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V₁和V₂的示数分别如图乙所示,则电压表V₁所用的量程是

0~15
V,电压表V₂所用的量程是0~3
V,小灯泡L₁两端的电压U₁=2.5
V.答案
11.0~15 0~3 2.5
解析
【分析】首先分析电路:图甲中L₁与L₂串联,电压表V₁测量串联电路的总电压,电压表V₂测量L₂两端的电压。根据串联电路的电压规律,总电压等于各部分电路两端电压之和,因此V₁的示数一定大于V₂的示数。观察图乙中两个电压表的指针偏转角度,V₁的指针偏转角度更小,说明V₁使用的是大量程,V₂使用小量程,再结合电压表的读数规则,即可得出各量程和电压值。
【解析】1. 确定量程:串联电路中总电压大于各部分电压,所以V₁示数>V₂示数。图乙中V₁指针偏转角度小于V₂,故V₁用0~15V量程,V₂用0~3V量程;2. 读数:V₁(0~15V量程)的分度值为0.5V,示数为5V;V₂(0~3V量程)的分度值为0.1V,示数为2.5V;3. 计算L₁两端电压:根据串联电压规律U₁=U总 - U₂=5V -2.5V=2.5V。
【答案】0~15;0~3;2.5
【知识点】串联电路电压规律,电压表的使用,电压表读数
【点评】本题结合串联电路电压规律考查电压表的量程选择与读数,核心是利用“总电压大于部分电压”判断量程,再结合指针位置读数计算,属于基础应用题型。
【难度系数】0.6
【解析】1. 确定量程:串联电路中总电压大于各部分电压,所以V₁示数>V₂示数。图乙中V₁指针偏转角度小于V₂,故V₁用0~15V量程,V₂用0~3V量程;2. 读数:V₁(0~15V量程)的分度值为0.5V,示数为5V;V₂(0~3V量程)的分度值为0.1V,示数为2.5V;3. 计算L₁两端电压:根据串联电压规律U₁=U总 - U₂=5V -2.5V=2.5V。
【答案】0~15;0~3;2.5
【知识点】串联电路电压规律,电压表的使用,电压表读数
【点评】本题结合串联电路电压规律考查电压表的量程选择与读数,核心是利用“总电压大于部分电压”判断量程,再结合指针位置读数计算,属于基础应用题型。
【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$L_1$或$L_2$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$L_1$或$L_2$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】
本题围绕“探究串联电路电压的规律”实验展开,需结合电压表的使用规则、电路故障分析、串联电路电压规律、实验探究的科学性等知识点逐一分析:
1. 连接电路前,电压表指针未指零,需先调零,这是电压表的基础使用要求;
2. 电压表示数为零,故障需结合电压表测量对象分析:电压表测L₁电压,若L₁短路,电压表相当于接导线,示数为0;若L₂断路,电路断开,电压表无法接电源,示数也为0;
3. 串联电路总电压与各部分电压的关系是基础规律;
4. 错误结论的原因从实验器材选择、实验次数两方面分析,实验评估需考虑结论的普遍性;
5. 实验结束操作需注意安全,先断开开关,再拆除电源导线避免短路。
【解析】
(1) 连接电路前,电压表使用前需确保指针指在零刻度线处,图乙中指针未指零,因此需对电压表进行调零操作。
(2) 电压表示数为零,故障分析:若L₁短路,电压表测短路的L₁两端电压,示数为0;若L₂断路,整个电路断开,电压表无法与电源连通,示数为0,故故障可能是L₁短路(或L₂断路)。
(3) 根据串联电路的电压规律,串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,因此填“等于”。
(4) 结论②“各部分用电器两端电压相等”错误,原因是实验中选用了相同规格的灯泡,相同规格灯泡电阻相同,串联时分压相等,导致得出错误结论;另外,实验仅做了一次,次数太少,结论不具有普遍性,需多次实验验证规律。
(5) 实验结束后,为防止电源短路,应先断开开关,再拆除电源两端的导线,之后整理器材。
【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
【知识点】
串联电路电压规律、电压表的使用、电路故障分析
【点评】
本题是初中电学核心实验题,涵盖电压表操作、电路故障、实验探究评估等考点,注重考查学生的实验操作能力和科学探究思维,是串联电路电压规律的典型考查题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究串联电路电压的规律”实验展开,需结合电压表的使用规则、电路故障分析、串联电路电压规律、实验探究的科学性等知识点逐一分析:
1. 连接电路前,电压表指针未指零,需先调零,这是电压表的基础使用要求;
2. 电压表示数为零,故障需结合电压表测量对象分析:电压表测L₁电压,若L₁短路,电压表相当于接导线,示数为0;若L₂断路,电路断开,电压表无法接电源,示数也为0;
3. 串联电路总电压与各部分电压的关系是基础规律;
4. 错误结论的原因从实验器材选择、实验次数两方面分析,实验评估需考虑结论的普遍性;
5. 实验结束操作需注意安全,先断开开关,再拆除电源导线避免短路。
【解析】
(1) 连接电路前,电压表使用前需确保指针指在零刻度线处,图乙中指针未指零,因此需对电压表进行调零操作。
(2) 电压表示数为零,故障分析:若L₁短路,电压表测短路的L₁两端电压,示数为0;若L₂断路,整个电路断开,电压表无法与电源连通,示数为0,故故障可能是L₁短路(或L₂断路)。
(3) 根据串联电路的电压规律,串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,因此填“等于”。
(4) 结论②“各部分用电器两端电压相等”错误,原因是实验中选用了相同规格的灯泡,相同规格灯泡电阻相同,串联时分压相等,导致得出错误结论;另外,实验仅做了一次,次数太少,结论不具有普遍性,需多次实验验证规律。
(5) 实验结束后,为防止电源短路,应先断开开关,再拆除电源两端的导线,之后整理器材。
【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
【知识点】
串联电路电压规律、电压表的使用、电路故障分析
【点评】
本题是初中电学核心实验题,涵盖电压表操作、电路故障、实验探究评估等考点,注重考查学生的实验操作能力和科学探究思维,是串联电路电压规律的典型考查题型。
【难度系数】
0.6
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】首先明确电路结构:三个灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_3$串联,电压表相当于开路,需判断各电压表测量的对象:电压表$\mathrm{V}_1$并联在$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两端,测两者总电压;电压表$\mathrm{V}_2$并联在$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$两端,测两者总电压;电源电压为三个灯泡的总电压。再利用串联电路“总电压等于各部分电路电压之和”的规律列式计算$\mathrm{L}_2$两端的电压。
【解析】由题意和电路可知:
1. 电压表$\mathrm{V}_1$的示数:$U_{\mathrm{V}_1}=U_1+U_2=6\ \mathrm{V}$;
2. 电压表$\mathrm{V}_2$的示数:$U_{\mathrm{V}_2}=U_2+U_3=5\ \mathrm{V}$;
3. 电源电压(总电压):$U=U_1+U_2+U_3=8\ \mathrm{V}$。
将前两式相加得:$U_1+2U_2+U_3=6\ \mathrm{V}+5\ \mathrm{V}=11\ \mathrm{V}$,结合总电压公式,用该式减去总电压公式:
$(U_1+2U_2+U_3)-(U_1+U_2+U_3)=11\ \mathrm{V}-8\ \mathrm{V}$,化简得$U_2=3\ \mathrm{V}$。
【答案】C
【知识点】串联电路电压规律、电压表的使用
【点评】本题核心是判断电压表的测量对象,利用串联电路电压规律建立关系求解,属于基础应用类题目,需准确分析电路连接和电压表的测量范围。
【难度系数】0.5
【解析】由题意和电路可知:
1. 电压表$\mathrm{V}_1$的示数:$U_{\mathrm{V}_1}=U_1+U_2=6\ \mathrm{V}$;
2. 电压表$\mathrm{V}_2$的示数:$U_{\mathrm{V}_2}=U_2+U_3=5\ \mathrm{V}$;
3. 电源电压(总电压):$U=U_1+U_2+U_3=8\ \mathrm{V}$。
将前两式相加得:$U_1+2U_2+U_3=6\ \mathrm{V}+5\ \mathrm{V}=11\ \mathrm{V}$,结合总电压公式,用该式减去总电压公式:
$(U_1+2U_2+U_3)-(U_1+U_2+U_3)=11\ \mathrm{V}-8\ \mathrm{V}$,化简得$U_2=3\ \mathrm{V}$。
【答案】C
【知识点】串联电路电压规律、电压表的使用
【点评】本题核心是判断电压表的测量对象,利用串联电路电压规律建立关系求解,属于基础应用类题目,需准确分析电路连接和电压表的测量范围。
【难度系数】0.5
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