登录
18.(2024·盐城期中)小华和同学进行“探究串联电路电压特点”的实验.所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡($L_1$和$L_2$),两只相同的电压表$V_1$和$V_2$(量程均为0~3V和0~15V),导线若干.
(1)他们按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测$AB$、$BC$、$AC$间的电压.每次拆接电压表时,开关应处于
(2)具有创新精神的小华决定改进实验,她按照图乙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表$V_1$和$V_2$的指针偏转角度相同,则可能的原因是电压表
(3)解决问题后,小华同学测出了$AB$间和$AC$间的电压,为了测量$BC$间的电压,断开开关,接下来可以
A.保持$B$接线不动,将电压表$V_1$连线由$A$改接到$C$
B.保持$C$接线不动,将电压表$V_2$连线由$A$改接到$B$
(4)更换不同的小灯泡多次实验后,小华发现串联电路中两灯的亮度
(1)他们按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测$AB$、$BC$、$AC$间的电压.每次拆接电压表时,开关应处于
断开
状态.(2)具有创新精神的小华决定改进实验,她按照图乙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表$V_1$和$V_2$的指针偏转角度相同,则可能的原因是电压表
V₂
(填“$V_1$”或“$V_2$”)的量程选大了,此时电压表$V_1$和$V_2$的示数分别为0.6
V和3
V.(3)解决问题后,小华同学测出了$AB$间和$AC$间的电压,为了测量$BC$间的电压,断开开关,接下来可以
B
.A.保持$B$接线不动,将电压表$V_1$连线由$A$改接到$C$
B.保持$C$接线不动,将电压表$V_2$连线由$A$改接到$B$
(4)更换不同的小灯泡多次实验后,小华发现串联电路中两灯的亮度
不一定
(填“一定”“不一定”或“一定不”)相同.答案
18.(1)断开 (2)V₂ 0.6 3
(3)B (4)不一定
(3)B (4)不一定
解析
【分析】
本题围绕“探究串联电路电压特点”的实验展开，需结合电路操作规范、电压表的使用与量程特点、串联电路电压规律、灯泡亮度的决定因素分析各问题：
(1) 拆接电路时，为避免短路损坏器材，开关需断开，这是电路操作的基本安全要求；
(2) 先判断图乙中两电压表的测量对象：V₁测L₁两端电压，V₂测电源总电压（3V）。两表指针偏转角度相同，说明量程不同，因为电压表相同偏转角度下，大量程读数是小量程的5倍，结合总电压为3V，可判断量程选大的电压表及示数；
(3) 测量BC间电压（L₂两端电压），需保证电压表正负接线柱正确，结合原电压表接线调整；
(4) 灯泡亮度由实际功率决定，串联电路电流相同，实际功率与电阻有关，电阻不一定相同，故亮度不一定相同。
【解析】
(1) 拆接电压表时，为防止电路短路，保护实验器材，开关应处于断开状态；
(2) 图乙中，L₁与L₂串联，V₁测L₁两端电压，V₂测电源两端电压，因此V₂的示数等于电源电压3V。两电压表指针偏转角度相同，说明它们使用的量程不同：电压表0~15V量程的分度值是0~3V量程的5倍，相同偏转角度时，大量程读数为小量程的5倍。由于V₂示数为3V，若V₂选用0~15V量程，V₁选用0~3V量程，则V₁的示数为3V÷5=0.6V，符合U₁＜3V，因此是V₂的量程选大了，此时V₁示数为0.6V，V₂示数为3V；
(3) 测量BC间电压（L₂两端电压），需让电压表并联在BC两端，且电流从正接线柱流入、负接线柱流出。原V₂的接线为：正接线柱接A，负接线柱接C，因此保持C接线（负接线柱）不动，将V₂的A端（正接线柱）改接到B，即可正确测量BC间电压，故选B；
(4) 灯泡的亮度由实际功率决定，串联电路中电流处处相等，根据P=I²R，实际功率与灯泡电阻有关。由于两灯泡的电阻不一定相同，因此实际功率不一定相同，亮度不一定相同。
【答案】
(1)断开；(2)V₂；0.6；3；(3)B；(4)不一定
【知识点】
串联电路电压规律；电压表的使用；实际功率
【点评】
本题结合串联电路电压探究实验，考查了电路操作规范、电压表量程判断、电压表接线调整及灯泡亮度的决定因素，知识点覆盖基础且有一定逻辑推理要求，能有效检验学生对串联电路相关知识的掌握程度。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究串联电路电压特点”的实验展开，需结合电路操作规范、电压表的使用与量程特点、串联电路电压规律、灯泡亮度的决定因素分析各问题：
(1) 拆接电路时，为避免短路损坏器材，开关需断开，这是电路操作的基本安全要求；
(2) 先判断图乙中两电压表的测量对象：V₁测L₁两端电压，V₂测电源总电压（3V）。两表指针偏转角度相同，说明量程不同，因为电压表相同偏转角度下，大量程读数是小量程的5倍，结合总电压为3V，可判断量程选大的电压表及示数；
(3) 测量BC间电压（L₂两端电压），需保证电压表正负接线柱正确，结合原电压表接线调整；
(4) 灯泡亮度由实际功率决定，串联电路电流相同，实际功率与电阻有关，电阻不一定相同，故亮度不一定相同。
【解析】
(1) 拆接电压表时，为防止电路短路，保护实验器材，开关应处于断开状态；
(2) 图乙中，L₁与L₂串联，V₁测L₁两端电压，V₂测电源两端电压，因此V₂的示数等于电源电压3V。两电压表指针偏转角度相同，说明它们使用的量程不同：电压表0~15V量程的分度值是0~3V量程的5倍，相同偏转角度时，大量程读数为小量程的5倍。由于V₂示数为3V，若V₂选用0~15V量程，V₁选用0~3V量程，则V₁的示数为3V÷5=0.6V，符合U₁＜3V，因此是V₂的量程选大了，此时V₁示数为0.6V，V₂示数为3V；
(3) 测量BC间电压（L₂两端电压），需让电压表并联在BC两端，且电流从正接线柱流入、负接线柱流出。原V₂的接线为：正接线柱接A，负接线柱接C，因此保持C接线（负接线柱）不动，将V₂的A端（正接线柱）改接到B，即可正确测量BC间电压，故选B；
(4) 灯泡的亮度由实际功率决定，串联电路中电流处处相等，根据P=I²R，实际功率与灯泡电阻有关。由于两灯泡的电阻不一定相同，因此实际功率不一定相同，亮度不一定相同。
【答案】
(1)断开；(2)V₂；0.6；3；(3)B；(4)不一定
【知识点】
串联电路电压规律；电压表的使用；实际功率
【点评】
本题结合串联电路电压探究实验，考查了电路操作规范、电压表量程判断、电压表接线调整及灯泡亮度的决定因素，知识点覆盖基础且有一定逻辑推理要求，能有效检验学生对串联电路相关知识的掌握程度。
【难度系数】
0.6
19.如图甲所示,当开关S由接1转到接2时,电压表示数变化如图乙所示.则：
(1)电源电压是多少?
(2)当开关S接2时,灯泡$L_2$两端的电压是多少?
(3)当开关S接2时,若灯泡$L_2$断路,电压表、电流表的示数分别是多少?
(1)电源电压是多少?
(2)当开关S接2时,灯泡$L_2$两端的电压是多少?
(3)当开关S接2时,若灯泡$L_2$断路,电压表、电流表的示数分别是多少?
答案
19.解:(1)由题图甲可知,当开关S接1时,电路为灯泡L₁的简单电路,电压表测电源电压,由题图乙可知,电源电压U=6V.
(2)当开关S接2时,两只灯泡串联,电压表测灯泡L₁两端的电压,由题图乙可知,U₁=2V.
串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,灯泡L₂两端的电压
U₂=U−U₁=6V−2V=4V.
(3)当开关S接2时,若灯泡L₂断路,则电路处于断路状态,电路中没有电流,电流表的示数为0,电压表的正、负接线柱也没有与电源的两极连通,则电压表的示数为0.
(2)当开关S接2时,两只灯泡串联,电压表测灯泡L₁两端的电压,由题图乙可知,U₁=2V.
串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,灯泡L₂两端的电压
U₂=U−U₁=6V−2V=4V.
(3)当开关S接2时,若灯泡L₂断路,则电路处于断路状态,电路中没有电流,电流表的示数为0,电压表的正、负接线柱也没有与电源的两极连通,则电压表的示数为0.
解析
【分析】
首先分析图甲的电路结构：当开关S接1时，电路为L₁的简单电路，电压表并联在L₁两端，测量电源电压；当开关S接2时，L₁与L₂串联，电压表并联在L₁两端，测量L₁两端的电压。结合图乙的电压数据，点1对应S接1时的电压，点2对应S接2时L₁的电压，据此可逐步求解问题。
【解析】
(1) 当开关S接1时，电路为L₁的简单电路，电压表测电源电压，由图乙可知此时电压为6V，因此电源电压U=6V。
(2) 当开关S接2时，L₁与L₂串联，电压表测L₁两端的电压，由图乙可知此时L₁两端电压U₁=2V。根据串联电路电压规律：总电压等于各部分电路电压之和，可得L₂两端的电压U₂=U - U₁=6V - 2V=4V。
(3) 当开关S接2时，若灯泡L₂断路，整个电路处于断路状态，电路中无电流，因此电流表的示数为0；此时电压表的两端无法与电源两极连通，所以电压表的示数为0。
【答案】
(1)电源电压是6V；(2)灯泡L₂两端的电压是4V；(3)电流表示数为0，电压表示数为0。
【知识点】
串联电路电压规律，电路故障分析，电压表使用
【点评】
本题结合电路图和U-I图像，考查串联电路的电压特点及电路故障分析，关键是明确开关在不同位置时的电路连接方式和电压表的测量对象，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
首先分析图甲的电路结构：当开关S接1时，电路为L₁的简单电路，电压表并联在L₁两端，测量电源电压；当开关S接2时，L₁与L₂串联，电压表并联在L₁两端，测量L₁两端的电压。结合图乙的电压数据，点1对应S接1时的电压，点2对应S接2时L₁的电压，据此可逐步求解问题。
【解析】
(1) 当开关S接1时，电路为L₁的简单电路，电压表测电源电压，由图乙可知此时电压为6V，因此电源电压U=6V。
(2) 当开关S接2时，L₁与L₂串联，电压表测L₁两端的电压，由图乙可知此时L₁两端电压U₁=2V。根据串联电路电压规律：总电压等于各部分电路电压之和，可得L₂两端的电压U₂=U - U₁=6V - 2V=4V。
(3) 当开关S接2时，若灯泡L₂断路，整个电路处于断路状态，电路中无电流，因此电流表的示数为0；此时电压表的两端无法与电源两极连通，所以电压表的示数为0。
【答案】
(1)电源电压是6V；(2)灯泡L₂两端的电压是4V；(3)电流表示数为0，电压表示数为0。
【知识点】
串联电路电压规律，电路故障分析，电压表使用
【点评】
本题结合电路图和U-I图像，考查串联电路的电压特点及电路故障分析，关键是明确开关在不同位置时的电路连接方式和电压表的测量对象，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
