11. 如图甲所示的电路中,电压表所用的量程不明,当开关闭合后,电压表 $\mathrm{V}_{1}$ 和 $\mathrm{V}_{2}$ 的示数分别如图乙所示,则电压表$\mathrm{V}_{1}$所用的量程是

0~15
V,电压表$\mathrm{V}_{2}$所用的量程是0~3
V,小灯泡$\mathrm{L}_{1}$两端的电压$U_{1}=$2.5
V.答案
11. 0~15 0~3 2.5
解析
【分析】
首先先分析电路连接方式,由图甲可知灯泡L1、L2串联,电压表V1测量电源的总电压,电压表V2测量L2两端的电压。根据串联电路的电压规律,总电压一定大于任意一个用电器的分电压,因此V1的示数必然大于V2的示数。观察图乙中两个电压表的指针偏转角度,V1的指针偏角更小,说明V1使用的是大量程,V2使用的是小量程,之后分别完成两个电压表的读数,再用总电压减去L2两端的电压,就能算出L1两端的电压。
【解析】
1. 明确电路规律:图甲中L1、L2串联,V1测电路总电压,V2测L2两端电压,根据串联电路电压特点$U_{\mathrm{总}}=U_1+U_2$,可得V1的示数大于V2的示数。
2. 判断电压表量程:对比两表指针偏转角度,V1偏角更小,因此V1选用0~15V量程,该量程分度值为0.5V,读数为$U_{\mathrm{总}}=5\ \mathrm{V}$;V2选用0~3V量程,该量程分度值为0.1V,读数为$U_2=2.5\ \mathrm{V}$。
3. 计算L1两端电压:代入串联电路电压公式,$U_1=U_{\mathrm{总}}-U_2=5\ \mathrm{V}-2.5\ \mathrm{V}=2.5\ \mathrm{V}$。
【答案】
0~15;0~3;2.5
【知识点】
串联电路电压规律;电压表读数
【点评】
本题的易错点是忽略串联电路电压的大小关系,直接按相同量程读取两个电压表的示数导致错误,解题核心是抓住总电压大于分电压的特点,结合指针偏转角度反推两个电压表的量程,再完成读数和计算。
【难度系数】
0.6
首先先分析电路连接方式,由图甲可知灯泡L1、L2串联,电压表V1测量电源的总电压,电压表V2测量L2两端的电压。根据串联电路的电压规律,总电压一定大于任意一个用电器的分电压,因此V1的示数必然大于V2的示数。观察图乙中两个电压表的指针偏转角度,V1的指针偏角更小,说明V1使用的是大量程,V2使用的是小量程,之后分别完成两个电压表的读数,再用总电压减去L2两端的电压,就能算出L1两端的电压。
【解析】
1. 明确电路规律:图甲中L1、L2串联,V1测电路总电压,V2测L2两端电压,根据串联电路电压特点$U_{\mathrm{总}}=U_1+U_2$,可得V1的示数大于V2的示数。
2. 判断电压表量程:对比两表指针偏转角度,V1偏角更小,因此V1选用0~15V量程,该量程分度值为0.5V,读数为$U_{\mathrm{总}}=5\ \mathrm{V}$;V2选用0~3V量程,该量程分度值为0.1V,读数为$U_2=2.5\ \mathrm{V}$。
3. 计算L1两端电压:代入串联电路电压公式,$U_1=U_{\mathrm{总}}-U_2=5\ \mathrm{V}-2.5\ \mathrm{V}=2.5\ \mathrm{V}$。
【答案】
0~15;0~3;2.5
【知识点】
串联电路电压规律;电压表读数
【点评】
本题的易错点是忽略串联电路电压的大小关系,直接按相同量程读取两个电压表的示数导致错误,解题核心是抓住总电压大于分电压的特点,结合指针偏转角度反推两个电压表的量程,再完成读数和计算。
【难度系数】
0.6
12. 小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中都设计了如图甲所示的电路.

(1)连接电路前,小明发现电压表的指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有 $\mathrm{L}_1$ 或 $\mathrm{L}_2$ 中的一处发生故障,则故障可能是
(3)排除故障后,小明进行实验,并把数据记录在表中.

分析实验数据得出两个实验结论.
①串联电路两端的总电压
②串联电路中,各部分用电器两端的电压相等.
(4)小明和小华对实验进行讨论,小华认为结论②是错误的,造成结论错误的原因可能是
(5)两位同学改进实验设计方案得出了正确的实验结论.实验结束后,他们应先
(1)连接电路前,小明发现电压表的指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是
调零
.(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有 $\mathrm{L}_1$ 或 $\mathrm{L}_2$ 中的一处发生故障,则故障可能是
L₁短路(或L₂断路)
(写出一种即可).(3)排除故障后,小明进行实验,并把数据记录在表中.
分析实验数据得出两个实验结论.
①串联电路两端的总电压
等于
各部分电路两端电压之和.②串联电路中,各部分用电器两端的电压相等.
(4)小明和小华对实验进行讨论,小华认为结论②是错误的,造成结论错误的原因可能是
选用了相同规格的灯泡进行实验
,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是实验次数太少,结论不具有普遍性
.(5)两位同学改进实验设计方案得出了正确的实验结论.实验结束后,他们应先
断开开关
,拆除电源
两端的导线后,再拆除其他导线并整理器材.答案
12. (1)调零 (2)L₁短路(或L₂断路) (3)①等于 (4)选用了相同规格的灯泡进行实验 实验次数太少,结论不具有普遍性 (5)断开开关 电源
解析
【分析】
我们可以逐问梳理清晰的解题思路:
1. 第一问:回忆电压表的基础使用规范,连接电路前如果指针没有对准零刻度线,首先要完成的操作就是调零,保证后续测量数值准确。
2. 第二问:先明确图甲中电压表的测量对象是L₁两端的电压,闭合开关后示数为0,且故障仅出在L₁或L₂其中一处:如果L₁短路,电压表会被短路,示数为0;如果L₂断路,电压表无法连通到电源两极,示数也为0,两种故障任选其一即可。
3. 第三问:直接对应串联电路的基础电压规律,总电压等于各部分电路两端电压之和。
4. 第四问:得出“各部分用电器两端电压相等”的错误结论,是因为实验时选了规格完全相同的特殊灯泡,属于特殊场景的结果,不具备普遍性;另外小明只完成了一次实验,单次实验的结论存在偶然性,无法推广到所有串联电路的情况。
5. 第五问:实验结束整理器材要符合安全操作要求,首先断开开关切断电路,之后先拆除电源两端的导线,避免后续拆导线过程中误触造成电源短路,再整理其余器材。
【解析】
(1) 电压表使用前需要确认指针是否对准零刻度线,图乙中指针未指向零位,因此需要对电压表进行调零操作。
(2) 电压表测量L₁的电压,示数为零的可能故障:若L₁短路,电压表被短路无示数;若L₂断路,电压表无法接入完整电路,也无示数,任选一种作答即可。
(3) 串联电路的电压基本规律为:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
(4) 得到“各部分用电器两端电压相等”的错误结论,是因为实验时选用了规格完全相同的灯泡,两个灯泡分压相等是特殊情况;另外该实验只进行了一次测量,实验次数过少,得出的结论不具有普遍适用性。
(5) 实验结束后,按照安全操作规范,首先要断开开关,之后先拆除电源两端的导线,避免后续操作出现电源短路的问题,再整理其余器材。
【答案】
(1) 调零
(2) L₁短路(或L₂断路)
(3) ①等于
(4) 选用了相同规格的灯泡进行实验 实验次数太少,结论不具有普遍性
(5) 断开开关 电源
【知识点】
电压表的使用;串联电路电压规律;电路故障分析
【点评】
本题是探究串联电路电压规律的经典基础实验题,覆盖了实验前器材调试、电路故障排查、实验结论评估、实验后器材整理全流程考点,侧重考查学生对实验操作细节的理解,易错点是故障的多可能性分析和实验设计缺陷的总结,贴合初中物理基础实验的考察要求。
【难度系数】
0.7
我们可以逐问梳理清晰的解题思路:
1. 第一问:回忆电压表的基础使用规范,连接电路前如果指针没有对准零刻度线,首先要完成的操作就是调零,保证后续测量数值准确。
2. 第二问:先明确图甲中电压表的测量对象是L₁两端的电压,闭合开关后示数为0,且故障仅出在L₁或L₂其中一处:如果L₁短路,电压表会被短路,示数为0;如果L₂断路,电压表无法连通到电源两极,示数也为0,两种故障任选其一即可。
3. 第三问:直接对应串联电路的基础电压规律,总电压等于各部分电路两端电压之和。
4. 第四问:得出“各部分用电器两端电压相等”的错误结论,是因为实验时选了规格完全相同的特殊灯泡,属于特殊场景的结果,不具备普遍性;另外小明只完成了一次实验,单次实验的结论存在偶然性,无法推广到所有串联电路的情况。
5. 第五问:实验结束整理器材要符合安全操作要求,首先断开开关切断电路,之后先拆除电源两端的导线,避免后续拆导线过程中误触造成电源短路,再整理其余器材。
【解析】
(1) 电压表使用前需要确认指针是否对准零刻度线,图乙中指针未指向零位,因此需要对电压表进行调零操作。
(2) 电压表测量L₁的电压,示数为零的可能故障:若L₁短路,电压表被短路无示数;若L₂断路,电压表无法接入完整电路,也无示数,任选一种作答即可。
(3) 串联电路的电压基本规律为:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
(4) 得到“各部分用电器两端电压相等”的错误结论,是因为实验时选用了规格完全相同的灯泡,两个灯泡分压相等是特殊情况;另外该实验只进行了一次测量,实验次数过少,得出的结论不具有普遍适用性。
(5) 实验结束后,按照安全操作规范,首先要断开开关,之后先拆除电源两端的导线,避免后续操作出现电源短路的问题,再整理其余器材。
【答案】
(1) 调零
(2) L₁短路(或L₂断路)
(3) ①等于
(4) 选用了相同规格的灯泡进行实验 实验次数太少,结论不具有普遍性
(5) 断开开关 电源
【知识点】
电压表的使用;串联电路电压规律;电路故障分析
【点评】
本题是探究串联电路电压规律的经典基础实验题,覆盖了实验前器材调试、电路故障排查、实验结论评估、实验后器材整理全流程考点,侧重考查学生对实验操作细节的理解,易错点是故障的多可能性分析和实验设计缺陷的总结,贴合初中物理基础实验的考察要求。
【难度系数】
0.7
13. 在如图所示的电路中,电压表 $\mathrm{V}_2$ 的示数为 5V,电压表 $\mathrm{V}_1$ 的示数为6V. 若电源电压为 8V,则 $\mathrm{L}_2$ 两端的电压为(

A.1V
B.8V
C.3V
D.6V
C
)A.1V
B.8V
C.3V
D.6V
答案
13. C
解析
【分析】
解题时首先要利用“去电压表法”简化电路:由于电压表相当于断路,电流只有唯一一条路径,可判断L1、L2、L3为串联连接。接下来明确两个电压表的测量对象:V1的两个接线柱连接在L1左端和L2右端,因此测量的是L1和L2的总电压;V2的两个接线柱连接在L2左端和L3右端,因此测量的是L2和L3的总电压。最后结合串联电路总电压等于各部分电压之和的规律,联立已知条件列方程,即可求解出L2两端的电压。
【解析】
1. 判断电路连接方式:去掉两个电压表后,电流依次经过L1、L2、L3,因此三个灯泡串联。
2. 明确测量关系:
V1示数为6V,即L1、L2的总电压:$U_1 + U_2 = 6\ \mathrm{V}$ ①
V2示数为5V,即L2、L3的总电压:$U_2 + U_3 = 5\ \mathrm{V}$ ②
3. 根据串联电路电压规律,电源总电压等于三灯电压之和:
$U = U_1 + U_2 + U_3 = 8\ \mathrm{V}$ ③
4. 联立求解:将①代入③,可得$6\ \mathrm{V} + U_3 = 8\ \mathrm{V}$,解得$U_3=2\ \mathrm{V}$;再将$U_3=2\ \mathrm{V}$代入②,可得$U_2 + 2\ \mathrm{V} =5\ \mathrm{V}$,解得$U_2=3\ \mathrm{V}$,即L2两端电压为3V。因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路电压规律,电压表测量判断
【点评】
本题的易错点是误判电压表的测量对象,很多初学者容易错误认为V1只测L1、V2只测L3。解题核心是掌握去表法简化电路,准确识别电压表并联的用电器范围,再利用串联电压的叠加规律联立计算即可,属于串联电压规律的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
解题时首先要利用“去电压表法”简化电路:由于电压表相当于断路,电流只有唯一一条路径,可判断L1、L2、L3为串联连接。接下来明确两个电压表的测量对象:V1的两个接线柱连接在L1左端和L2右端,因此测量的是L1和L2的总电压;V2的两个接线柱连接在L2左端和L3右端,因此测量的是L2和L3的总电压。最后结合串联电路总电压等于各部分电压之和的规律,联立已知条件列方程,即可求解出L2两端的电压。
【解析】
1. 判断电路连接方式:去掉两个电压表后,电流依次经过L1、L2、L3,因此三个灯泡串联。
2. 明确测量关系:
V1示数为6V,即L1、L2的总电压:$U_1 + U_2 = 6\ \mathrm{V}$ ①
V2示数为5V,即L2、L3的总电压:$U_2 + U_3 = 5\ \mathrm{V}$ ②
3. 根据串联电路电压规律,电源总电压等于三灯电压之和:
$U = U_1 + U_2 + U_3 = 8\ \mathrm{V}$ ③
4. 联立求解:将①代入③,可得$6\ \mathrm{V} + U_3 = 8\ \mathrm{V}$,解得$U_3=2\ \mathrm{V}$;再将$U_3=2\ \mathrm{V}$代入②,可得$U_2 + 2\ \mathrm{V} =5\ \mathrm{V}$,解得$U_2=3\ \mathrm{V}$,即L2两端电压为3V。因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路电压规律,电压表测量判断
【点评】
本题的易错点是误判电压表的测量对象,很多初学者容易错误认为V1只测L1、V2只测L3。解题核心是掌握去表法简化电路,准确识别电压表并联的用电器范围,再利用串联电压的叠加规律联立计算即可,属于串联电压规律的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
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