初三物理难点:说说电压表串联

时间:2019-08-26 21:10:26标签:

用电压表测量用电器的电压时,应将电压表与被测用电器并联(如图1)。若电压表与被测用电器串联,就不能测出用电器的电压(如图2)。这是因为电压表对电流的阻碍作用很大,电路中的电流非常小,小灯泡不亮,此时小灯泡(对电流的阻碍作用远远小于电压表)相当于一根导线,电压表的负接线柱相当于与电源负极相连,电压表测的是电源电压。

    

例1  如图3所示的电路中,各元件均为实验室里的常用器材,当开关闭合后,下列说法中正确的是(    )

A. 两表指针均有明显偏转

B. 两表指针均几乎不动

C. 电流表指针有明显偏转,电压表指针几乎不动

D. 电压表指针有明显偏转,电流表指针几乎不动

分析:电压表串联在电路中,可以认为没有电流经过电流表,所以电流表指针几乎不动。此时电阻与电流表相当于导线,电压表测电源电压,所以电压表指针有明显偏转,故选(D)。

 

例2  如图4所示的电路中,电源电压不变,S闭合后,电压表示数将(    )

A. 变小          B. 变大           C. 不变

分析:S闭合之前,S和L1所在支路断路,电压表与L2串联接在电源上,此时L2相当于导线,电压表测电源电压,两灯都不亮。

S闭合后,L1与L2串联构成回路,电压表测L1两端电压。根据串联分压的特点,L1两端的电压应小于电源电压。此时两灯都亮。

因此S闭合后电压表示数变小,选(A)。

 

例3  如图5所示是某同学做实验时的电路图,A、B、C、D是四个接线柱,闭合开关后,发现灯L1、L2都不亮,已经确定原因是一只灯泡的灯丝断了。在不拆开电路的情况下,如何用一只电压表检测出是哪只灯泡坏了,说说你的办法。

分析  用假设法来推理。

电压表接D、C两接线柱,如果L1灯丝断,则电压表与L2串联,电压表测的是电源电压;如果L2灯丝断,则电压表无示数。

电压表接B、C也可以,分析方法相同。

 

例4  图6是小华和小红做“测小灯泡功率”实验的电路图,其中电源为两节新的干电池,小灯泡的额定电压是2.5V,滑动变阻器上标有“151A”字样,小华连接完电路并闭合开关后,发现小灯泡不亮,而电压表示数为“3V”,电流表示数为零。产生这一现象的原因是_____________。

分析:电压表的示数为3V,与电源(两节新干电池)电压相同,而电流表示数为零。由前几例可知,是因为小灯泡处发生断路,使电压表与滑动变阻器串联接在电源两端。

 

例5  同学们做电学实验时应学会检查和排除电路故障。如图7是一位同学研究串联电路电流、电压特点的电路图,当闭合开关时,灯L1亮,灯L2亮,均有示数。其故障原因可能是(    )

A. L1短路            B. L2短路

C. L1断路            D. L2断路

Ω

图7

分析:灯L1亮说明不是“电压表串联”,解此题可用排除法。

电流表有示数,说明电路为通路,排除(C)、(D)。灯L1亮排除(A)。则(B)是正确答案:L2短路相当于导线,电路中只有L1一个用电器,闭合开关后电流表测量经过L1的电流,电压表测量L1两端的电压,两表均有示数,且灯L1亮。

 

例6  如图8所示电路中,电表完好,闭合开关后,灯L1、L2都正常发光,如果将电压表与电流表互换,则(    )

A. 电压表示数不变,灯L1、L2不亮。

B. 电压表示数变小,灯L1、L2变亮。

C. 电流表示数变大,灯L1、L2变亮。

D. 电流表、电压表烧坏,灯L1、L2不亮。

分析:图8是并联电路,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流。将电压表与电流表互换后,电压表串联在电路中,可以认为没有电流经过电路,所以灯L1、L2不亮,电流表示数为零,电压表仍测电源电压,故选(A)。

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