内容正文:
13.1 初识家用电器和电路【六大题型】
题型一、电源的概念及作用 3
题型二、电路原件及其符号 4
题型三、电路图的认识 5
题型四、短路、断路、通路 7
题型五、根据实物图画电路图 8
题型六、根据电路图连接实物图 9
巩固练习 11
提优练习 16
(
知识点01 用电器、开关、导线
)
一、用电器、开关、导线
1、定义:使用电能进行工作的装置。
2、通电工作时将电能转化为其它形式的能。
3、开关:控制电路的通断。
4、导线:连接电路,输送电能。 (
知识点02 电源、电路
)
二、电源--提供电能的装置(把其他形式的能转化成电能)、电路
1、电源有直流电源和交流电源;
2、直流电源(如电池)的正极用“+”表示,负极用“ - ”表示;
直流电源供电时,电路中的电流方向不变;交流电源供电时,电路中的电流方向会周期性变化。
3、直流电源对用电器供电时,电流由电源正极通过用电器流向负极。
4、电池的两极:正极(+)、负极(-),其中:干电池正极是碳棒,负极是锌筒。
5、电流的方向:当直流电源工作时,电流由电源的正极通过用电器流向负极。
微点拨
1. 用电器在工作过程中,消耗的是电流所携带的能量(电能),而不是电流本身,所以电流通过用电器后大小不变。
2. 电路中有电源不一定有电流,电路中有电流则电路中一定有电源。即电源是产生电流的原因。
3.判断蓄电池是属于用电器,还是属于电源,也可以根据其能量的转化情况来判断。供电时,化学能转化为电能,属电源;充电时,电能转化为化学能,属用电器。
4.发电机是电源,电动机是用电器。
5.电路:电路是把电源、用电器、开关 等元件连接起来的电流路径。
6.产生持续电流的条件:(1)有电源;(2)闭合电路。
说明:1.电路中各元件的基本作用
(1)电源:提供电能,将其他形式的能转化为电能
(2)用电器:消耗电能,将电能转化为其他形式的能
(3)开关:控制电路的通断
(4)导线:电流的通道,输送电能 (
知识点03 电路图
)
1、几种常用的元件及其符号:
2、电路图:用电路元件符号表示电路连接的图。
3、画电路图要注意以下几点:
(1)合理安排电路元件的位置,使之均匀分布在电路中,元件符号不能画在电路的拐角处;
(2)电路图最好画成长方形,导线要画直,拐角要画成直角;
(3)最好从电源的正极出发,沿电流的方向依次画,在电路图中导线无长短之分。
(
知识点04 电路的三种状态
)
电路的三种状态:
状态
定义
电路示意图
现象
通路
用电器能够工作的电路
电路中有正常电流,用电器工作
断路(开路)
某处被切断的电路
电路中无电流,用电器不能正常工作
短路
直接用导线把电源的正负极连接起来
电路中有危险电流,会烧坏电源,甚至烧坏导线的绝缘层,发生火灾
微点拨
1、短路分为电源被短路和用电器被短路,电源短路如图甲所示,电流经过外加导线,而绕过了两个灯泡,两个灯泡都不亮。
2、用电器被短路如图乙所示,用导线把接到灯泡两端,电流流经外加导线而绕过了小灯泡,小灯泡不发光,LED发光。
题型一、电源的概念及作用
【典例1】如图所示,几只插有铜片和锌片的水果串联后能够点亮排成V字形的一组发光二极管。插有铜片和锌片的水果相当于电路中的( )
A.电源 B.用电器 C.开关 D.导线
【变式1-1】(23-24九年级上·河南商丘·阶段练习)如图甲所示,给充电宝充电的过程中,充电宝相当于电路中的 。如图乙所示,用充电宝给手机充电的过程中,充电宝相当于电路中的 。
【变式1-2】用a纳米材料做成的A板与用b纳米材料做成的B板相互摩擦后,A板因 (选填“得到”或“失去”)电子而带上了负电荷。将A、B板接入如图所示的电路后闭合开关,电路中有电流通过,则此时A、B板整体在电路中相当于 (填电路元件)
题型二、电路原件及其符号
【典例2】下面几种电路元件符号所代表的电路元件不正确的是( )
A.电灯 B.电动机
C.发光二极管 D.电铃
【变式2-1】下列各电路元件与对应的符号错误的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】人们通常用图形符号来表示生活中的一些电路元件,用 表示灯泡;用 表示电池。
【变式2-3】画出下列元件的电路符号:
① 电灯 ② 电铃 ③ 电压表
【变式2-4】(24-25九年级上·全国·假期作业)画出下列元件的电路符号:
电阻 电流表 开关 滑动变阻器 电动机 。
题型三、电路图的认识
【典例3】(23-24九年级上·河北唐山·期中)下图为一实物电路连接图,与之相对应的电路图是下图中的( )
A.B.C.D.
【变式3-1(2023·天津·二模)根据如图所示的实物电路,四位同学分别画出如图所示的电路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-2】如图所示的四个电路图中,与左边的实物图对应的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-3】如图是小灯泡的结构,灯丝两端分别与金属螺纹壳和金属触头相接,选项图中是同学们用新电池快速查找坏灯泡的几种连接图,哪个图的连接不能查出坏灯泡( )
A. B. C. D.
【变式3-4】实物图中有一根导线的连接方式是错误的,请把这根导线找出来,在上面打一个“”,然后再重新连一根导线。
题型四、短路、断路、通路
【典例4】(23-24九年级上·河南周口·期末)在图的四个实物连接图中,有一个的连法是错误的,这个图是( )
A. B.
C. D.
【变式4-1】如图所示的四个电路中,如果闭合开关,两灯中只有一灯亮的是( )
A.B. C. D.
【变式4-2】(23-24九年级上·辽宁沈阳·阶段练习)如图是某同学连接的电路,闭合开关前检查电路发现有一处错误,如果不纠正错误就闭合开关,电路存在危险。请把这根导线找出来,在上面打一个“×”。
【变式4-3】如图所示,有一根导线连接错误,请把它找出来,并打上一个“×”,且标明电流的方向。
题型五、根据实物图画电路图
【典例5】(2024·广东清远·二模)在图中,请在方框内画出电路实物图对应的电路图。
【变式5-1】(2024·四川成都·一模)请在框内画出与实物图对应的电路图。
【变式5-2】(23-24九年级上·陕西西安·期末)如图所示,请根据实物连接图,在虚线框内画出对应的电路图。
【变式5-3】(23-24九年级上·山东济宁·阶段练习)请根据如图所示实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【变式5-4】(23-24九年级上·山东德州·阶段练习) 请根据如图甲所示的实物连接图,在图乙的虚线框内画出对应的电路图。
题型六、根据电路图连接实物图
【典例6】(2024·广东东莞·模拟预测)用笔画线表示导线,按照图甲所示的电路图,将图乙中各元件连接起来。(导线不允许交叉)
【变式6-1】请根据如图中左边的电路图连接相应实物图。
【变式6-2】按电路图连接实物图。
【变式6-3】(23-24九年级上·广东茂名·阶段练习)用笔画代替导线完成图中电路的实物连接。(已知流过L1和L2的电流分别为0.5A和0.8A)要求:导线不能交叉。
【变式6-4】(23-24九年级上·广东广州·阶段练习)根据图甲所示的电路图连接图乙中的实物元件。
巩固练习
一、单选题
1.(2024·山东济南·模拟预测)有趣的物理课堂上,同学连接了如图所示的水果电路使二极管发光。水果的作用相当于电路中的( )
A.用电器 B.电源 C.开关 D.导线
2.如图所示为水果时钟,是将铜、铁金属片一端插入新鲜的橙子中,另一端连上微型电子钟表,可以使电子表工作。插有金属片的橙子发生的能量转化为( )
A.电能转化为机械能 B.内能转化为化学能
C.化学能转化为电能 D.内能转化为电能
3.(23-24九年级上·河北保定·阶段练习)如图所示,充电宝正在给智能手机充电。在以下画出的四个电路元件的规定符号中,能表示充电宝在电路中作用的是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24九年级上·四川达州·期末)下面电路图中,闭合开关后,灯泡都能正常发光的是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24九年级上·北京东城·期末)下列四个电路图中,连接正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(23-24九年级上·湖南长沙·阶段练习)下列电路图中,与如图所示的实物电路对应的是下列电路图中,与如图所示的实物电路对应的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
7.(23-24九年级上·新疆和田·期末)电路是由 , , , 所组成的电流路径,电源是提供 的装置。
8.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)一款华为手机拥有反向无线充电技术,将苹果手机置于华为手机上,就能给苹果手机充电。此时华为手机相当于 。如果手机不小心掉到水里,捞出来后在确定水分彻底烘干前,一定不要尝试开机,手机进水会导致电路 ,烧毁硬件。
9.(23-24九年级上·陕西渭南·期末)如图所示为煤矿工人井下开采时所使用的LED矿灯。图中组成矿灯的元件中,蓄电池是该矿灯工作电路中的 (选填“电源”“开关”或“用电器”),矿灯工作时,蓄电池将 能转化为电能。LED灯发光效率高,其发光部分主要是由 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成的。
10.画出下列元件在电路中的符号。
(1)电池: ;
(2)灯泡: ;
(3)单刀单掷开关: ;
(4)电动机: 。
11.如图所示的电路处于 (通路/断路/短路)状态,会造成 (电源/灯泡)损坏,要使其成为正确的电路,只需要拆掉图中标注的 号导线。
三、作图题
12.(23-24九年级上·河南信阳·阶段练习)根据如图所示的实际电路,画出电路图。
13.根据如图所示的电路实物图,请在虚线框内画出对应的电路图。
14.(23-24九年级上·福建泉州·阶段练习)根据实物图作出电路图。
15.(23-24九年级上·辽宁朝阳·阶段练习)根据实物,在虚线框内画出对应的电路图。
四、实验题
16.如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用如图所示的测通器来测试,其操作过程如下:
(1)连接B和C,将测通器的m连接在D上、当n连接F时小灯泡不发光,连接E时小灯泡发光。由此可以确定 为同一导线的两端;
(2)为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,测通器的一端必须与 相连时,另一端只需接触一根导线就能将另两根导线辨别开。
17.如图甲所示,某实验小组的同学连接好电路之后,闭合开关,发现灯泡不亮,于是,小文用一根导线检查故障所在:
①闭合开关,将导线短暂连在a、b之间,发现灯不亮;
②闭合开关,将导线短暂连在b、c间,灯仍不亮;
③闭合开关,将导线短暂连在c、d间,灯亮了;
(1)上述操作中有一步是没有意义的,这个操作是 (选填①、②、③)
(2)根据以上操作分析:电路故障出现在 (填元件名称),故障是 。
(3)同组的小明认为用乙图所示的灯泡同样可以检测出故障,且比用导线检测好,理由是 。
提优练习
一、实验题
1.如图所示电路:
(1)闭合开关后电路将 选填“通路”“断路”或“短路”).
(2)去掉导线a后,电路是 联电路.
(3)改变a、b、c三根导线中一根的接法,使电路成为并联电路(先在原导线上打“×”后再更改接法) .
2.(23-24九年级上·吉林长春·期中)如图所示,为某定时炸弹的引爆电路工作原理图。当起爆器中有电流通过时就会引爆炸弹,请结合你学过的知识,进行分析:
(1)定时器安装在b导线上,在定时阶段该导线是通路,因此起爆器被 ,所以在定时阶段起爆器不会引爆炸弹;
(2)定时器结束时炸弹爆炸。此时定时器会把b导线 (选填“接通”或“切断”),此时电流 (选填“能”或“不能”)通过起爆器;
(3)为使该定时炸弹装置停止工作,应立即剪断导线 (选填“a”或“b”)。
3.如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用如图所示的测通器来测试,其操作过程如下:
(1)连接B和C,将测通器的m连接在D上、当n连接F时小灯泡不发光,连接E时小灯泡发光。由此可以确定 为同一导线的两端;
(2)为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,测通器的一端必须与 相连时,另一端只需接触一根导线就能将另两根导线辨别开。
4.如图甲所示,某实验小组的同学连接好电路之后,闭合开关,发现灯泡不亮,于是,小文用一根导线检查故障所在:
①闭合开关,将导线短暂连在a、b之间,发现灯不亮;
②闭合开关,将导线短暂连在b、c间,灯仍不亮;
③闭合开关,将导线短暂连在c、d间,灯亮了;
(1)上述操作中有一步是没有意义的,这个操作是 (选填①、②、③)
(2)根据以上操作分析:电路故障出现在 (填元件名称),故障是 。
(3)同组的小明认为用乙图所示的灯泡同样可以检测出故障,且比用导线检测好,理由是 。
5.(23-24九年级上·河北石家庄·阶段练习)小明利用灯泡L1、L2,三个开关S、S1、S2,一个电池组及导线若干组装电路,按要求设计的电路图如图甲所示。
(1)电路图中灯泡L1、L2是 的;(选填“串联”或“并联”)
(2)根据已知电路图中电流的方向(黑色箭头),判断电源上端是 (填“正”或“负”)极;
(3)连接的实物电路如图乙所示,请用笔画线代替导线将实物图中未连接好的导线补充完整 ;(连线不许交叉)
(4)三个开关都闭合后,只有灯泡L2发光则电路故障可能是L1 ,为进一步确定故障原因,小明将L1、L2互换位置,再次将开关都闭合后,发现只有L1发光,则可以确定故障是 。
A.灯泡L1断路 B.灯泡L1短路 C.开关S1断路 D.开关S2断路
二、综合题
6.(23-24九年级上·云南昭通·期末)LED是英文lightemittingdiode(发光二极管)的缩写,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。LED的心脏是一个半导体的晶片,半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体(称为区),另一部分是型半导体(称为区),在区和区之间有一个过渡层,称为结,整个晶片被环氧树脂封装起来,如图1所示。因为组成晶片的P区和区的半导体材料不同,不同的LED灯发光的颜色也不相同。如图2所示,为一条可以发出不同颜色的LED灯带。
20世纪60年代,科技工作者研制成功了LED发光二极管,经过近30年的发展,大家十分熟悉的LED,已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。然而照明需用的白色光LED仅在2000年以后才发展起来。LED灯相比于白炽灯和节能灯而言,突出的优势可以概括为:一是节能,白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10,为节能灯的;二是LED灯的寿命长,正常情况下LED灯的使用寿命可达到数万个小时。
LED技术进步日新月异,它的发光效率正在取得惊人的突破,价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)当电流通过半导体晶片的时候,晶片主要以 的形式向外发出能量,LED灯跟普通光源相比,优势为 、 ;
(2)小明把一个LED灯和零刻度线在表盘中央的电流表串联后连接在电压为的电源两端,观察到电流表有示数且LED灯发光。然后他把电源的正负极互换位置,发现电流表无示数且LED灯不发光,。根据这两次实验的实验现象,可以得出的结论是 。
(
2
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13.1 初识家用电器和电路【六大题型】
题型一、电源的概念及作用 3
题型二、电路原件及其符号 4
题型三、电路图的认识 6
题型四、短路、断路、通路 9
题型五、根据实物图画电路图 11
题型六、根据电路图连接实物图 14
巩固练习 19
提优练习 27
(
知识点01 用电器、开关、导线
)
一、用电器、开关、导线
1、定义:使用电能进行工作的装置。
2、通电工作时将电能转化为其它形式的能。
3、开关:控制电路的通断。
4、导线:连接电路,输送电能。
(
知识点02 电源、电路
)
二、电源--提供电能的装置(把其他形式的能转化成电能)、电路
1、电源有直流电源和交流电源;
2、直流电源(如电池)的正极用“+”表示,负极用“ - ”表示;
直流电源供电时,电路中的电流方向不变;交流电源供电时,电路中的电流方向会周期性变化。
3、直流电源对用电器供电时,电流由电源正极通过用电器流向负极。
4、电池的两极:正极(+)、负极(-),其中:干电池正极是碳棒,负极是锌筒。
5、电流的方向:当直流电源工作时,电流由电源的正极通过用电器流向负极。
微点拨
1. 用电器在工作过程中,消耗的是电流所携带的能量(电能),而不是电流本身,所以电流通过用电器后大小不变。
2. 电路中有电源不一定有电流,电路中有电流则电路中一定有电源。即电源是产生电流的原因。
3.判断蓄电池是属于用电器,还是属于电源,也可以根据其能量的转化情况来判断。供电时,化学能转化为电能,属电源;充电时,电能转化为化学能,属用电器。
4.发电机是电源,电动机是用电器。
5.电路:电路是把电源、用电器、开关 等元件连接起来的电流路径。
6.产生持续电流的条件:(1)有电源;(2)闭合电路。
说明:1.电路中各元件的基本作用
(1)电源:提供电能,将其他形式的能转化为电能
(2)用电器:消耗电能,将电能转化为其他形式的能
(3)开关:控制电路的通断
(4)导线:电流的通道,输送电能
(
知识点03 电路图
)
1、几种常用的元件及其符号:
2、电路图:用电路元件符号表示电路连接的图。
3、画电路图要注意以下几点:
(1)合理安排电路元件的位置,使之均匀分布在电路中,元件符号不能画在电路的拐角处;
(2)电路图最好画成长方形,导线要画直,拐角要画成直角;
(3)最好从电源的正极出发,沿电流的方向依次画,在电路图中导线无长短之分。
(
知识点04 电路的三种状态
)
电路的三种状态:
状态
定义
电路示意图
现象
通路
用电器能够工作的电路
电路中有正常电流,用电器工作
断路(开路)
某处被切断的电路
电路中无电流,用电器不能正常工作
短路
直接用导线把电源的正负极连接起来
电路中有危险电流,会烧坏电源,甚至烧坏导线的绝缘层,发生火灾
微点拨
1、短路分为电源被短路和用电器被短路,电源短路如图甲所示,电流经过外加导线,而绕过了两个灯泡,两个灯泡都不亮。
2、用电器被短路如图乙所示,用导线把接到灯泡两端,电流流经外加导线而绕过了小灯泡,小灯泡不发光,LED发光。
题型一、电源的概念及作用
【典例1】如图所示,几只插有铜片和锌片的水果串联后能够点亮排成V字形的一组发光二极管。插有铜片和锌片的水果相当于电路中的( )
A.电源 B.用电器 C.开关 D.导线
【答案】A
【详解】要使用电器工作,电路中必须要有电源,水果能使二极管发光,在这个电路中的水果能提供电能,所以插入金属片的水果相当于电路中的电源,因此BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
【变式1-1】(23-24九年级上·河南商丘·阶段练习)如图甲所示,给充电宝充电的过程中,充电宝相当于电路中的 。如图乙所示,用充电宝给手机充电的过程中,充电宝相当于电路中的 。
【答案】 用电器 电源
【详解】[1]给充电宝充电的过程中,充电宝在消耗电能,故是用电器。
[2]用充电宝给手机充电的过程中,充电宝提供电能,故充电宝相当于电源。
【变式1-2】用a纳米材料做成的A板与用b纳米材料做成的B板相互摩擦后,A板因 (选填“得到”或“失去”)电子而带上了负电荷。将A、B板接入如图所示的电路后闭合开关,电路中有电流通过,则此时A、B板整体在电路中相当于 (填电路元件)
【答案】 得到 电源
【详解】[1]A板带上了负电荷,说明在摩擦过程中A板得到了电子,因而带负电。
]2]将A、B板接入如图所示的电路后闭合开关,电路中有电流通过,说明A、B板整体对外提供电能,相当于电路中的电源。
题型二、电路原件及其符号
【典例2】下面几种电路元件符号所代表的电路元件不正确的是( )
A.电灯 B.电动机
C.发光二极管 D.电铃
【答案】C
【详解】A.电灯的符号为,故A正确,不符合题意;
B.电动机的符号为,故B正确,不符合题意;
C.发光二级管符号为,故C错误,符合题意;
D.电铃的符号为,故D正确,不符合题意.
故选C。
【变式2-1】下列各电路元件与对应的符号错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】如图所示,A、B、C三个选项中的电路元件与对应的符号都是正确的,而电动机的符号应该是 。
故选D。
【变式2-2】人们通常用图形符号来表示生活中的一些电路元件,用 表示灯泡;用 表示电池。
【答案】
【详解】[1][2]为了方便表示电路,用符号表示电路中的各个原件,电灯的符号是;电池的符号是。
【变式2-3】画出下列元件的电路符号:
① 电灯 ② 电铃 ③ 电压表
【答案】
【详解】[1][2][3]电灯、电铃及电压表的电路符号分别为:
【变式2-4】(24-25九年级上·全国·假期作业)画出下列元件的电路符号:
电阻 电流表 开关 滑动变阻器 电动机 。
【答案】
【详解】
[1]电阻的电学符号为:。
[2]电流表的电学符号为:。
[3]开关的电学符号为:。
[4]滑动变阻器的电学符号为:。
[5]电动机的电学符号为:。
【点睛】本题考查了典型电学元件的电路符号,注意要把各个符号记清楚和画清晰、规范。
题型三、电路图的认识
【典例3】(23-24九年级上·河北唐山·期中)下图为一实物电路连接图,与之相对应的电路图是下图中的( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】 由实物图可知,电流从电源正极流出后分成两支,一支通过灯泡L2,另一支通过开关和灯泡L1,两支电流汇合到开关S后 回到电源负极,即两灯并联,开关控制干路。
A.图中两灯串联,故A不符合题意
B.图中两灯并联,开关控制干路;故B符合题意
C.图中两灯并联,开关控制L1支路;故C不符合题意
D.图中两灯并联,开关控制L2支路;故D不符合题意;
故选B。
【变式3-1(2023·天津·二模)根据如图所示的实物电路,四位同学分别画出如图所示的电路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】从实物图可知S2控制电动机,电动机和灯泡并联,S1控制干路电路,故D正确,ABC错误。
故选D。
【变式3-2】如图所示的四个电路图中,与左边的实物图对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由实物电路图可知,电流从电源正极出发后,先在L2右侧分成两条支路,一条流经灯L2、另一条流经灯L1,然后在L1的左侧汇合后通过开关,然后回到电源负极,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式3-3】如图是小灯泡的结构,灯丝两端分别与金属螺纹壳和金属触头相接,选项图中是同学们用新电池快速查找坏灯泡的几种连接图,哪个图的连接不能查出坏灯泡( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.图中金属螺纹壳和电源的负极相连。金属触头和电源的正极相连,电路构成通路,可检测灯泡,故A不符合题意;
BC.图中金属螺纹壳和电源的正极相连。金属触头和电源的负极相连,电路构成通路,可检测灯泡。故BC不符合题意;
D.图中金属螺纹壳与电源的正、负极相连。灯泡没有接入电路,电源短路。无法检测出坏灯泡,故D符合题意。
故选D。
【变式3-4】实物图中有一根导线的连接方式是错误的,请把这根导线找出来,在上面打一个“”,然后再重新连一根导线。
【答案】
【详解】由电路图知,两灯并联,开关在干路上控制整个电路,实物图中被短路了,改接电路如图
题型四、短路、断路、通路
【典例4】(23-24九年级上·河南周口·期末)在图的四个实物连接图中,有一个的连法是错误的,这个图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.由图可知,两灯泡并联,左开关控制干路通断,右开关控制一条支路的通断,故A不符合题意;
B.由图可知,两灯泡并联,左开关控制干路通断,右开关通知下方支路的通断,故B不符合题意;
C.由图可知,两开关闭合时,电流可以不经过用电器直接从电源正极流回到电源负极,造成电源短路,故C符合题意;
D.由图可知,两灯泡并联,左开关控制干路通断,右开关通知下方支路的通断,故D不符合题意。
故选C。
【变式4-1】如图所示的四个电路中,如果闭合开关,两灯中只有一灯亮的是( )
A.B. C. D.
【答案】B
【详解】A.由图知,如果开关闭合,两灯串联在电路,所以两灯都亮,故A不符合题意;
B.由图知,如果开关闭合,L2被短接不工作,电路为L1的简单电路,L1发光,故B符合题意;
C.由图知,如果开关闭合,两灯并联在电路,并且开关控制干路,所以两灯都发光,故C不符合题意;
D.由图知,如果开关闭合,电源被短路,所以两灯都不发光,故D不符合题意。
故选B。
【变式4-2】(23-24九年级上·辽宁沈阳·阶段练习)如图是某同学连接的电路,闭合开关前检查电路发现有一处错误,如果不纠正错误就闭合开关,电路存在危险。请把这根导线找出来,在上面打一个“×”。
【答案】
【详解】原电路中,闭合开关后,导线直接连接在电源两端,造成电源短路,有可能损坏电源,改正后如图所示:
【变式4-3】如图所示,有一根导线连接错误,请把它找出来,并打上一个“×”,且标明电流的方向。
【答案】
【详解】电源正极与开关左端连接的导线把灯泡短路了,应去掉,电流方向从电源的正极流向灯泡,到开关,最后回到负极,如下图所示:
题型五、根据实物图画电路图
【典例5】(2024·广东清远·二模)在图中,请在方框内画出电路实物图对应的电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,两灯并联,开关S1控制L1,开关S2在干路中,控制整个电路,由此画出电路图如图所示:
【变式5-1】(2024·四川成都·一模)请在框内画出与实物图对应的电路图。
【答案】
【详解】由实物图知,两灯并联,开关S1在干路上,灯L2、开关S2在同一条支路,灯L1单独一条支路。
【变式5-2】(23-24九年级上·陕西西安·期末)如图所示,请根据实物连接图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】由实物图知,两灯并联,S1在干路上,S2在L2支路上,电路图如图所示
【变式5-3】(23-24九年级上·山东济宁·阶段练习)请根据如图所示实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,两灯并联,开关S1串联在干路中,开关S2串联在L2支路中,故作图如下:
【变式5-4】(23-24九年级上·山东德州·阶段练习) 请根据如图甲所示的实物连接图,在图乙的虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】由图可知,电流从电源正极出发开始分支,一支经灯泡L、开关S1,另一支经开关S2,电动机,然后共同汇合后回到电源负极,如图所示
题型六、根据电路图连接实物图
【典例6】(2024·广东东莞·模拟预测)用笔画线表示导线,按照图甲所示的电路图,将图乙中各元件连接起来。(导线不允许交叉)
【答案】
【详解】根据电路图可知,两个灯泡串联,如图所示
【变式6-1】请根据如图中左边的电路图连接相应实物图。
【答案】
【详解】由电路图知,两灯并联,开关在干路上,实物图连接如图所示:
【变式6-2】按电路图连接实物图。
【答案】
【详解】分析电路图可知,两灯并联,开关处在干路上,在支路上,据此连接实物图如下:
【变式6-3】(23-24九年级上·广东茂名·阶段练习)用笔画代替导线完成图中电路的实物连接。(已知流过L1和L2的电流分别为0.5A和0.8A)要求:导线不能交叉。
【答案】
【详解】由图甲可知,两灯并联,开关S1和电流表在干路上,开关S2在L2所在的支路上,L1和L2的电流分别为0.5A和0.8A,由并联电路的电流特点知,干路的电流为
I=0.5A+0.8A=1.3A
所以电流表应选择0~3A量程,实物连接如图所示
【变式6-4】(23-24九年级上·广东广州·阶段练习)根据图甲所示的电路图连接图乙中的实物元件。
【答案】
【详解】由图可知灯和电铃并联,S1控制灯泡,S2是干路开关,如下图所示
巩固练习
一、单选题
1.(2024·山东济南·模拟预测)有趣的物理课堂上,同学连接了如图所示的水果电路使二极管发光。水果的作用相当于电路中的( )
A.用电器 B.电源 C.开关 D.导线
【答案】B
【详解】水果为电路提供了电能,水果的作用相当于电路中的电源,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.如图所示为水果时钟,是将铜、铁金属片一端插入新鲜的橙子中,另一端连上微型电子钟表,可以使电子表工作。插有金属片的橙子发生的能量转化为( )
A.电能转化为机械能 B.内能转化为化学能
C.化学能转化为电能 D.内能转化为电能
【答案】C
【详解】插有金属片的橙子相当于电源,对外供电的过程中,化学能转化为电能,故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
3.(23-24九年级上·河北保定·阶段练习)如图所示,充电宝正在给智能手机充电。在以下画出的四个电路元件的规定符号中,能表示充电宝在电路中作用的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,是电源。
A.这个符号表示连接的导线,故A不符合题意;
B.这个符号表示灯泡,与充电宝在电路中的作用不同,故B不符合题意;
C.这个符号表示开关,故C不符合题意;
D.这个符号表示电源,故D符合题意。
故选D。
4.(23-24九年级上·四川达州·期末)下面电路图中,闭合开关后,灯泡都能正常发光的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.闭合开关后,右侧的灯泡被短路,不会发光,故A不符合题意;
B.闭合开关后,灯被短路,引起电源短路,故B不符合题意;
C.闭合开关,两灯并联,两灯都为通路,都能发光,故C符合题意;
D.图中电路短路,闭合开关,不能使灯泡都发光,故D不符合题意。
故选C。
5.(23-24九年级上·北京东城·期末)下列四个电路图中,连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.如图,各元件依次连接,电路连接正确,闭合开关,小灯泡可以工作,故A正确;
B.如图,电池没有连入电路,故B错误;
C.如图,小灯泡没有连入电路,故C错误;
D.如图,开关没有连入电路,故D错误。
故选A。
6.(23-24九年级上·湖南长沙·阶段练习)下列电路图中,与如图所示的实物电路对应的是下列电路图中,与如图所示的实物电路对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.由实物图知,两灯泡并联,开关S1在干路,控制灯泡、,S2在支路,控制灯泡。A电路图开关S1在干路,S2在支路,控制灯泡;故A符合题意;
B.B电路图,S2在支路,控制灯泡;故B不符合题意;
C.C电路图,两灯泡不是并联;故C不符合题意;
D.D电路图,S1在支路,控制灯泡。故D不符合题意。
故选A。
二、填空题
7.(23-24九年级上·新疆和田·期末)电路是由 , , , 所组成的电流路径,电源是提供 的装置。
【答案】 电源 导线 用电器 开关 电能
【详解】[1][2][3][4][5]一个完整的电路由电源、导线、用电器、开关四部分组成,其中提供电能的是电源,输送电能的是导线,消耗电能的是用电器,控制电路中电流有无的是开关。所以,电路是指用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流的路径,电源的作用是提供电能。
8.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)一款华为手机拥有反向无线充电技术,将苹果手机置于华为手机上,就能给苹果手机充电。此时华为手机相当于 。如果手机不小心掉到水里,捞出来后在确定水分彻底烘干前,一定不要尝试开机,手机进水会导致电路 ,烧毁硬件。
【答案】 电源 短路
【详解】[1]提供电能的装置叫电源,将苹果手机置于华为手机上,就能给苹果手机充电。此时华为手机相当于电源。
[2]生活中的用水是导体,如果手机不小心掉到水里,捞出来后在确定水分彻底烘干前,一定不要尝试开机,手机进水会导致电路短路,烧毁硬硬件。
9.(23-24九年级上·陕西渭南·期末)如图所示为煤矿工人井下开采时所使用的LED矿灯。图中组成矿灯的元件中,蓄电池是该矿灯工作电路中的 (选填“电源”“开关”或“用电器”),矿灯工作时,蓄电池将 能转化为电能。LED灯发光效率高,其发光部分主要是由 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成的。
【答案】 电源 化学 半导体
【详解】[1]蓄电池给矿灯提供电能,在电路中相当于电源。
[2]矿灯工作时,蓄电池消耗化学能,产生电能,将化学能转化为电能。
[3]发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成。
10.画出下列元件在电路中的符号。
(1)电池: ;
(2)灯泡: ;
(3)单刀单掷开关: ;
(4)电动机: 。
【答案】 见解析 见解析 见解析 见解析
【详解】[1]电池:
[2] 灯泡:
[3] 单刀单掷开关:
[4] 电动机:
11.如图所示的电路处于 (通路/断路/短路)状态,会造成 (电源/灯泡)损坏,要使其成为正确的电路,只需要拆掉图中标注的 号导线。
【答案】 短路 电源 ②
【详解】[1][2][3]如图可知,电流从正极出来,经过导线②、开关和导线④流回负极,电流没有经过用电器,所以电源被短路,电流非常大,所以容易烧毁电源,撤掉导线②,则电路恢复为正常的电路。
三、作图题
12.(23-24九年级上·河南信阳·阶段练习)根据如图所示的实际电路,画出电路图。
【答案】
【详解】由实物图知,两灯串联,开关控制整个电路,由此可画出电路图,如图所示:
13.根据如图所示的电路实物图,请在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】由实物图知,两灯并联,开关S1在L2支路上,开关S在干路上,电路图如图所示:
14.(23-24九年级上·福建泉州·阶段练习)根据实物图作出电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,开关S2与小灯泡L2串联后再与小灯泡L1并联,开关S1在干路控制整个电路,电流从电源的正极流出,流向开关S1后再经过各支路,最终回到电源负极,电路图如图所示
15.(23-24九年级上·辽宁朝阳·阶段练习)根据实物,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】如图所示
【详解】由图可知,小灯泡和电动机并联,S1和S2分别控制灯泡和电动机,电路图如图所示
四、实验题
16.如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用如图所示的测通器来测试,其操作过程如下:
(1)连接B和C,将测通器的m连接在D上、当n连接F时小灯泡不发光,连接E时小灯泡发光。由此可以确定 为同一导线的两端;
(2)为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,测通器的一端必须与 相连时,另一端只需接触一根导线就能将另两根导线辨别开。
【答案】 AF F
【详解】(1)[1]因为连接B和C,将测通器的m连接在D上,当n连接F时小灯泡不发光,连接E时小灯泡发光,说明BCDE连通,AF为另外的一根。
(2)[2]知道AF为一跟导线,将AC连在一起,测通器的一端必须与F相连时,另一端只需接D或E其中一端,若接D灯亮说明CD是同一导线的两端,灯不亮说明CE是同一导线的两端。
17.如图甲所示,某实验小组的同学连接好电路之后,闭合开关,发现灯泡不亮,于是,小文用一根导线检查故障所在:
①闭合开关,将导线短暂连在a、b之间,发现灯不亮;
②闭合开关,将导线短暂连在b、c间,灯仍不亮;
③闭合开关,将导线短暂连在c、d间,灯亮了;
(1)上述操作中有一步是没有意义的,这个操作是 (选填①、②、③)
(2)根据以上操作分析:电路故障出现在 (填元件名称),故障是 。
(3)同组的小明认为用乙图所示的灯泡同样可以检测出故障,且比用导线检测好,理由是 。
【答案】 ① 开关 开关接触不良 见解析
【详解】(1)[1]闭合开关,闭合开关,将导线短暂连在a、b之间,会造成电源短路,烧坏电源,该操作没有意义。
(2)[2][3]闭合开关,将导线连在c、d间,灯亮了说明电路故障可能是开关接触不良。
(3)[4]用乙图所示的灯泡连在a、b之间进行检测,不会造成电源短路,比用导线检测好。
提优练习
一、实验题
1.如图所示电路:
(1)闭合开关后电路将 选填“通路”“断路”或“短路”).
(2)去掉导线a后,电路是 联电路.
(3)改变a、b、c三根导线中一根的接法,使电路成为并联电路(先在原导线上打“×”后再更改接法) .
【答案】 短路 串
【详解】(1)由图示可知,当开关闭合后,电流会从电源正极不通过用电器直接流到负极形成短路,这是不允许的;
(2)如果去掉导线a,则电流会依次通过两个灯泡,构成串联电路;
(3)两个灯泡并联时,电流是同时通过两个灯泡的,改动的电路图如下所示:
2.(23-24九年级上·吉林长春·期中)如图所示,为某定时炸弹的引爆电路工作原理图。当起爆器中有电流通过时就会引爆炸弹,请结合你学过的知识,进行分析:
(1)定时器安装在b导线上,在定时阶段该导线是通路,因此起爆器被 ,所以在定时阶段起爆器不会引爆炸弹;
(2)定时器结束时炸弹爆炸。此时定时器会把b导线 (选填“接通”或“切断”),此时电流 (选填“能”或“不能”)通过起爆器;
(3)为使该定时炸弹装置停止工作,应立即剪断导线 (选填“a”或“b”)。
【答案】 短路 切断 能 a
【详解】(1)[1]由题知,定时器安装在b导线上。在定时阶段,该导线是通路,起爆噐与b导线并联,因此起爆器被导线短接,电流不能通过起爆器。
(2)[2][3]当定时结束时,定时器会把b导线切断,此时电流将通过起爆器,因此在定时结束的瞬间起爆器立即爆炸。
(3)[4]为使爆炸装置停止工作,应剪断干路上的导线a,这样整个电路就会处于断路状态。
3.如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用如图所示的测通器来测试,其操作过程如下:
(1)连接B和C,将测通器的m连接在D上、当n连接F时小灯泡不发光,连接E时小灯泡发光。由此可以确定 为同一导线的两端;
(2)为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,测通器的一端必须与 相连时,另一端只需接触一根导线就能将另两根导线辨别开。
【答案】 AF F
【详解】(1)[1]因为连接B和C,将测通器的m连接在D上,当n连接F时小灯泡不发光,连接E时小灯泡发光,说明BCDE连通,AF为另外的一根。
(2)[2]知道AF为一跟导线,将AC连在一起,测通器的一端必须与F相连时,另一端只需接D或E其中一端,若接D灯亮说明CD是同一导线的两端,灯不亮说明CE是同一导线的两端。
4.如图甲所示,某实验小组的同学连接好电路之后,闭合开关,发现灯泡不亮,于是,小文用一根导线检查故障所在:
①闭合开关,将导线短暂连在a、b之间,发现灯不亮;
②闭合开关,将导线短暂连在b、c间,灯仍不亮;
③闭合开关,将导线短暂连在c、d间,灯亮了;
(1)上述操作中有一步是没有意义的,这个操作是 (选填①、②、③)
(2)根据以上操作分析:电路故障出现在 (填元件名称),故障是 。
(3)同组的小明认为用乙图所示的灯泡同样可以检测出故障,且比用导线检测好,理由是 。
【答案】 ① 开关 开关接触不良 见解析
【详解】(1)[1]闭合开关,闭合开关,将导线短暂连在a、b之间,会造成电源短路,烧坏电源,该操作没有意义。
(2)[2][3]闭合开关,将导线连在c、d间,灯亮了说明电路故障可能是开关接触不良。
(3)[4]用乙图所示的灯泡连在a、b之间进行检测,不会造成电源短路,比用导线检测好。
5.(23-24九年级上·河北石家庄·阶段练习)小明利用灯泡L1、L2,三个开关S、S1、S2,一个电池组及导线若干组装电路,按要求设计的电路图如图甲所示。
(1)电路图中灯泡L1、L2是 的;(选填“串联”或“并联”)
(2)根据已知电路图中电流的方向(黑色箭头),判断电源上端是 (填“正”或“负”)极;
(3)连接的实物电路如图乙所示,请用笔画线代替导线将实物图中未连接好的导线补充完整 ;(连线不许交叉)
(4)三个开关都闭合后,只有灯泡L2发光则电路故障可能是L1 ,为进一步确定故障原因,小明将L1、L2互换位置,再次将开关都闭合后,发现只有L1发光,则可以确定故障是 。
A.灯泡L1断路 B.灯泡L1短路 C.开关S1断路 D.开关S2断路
【答案】 并联 负 断路 C
【详解】(1)[1]由电路图可知,开关闭合后,两灯并列连接在电源上,所以灯泡L1,L2是并联的。
(2)[2]在电源外部,电流从电源正极流出,经用电器回到电源负极,由图中箭头可知,电源上端是负极。
(3)[3]由电路图知,两灯并联,S在干路上,S1在L1支路上,S2在L2支路上,由此完成实物图的连接如图所示:
(4)[4]三个开关都闭合后,若灯泡L1断路,对L2支路不产生影响,只有灯泡L2发光,符合题意;若灯泡L1短路,整个电路短路,L2也不能发光,不符合题意。故电路故障可能是灯泡L1断路。
[5]为进一步确定故障原因,小明将L1、L2互换位置,再次将开关都闭合后,发现只有L1发光,说明是L2完好的,若开关S1断路,则L1发光,L2不发光,若开关S2断路,则L1不发光,故可以确定故障是开关S1断路,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、综合题
6.(23-24九年级上·云南昭通·期末)LED是英文lightemittingdiode(发光二极管)的缩写,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。LED的心脏是一个半导体的晶片,半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体(称为区),另一部分是型半导体(称为区),在区和区之间有一个过渡层,称为结,整个晶片被环氧树脂封装起来,如图1所示。因为组成晶片的P区和区的半导体材料不同,不同的LED灯发光的颜色也不相同。如图2所示,为一条可以发出不同颜色的LED灯带。
20世纪60年代,科技工作者研制成功了LED发光二极管,经过近30年的发展,大家十分熟悉的LED,已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。然而照明需用的白色光LED仅在2000年以后才发展起来。LED灯相比于白炽灯和节能灯而言,突出的优势可以概括为:一是节能,白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10,为节能灯的;二是LED灯的寿命长,正常情况下LED灯的使用寿命可达到数万个小时。
LED技术进步日新月异,它的发光效率正在取得惊人的突破,价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)当电流通过半导体晶片的时候,晶片主要以 的形式向外发出能量,LED灯跟普通光源相比,优势为 、 ;
(2)小明把一个LED灯和零刻度线在表盘中央的电流表串联后连接在电压为的电源两端,观察到电流表有示数且LED灯发光。然后他把电源的正负极互换位置,发现电流表无示数且LED灯不发光,。根据这两次实验的实验现象,可以得出的结论是 。
【答案】 光 节能 寿命 LED灯有单向导电性
【详解】(1)[1]由题意知,半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一部分是N型半导体,在它里面主要是电子.这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P−N结,当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光的形式发出能量,这就是LED灯发光的原理。
[2][3]由题意可知,白光LED的能耗为白炽灯的,为节能灯的,LED灯正常情况下的使用寿命可达到数个万小时,所以LED灯的优势是节能,寿命长。
(2)[4]由题意可知,互换电源的正负极后,LED灯不发光,即LED灯只允许特定方向的电流通过,电流方向改变后,LED灯不发光,所以可以得出结论LED灯有单向导电性。
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