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专题13 电压和电压表的使用(解析版)
一、单选题
1.工作和生活中,手机已成为人们常用的工具。华为智能手机的电池电压最接
近()
A. 1.5V B. 4V C. 220V D. 380V
【答案】B
【解析】解:华为智能手机的电池电压约3.7V。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
要记住一些生活中常见的电压值,如:一节干电池的电压是1.5V;一节铅蓄电
池的电压是2V;家庭电路的电压为220V;动力电压为380V;手机电池3.7V;
对人体安全的电压为不高于36V。解:电压是使电路形成电流的原因;电源是
给电路提供电压的装置;一节干电池的电压是1.5V。
记住常见电压值,可解答此题。
2.下面说法正确的是()
A. 电路断开后,电路中的电流为零,因此电源电压也为零
B. 电路两端只要有电压,电路中就一定有电流
C. 电压表有一定的量程,使用时选择的量程越大越好
D. 在并联电路中,不论灯泡是大是小,每个灯泡两端的电压都相等
【答案】D
3.如图所示,将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”。
闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解,说法正
确的是()
A. 金属片B是“土豆电池”的正极
B. “土豆电池”外部电流从金属片B流出,金属片A流入
C. 若发光二极管“正”、“负”极接反,电压表将没有示数
D. 若断开开关,电压表无示数,A、B两金属片间仍有电压
【答案】D
【解析】解:
AB、由图中电压表的正负接线柱可知,金属片A为电源的正极,金属片B为电源的负极;所以电流从A流出,经过灯泡后回到负极,故AB错误;
C、若发光二极管“正”“负”极接反,电路中无电流,此时电压表接在“土
豆电池”的两端,电压表测量的是电源电压,有示数,故C错误;
D、电源的两端是存在电压的,与外部电路的通断情况无关,故D正确。
故选:D。
(1)(2)电压表需要并联接入电路中,电流从电压表的正接线柱流入,从负接线
柱流出;
(3)二极管断路,根据电压表的连接方式分析;
(4)电源两端存在电压。
本题主要考查电压表的使用、半导体的性质等,能根据电压表的接法判断电源
的正负极是本题的难点。
4.如图所示,甲、乙、丙分别是电压表或电流表,下列表述中错误的是()
A. 甲、乙决不允许同时为电流表
B. 要使L 、L 串联,则甲、丙应为电压表,乙为电流表
1 2
C. 要使L 、L 并联,则甲、乙应为电压表,丙为电流表
1 2
D. 要使L 、L 并联,则乙为电压表,甲、丙为电流表
1 2
【答案】C
【解析】若甲、乙为电压表,丙为电流表,则电路为只有L 的简单电路,故C
1
错误.
5.在如图所示的电路中,电压表测量的是()
A. 灯泡L 两端的电压 B. 灯泡L 两端的电压
1 2
C. 电源两端的电压 D. 开关S两端的电压【答案】B
【解析】解:由图可知,电流的路径只有一条,该电路为串联电路,电压表并
联到了灯泡L 的两端,测量的是L 两端的电压。
2 2
故选:B。
电压表应该并联在电路中,且并联到谁的两端就是测量的谁的电压。
本题考查了电压表的使用,关键是分清电压表测的哪个用电器的电压。
6.如图所示,闭合开关后,电压表V 的示数是3.8V,电压表V 的示数是2.2V,
1 2
则灯L 和L 两端的电压分别是 ( )
1 2
A. 3.8V 2.2V B. 2.2V 3.8V C. 1.6V 2.2V D. 2.2V 1.6V
【答案】C
【解析】 闭合开关后,电路为串联电路,电压表V 测电源电压,为3.8V,电压
1
表V 测灯L 的电压,为2.2V;根据串联电路的电压规律可知,灯L 两端的电压
2 2 1
为3.8V -2.2V =1.6V.
7.小明同学按图甲所示的电路进行实验,已知电源由四节新干电池组成。闭合
开关S后,电流表A 和A 的指针均指在图乙所示的位置。下列说法正确的是 (
1 2
)
A. 电流表A 、A 的示数分别为0.2A、1.0A B. 电流表A 、A 的示数均为
1 2 1 2
1.0A
C. 电压表V 、V 的示数分别为2V、4V D. 电压表V 、V 的示数均为
1 2 1 2
6V
【答案】D
8.如图所示,两位同学分别设计了用一个单刀双掷开关、一只电压表,在不改
变电路连接的前提下,能测出灯L 和L 两端电压的电路图,他们的设计( )
1 2A. 甲图是正确的 B. 乙图是正确的
C. 两图都是正确的 D. 两图都不正确
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查电压表的正确使用,注意电流必须从电压表的正接线柱流入,负接线
柱流出。
电压表使用时,电流必须从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出。
【解答】
根据图甲可知,当开关S接位置1时,电压表并联在L 两端,测量L 两端电压;
1 1
当开关S接在位置2时,电压表并联在L 、L 两端,测量L 、L 两端的总电压,
1 2 1 2
根据串联电路电压规律即可求出L 两端电压,因此甲图能;
2
根据图乙可知,当开关S接位置1时,电压表并联在L 两端,测量L 两端电压;
1 1
当开关S接在位置2时,电压表并联在L 两端,但电压表的正负接线柱错误,
2
因此乙电路图不能测量出灯L 两端电压,故A正确,BCD错误。
2
故选A。
9.在如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,V 的示数为6V,V
1 2
的示数为8V;当开关S闭合时,V 的示数为12V,V 的示数为4V。则下列说
1 2
法正确的是 ( )
A. 电源的电压为14V
B. 当开关S闭合时,L 与L 串联,L 两端的电压为4V
1 2 2
C. 开关S断开时,L 、L 、L 两端的电压各为6V、4V、2V
1 2 3
D. 当开关S闭合时,只将电压表V 换成电流表,电压表V 的示数为12V
2 1【答案】D
【解析】解:
当开关S闭合时,L 被短接,电路为L 、L 串联,电压表V 测电源两端的电压,
3 1 2 1
电压表V 测L 两端电压,由电压表V 的示数可知,电源的电压U=12V,故A错
2 1 1
误。由电压表V 的示数可知,L 两端的电压U =4V,因串联电路中总电压等于
2 1 1
各分电压之和,所以L 两端的电压U =U-U =12V -4V =8V,故B错误。当开
2 2 1
关S断开时,L 、L 、L 串联,电压表V 测L 和L 两端的电压之和,电压表V
1 2 3 1 1 2 2
测L 和L 两端的电压之和,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以
1 3
U '=U-U =12V -8V =4V,U '=U-U
2 v 3 V
2 1
=12V -6V =6V,U '=U -U '=6V -4V =2V,则L 、L 、L ,两端的电压分别
1 v 2 1 2 3
1
为2V、4V、6V,故C错误。当开关S闭合时,只将电压表V 换成电流表,L 、
2 1
L 被短接,电路为L 的简单电路,电压表V 测电源两端的电压,由电源的电压
3 2 1
可知,电压表V 的示数为12V,故D正确。故选D。
1
10.实验考试“探究串联电路的电压关系”,某同学按如图(a)所示连接电路。
闭合开关后,用电压表分别测量U 、U 、U 三处电压,关于在实验过程中出
ab bc ac
现的情况,下列说法正确的是()
A. 连接电路的过程中不用考虑开关的状态
B. 测出U 间电压后,保持b不动,将a改接到c,可以测出U
ab bc
C. 连接好电路,闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,必须将电压表校零
D. 实验时电压表示数U =U ,且示数不为0,可能是a、b之间发生了断路
ab ac
【答案】D
【解析】解:A、为保护电路,连接电路的过程中开关要断开,故A错误;
B、用电压表测出U 间电压后,保持b不动,将a改接到c,虽然此时电压表与
ab
L 并联,但电流从电压表负接线柱流入,闭合开关后,电压表指针会反偏,所
2
以不能测出L 两端的电压U ,故B错误;
2 bc
C、连接好电路,闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,即指针反向偏转,
说明可能是电压表的正负接线柱接反了,需要将电压表的正负极接线柱互换,
故C错误;
D、实验时电压表示数U =U ,且示数不为0,说明a、b间的电压等于电源电
ab ac
压,可能是a、b之间发生了断路(此时电压表串联在电路中测电源电压),也可能是b、c间发生了短路,故D正确。
故选:D。
(1)连接电路的过程中开关要断开;
(2)(3)用电压表测电压时,电流要从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,
否则,指针反向偏转;
(4)故障一般为短路和断路两种情况,根据现象分析解答。
本题探究串联电路电压的规律,考查电压表使用、数据分析、故障分析等知识,
有一定的难度。
二、多选题
11.如图所示电路中,三个规格完全相同的灯泡L 、L 和L ,开关S闭合后,三
1 2 3
个灯泡都发光,两电流表都有示数。下列说法正确的是()
A. 若只将灯泡L 与L 的位置对调,灯泡L 的亮度会发生改变
1 2 3
B. 若只将灯泡L 与L 的位置对调,灯泡L 的亮度不会发生改变
1 3 2
C. 若用电压表V 、V 分别替换电流表A 、A ,电压表V 的示数比V 的大
1 2 1 2 1 2
D. 若用电压表V ,V 分别替换电流表A 、A ,三个灯泡的亮度会相同
1 2 1 2
【答案】BD
【解析】
【分析】
本题考查对电路的结构及电表接法的认识,这是解决电学问题的基本能力,应
重点掌握。
电流表要和被测用电器串联,电压表和被测用电器并联;
可以根据电流表和电压表的使用方法及电路的结构结合欧姆定律进行分析。
【解答】
由图可知,开关S闭合后,灯泡L 、L 和L 并联;由于三个灯泡的规格相同,
1 2 3
则根据并联电路两端的电压相等和欧姆定律可知,通过每个灯泡的电流相等;
AB.由于灯泡L 、L 和L 并联,并联电路各支路之间互不影响,所以只将灯泡
1 2 3
L 与L 的位置对调或只将灯泡L 与L 的位置对调,对第三个灯泡都没有影响,
1 2 1 3
灯泡的亮度不会发生改变;故A错误,B正确;
CD.若用电压表V 、V 分别替换电流表A 、A ,则灯泡L 、L 和L 是串联的;
1 2 1 2 1 2 3
由于串联电路中电流处处相等,三个灯泡的规格相同,则每个灯泡两端的电压
相等,所以三个灯泡的亮度相同;故D正确;电压表V 测量灯泡L 和L 两端的总电压,电压表V 测量灯泡L 和L 两端的总电
1 2 3 2 1 2
压,因每个灯泡两端的电压相等,所以此时电压表V 、V 分的示数相等,故C
1 2
错误。
故选BD 。
12.如图所示,a、b、c分别表示电流表或电压表,而且电表都是理想的,则下
列各组电表示数中可能实现的是()
A. a的示数为1A,b的示数为2A,c的示数为0.5A
B. a的示数为2V,b的示数为1A,c的示数为0.5A
C. a的示数为0A,b的示数为1A,c的示数为2V
D. a的示数为2V,b的示数为0.5A,c的示数为1V
【答案】BC
【解析】 解析 由电路图可知,如果a与c为电流表,则电阻R 与R 被短路,只
1 2
有电阻R 与两电流表组成串联电路,两电流表示数相同,故A错误;由电路图
3
可知,如果b与c是电流表,a是电压表,则电阻R 与R 并联,然后再与R 串联,
1 2 3
电压表测并联电路电压,电流表b测干路电流,电流表c测通过R 的支路电流,
1
电流表b示数大于c的示数,故B正确;由电路图可知,如果a与b是电流表,
c为电压表,a被短路,电流为零,电流表b测电路中的电流,电压表c测R 两
2
端的电压,故C正确;由电路图可知,如果a与c为电压表,b是电流表,则a
的示数为零,故D错误。
三、填空题
13.一批小彩灯正常工作时电压是4V,应将 只小彩灯 联在家庭电路
中,小彩灯才能正常工作.
【答案】55;串
14.某同学有两个量程的电压表(0~3V和0~15V),测量由两节已用过的干电
池串联组成的电池组的电压时,记录的数据是10V,实际电压是________V。在
不能预先估计被测电压的情况下,可以用________法判断被测电压是否超过量
程。
【答案】2试触
【解析】
【分析】(1)电流表、电压表表盘刻度均匀,即都有30个小格,最大量程3V时,每小格
表示0.1V;最大量程15V时,每小格表示0.5V,示数大小等于最小刻度乘以所
对应的格数;
(2)在不能预先估计被测电压的情况下,可以用试触法,确定选择的量程。
该题考查了电压表读数的方法以及两量程示数之间的关系,即按15V量程去读
是按3V量程的5倍,这是解答本题的关键。
【解答】
(1)由于电压表表盘刻度均匀,有30个小格,量程为3V时,小格表示0.1V;量
程为15V时,每小格表示0.5V,正好是量程3V的5倍,试题中两节干电池电压
最多3V,而他的读数为10V,说明他读数时误按成15V量程啦,实际电压应为
1
10V的 为2V;
5
(2)在不能预先估计被测电压的情况下,可以用大量程试触法判断被测电压是否
超过量程。
故答案为:2;试触。
15.如图所示电路中,电源电压不变,当开关 S 断开时,电压表V 的示数为
1
5V,电压表V 的示数为7V;当开关S闭合时,电压表V 的示数为9V,电压表
2 1
V 的示数为5.4V。则:电源电压为______ V;开关S断开时,灯L 两端的电压
2 1
为______ V;开关S闭合时,灯L 两端的电压为______V。
1
【答案】9 3 5.4
【解析】解:(1)当开关S闭合时,L 被短路,电压表V 测电源的电压,则电源
3 1
的电压U=9V;
当 S 断开时,三盏灯串联,V 测量L 、L 两端的总电压,所以L 两端的电压
1 1 2 3
U =9V -5V =4V;
3
V 测量L 、L 两端的总电压,所以L 两端的电压U =9V -7V =2V;
2 1 3 2 2
则L 两端的电压U =U-U -U =9V -2V -4V =3V;
1 1 2 3
(2)当开关闭合时,L 与L 串联,L 被短路,L 两端的电压U '=0V;
1 2 3 3 3
V 测量L 两端的电压,由题意可知,电压表V 的示数为5.4V。所以L 两端的电
2 1 2 1
压U '=5.4V;
1
故答案为:9;3;5.4。
(1)当开关S断开时,三灯泡串联,电压表V 测灯泡L 与L 两端的电压之和,电
2 1 3压表V 测灯泡L 与L 两端的电压之和,根据串联电路的电压特点求出每盏灯两
1 1 2
端的电压;
(2)当开关S闭合时,L 被短路,L 与L 串联,电压表V 测L 与L 总电压,电压
3 1 2 1 1 2
表V 测灯泡L 两端的电压,L 两端的电压U '=0V,根据题意可知灯L 两端的电
2 1 3 3 1
压。
本题考查了串联电路的电压特点,关键是开关闭合、断开时电路的连接和电压
表所测电路元件的判断。
16.如图所示的电路中,当S、S 闭合、S 断开时,电压表示数为2.5V;当S 断
1 2 1
开,S、S 闭合时,电压表示数为6V,则灯L 两端的电压为 V,灯L 两端
2 1 2
的电压为 V .若灯L 中的电流为200mA,则灯L 中的电流为 A.
1 2
【答案】2.5;3.5;0.2
17.图甲是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,
两灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L 、L .木板背面
1 2
部分接线柱之间有导线相连着,使木板正背两面的电路组成一个完整的电路.
闭合开关通电后,两灯都能正常发光.
(1)小明将其中一个灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯的连接方式是
,否则是另一种连接方式.
(2)小丽在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如
图乙所示,可初步判断通过灯泡的电流可能是 A,也可能是 A.
(3)小聪先后将电压表分别并联接在 ab、cd、ad之间,电压表示数均为3V,这
表明两灯的连接方式是 .
【答案】并联;0.3;0.15;并联【解析】解:
(1)将其中一个灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,说明两灯泡互不影响,能独立工
作,两灯泡是并联关系.
(2)电流表示数为0.3A,如串联,则通过灯泡的电流为0.3A;如并联,则通过
0.3A
灯泡的电流为 =0.15A.
2
(3)ab、cd、ad之间,电压表示数均为3V,两灯泡两端的电压相等,为并联.
四、作图题
18.如图所示,要求两只灯泡L 和L 串联工作,请在圆圈中填上电流表或者电压
1 2
表并标出电表的正负接线柱.
【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查对电压表与电流表使用方法的了解。填电表的原则是:既不能让
电路发生短路,也不能使电路发生断路。
电压表应并联使用,如果将电压表串联在电路中,电路中将没有电流;电流表
应串联使用,如果将电流表与被测电路并联,则会造成被测用电器短路。
【解答】
因为要求灯L 、L 串联,所以两只灯泡顺次连接,两灯都能工作;
1 2
则中间的电表只能是电流表,测量通过两只灯泡的电流,左面和右面的电表都
是电压表,分别测量灯泡L 、L 两端电压;注意电流从电表的正接线柱流入、
1 2
负接线柱流出,如图所示.19.在一次实验中需要测量并联电路中小灯泡L 两端的电压和流过它的电流。聪
1
明而粗心的小刚连接了如图所示的电路。同组的小林发现有错,主张拆了以后
重新连接,可是时间来不及了,小刚眼珠一转,在图示电路中只增加了一根导
线,电路就正常工作了。请你在图中画出小刚连接的那条导线。
【答案】
【解析】
【分析】
本题考查实物图的连接,难点是先找出错误的地方,再想办法改正,还考查了
电流表和电压表的使用。
测量小灯泡L 两端的电压和流过它的电流时,正确的连接是电压表并联在L 的
1 1
两端,电流表与L 串联。
1
【解答】
由题意可知,要测量并联电路中小灯泡L 两端的电压和流过它的电流,应把电
1
压表并联在灯泡L 两端,电流表与L 串联,故可用一根导线将灯L 的左端与电
1 1 1
压表的负接线柱相连即可,如图所示.
五、实验探究题(本大题共4小题,共24.0分)
20.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 或
1
L 中的一处发生故障,则故障可能是________(写出一种即可)。
2
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在下表中。
U /V U /V U /V
AB BC AC
1.4 1.4 2.8
分析实验数据得出两个实验结论:①串联电路两端的电压________各部分电路
两端电压之和;②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误
的原因是________,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是
__________________________。
(5)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L
2
两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C
接点上,这个方法________(选填“能”或“不能”)测出L 两端的电压,理由
2
是________________________。
【答案】(1)对电压表进行调零 (2)L 断路(或L 短路) (3)等于 (4)选用相同规
2 1
格的灯泡做实验 只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具
有偶然性和片面性 (5)不能 电压表的正负接线柱接反了
【解析】解:(1)由题图知,连接电路前,在检查实验器材时发现电压表指针没
有指在零刻度线上,则应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;(2)由电
路图知,两灯泡串联,电压表测灯泡L 两端的电压;闭合开关 S后,电压表示
1
数为零,且只有L 或L 中的一处发生故障;若灯L 、L 均不亮,说明电路发生
1 2 1 2
断路,而电压表没有示数,说明电压表的两端不能与电源连通,则是L 断路;
2
若L 亮、L 不亮,而电压表没有示数,则可能是灯L 短路;(3)由表中实验数据
2 1 1
可知,串联电路的总电压等于各部分电路电压之和。(4)由实验数据可知,各部
分电路两端电压相等,该结论是错误的,造成结论错误的原因是选用了规格相
同的灯泡做实验;由实验数据可知,只测出了一组实验数据,实验次数太少,
得出的实验结论具有偶然性和片面性,为得出普遍结论,应改变灯泡的规格进
行多次实验或改变电源电压进行多次实验;(5)为了节省时间,利用原来的电路
图,在测L 两端的电压时,电压表所接的 B接点不动,只断开 A接点,并把接
2线改接到C接点上,这样做不能测出L 两端的电压,因为根据电路图分析可以
2
看出,直接改接一端连线,会造成电压表的正负接线柱接反。
21.如图甲所示是“探究串联电路特点”的电路图,实验选用的两只灯泡规格相
同。
(1)在连接电路时,开关应________(填“闭合”或“断开”)。
(2)电路连接完毕,当闭合开关 S 时,发现L 发光,L 不发光,原因可能是
1 2
________。
(3)在“探究串联电路的电流规律”时,将电路中A、B、C三处断开,并接入
电流表。当闭合开关S时,发现其中一个电流表指针偏转情况如图乙所示,出
现 这 种 现 象 的 原 因 可 能 是
_____________________________________________________________________
_______。
(4)在“探究串联电路的电压规律”时,小明将电压表并联在L 两端,闭合开关
1
S时,电压表指针偏转情况如图丙所示,为了使实验结论更精确,接下来他应
该
_____________________________________________________________________
_________。
(5)按正确方法进行实验操作,测得A、B、C三处的电流分别为I 、I 、I ,并
A B C
测得AB、BC、AC每两点间的电压分别为U 、U 、U ,其中关系式正确的
AB BC AC
是________。
A.I >I >I B.I