(shù)為4.5 V，則此時(shí)L1、L2兩端的電壓分別是( ) A．3 V和7.5 V B．1.5 V和4.5 V C．3 V和1.5 V D．1.5 V和3 V 知識(shí)點(diǎn) 2 并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律 5．小明為探究并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)，進(jìn)行了以下探究，請(qǐng)你幫他歸納結(jié)論并且進(jìn)行評(píng)估： (1)提出問題：并聯(lián)電路中各電燈兩端的電壓有什么關(guān)系？ 圖13－6－5 (2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：小明用兩個(gè)完全相同的小燈泡組成如圖13－6－5所示的并聯(lián)電路，用電壓表分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)燈泡L1、L2以及電源兩端的電壓． (3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：按照電路圖連接電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，測(cè)得兩個(gè)燈泡L1、L2以及電源兩端的電壓均為3 V. (4)小明由此得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：________________________________________________________________________. (5)實(shí)驗(yàn)評(píng)估：你認(rèn)為本次實(shí)驗(yàn)存在的不足是____________________________． (6)為了改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)，你的建議是________________________． 6．如圖13－6－6所示，燈泡L1比L2亮，電壓表V2示數(shù)為6 V，則下列說法正確的是( ) 圖13－6－6 A．V1示數(shù)為6 V B．V1示數(shù)大于6 V C．V示數(shù)小于6 V D．V示數(shù)大于6 V 7．如圖13－6－7所示，電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)將 ( ) 圖13－6－7 A．不變 B．變小 C．變大 D．三者都有可能 8．如圖13－6－8所示的電路中，閉合開關(guān)，電壓表V1的示數(shù)為6 V，電壓表V2的示數(shù)為3.4 V．那么下列說法中不正確的是( ) A．可知電源電壓為6 V B．可知L1兩端電壓為2.6 V C．將電壓表V2換成電流表，則L1亮，L2不亮 D．將電壓表V2換成電流表，則L1與L2并聯(lián)，電流表測(cè)干路上的電流 圖13－6－8 圖13－6－9 9．如圖13－6－9所示的電路，閉合開關(guān)S后，燈泡L1、L2都不發(fā)光，且兩電表的指針都不動(dòng)．現(xiàn)將兩燈泡的位置對(duì)調(diào)，再次閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩只燈泡仍不亮，電流表的指針仍不動(dòng)，但電壓表的指針卻有了明顯的偏轉(zhuǎn)．該電路的故障可能是( ) A．電流表內(nèi)部接線斷了 B．燈L1燈絲斷了 C．燈L2燈絲斷了 D．電流表和兩只燈泡都?jí)牧? 10．如圖13－6－10甲所示電路，電源電壓為6 V，當(dāng)S閉合時(shí)，電壓表的讀數(shù)如圖乙所示，則電壓表的量程用____________，L1兩端的電壓為________V，L2兩端的電壓為________V. 圖13－6－10 圖13－6－11 11．如圖13－6－11所示的電路，電源電壓為9 V，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，燈L1兩端的電壓也為9 V，則產(chǎn)生此故障的原因可能是________________或______________． 12．李小芳同學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)室對(duì)串聯(lián)電路電壓規(guī)律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，利用現(xiàn)有的器材按如下步驟進(jìn)行了操作： 圖13－6－12 UAB/V UBC/V UAC/V 3.1 1.4 4.45 a．按圖13－6－12所示的電路圖連接電路； b．閉合開關(guān)S，用電壓表測(cè)出L1兩端的電壓； c．在測(cè)L2兩端的電壓時(shí)，李小芳同學(xué)為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間，采用以下方法：電壓表所接的B接點(diǎn)不動(dòng)，只斷開A接點(diǎn)，并改接到C接點(diǎn)上； d．測(cè)出AC間的電壓． 對(duì)小芳同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)操作評(píng)價(jià)是： (1)小芳同學(xué)用上面的方法能否測(cè)出L2兩端的電壓？為什么？______________________________________． (2)方法改進(jìn)后，測(cè)出AB、BC、AC間的電壓記錄如表中所示，小芳同學(xué)依據(jù)本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是：串聯(lián)電路總電壓________(選填“等于”或“不等于”)各用電器兩端的電壓之和．這個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)方案上存在的不足之處是__________________________． 13．[xx臨沂] 小明在實(shí)驗(yàn)室里連接了如圖13－6－13所示的電路，對(duì)此電路的認(rèn)識(shí)，正確的是( ) A．小燈泡并聯(lián)，電壓表測(cè)電源電壓 B．小燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)L2兩端的電壓 C．若燈L1短路，則電壓表示數(shù)為零 D．若燈L2短路，則電壓表示數(shù)為3 V 圖13－6－13 圖13－6－14 14．[xx安徽] 如圖13－6－14所示，電源電壓保持不變，a是從電壓表的負(fù)接線柱引出的導(dǎo)線接頭．a(chǎn)與b處相接時(shí)，電壓表示數(shù)為6 V；使a與b處斷開，然后與c處相接，閉合開關(guān)S后，電壓表示數(shù)為4.5 V，這時(shí)燈泡L2兩端的電壓為________V. 詳解詳析 1．(1)斷開 (2)不相同 (3)UAC＝UAB＋UBC (4)① [解析] (1)為保護(hù)電路安全，在拆接電路時(shí)，開關(guān)必須斷開．(2)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，才能避免用特殊代替一般現(xiàn)象．(3)AB兩點(diǎn)間的電壓為L(zhǎng)1兩端的電壓，BC兩點(diǎn)間的電壓為L(zhǎng)2兩端的電壓，AC兩點(diǎn)間的電壓為電路兩端的總電壓．由表中的數(shù)據(jù)可以看出： 第一次實(shí)驗(yàn)：UAC＝3 V，UAB＋UBC＝0.8 V＋2.2 V＝3 V； 第二次實(shí)驗(yàn)：UAC＝3 V，UAB＋UBC＝1.0 V＋2.0 V＝3 V； 第三次實(shí)驗(yàn)：UAC＝3 V，UAB＋UBC＝1.2 V＋1.8 V＝3 V. 因此可以得出：串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各串聯(lián)部分的電壓之和，即UAC＝UAB＋UBC. (4)實(shí)驗(yàn)過程中，小希測(cè)量得到多組電壓值的目的是尋找普遍規(guī)律，避免結(jié)論的片面性． 2．D 3．A [解析] 開關(guān)S閉合時(shí)，電路形成通路，燈泡L1和L2串聯(lián)接在電源兩極之間，電壓表并聯(lián)接在燈L2兩端，測(cè)量的是燈L2兩端的電壓，即U2＝6 V，根據(jù)串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律，燈L1兩端的電壓U1＝U－U2＝9 V－6 V＝3 V. 4．C 5．(4)在并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓相等 (5)實(shí)驗(yàn)中采用兩個(gè)完全相同的小燈泡，使實(shí)驗(yàn)存在特殊性(或只做一次實(shí)驗(yàn)便得出結(jié)論，不科學(xué)) (6)用不同規(guī)格的小燈泡多測(cè)幾組數(shù)據(jù) 6．A 7.A 8．D [解析] 由圖可知，電壓表V1測(cè)量的是燈泡L1和L2組成的串聯(lián)電路的總電壓，電壓表V1的示數(shù)為6 V，即電源電壓為6 V，所以選項(xiàng)A正確．電壓表V1測(cè)量的是電源電壓，電壓表V2測(cè)量的是燈泡L2兩端的電壓．電壓表V1的示數(shù)為6 V，電壓表V2的示數(shù)為3.4 V，因此L1兩端電壓為2.6 V，所以選項(xiàng)B正確．將電壓表V2換成電流表，則燈泡L2被短路，因此燈泡L1亮，L2不亮，所以選項(xiàng)C正確．將電壓表V2換成電流表，則燈泡L2被短路，電流表測(cè)L1的電流，所以選項(xiàng)D不正確，符合題意． 9．C 10．0～3 V 1.5 4.5 [解析] 由圖可知，燈泡L1、L2串聯(lián)，電壓表用來測(cè)量L1兩端電壓．根據(jù)串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律可得，L1兩端的電壓小于電源電壓，所以電壓表的量程應(yīng)是0～3 V，所以讀數(shù)為1.5 V；L2兩端的電壓U2＝U－U1＝6 V－1.5 V＝4.5 V. 11．]L1斷路 L2短路 12．(1)不能，電壓表正負(fù)接線柱接反了 (2)不等于 她只做了一次實(shí)驗(yàn)，而沒有進(jìn)行多次測(cè)量，只憑一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論具有偶然性，不能得出正確規(guī)律 13．B [解析] 由實(shí)物電路可知，電流從電源正極出發(fā)，依次經(jīng)過開關(guān)、燈泡L1、燈泡L2，最后回到負(fù)極，電壓表并聯(lián)在L2兩端，所以電壓表測(cè)量的是L2的電壓，兩燈泡串聯(lián)，故A錯(cuò)誤，B正確；若燈L1短路，則電壓表測(cè)量的是電源電壓，所以其示數(shù)為3 V，故C錯(cuò)誤；若燈L2短路，則電壓表相當(dāng)于測(cè)量導(dǎo)線電壓，所以其示數(shù)為0 V，故D錯(cuò)誤．故選B. 14．1.5 [解析] a接b時(shí)，電壓表測(cè)量的是電源電壓U＝6 V，a接c時(shí)，電壓表測(cè)量燈L1兩端電壓U1＝4.5 V，根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律可知，燈L2兩端電壓U2＝U－U1＝6 V－4.5 V＝1.5 V.