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1、探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律 練習與解析
1.如圖6-2-9所示,電源電壓為7 V恒定不變,當S斷開時,電壓表的示數(shù)為4 V,則L2兩端的電壓為多少?當S閉合時,電壓表所顯示的電壓值應(yīng)是多少?
圖6-2-9
答案:3 V 7 V
解析:在這個電路中,當S斷開時,L1和L2是串聯(lián)的,而總電壓U=
7 V,電壓表的示數(shù)U1=4 V,則L2兩端的電壓可按串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路兩端電壓之和的關(guān)系得到.即U2=U-U1=7 V-4 V=3 V.
當S閉合時,L2被短路,即電流經(jīng)L1后,不再經(jīng)L2,直接回到電源的負極,因此L2兩端的電壓U2=0,電壓表的示數(shù)U1′=U=7 V.
2、2.如圖6-2-10所示,電源電壓為6 V,當開關(guān)S閉合時,電壓表示數(shù)為2 V,L1兩端電壓是 V,L2兩端電壓是 V.當開關(guān)S斷開時,電壓表的示數(shù)為 V.
圖6-2-10
答案:4 2 6
解析:分析電路可知,當開關(guān)S閉合時,燈L1、L2串聯(lián),電壓表與燈L2并聯(lián),測出L2兩端的電壓U2為2 V,根據(jù)U=U1+U2,得到L1兩端的電壓:U1=U-U2=6V-2V=4 V.當開關(guān)S斷開時,電壓表與電源、燈L1串聯(lián)在一起,相當于把電壓表直接并聯(lián)在電源的兩端,所以電壓表的示數(shù)為電源電壓6 V.
3.圖6-2-11甲是用電壓表測量電壓的實驗電路圖,電壓表所
3、用量程不明,電壓表V1、V2的指針位置分別如圖乙、丙所示.則電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為 、 ,L2兩端的電壓為 .
圖6-2-11
答案:1.8 V 4 V 2.2 V
解析:分析電路可知,電壓表V1并聯(lián)在L1的兩端,測的是L1的電壓.電壓表V2并聯(lián)在電源的兩端,測的是電源電壓,所以V2的示數(shù)大于V1的示數(shù),乙圖中的電壓值高于丙圖中的電壓值,所以乙圖選用的量程是0~3V的,電壓值為1.8V;甲圖選用的量程是0~15V的,電壓值為4 V.因此電源電壓U=4 V,L1的電壓U1=1.8 V,L2的電壓U2=U-U1=4V-1.8 V=
2.2
4、V.
4.三個相同的燈泡串聯(lián)在電路中(如圖6-2-12所示),S閉合時,V1的示數(shù)為24 V,V2的示數(shù)也為24 V,那么電源電壓為( )
A.24 V B.48 V
C.12 V D.36 V
圖6-2-12
答案:D
解析:三個燈泡相同,分得的電壓是相同的,V1的示數(shù)為24 V,則判斷出每個燈泡上面的電壓為12 V,三個燈泡的總電壓為36 V. 所以選項D是正確的.
5.把兩個相同的燈泡串聯(lián)接到由3節(jié)干電池串聯(lián)成的電池組中.現(xiàn)要用學校實驗室的電壓表分別測量單個燈泡兩端的電壓和兩個燈泡串聯(lián)起來的總電壓,電壓表的量程應(yīng)分別使用(
5、 )
A.3 V,3 V
B.15 V,3 V
C.15 V,15 V
D.3 V,15 V
答案:D
解析:三節(jié)干電池串聯(lián)總電壓為4.5 V,兩個相同的燈泡串聯(lián),每個燈泡分擔的電壓為2.25 V,所以測量單個燈泡兩端的電壓時,電壓表的量程選擇3 V的即可,而兩個燈泡兩端的總電壓為電源電壓4.5 V,故測量兩個燈泡串聯(lián)起來的總電壓時,電壓表的量程應(yīng)使用15 V的.
6.將電燈L1、L2串聯(lián),用電壓表測出電燈L1兩端的電壓是8 V,電燈L1、L2串聯(lián)的總電壓是12 V,那么電燈L2兩端的電壓和兩燈中電流的關(guān)系是( )
A.12 V,I1>I2
B.8 V,I1<I2
C
6、.4 V,I1=I2
D.16 V,I1=I2
答案:C
解析:根據(jù)串聯(lián)電路電流間的關(guān)系:電流處處相等,可以排除A、B選項,再根據(jù)串聯(lián)電路電壓間的關(guān)系得到U2=U-U1=12 V-8 V=4 V,所以選項C是正確的.
7.如圖6-2-13所示,開關(guān)S接1時,電壓表的示數(shù)為4 V;開關(guān)S接2時,電壓表的示數(shù)為2 V.則燈L1兩端的電壓是 V;L2兩端的電壓是 V;電源電壓為 V.
圖6-2-13
答案:4 2 6
解析:開關(guān)S接1時,電壓表并聯(lián)在L1的兩端,示數(shù)為4 V,則燈L1兩端的電壓是4 V,開關(guān)S接2時,電壓表并聯(lián)在L2的兩端,示數(shù)為2 V,則燈L
7、2兩端的電壓是2 V.燈L1與L2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電壓間的關(guān)系,得到電源電壓為U=U1+U2=4 V+2 V=6 V.
8.在圖6-2-14中
(1)將電燈L1、L2串聯(lián)起來,用電壓表測L1兩端的電壓,在圖上畫出連接方法.
(2)若用電壓表測出電燈L1兩端的電壓是2 V,電源電壓是6 V,那么電燈L2兩端的電壓是多大?
圖6-2-14
答案:(1)見圖6-2-17所示 (2)4 V
圖6-2-17
解析:(1)略
(2)根據(jù)串聯(lián)電路電壓間的關(guān)系,得到:U2=U-U1=6 V-2 V=4 V.
9.某同學在探究串聯(lián)電路電壓間關(guān)系時設(shè)計了如圖6-2-15所示的電路圖,
8、并通過改變電源電壓取得了三組實驗數(shù)據(jù),其中第二次和第三次實驗時電壓表V1、V2的示數(shù)分別如圖6-2-16所示.
圖6-2-15
圖6-2-16
(1)把電壓表的示數(shù)填入表中空格處.
實驗次數(shù)
電壓表V1的示數(shù)
電壓表V2的示數(shù)
電壓表V3的示數(shù)
1
1 V
2 V
3 V
2
3 V
4.5 V
3
2 V
6 V
(2)分析表中的實驗數(shù)據(jù),得到的實驗結(jié)論是:串聯(lián)電路中 .
答案:(1)1.5 V 4 V
(2)兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和
解析:(1)甲圖選擇了3 V的量程,指針指在1個大格、5個小格處,電壓為1.5 V;乙圖選擇了15 V的量程,指針指在8個小格處,電壓為4 V.
(3)三組數(shù)據(jù)間的關(guān)系是:3 V=1 V+2 V,4.5 V=1.5 V+3 V,6 V=
2 V+4 V,分析得到:V3的示數(shù)等于V1的示數(shù)加V2的示數(shù),即L1、L2兩端的總電壓等于L1與L2兩端的電壓之和.