《2025年同步解析与测评学考练九年级物理全一册人教版》

【典型例题 2】如图所示,电源电压不变,闭合开关 S,电压表$V_{1}$的示数为 6 V,电压表$V_{2}$的示数为 2 V。下列说法正确的是(D)

A.灯$L_{1}$两端电压为 2 V
B.电源两端电压为 4 V
C.断开开关,只将电压表$V_{2}$换成电流表,则灯$L_{1}与L_{2}$串联
D.断开开关,将两个电压表都换成电流表,则灯$L_{1}与L_{2}$并联

答案： 思路导引 由电路图可知,两灯串联,电压表$V_{1}$测电源电压,电压表$V_{2}测灯L_{2}$两端的电压；由两个电压表的示数可知,电源的电压$U = 6\mathrm{V}$,电压表$V_{2}$的示数为 2 V,则灯$L_{2}两端的电压U_{2}= 2\mathrm{V}$,因为串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和,所以灯$L_{1}两端的电压U_{1}= U - U_{2}= 6\mathrm{V}-2\mathrm{V}= 4\mathrm{V}$,A、B 错误。断开开关 S,只将电压表$V_{2}$换成电流表,此时电压表$V_{1}与灯L_{2}串联后再与灯L_{1}$并联,因为电压表$V_{1}$的电阻很大,所以该支路相当于断路,灯$L_{2}$不发光,只有灯$L_{1}$能发光,此时电路相当于只有灯$L_{1}$的简单电路,C 错误。断开开关,将两个电压表都换成电流表,由于电流表相当于导线,所以电流分别流入两个小灯泡,灯$L_{1}与L_{2}$并联,D 正确。
答案 D

【跟踪练习】
2. 如图甲所示的电路,闭合开关$S_{1}$、$S_{2}$,电压表$V_{1}$、$V_{2}$的示数如图乙所示。灯$L_{1}$两端的电压是3V；断开开关$S_{2}$,电压表$V_{1}$的示数超测量范围(选填“变为0”“等于电源电压”或“超测量范围”)。

答案： 3 超测量范围
[解析]由题图甲可知，闭合开关S₁、S₂，灯L₁与L₂串联，电压表V₁测灯L₂两端的电压，电压表V₂测电源电压。因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以电压表V₂的示数大于电压表V₁的示数。由题图乙可知，电压表V₂的指针偏转角度小于电压表V₁的指针偏转角度，则电压表V₂选择的测量范围是0～15 V，分度值为0.5 V，示数为5.5 V，即电源电压U = 5.5 V，电压表V₁选择的测量范围是0～3 V，分度值为0.1 V，示数为2.5 V，即灯L₂两端的电压U₂ = 2.5 V，所以灯L₁两端的电压U₁ = U - U₂ = 5.5 V - 2.5 V = 3 V。断开开关S₂，电压表V₁与灯L₁串联，相当于测电源电压，电压表V₁的示数应为5.5 V，大于它选择的测量范围，故会超测量范围。

【典型例题 3】在电学实验中,遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示,电源电压恒为 4.5 V,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得 a、d,a、c 和 a、b 两端的电压均为 4.5 V,则故障可能是(A)


A.灯$L_{1}$断路
B.灯$L_{2}$断路
C.灯$L_{1}$短路
D.灯$L_{2}$短路

答案： 思路导引 由电路图可知,灯$L_{1}与L_{2}$串联,闭合开关后两灯均不亮,说明电路出现断路故障。若用电压表测得 a、b 两端的电压为 4.5 V,说明电压表的正、负接线柱与电源的正、负极形成通路,则电路中与电压表并联的灯$L_{1}$断路,A 符合题意。
答案 A