知識應用自測（探究串聯電路中電壓的規律）

［知識應用自測］答題向導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是多少？<!--[if !vml]--><!--[endif]-->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是串聯的，而總電壓u=7 v，電壓表的示數u1=4 v，則l2兩端的電壓可按串聯電路中總電壓等于各部分電路兩端電壓之和的關系得到.即u2=u－u1=7 v－4 v=3 v.當s閉合時，l2被短路，即電流經l1后，不再經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u1′=u=7 v.←注意開關s閉合時l2被短路.2.如圖6－2－10所示，電源電壓為6 v，當開關s閉合時，電壓表示數為2 v，l1兩端電壓是      v，l2兩端電壓是      v.當開關s斷開時，電壓表的示數為      v.<!--[if !vml]--><!--[endif]-->圖6－2－10答案：4  2  6解析：分析電路可知，當開關s閉合時，燈l1、l2串聯，電壓表與燈l2并聯，測出l2兩端的電壓u2為2 v，根據u=u1＋u2，得到l1兩端的電壓：u1=u－u2=6v－2v=4 v.當開關s斷開時，電壓表與電源、燈l1串聯在一起，相當于把電壓表直接并聯在電源的兩端，所以電壓表的示數為電源電壓6 v.←電源是提供電壓的裝置，而電燈是用電的裝置.電壓表并聯在哪個用電器的兩端，可以采用移動結點的方法.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的讀數分別為      、      ，l2兩端的電壓為      .<!--[if !vml]--><!--[endif]-->   <!--[if !vml]--><!--[endif]-->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并聯在l1的兩端，測的是l1的電壓.電壓表v2并聯在電源的兩端，測的是電源電壓，所以v2的示數大于v1的示數，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 v.←觀察兩個電壓表測的分別是哪部分的電壓，哪個電壓高,再判斷所選的量程.4.三個相同的燈泡串聯在電路中（如圖6－2－12所示），s閉合時，v1的示數為24 v，v2的示數也為24 v，那么電源電壓為（    ）a.24 v　　　　　　　　　　b.48 vc.12 v　　　　　　　　　　d.36 v<!--[if !vml]--><!--[endif]-->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.←先觀察電壓表測的是哪部分的電壓,然后應用串聯電路電壓間的關系解決.5.把兩個相同的燈泡串聯接到由3節干電池串聯成的電池組中.現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起來的總電壓，電壓表的量程應分別使用（    ）a.3 v，3 vb.15 v，3 vc.15 v，15 vd.3 v，15 v答案：d解析：三節干電池串聯總電壓為4.5 v，兩個相同的燈泡串聯，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起來的總電壓時，電壓表的量程應使用15 v的.←記住每節干電池的電壓和干電池串聯后的總電壓與每節干電池電壓間的關系,以及串聯電路電壓間的關系.6.將電燈l1、l2串聯，用電壓表測出電燈l1兩端的電壓是8 v，電燈l1、l2串聯的總電壓是12 v，那么電燈l2兩端的電壓和兩燈中電流的關系是（    ）a.12 v，i1＞i2b.8 v，i1＜i2c.4 v，i1=i2d.16 v，i1=i2答案：c解析：根據串聯電路電流間的關系：電流處處相等，可以排除a、b選項，再根據串聯電路電壓間的關系得到u2=u－u1=12 v－8 v=4 v，所以選項c是正確的.←綜合考慮串聯電路電壓、電流間的關系.7.如圖6－2－13所示，開關s接1時，電壓表的示數為4 v；開關s接2時，電壓表的示數為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.<!--[if !vml]--><!--[endif]-->圖6－2－13答案：4  2  6解析：開關s接1時，電壓表并聯在l1的兩端，示數為4 v，則燈l1兩端的電壓是4 v，開關s接2時，電壓表并聯在l2的兩端，示數為2 v，則燈l2兩端的電壓是2 v.燈l1與l2串聯，根據串聯電路電壓間的關系，得到電源電壓為u=u1＋u2=4 v＋2 v=6 v.←通過開關改變了電壓表所測量的部分，電路中用電器的連接方式沒有變注意：實際操作中并不是這么簡單，如果這樣操作,電壓表的指針偏轉方向會出現什么問題？為什么？8.在圖6－2－14中（1）將電燈l1、l2串聯起來，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？<!--[if !vml]--><!--[endif]-->圖6－2－14答案：（1）見圖6－2－17所示  （2）4 v<!--[if !vml]--><!--[endif]-->圖6－2－17解析：（1）略（2）根據串聯電路電壓間的關系，得到：u2=u－u1=6 v－2 v=4 v.←連接電路時，先連其他電路，最后連接電壓表.9.某同學在探究串聯電路電壓間關系時設計了如圖6－2－15所示的電路圖，并通過改變電源電壓取得了三組實驗數據，其中第二次和第三次實驗時電壓表v1、v2的示數分別如圖6－2－16所示.<!--[if !vml]--><!--[endif]-->圖6－2－15<!--[if !vml]--><!--[endif]-->圖6－2－16（1）把電壓表的示數填入表中空格處.←注意三個電壓表分別并聯在哪部分電路的兩端，測的就是哪部分的電壓.實驗次數電壓表v1的示數電壓表v2的示數電壓表v3的示數11 v2 v3 v2 3 v4.5 v32 v 6 v（2）分析表中的實驗數據，得到的實驗結論是：串聯電路中                        .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）三組數據間的關系是：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的示數等于v1的示數加v2的示數，即l1、l2兩端的總電壓等于l1與l2兩端的電壓之和.