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預習10 電壓的測量
考點一、在原理圖中電壓表放置，與正負極辨別
考點精要：
注 意：電路中有電流通過時，電路兩端一定有電壓，但電路兩端有電壓時，電路中并不一定就有電流通過，這與電路是否是通路有關。
使 用：電壓表必須并聯在待測電路的兩端；必須使電流從正接線柱流入，從負接線柱流出，在接入前應分析待測電路電流的方向；
電壓表可以與電源直接連接，此時測的是電源電壓；讀取電壓表的示數時應明確所使用電壓表的量程，認清所使用量程的分度值；由指針所指的位置讀出電壓表的示數。
典型案例：如圖所示，在“○”處可以連接電流表或電壓表測量電路中的電流、電壓，若L1與L2串聯，則以下說法正確的是(　　)
A．a為電流表，b為電壓表，c為電流表 B．a為電壓表，b為電壓表，c為電流表
C．a為電流表，b為電流表，c為電壓表 D．a為電流表，b為電流表，c為電流表
【答案】B
【解析】電壓表可看作開路，電流表可看作導線；找到兩個電阻串聯的路徑，在路徑上的都是電流表，在路徑外的都是電壓表。
【解答】如下圖所示，a和b不在唯一的串聯路徑上，則它們都應該是開路，即都是電壓表，而c在串聯的路徑上，應該為導線，即為電流表，故A、C、D錯誤，而B正確。
故選B。
變式1：（2022八上·舟山月考）如圖所示，a、b、c表示的是電壓表或電流表，當K1、K2都閉合時，下列正確說法正確的是（　　）
A．a、b、c都是電流表 B．a、b、c都是電壓表
C．a、b是電壓表，而c是電流表 D．b、c是電流表，而a是電壓表
【答案】D
【解析】根據電壓表和電流表的使用方法判斷。
【解答】根據圖片可知，a與R1并聯，則a為電壓表。b與電阻串聯，應該為電流表。c與R2串聯，應該為電流表。故D正確，而A、B、C錯誤。
故選D。
變式2：某同學用兩節干電池串聯起來做電源，做伏安法測電阻的實驗，因不慎將電流表和電壓表相互接錯了，如圖所示，則開關閉合后，各儀表將(　　)
A．電流表、電壓表均被燒壞 B．電流表、電壓表不會被燒壞
C．只有電流表被燒壞 D．只有電壓表被燒壞
【答案】B
【解析】電壓表內阻很大，可以看作斷路；電流表內阻很小，可以看作導線，據此分析判斷。
【解答】根據圖片可知，此時電流表將定值電阻R短路，而電壓表串聯在電路上。由于電壓表的內阻很大，因此通過電流表的示數很小，即電流表不會被燒壞。電壓表的示數等于電源電壓，在不超量程的情況下不會被燒壞，故B正確，而A、C、D錯誤。
變式3：下面四幅電路圖中，儀表使用正確的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】電壓表與用電器并聯，電流表與用電器串聯；在使用時，注意量程和正負接線柱的連接，據此判斷。
A.電流表上面的接線柱應該接負極，下面的接線柱應該接正極，故A錯誤；
B.電流表與上面的燈泡串聯，且正負接線柱連接正確，故B正確；
C.電壓表不能與燈泡串聯，只能與燈泡并聯，故C錯誤；
D.電壓表的左邊應該接電源正極，右邊接電源負極，故D錯誤。
考點二、電壓表測量對象及讀數
考點精要：先正確選擇量程，再將電表和測量部分電路并聯，電流從正接線柱流入，從負接線柱流出。
當偏轉角度相同時，兩電表未說明連接量程，應先判斷干路與支路，再根據電表讀數5倍關系，判斷各電表讀數。必須先判斷電壓表測量哪部分用電器，再根據串并聯電壓特點得出答案。
典型案例：（2023八上·嘉興期末）將銅片和鋅片放入裝有鹽水的燒杯中，就成了一個自制電池。用導線將電壓表、銅片、鋅片相連，結果如圖所示，電壓表示數為　 　V，銅片是電池的　 　極。
【答案】0.6；正
【解析】（1）根據電壓表的量程和分度值讀出示數即為電池的電壓；
（2）根據“電流必須從電壓表的正接線柱流入，負接線柱流出”判斷電池的正極。
【解答】（1）由圖可知，電壓表選的量程為0～3V，分度值是0.1V，電池的電壓為0.6V；
（2）因為與電壓表正接線柱相連的為電池的正極，所以銅片是電池的正極，鋅片是電池的負極。
變式1：（2023八上·義烏期末）右圖說法正確的是（　　）
A．R1與R2并聯 B．V1測電源電壓 C．V2測R1兩端電壓 D．V3測R2兩端電壓
【答案】D
【解析】根據電壓表的使用方法分析判斷。
【解答】根據圖片可知，電壓表可以看作斷路，那么從正極到負極，電流只有一條通路，因此兩個電阻串聯，故A錯誤；
電壓表V1與R1并聯，測R1的電壓，故B錯誤；
電壓表V2與電源并聯，測電源電壓，故C錯誤；
電壓表V3與R2并聯，測R2的電壓，故D正確。
故選D。
變式2：如圖所示電路圖中，電壓表測L2兩端電壓的是(　　)
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】根據電壓表的使用方法分析判斷。
【解答】A.電壓表與電源并聯，測電源電壓，也就是總電壓，故A不合題意；
B.電壓表與燈泡L1并聯，測L1的電壓，故B不合題意；
C.電壓表與燈泡L2并聯，且正負接線柱連接正確，故C符合題意；
D.電壓表與燈泡L1并聯，且正負接線柱接反，故D不合題意。
變式3：如實物圖所示，以下判斷正確的是（ ）
A.燈L1與燈L2并聯，電壓表測燈L1兩端的電壓 B.燈L1與燈L2并聯，電壓表測燈L2兩端的電壓
C.燈L1與燈L2串聯，電壓表測燈L1兩端的電壓 D.燈L1與燈L2串聯，電壓表測燈L2兩端的電壓
【答案】C
【解析】（1）如果電路中只有一條通路，那么用電器串聯；如果電路中有兩條或兩條以上的通路，那么用電器并聯；
（2）電壓表并聯在哪個用電器兩端，它就測誰的電壓。
【解答】如下圖所示，電路里只有一條通路，因此兩個燈泡為串聯；
電壓表并聯在燈泡L1的兩端，因此測燈泡L1的電壓。
考點三、在串并聯電路中，電壓特點及應用（包含探究實驗與電路設計）
考點精要：
注 意：在復雜電路中，使用串并聯電壓特點前應先簡化電路，得出串并聯關系再計算。
串聯電路的特點
電　　流：串聯電路中各處電流都相等。 　公式：I＝I1＝I2＝I3＝……In。
電　　壓：串聯電路中總電壓等于各部分電路電壓之和。 公式：U＝U1＋U2＋U3＋……Un。
電　　阻：串聯電路中總電阻等于各部分電路電阻之和。 公式：R＝R1＋R2＋R3＋……Rn。
說　　明：把n段導體串聯起來，總電阻比任何一段導體的電阻都大，這相當于增加了導體的長度。串聯分壓，電阻的阻值越大，它分擔的電壓就越大。
并聯電路的特點
電　　流：并聯電路中總電流等于各部分電路電流之和。 公式：I＝I1＋I2＋I3＋……In
電　　壓：并聯電路中各處電壓都相等。 公式：U＝U1=U2=U3=……Un。
電　　阻：并聯電路中總電阻倒數等于各部分電路電阻倒數之和。
公式：1/R＝1/R1＋1/R2＋1/R3＋……1/Rn。
說　　明：把n段導體并聯起來，總電阻比任何一段導體的電阻都小。并聯分流，電阻的阻值越小，它分擔的電流就越大。
典型案例：如圖甲所示電路中，當閉合開關后，兩只電壓表的指針偏轉均如圖乙所示，則電阻R1和R2兩端的電壓分別為（ ）
A.7.5V 1.5V B.6V 1.5V C.1.5V 7.5V D.1.5V 6V
【答案】B
【解析】首先根據串聯電路的電壓特點確定兩個電壓表的示數大小，然后再根據乙圖確定兩個電壓表的示數，最后根據U總=U1+U2計算兩個電阻的電壓即可。
【解答】根據甲圖可知，兩個電阻串聯，電壓表V1測總電壓，V2測R2的電壓。
根據串聯電路的電壓規律可知，V1>V2；
根據乙圖可知，當量程為0~3V時，分度值為0.1V，那么V2的示數為1.5V；
當量程為0~15V時，分度值為0.5V，那么V1的示數為7.5V；
那么R2兩端的電壓為1.5V，
而R1兩端的電壓為：U1=U總-U2=7.5V-1.5V=6V。
變式1：如圖所示的電路中，燈泡L1、L2的電阻分別為20 Ω、10 Ω。閉合開關S，通過燈L1、L2的電流分別為I1、I2；它們兩端的電壓分別為U1、U2。則 (　　)
A．I1∶I2=1∶1，U1∶U2=1∶2 B．I1∶I2=1∶1，U1∶U2=2∶1
C．I1∶I2=1∶2，U1∶U2=1∶1 D．I1∶I2=2∶1，U1∶U2=1∶1
【答案】B
【解析】根據串聯電路的電流特點和電壓分配規律判斷。
【解答】在串聯電路中，各處電流都相等，即I1=I2，那么I1：I2=1：1；
在串聯電路中，電壓與電阻成正比，即。
變式2：如圖所示是“探究串聯電路電壓特點”的實驗。
（1）在測L1兩端電壓時，閉合開關，發現電壓表的示數為零，原因可能是　 (填一種即可)。（2）小芳保持電壓表的B接點不動，只斷開A接點，并改接到C接點上，測量L2兩端的電壓。她能否測出L2兩端的電壓 　 　，理由是　 　。
（3）小明分別測出AB、BC、AC間的電壓并記錄在下表中，分析實驗數據得出結論：串聯電路的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。請對小明的做法進行評價：　 　，
改進方法是　 　。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
【答案】（1）L2開路(L1短路)
（2）不能；電壓表的正、負接線柱接反了
（3）一次實驗具有偶然性；更換不同規格的燈泡進行多次實驗
【解析】（1）根據圖片可知，當燈泡L1發生短路時，電壓表同時被短路，此時電壓表的示數為零。當燈泡L2發生斷路時，整個電路沒有電流經過，因此電壓表的示數為零。
（2）根據電壓表的連接方法分析解答；
（3）在科學探究中，往往需要換用不同的實驗器材，收集多組實驗數據，這樣得到的結論會更加客觀，具有普遍意義。
【解答】（1）在測L1兩端電壓時，閉合開關，發現電壓表的示數為零，原因可能是：L2開路(L1短路)
（2）小芳保持電壓表的B接點不動，只斷開A接點，并改接到C接點上，測量L2兩端的電壓。她不能測出L2兩端的電壓，理由是：電壓表的正、負接線柱接反了。
（3）我認為小明的做法只做一次實驗具有偶然性，改進方法為：更換不同規格的燈泡進行多次實驗。
變式3：在探究并聯電路中電壓特點的實驗中：
（1）如圖甲所示，完成電路的連接(電源為3 V的電池組)，要求電壓表測L2兩端的電壓。
（2）電壓表的示數(如圖乙所示)為________V。
（3）進一步分析實驗數據后，實驗小組的小瑛同學發現了一個重要問題：并聯的兩個燈泡兩端的電壓明顯小于3.0 V，其他部分的電壓哪里去了呢？小瑛測量電源兩端電壓發現電壓為2.65 V，請分析：電壓減小是否是線路上的電阻引起的？________(填“是”或“不是”)，因為________。
【答案】（1）如圖所示
（2）2.6
（3）不是；電池本身有內阻，分擔一部分電壓
【解析】（1）兩個燈泡并聯，開關在干路上，電壓表與燈泡L2并聯，據此連接電路圖即可；
（2）根據乙圖確定電壓表選擇的量程和分度值，然后根據指針的位置讀數；
（3）注意分析電池的內阻對電壓的影響即可。
【解答】（1）①從電源正極出發，依次經過燈泡L1，開關S流回負極；
②從燈泡L1的左端分流，連接燈泡L2的右端，再將L2的左端與開關相連；
③將電壓表并聯在燈泡L2的兩端即可。如下圖所示：
（2）根據乙圖可知，電壓表選擇量程0~3V，分度值為0.1A，那么電壓表的示數：2V+0.1V×6=2.6V；
（3）電壓減小不是線路上的電阻引起的，因為電池本身有內阻，分擔一部分電壓
考點四、電路故障分析
考點精要：注 意：電路中的斷路故障，可以利用導線、電流表或電壓表進行查找。
方法是：將導線、電流表或電壓表依次并聯在電路中各元件兩端，若電路恢復工作（或電流表有示數，或電壓表有示數），則表明此元件斷路。
典型案例：如圖所示，電源電壓保持不變，開關S閉合后，燈L1和L2都正常發光，一段時間后，一盞燈突然熄滅，而電壓表和電流表示數都不變，則故障原因可能是（　　）
A．燈L1短路 B．燈L2短路 C．燈L1開路 D．燈L2開路
【答案】D
【解析】根據圖片確定燈泡的串并聯關系，以及電表所測的物理量，然后對各個選項中的故障進行分析，推測可能出現的現象，哪個與題目描述一致，哪個就是正確選項。
【解答】根據圖片可知，兩個燈泡并聯，電壓表測總電壓，電流表測通過L1的電流。
無論燈泡L1短路，還是燈泡L2短路，此時整個電路都會發生短路，此時燈泡全部熄滅，故A、B不合題意；
燈泡L1開路時，電流表的示數會變成零，故C不合題意；
燈泡L2開路時，對燈泡L1沒有影響，即電流表和電壓表的示數保持不變，故D符合題意。故選D。
變式1：（2022八上·上城期末）如圖所示的電路中，閉合開關S后，兩燈都不亮，電壓表有示數，電流表無示數，則該電路故障可能是（　　）
A．電流表短路 B．燈泡L1斷路 C．燈泡L2短路 D．燈泡L2斷路
【答案】B
【解析】對各個選項中的故障進行分析，推測可能出現的現象，哪個與題目描述一致，哪個就是正確選項。
【解答】A.電流表短路時，電流表沒有示數，但是對燈泡沒有影響，此時燈泡發光，電壓表都有示數，故A不合題意；
B.燈泡L1斷路時，此時沒有電流經過電流表，即電流表的示數為零，L1不發光。此時電壓表串聯在電路上，它測電源電壓，即此時電壓表的示數不為零。由于電壓表的內阻很大，因此通過燈泡L2的電流很小，因此L2不發光，故B符合題意；
C.燈泡L2短路時，電壓表同時被短路，此時電壓表沒有示數，與題意不符，故C不合題意；
D.燈泡L2斷路時，整個電路沒有電流，所有的燈泡不發光，所有的電表沒有示數，故D不合題意。
變式2：某同學采用如圖所示電路圖做實驗，開關閉合后電路出現一處故障，以下分析中正確是（ ）
A.若電流表無示數，電壓表有示數，則R1短路
B.若電流表無示數，電壓表無示數，則R2斷路
C.若電流表有示數，電壓表有示數，則R1斷路
D.若電流表有示數，電壓表無示數，則R2短路
【答案】D
【解析】分析電路的串并聯關系和各個電表的測量值，然后對兩個電阻的故障進行推測，哪個現象與故障一致，哪個就是正確選項。
【解答】根據圖片可知，兩個電阻串聯，電壓表測電阻R2的電壓，電流表測總電流。
如果R1短路，那么總電阻變小，總電流變大，即電流表示數變大；由于此時電壓表的示數等于電源電壓，所以電壓表的示數增大，故A錯誤；
如果R1斷路，那么整個電路都斷開，沒有電流產生，因此電流表和電壓表的示數都變成零，故C錯誤；
如果R2短路，那么電壓表的示數為零；由于電阻變小，所以電流表的示數增大，故D正確；
如果R2斷路，那么幾乎沒有電流經過電流表，因此電流表的示數幾乎為零；電壓表與電源并聯，示數等于電源電壓，故B錯誤。
變式3：小剛和小麗用如圖所示的器材探究串聯電路的電壓關系，用三節干電池串聯做電源，兩只小燈泡的規格不同。
（1）請用筆畫線代替導線，連接實驗電路。要求：L1和L2串聯，電壓表測量兩燈串聯后的總電壓。
（2）小剛用電壓表測量L1兩端的電壓時，直接選用“0~3 V”的量程。小麗說這樣不行，規范的操作方法應該是　 　。
（3）他們在測量L2兩端的電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數變為零。小剛用電壓表檢測L1兩端的電壓，示數為電源電壓，由此判斷出L1處的故障是　 　。L2是短路還是正常的 小麗在原電路中又添加了一個電學器材，就檢驗出了結果，她的方法可能是　 　。
（4）他們排除故障后繼續實驗，得出了如下表所示的一組數據。為了得出串聯電路電壓關系的普遍規律，他們還應當　 　。
物理量 L1兩端電壓U1/V L2兩端電壓U2/V 串聯總電壓U總/V
數據 1.4 3.1 4.5
【答案】（1）解：如圖所示
（2）先選用電壓表“0~15 V”量程試觸，如果示數小于3 V，再改用“0~3 V”量程測量
（3）開路；用一個完好的燈泡并聯在L1兩端(或替換L1)，若L2發光，則說明L2正常，否則L2短路
（4）換用不同規格的器材(燈泡或電源)，進行多次測量
【解析】（1）用電器首尾相連為串聯，結合電壓表的使用方法完成作圖即可；
（2）根據電壓表的接入方法分析解答；
（3）在探究串聯電路電壓規律的實驗中，如果燈泡L1發生斷路，此時電壓表串聯在電路中。由于電壓表的內阻很大，所以電流會很小，那么兩個燈泡都不發光，而電壓表的示數接近電源電壓。如果燈泡L2發生短路，那么電壓表也被短路，因此燈泡L1的電壓等于電源電壓，此時L1被燒壞也不發光。要檢測哪個燈泡發生問題，可以使用“燈泡并接法”進行檢測。
（4）在科學探究中，往往需要換用不同的實驗器材，反復進行多次實驗，從而收集多組數據，這樣得到的結論會更客觀，具有普遍意義。
【解答】（1）電流從正極出發，依次連接開關、燈泡L2、燈泡L1，然后回到負極，然后將電壓表并聯在燈泡L1和L2的兩端即可，如下圖所示：
（2）剛用電壓表測量L1兩端的電壓時，直接選用“0~3 V”的量程。小麗說這樣不行，規范的操作方法應該是：先選用電壓表“0~15 V”量程試觸，如果示數小于3 V，再改用“0~3 V”量程測量。
（3）他們在測量L2兩端的電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數變為零。小剛用電壓表檢測L1兩端的電壓，示數為電源電壓，由此判斷出L1處的故障是開路。
L2是短路還是正常的 小麗在原電路中又添加了一個電學器材，就檢驗出了結果，她的方法可能是：用一個完好的燈泡并聯在L1兩端(或替換L1)，若L2發光，則說明L2正常，否則L2短路。
（4）他們排除故障后繼續實驗，得出了如下表所示的一組數據。為了得出串聯電路電壓關系的普遍規律，他們還應當：換用不同規格的器材(燈泡或電源)，進行多次測量。
1．下列說法中錯誤的是(　　)
A．我國家庭照明電路的電壓為220 V
B．我國家庭照明電路的電壓為380 V
C．一節新干電池的電壓為1.5 V
D．一般情況下，36 V以下的電壓對人體是安全的
【答案】B
【解析】根據有關電壓的知識分析判斷。
【解答】我國家庭照明電路的電壓為220 V，故A正確不合題意，B錯誤符合題意；
一節新干電池的電壓為1.5 V，故C正確不合題意；
一般情況下，36 V以下的電壓對人體是安全的，故D正確不合題意。
2．如圖所示，電源電壓為6 V保持不變，當開關S閉合時，燈泡L1、L2均正常發光，電壓表的示數為2.5 V，則燈泡L1兩端的電壓是（　　）
A．2.5 V B．3.5 V C．5 V D．6 V\
【答案】B
【解析】根據電路圖確定電路的串并聯關系，以及電壓表測量的物理量，最后根據串并聯電路的電壓規律分析判斷。
【解答】根據圖片可知，燈泡L1與L2串聯，電壓表測L2的電壓。電壓表的示數為2.5V，則燈泡L2的電壓U2=2.5V，則燈泡L1兩端的電壓為：U1=U總-U2=6V-2.5V=3.5V。
3.如圖所示為小明用伏安法測定燈泡電阻的電路圖。當閉合開關S時，小明發現電流表的示數為零，出現這種故障的原因不可能是（ ）
A.Rx短路 B.開關S接觸不良 C.Rx開路 D.滑動變阻器開路
【答案】A
【解析】A.如果Rx短路，那么電流表將電壓表短路，因此電壓表沒有示數。由于通過變阻器的電流會經過電流表，所以它的示數不為零，故A錯誤符合題意；
B.如果開關S接觸不良，那么整個電路都沒有電流生成，電流表的示數自然為零，故B正確不合題意；
C.如果Rx開路，那么電流表與電源兩極之間斷開，自然沒有電流，故C正確不合題意；
D.如果滑動變阻器開路，那么那么整個電路都沒有電流生成，電流表的示數自然為零，故D正確不合題意。
③④聯立解得：U1=2V； 那么電源電壓：U總=U1+U2+U3=U1+（U2+U3）=2V+9V=11V。
4．在“探究串聯電路電壓關系”的實驗中，科學實驗小組按如圖所示的電路測得電壓表V的示數是3.8 V，V1的示數是2.3 V，V2的示數應為(　　)
A．1.5 V B．3.8 V C．2.3 V D．6.1 V
【答案】A
【解析】根據串聯電路的分壓規律分析判斷。
【解答】根據圖片可知，兩個燈泡串聯，電壓表V測總電壓，V1測燈泡L1的電壓，V2測燈泡L2的電壓。
根據U總=U1+U2可知，電壓表V2的示數U2=U總-U1=3.8V-2.3V=1.5V。
5．在如圖(a)所示的電路中，當閉合開關后，兩個電壓表指針偏轉均如圖(b)所示，則燈L1和L2的電阻之比為 (　　)
A．5∶1 B．4∶1 C．1∶2 D．1∶1
【答案】B
【解析】根據串聯電路的電壓規律比較兩個電壓表示數的大小關系，然后根據b圖確定兩個電壓表的示數，最后根據串聯電路的分壓規律計算出電阻之比即可。
【解答】根據a圖可知，燈泡L1與L2串聯，電壓表V1測電源電壓，V2測L2兩端電壓；
根據串聯電路中總電壓等于各處電壓之和可知，V1的示數大于V2；
根據b圖可知，當電壓表選擇量程0~3V時，分度值為0.1V，則示數為1.4V；
當電壓表選擇量程0~15V時，分度值為0.5V，則示數為7V；
則V1的示數為7V，V2的示數為1.4V；
那么L2的電壓為1.4V，L1的電壓為：U1=U總-U2=7V-1.4V=5.6V；
在串聯電路中，電壓與電阻成正比，即：.故選B。
6．在“探究串、并聯電路電壓特點”的實驗中，某同學整理的課堂筆記如下，其中有問題的是(　　)
A．在連接電路過程中，開關要保持斷開狀態
B．在不確定待測電壓時，應該先采用小量程試觸
C．測量時，應該選用不同規格的燈泡進行實驗
D．電壓表應該與待測用電器并聯
【答案】B
【解析】根據有關電路連接、電壓表的使用方法分析判斷。
【解答】A.在連接電路過程中，開關要保持斷開狀態，防止電路時通時斷燒壞用電器，故A正確不合題意；
B.在不確定待測電壓時，應該先采用大量程試觸，故B錯誤符合題意；
C.測量時，應該選用不同規格的燈泡進行實驗，這樣得到的結論具有普遍意義，故C正確不合題意；
D.電壓表應該與待測用電器并聯，故D正確不合題意。
7．（2023八上·椒江期末）小科利用如圖電路探究串聯電路的特點。下列說法不正確的是（　　）
A．該電路是為了研究串聯電路電壓的特點
B．實驗中應換用不同規格的燈泡進行多次實驗
C．實驗測得的數據關系是UAC＝UAB+UBC
D．若BC間無電壓表，測BC間電壓時只需將A點改接到C點即可
【答案】D
【解析】根據對探究串聯電路電壓特點實驗的過程、現象和結論的認識判斷。
【解答】A.根據圖片可知，左邊的電壓表測L1的電壓，右邊電壓表測燈泡L2的電壓，下面的電壓表測電源電壓。將上面兩個電壓表的示數相加，然后與下面電壓表的示數進行比較，從而探究串聯電路電壓的規律，故A正確不合題意；
B.為了保證得到的實驗結論客觀，具有普遍意義，因此換用不同規格的燈泡進行多次實驗，故B正確不合題意；
C.在串聯電路中，總電壓等于各處電壓之和，即 UAC＝UAB+UBC ，故C正確不合題意；
D.根據圖片可知，A端與負極相連，則A應該為“-”接線柱。如果將A改接到C時，則“-”接線柱與電源正極相連，違反了電壓表的使用規則，故D錯誤符合題意。
8.如圖甲所示電路中，電壓表測量的是________（填“L1”或“L2”）兩端的電壓，電壓表的示數如圖乙所示，若電源電壓為6伏，則燈L1兩端電壓為________伏。
【答案】L2；3.6
【解析】電壓表是與被測電路并聯的，判斷出電壓表與哪個電燈并聯，再根據串聯電路的特點求得L1的電壓．
【解答】電壓表并聯在了L2的兩端，讀數為2.4V，則L1的電壓U1=U-U2=6V-2.4V=3.6V．
9．電壓表的表盤及指針如圖所示，若接“0~3 V”量程，電壓表的讀數為　 　V；若接“0~15 V”量程，表盤上每一小格代表　 　V，電壓表的讀數為　 　V。
【答案】2.6；0.5；13
【解析】根據圖片確定電壓表的量程和分度值，然后根據指針的位置讀出示數。
【解答】根據圖片可知，當電壓表選擇量程0~3V時，分度值為0.1V，則電壓表的讀數為：2V+0.1V×6=2.6V。當電壓表選擇量程0~15V時，分度值為0.5V，則電壓表的讀數為：10V+0.5V×6=13V。
10．定值電阻R1=10 Ω，R2=20 Ω，接入如圖所示的電路中，閉合開關S，則通過R1、R2的電流之比I1∶I2=　 　，R1、R2兩端的電壓之比U1∶U2=　 　
【答案】1∶1；1∶2
【解析】根據串聯電路的電流規律和分壓規律分析計算。
【解答】根據圖片可知，兩個電阻串聯。在串聯電路中，各處電流都相等，即通過R1、R2的電流之比為：I1：I2=1：1。在串聯電路中，電壓的分配與電阻成正比，即：。
11．（2022八上·臨海期中）如圖所示，有“3.8V”字樣的兩個小燈泡串聯一起接在電源電壓為3V的電路中，在閉合開關時，兩個小燈泡都發光。如果把一根完好導線接在小燈泡L2的兩端，你所看到兩小燈泡的變化情況是：（1）L1　 　；（2）L2　 　（選填“熄滅”“變亮”或“變暗”）。
【答案】變亮；熄滅
【解析】根據短路的知識分析解答。
【解答】根據圖片可知，當開關閉合后，兩個燈泡串聯在電路中，它們的電壓都小于電源電壓，此時二者都會發光。將一根導線連接在燈泡L2兩端時，燈泡L2被短路，此時它不會發光。燈泡L1兩端的電壓等于電源電壓，即電壓變大，因此它的亮度變大。
12．如圖所示，當S1閉合、S2斷開時，電壓表的示數為2.5 V；當S1斷開、S2閉合時，電壓表的示數為6 V。燈L1兩端的電壓為　 　V，電源電壓為　 　V。
【答案】2.5；6
【解析】根據開關的閉合和斷開，確定電路的串并聯關系，以及電壓表所測的電壓值，最后根據串并聯電路的電壓規律完成計算即可。
【解答】如圖所示，當S1閉合、S2斷開時，兩個燈泡串聯，電壓表測L1的電壓。此時電壓表的示數為2.5 V，即U1=2.5V；
當S1斷開、S2閉合時，兩個燈泡仍然串聯，此時電壓表測總電壓。此時電壓表的示數為6 V，則U總=6V。
13．（2021八上·吳興期末）小明在測小燈泡電阻的實驗時（圖中電流表、電壓表未畫出）發現小燈泡突然不亮了，為尋找原因，他想進行了如下操作，并畫出思維導圖，請將小明的分析過程補充完整。
【答案】①L短路 （小燈泡短路） ②R斷路（除小燈泡以外的電路中某處斷路，比如導線接觸不良）
【解析】根據電流表和電壓表在電路故障判斷中的作用分析解答。
【解答】在電路中串聯電流表，
（1）如果電流表有示數，那么說明電路沒有發生斷路，即電流從燈泡附近經過卻沒有經過燈泡，因此應該為L短路；
（2）如果電流表沒有示數，那么說明電路發生短路。再將電壓表并聯在燈泡兩端，
①如果電壓表的示數為0V，那么說明斷路沒有發生在燈泡這里，肯定是定值電阻R斷路；
②如果電壓表的示數為3V，那么說明電壓表與電源兩極之間連接完好，即肯定是燈泡斷路。
14．如圖所示的電路中，當S1閉合，S2、S3斷開時，電壓表的示數為6 V；當S1、S3斷開，S2閉合時，電壓表示數為3 V。則：(電壓表正、負接線柱隨電路改變接線正確)
（1）電源電壓是　 　。
（2）當S1、S3閉合，S2斷開時，電壓表的示數為　 　。
【答案】（1）9 V （2）9 V
【解析】（1）（2）根據開關的斷開和閉合，確定燈泡的串并聯關系，確定電壓表所測的物理量，最后根據串并聯電路的電壓規律計算即可。
【解答】（1）根據圖片可知，當S1閉合，S2、S3斷開時，兩個燈泡串聯，此時電壓表測L1的電壓，
此時電壓表的示數為6 V，那么U1=6V；
當S1、S3斷開，S2閉合時，兩個燈泡串聯，電壓表測燈泡L2的電壓，此時電壓表示數為3 V，那么U2=3V；
則電源電壓U總=U1+U2=6V+3V=9V。
（2）當S1、S3閉合，S2斷開時，此時電壓表測燈泡L1的電壓，且燈泡L2被短路，即電路里只有L1。那么電壓表的示數等于電源電壓，即U1'=U總=9V。
15．如圖所示是通過兩個定值電阻R1、R2的電流和電壓的關系圖像。由圖可知，當把R1、R2串聯在某一電路中時，通過兩電阻的電流之比I1∶I2=　 　，加在兩電阻兩端的電壓之比U1∶U2=　 　；當把R1、R2并聯在某一電路中時，通過兩電阻的電流之比I1'∶I2'=　 　，加在兩電阻兩端的電壓之比U1'∶U2'=　 　。
【答案】1∶1；1∶3；3∶1；1∶1
【解析】（1）當把R1、R2串聯在某一電路中時，根據“串聯電路各處電流都相等”的規律可知，通過兩電阻的電流之比I1∶I2=1：1。根據圖像可知，當通過二者的電流都是0.1A時，加在它們兩端的電壓之比為：U1：U2=1V：3V=1：3。
（2）當把R1、R2并聯在某一電路中時，根據“并聯電路中，總電壓等于各支路兩端電壓”的規律可知，加在兩電阻兩端的電壓之比U1'∶U2'=1：1。根據圖像可知，當二者的電壓都是3V時，通過兩個電阻的電流之比：I1'∶I2'=0.3A：0.1A=3：1。
16．在探究“串聯電路各點間電壓關系”的實驗時，有多個不同規格的燈泡可供選擇，小明把其中兩只燈泡L1、L2串聯起來接到電源上，如圖所示。
（1）當分別把電壓表連在圖中AB兩點、BC兩點及AC兩點時，閉合開關后測得的數據是：UAB=12 V、UBC=0 V、UAC=12 V，則故障可能是　 　。(答出一處即可)
（2）故障排除后，小明進行了實驗，測得UAB=4 V、UBC=8 V、UAC=12 V，于是他就得到結論：串聯電路中，總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。請你對他的實驗進行評估：　 　。
【答案】（1）L2短路，或L1開路，或L2短路同時L1開路(答出任一種即可)
（2）沒有更換不同規格的燈泡進行多次實驗，實驗結論不具有普遍性
【解析】（1）當電壓表有示數時，說明它的兩個接線柱與電源正負極之間正常連接，據此對故障進行分析即可。
（2）在科學探究中，往往需要換用不同的實驗器材反復進行多次實驗，從而收集多組數據，這樣得到的結論會更客觀，具有普遍意義。
【解答】（1）根據圖片可知，兩個燈泡串聯。當電壓表接在BC兩端時，電壓表的示數為零，說明此時燈泡L2沒有分擔電壓，即L2可能發生短路。此外，當燈泡L1斷路時，電壓表和燈泡L2串聯，由于電壓表的內阻很大，因此它幾乎分得全部電源電壓，此時AB之間電壓也是12V，則故障可能是：L2短路，或L1開路，或L2短路同時L1開路。
（2）我認為它的實驗結論不具有普遍意義，理由是：沒有更換不同規格的燈泡進行多次實驗。
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預習10 電壓的測量
考點一、在原理圖中電壓表放置，與正負極辨別
考點精要：
注 意：電路中有電流通過時，電路兩端一定有電壓，但電路兩端有電壓時，電路中并不一定就有電流通過，這與電路是否是通路有關。
使 用：電壓表必須并聯在待測電路的兩端；必須使電流從正接線柱流入，從負接線柱流出，在接入前應分析待測電路電流的方向；
電壓表可以與電源直接連接，此時測的是電源電壓；讀取電壓表的示數時應明確所使用電壓表的量程，認清所使用量程的分度值；由指針所指的位置讀出電壓表的示數。
典型案例：如圖所示，在“○”處可以連接電流表或電壓表測量電路中的電流、電壓，若L1與L2串聯，則以下說法正確的是(　　)
A．a為電流表，b為電壓表，c為電流表 B．a為電壓表，b為電壓表，c為電流表
C．a為電流表，b為電流表，c為電壓表 D．a為電流表，b為電流表，c為電流表
變式1：（2022八上·舟山月考）如圖所示，a、b、c表示的是電壓表或電流表，當K1、K2都閉合時，下列正確說法正確的是（　　）
A．a、b、c都是電流表 B．a、b、c都是電壓表
C．a、b是電壓表，而c是電流表 D．b、c是電流表，而a是電壓表
變式2：某同學用兩節干電池串聯起來做電源，做伏安法測電阻的實驗，因不慎將電流表和電壓表相互接錯了，如圖所示，則開關閉合后，各儀表將(　　)
A．電流表、電壓表均被燒壞 B．電流表、電壓表不會被燒壞
C．只有電流表被燒壞 D．只有電壓表被燒壞
變式3：下面四幅電路圖中，儀表使用正確的是（ ）
A. B. C. D.
考點二、電壓表測量對象及讀數
考點精要：先正確選擇量程，再將電表和測量部分電路并聯，電流從正接線柱流入，從負接線柱流出。
當偏轉角度相同時，兩電表未說明連接量程，應先判斷干路與支路，再根據電表讀數5倍關系，判斷各電表讀數。必須先判斷電壓表測量哪部分用電器，再根據串并聯電壓特點得出答案。
典型案例：（2023八上·嘉興期末）將銅片和鋅片放入裝有鹽水的燒杯中，就成了一個自制電池。用導線將電壓表、銅片、鋅片相連，結果如圖所示，電壓表示數為　 　V，銅片是電池的　 　極。
變式1：（2023八上·義烏期末）右圖說法正確的是（　　）
A．R1與R2并聯 B．V1測電源電壓 C．V2測R1兩端電壓 D．V3測R2兩端電壓
變式2：如圖所示電路圖中，電壓表測L2兩端電壓的是(　　)
A． B． C． D．
變式3：如實物圖所示，以下判斷正確的是（ ）
A.燈L1與燈L2并聯，電壓表測燈L1兩端的電壓 B.燈L1與燈L2并聯，電壓表測燈L2兩端的電壓
C.燈L1與燈L2串聯，電壓表測燈L1兩端的電壓 D.燈L1與燈L2串聯，電壓表測燈L2兩端的電壓
考點三、在串并聯電路中，電壓特點及應用（包含探究實驗與電路設計）
考點精要：
注 意：在復雜電路中，使用串并聯電壓特點前應先簡化電路，得出串并聯關系再計算。
串聯電路的特點
電　　流：串聯電路中各處電流都相等。 　公式：I＝I1＝I2＝I3＝……In。
電　　壓：串聯電路中總電壓等于各部分電路電壓之和。 公式：U＝U1＋U2＋U3＋……Un。
電　　阻：串聯電路中總電阻等于各部分電路電阻之和。 公式：R＝R1＋R2＋R3＋……Rn。
說　　明：把n段導體串聯起來，總電阻比任何一段導體的電阻都大，這相當于增加了導體的長度。串聯分壓，電阻的阻值越大，它分擔的電壓就越大。
并聯電路的特點
電　　流：并聯電路中總電流等于各部分電路電流之和。 公式：I＝I1＋I2＋I3＋……In
電　　壓：并聯電路中各處電壓都相等。 公式：U＝U1=U2=U3=……Un。
電　　阻：并聯電路中總電阻倒數等于各部分電路電阻倒數之和。
公式：1/R＝1/R1＋1/R2＋1/R3＋……1/Rn。
說　　明：把n段導體并聯起來，總電阻比任何一段導體的電阻都小。并聯分流，電阻的阻值越小，它分擔的電流就越大。
典型案例：如圖甲所示電路中，當閉合開關后，兩只電壓表的指針偏轉均如圖乙所示，則電阻R1和R2兩端的電壓分別為（ ）
A.7.5V 1.5V B.6V 1.5V C.1.5V 7.5V D.1.5V 6V
變式1：如圖所示的電路中，燈泡L1、L2的電阻分別為20 Ω、10 Ω。閉合開關S，通過燈L1、L2的電流分別為I1、I2；它們兩端的電壓分別為U1、U2。則 (　　)
A．I1∶I2=1∶1，U1∶U2=1∶2 B．I1∶I2=1∶1，U1∶U2=2∶1
C．I1∶I2=1∶2，U1∶U2=1∶1 D．I1∶I2=2∶1，U1∶U2=1∶1
變式2：如圖所示是“探究串聯電路電壓特點”的實驗。
（1）在測L1兩端電壓時，閉合開關，發現電壓表的示數為零，原因可能是　 (填一種即可)。（2）小芳保持電壓表的B接點不動，只斷開A接點，并改接到C接點上，測量L2兩端的電壓。她能否測出L2兩端的電壓 　 　，理由是　 　。
（3）小明分別測出AB、BC、AC間的電壓并記錄在下表中，分析實驗數據得出結論：串聯電路的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。請對小明的做法進行評價：　 　，
改進方法是　 　。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
變式3：在探究并聯電路中電壓特點的實驗中：
（1）如圖甲所示，完成電路的連接(電源為3 V的電池組)，要求電壓表測L2兩端的電壓。
（2）電壓表的示數(如圖乙所示)為________V。
（3）進一步分析實驗數據后，實驗小組的小瑛同學發現了一個重要問題：并聯的兩個燈泡兩端的電壓明顯小于3.0 V，其他部分的電壓哪里去了呢？小瑛測量電源兩端電壓發現電壓為2.65 V，請分析：電壓減小是否是線路上的電阻引起的？________(填“是”或“不是”)，因為________。
考點四、電路故障分析
考點精要：注 意：電路中的斷路故障，可以利用導線、電流表或電壓表進行查找。
方法是：將導線、電流表或電壓表依次并聯在電路中各元件兩端，若電路恢復工作（或電流表有示數，或電壓表有示數），則表明此元件斷路。
典型案例：如圖所示，電源電壓保持不變，開關S閉合后，燈L1和L2都正常發光，一段時間后，一盞燈突然熄滅，而電壓表和電流表示數都不變，則故障原因可能是（　　）
A．燈L1短路 B．燈L2短路 C．燈L1開路 D．燈L2開路
變式1：（2022八上·上城期末）如圖所示的電路中，閉合開關S后，兩燈都不亮，電壓表有示數，電流表無示數，則該電路故障可能是（　　）
A．電流表短路 B．燈泡L1斷路 C．燈泡L2短路 D．燈泡L2斷路
變式2：某同學采用如圖所示電路圖做實驗，開關閉合后電路出現一處故障，以下分析中正確是（ ）
A.若電流表無示數，電壓表有示數，則R1短路
B.若電流表無示數，電壓表無示數，則R2斷路
C.若電流表有示數，電壓表有示數，則R1斷路
D.若電流表有示數，電壓表無示數，則R2短路
變式3：小剛和小麗用如圖所示的器材探究串聯電路的電壓關系，用三節干電池串聯做電源，兩只小燈泡的規格不同。
（1）請用筆畫線代替導線，連接實驗電路。要求：L1和L2串聯，電壓表測量兩燈串聯后的總電壓。
（2）小剛用電壓表測量L1兩端的電壓時，直接選用“0~3 V”的量程。小麗說這樣不行，規范的操作方法應該是　 　。
（3）他們在測量L2兩端的電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數變為零。小剛用電壓表檢測L1兩端的電壓，示數為電源電壓，由此判斷出L1處的故障是　 　。L2是短路還是正常的 小麗在原電路中又添加了一個電學器材，就檢驗出了結果，她的方法可能是　 　。
（4）他們排除故障后繼續實驗，得出了如下表所示的一組數據。為了得出串聯電路電壓關系的普遍規律，他們還應當　 　。
物理量 L1兩端電壓U1/V L2兩端電壓U2/V 串聯總電壓U總/V
數據 1.4 3.1 4.5
1．下列說法中錯誤的是(　　)
A．我國家庭照明電路的電壓為220 V
B．我國家庭照明電路的電壓為380 V
C．一節新干電池的電壓為1.5 V
D．一般情況下，36 V以下的電壓對人體是安全的
2．如圖所示，電源電壓為6 V保持不變，當開關S閉合時，燈泡L1、L2均正常發光，電壓表的示數為2.5 V，則燈泡L1兩端的電壓是（　　）
A．2.5 V B．3.5 V C．5 V D．6 V\
3.如圖所示為小明用伏安法測定燈泡電阻的電路圖。當閉合開關S時，小明發現電流表的示數為零，出現這種故障的原因不可能是（ ）
A.Rx短路 B.開關S接觸不良 C.Rx開路 D.滑動變阻器開路
4．在“探究串聯電路電壓關系”的實驗中，科學實驗小組按如圖所示的電路測得電壓表V的示數是3.8 V，V1的示數是2.3 V，V2的示數應為(　　)
A．1.5 V B．3.8 V C．2.3 V D．6.1 V
5．在如圖(a)所示的電路中，當閉合開關后，兩個電壓表指針偏轉均如圖(b)所示，則燈L1和L2的電阻之比為 (　　)
A．5∶1 B．4∶1 C．1∶2 D．1∶1
6．在“探究串、并聯電路電壓特點”的實驗中，某同學整理的課堂筆記如下，其中有問題的是(　　)
A．在連接電路過程中，開關要保持斷開狀態
B．在不確定待測電壓時，應該先采用小量程試觸
C．測量時，應該選用不同規格的燈泡進行實驗
D．電壓表應該與待測用電器并聯
7．（2023八上·椒江期末）小科利用如圖電路探究串聯電路的特點。下列說法不正確的是（　　）
A．該電路是為了研究串聯電路電壓的特點
B．實驗中應換用不同規格的燈泡進行多次實驗
C．實驗測得的數據關系是UAC＝UAB+UBC
D．若BC間無電壓表，測BC間電壓時只需將A點改接到C點即可
8.如圖甲所示電路中，電壓表測量的是________（填“L1”或“L2”）兩端的電壓，電壓表的示數如圖乙所示，若電源電壓為6伏，則燈L1兩端電壓為________伏。
9．電壓表的表盤及指針如圖所示，若接“0~3 V”量程，電壓表的讀數為　 　V；若接“0~15 V”量程，表盤上每一小格代表　 　V，電壓表的讀數為　 　V。
10．定值電阻R1=10 Ω，R2=20 Ω，接入如圖所示的電路中，閉合開關S，則通過R1、R2的電流之比I1∶I2=　 　，R1、R2兩端的電壓之比U1∶U2=　 　
11．（2022八上·臨海期中）如圖所示，有“3.8V”字樣的兩個小燈泡串聯一起接在電源電壓為3V的電路中，在閉合開關時，兩個小燈泡都發光。如果把一根完好導線接在小燈泡L2的兩端，你所看到兩小燈泡的變化情況是：（1）L1　 　；（2）L2　 　（選填“熄滅”“變亮”或“變暗”）。
12．如圖所示，當S1閉合、S2斷開時，電壓表的示數為2.5 V；當S1斷開、S2閉合時，電壓表的示數為6 V。燈L1兩端的電壓為　 　V，電源電壓為　 　V。
13．（2021八上·吳興期末）小明在測小燈泡電阻的實驗時（圖中電流表、電壓表未畫出）發現小燈泡突然不亮了，為尋找原因，他想進行了如下操作，并畫出思維導圖，請將小明的分析過程補充完整。
14．如圖所示的電路中，當S1閉合，S2、S3斷開時，電壓表的示數為6 V；當S1、S3斷開，S2閉合時，電壓表示數為3 V。則：(電壓表正、負接線柱隨電路改變接線正確)
（1）電源電壓是　 　。
（2）當S1、S3閉合，S2斷開時，電壓表的示數為　 　。
15．如圖所示是通過兩個定值電阻R1、R2的電流和電壓的關系圖像。由圖可知，當把R1、R2串聯在某一電路中時，通過兩電阻的電流之比I1∶I2=　 　，加在兩電阻兩端的電壓之比U1∶U2=　 　；當把R1、R2并聯在某一電路中時，通過兩電阻的電流之比I1'∶I2'=　 　，加在兩電阻兩端的電壓之比U1'∶U2'=　 　。
16．在探究“串聯電路各點間電壓關系”的實驗時，有多個不同規格的燈泡可供選擇，小明把其中兩只燈泡L1、L2串聯起來接到電源上，如圖所示。
（1）當分別把電壓表連在圖中AB兩點、BC兩點及AC兩點時，閉合開關后測得的數據是：UAB=12 V、UBC=0 V、UAC=12 V，則故障可能是　 　。(答出一處即可)
（2）故障排除后，小明進行了實驗，測得UAB=4 V、UBC=8 V、UAC=12 V，于是他就得到結論：串聯電路中，總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。請你對他的實驗進行評估：　 　。
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