内容正文:
电学微专题01 电路识别、设计与连接
(试题分值:70分 测试时间:45分钟)
一、填空题(每空2分,共20分)。
1.(原创)如图所示,将铜片和铁片插入新鲜的橙子中制成一个水果电池,两金属片分别与电压表的“+”和“-”接线柱相连接,此时回路中电压表的指针会发生微小的偏转。在此过程中发生的能量转化主要是
【答案】见解析
【解析】水果电池和伏打电池、蓄电池类似,都是将化学能转化为电能。
2.(23-24九年级上·安徽滁州·期中)如图所示,两种不同的金属丝组成一个闭合电路,将触头1置于热水杯中,触头2置于冷水杯中,此时回路中灵敏电流表的指针会发生偏转,这是温差电现象。此过程中发生的能量转化是 。
【答案】见解析
【解析】当铜丝两端出现温差时,在导线中产生电流,表明导线两端有电压,此装置相当于电源,电源是提供电能的装置,故此过程中发生的能量转化是内能转化为电能。
3.(2024·安徽合肥·二模)如图所示,将图中的一节干电池正确装入电池盒中,则电池的正极应接到电池盒的 端(选填“A”或“B”)。
【答案】B
【解析】由图知,电池盒A端带弹簧,电池装入电池盒时,通常负极接触带弹簧的一端,电池的正极应接到电池盒的B端。故选填B。
4.(2024·安徽淮北·模拟)家庭轿车有车门未关好的提醒,当四个车门中任意一个车门未关好(开关未闭合),指示灯就会发光。这个提醒装置的电路图如图所示,分析电路中各元件的作用可知,电阻R的作用是防止四个车门都关好时 。
【答案】防止电源短路
【解析】当开关都闭合时,灯泡被短路,若没有电阻R,则电源的两极直接被导线连通,会发生短路,故电阻R的保护作用是防止四个车门都关好时防止电源短路。
5.(2024·安徽宿州·二模)如图所示,电源电压保持不变,定值电阻,,电压表示数为1V;若将电压表换成电流表,闭合开关,则电流表示数为 A。
【答案】0.15
【解析】由图示可知,电压表测量R1两端的电压,电压表示数为1V,即R1两端电压为1V,根据串联分压知识可知
则R2两端电压
则电源电压为
若将电压表换成电流表,则R1短路,电路为R2的简单电路,电路中的电流为
故电流表示数为0.15A。
6.(2024·安徽芜湖·模拟预测)图甲为某科技兴趣小组自制的开门报警器,电路板固定于大门,绝缘条带一端在两节电池之间,另一端固定于门框。如图乙所示,大门一旦被打开,灯亮、电铃响。某次测试发现大门打开后,电铃响而灯不亮,故障可能是灯L处发生 。
【答案】断路
【解析】图中大门打开,相当于闭合开关,灯与电铃并联在电路中,灯亮、电铃响;灯与电铃并联在电路中,两电器互不影响,把大门打开,电铃响而灯不亮,故障可能是灯L处发生断路。
7.(2024·安徽芜湖·一模)如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方的时候能发电。通过魔方USB端口可以给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
【答案】电源
【解析】魔方给移动设备充电时,魔方提供电能,所以相当于电路中的电源。
8.(2024·安徽·三模)如图所示的电路,电源电压保持不变,两只同样规格的小灯泡标有“3.8V 0.3A”的字样。只闭合开关S1、S2时两灯泡均发光,电压表的示数为3V; 若再闭合开关 S3,则电压表示数为 V。
【答案】3
【解析】由图可知,当只闭合开关S1、S2时,L1、L2串联,电压表测L1、L2两端电压,即电源电压,再闭合S3,则L1被短路,电压表测L2两端电压,仍为电源电压,故此时电压表示数依然为3V。
9.(24-25九年级上·安徽安庆·期中)为了保护环境,我国大力发展新能源电动汽车。如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是 (选填“串联”或“并联”)的。
【答案】并联
【解析】[1]并联电路各个用电器之间互不影响,图中一排的电动汽车充电桩之间互不影响,说明它们之间是并联的。
10.(2024·安徽·二模)如图所示的电路,电阻R1=4Ω,R2=8Ω。开关S断开时,电压表的读数是2.0V;S闭合时,电流表的示数是 A。
【答案】1.5
【解析】由图可知,S断开时,两电阻串联,电压表测两端电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流为
电源电压为
S闭合时,被短接,只有连入电路,电流表测电路中电流,则此时电流表的示数为
二、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分;每小题4个选项中,只有一个选项符合题意)
11.(2024·广西梧州·中考真题)“一盔一带,安全常在”,最近葫芦岛交警对骑电动车不带头盔的行为进行严查,小佳想制作一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合,再转动电动车钥匙S2,车才能正常启动,下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意知,当电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合,再转动电动车钥匙S2,车才能正常启动,这说明两个开关相互影响,是串联在一起的,一起控制电动车,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12.(2024·四川自贡·中考真题)用充电宝给手机充电时,充电宝相当于电路中的( )
A.用电器 B.开关 C.电源 D.导线
【答案】C
【解析】充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,相当于电路中的电源,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13.(2024·四川宜宾·模拟)下列四个电路图中与实物图相对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由实物图可知,电流从电源的正极出发,分别流经两条路径,一条经过灯泡,另一条经过灯泡和开关,所以两个灯泡并联,开关在支路上控制一个灯泡。
A.两个灯泡串联,故A不符合题意;
B.图中两个灯泡串联,开关和灯泡并联,故B不符合题意;
C.图中两个灯泡并联,开关在支路上控制一个灯泡,故C符合题意;
D.图中两个灯泡并联,开关在干路中,故D不符合题意。
故选C。
14.(2024·陕西咸阳·二模)如图所示为一款爆闪警示灯,常放置在存有安全隐患的危险路段,通过有规律的爆闪,起到有效的警示作用。太阳能电池板给蓄电池充电,蓄电池再给LED红蓝灯供电,某个 LED 灯珠熄灭后其余LED 灯珠仍可正常工作。下列说法正确的是( )
A.当太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
B.太阳能来自于太阳内部发生的核裂变
C.警示灯在地面上的影子是光的反射形成的
D.太阳能电池板的主要材料硅属于半导体
【答案】D
【解析】A.太阳能电池板给蓄电池充电 时,蓄电池消耗电能,相当于用电器,故A错误;
B.太阳能来自于太阳内部发生的核聚变,故B错误;
C.警示灯在地面上的影子是由光沿直线传播形成影子,故C错误;
D.太阳能电池板的主要材料硅是半导体材料,具有单导电性,故D正确。
故选D。
15.(2024·山东临沂·一模)关于电和磁,下列说法正确的是( )
A.用导线把开关、电灯连接起来就组成了一个电路
B.开灯后电流方向由电池的负极经灯泡回到正极
C.动圈式扬声器的原理是电磁感应
D.磁场是一种真实存在的物质
【答案】D
【解析】A.用导线把开关、电源、电灯泡等用电器连接起来就组成了一个完整的电路,故A错误;
B.在电源外部,电流是从电源正极经过用电器流向负极的,故开灯后电流方向由电池的正极经灯泡回到电池的负极,故B错误;
C.动圈式扬声器的原理是通电导体在磁场中受力运动,故C错误;
D.我们用实验可以感知磁场,磁场是一种真实存在的物质,故D正确。
故选D。
16.(2024·湖北宜昌·三模)如图所示,下列四个电路图与实物图完全对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】电路图与实物图须一一对应;由实物图可知,两个小灯泡并联,电流表测L2的电流,电压表并联在L2两端,开关接在干路上并靠近电源负极,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
17.(2024·四川成都·二模)电路图如图所示,与电路图对应的实物图是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由电路图得,两灯并联,开关S在干路上,电流从电源正极出发,分别经过两灯后,通过开关,再回到电源负极,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
三、实验题(每空2分,共16分)
18.(2024·上海宝山·一模)小薇设计了如图所示的电路进行实验。
(1)请根据电路图要求,连接完成实物电路 ;
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,看到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路存在的故障可能是 。(选填“L1短路”或“L1断路”)
【答案】(1) (2)L1断路
【解析】(1)由图甲可知,灯L1与L2并联,电流表与L1串联,所以根据电路图连接实物图,如图所示:
(2)灯L1与L2并联,闭合开关后,看到灯L2发光,说明L2与电源间电路正常,电路中没有短路故障;但灯L1不发光,电流表的示数为零,说明L1这条支路有断路故障,故选L1断路。
19.(2024·广东广州·三模)小明想测量某定值电阻的阻值,图1是其连接的实物图:
(1)请在方框内画出与图1对应的电路图 ;
(2)小明移动滑动变阻器的滑片,得到的实验数据如下表。某次实验的电压表、电流表示数如图2所示,请把数据及求得的电阻值保留两位小数,填在表格空白处;
(3)在实验操作过程中,数据表的读数无误,根据表格数据,请尝试归纳测出的电阻值的变化规律: 。
【答案】 见解析 电阻变大
【解析】(1)[1]从实物图可以看出,电路为串联电路,电流表串联在电路中,测量电路电流;电压表与滑动变阻器并联,测量滑动变阻器两端的电压,则据实物图画出电路图,如下所示:
(2)[2]某次实验的电压表、电流表示数如图2所示,电压表选用小量程,分度值为,示数为,电流表选用小量程,分度值为,电流为,由欧姆定律,第3次实验的电阻为
表格如下:
(3)[3]由上面表中数据可知,电阻阻值逐渐变大。
20.(22-23九年级上·广东深圳·阶段练习)小灯泡是常见的电学器材,用它可以做以下实验。
(1)在“观察手电筒”的活动中,从电路的组成看,图甲中金属片相当于电路中的 ;
(2)在“怎样使一个小灯泡亮起来”的活动中,图乙中A、B、C三种办法中可行的是 ;
(3)在“怎样使两个小灯泡亮起来”的活动中,采用如图丙所示的方法连接,两个小灯泡都亮了,两灯的连接方式为 联。
【答案】 导线 B 串
【解析】(1)[1]图甲中的金属片可以将开关与灯泡连接起来组成一个完整的电路,则金属片相当于电路中的导线。
(2)[2]由图乙可知,B的接法是将小灯泡的底端和侧边分别接在了电池的两极上,有闭合回路,能形成电流,且灯泡接入了电路,能发光,是正确的接法;A、C的接法没有将灯泡接入电路,没有电流通过灯泡,灯泡不发光,是错误的,故可行的是B。
(3)[3]如图丙所示的方法连接,电流只有一条路径,故两灯的连接方式是串联。
四、计算题(本大题共3小题,第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
21.(2024·山西·一模)小明家买了一款具有加热和保温两档功能的电热饭盒,如图甲所示。已知电热饭盒内部电路由两个阻值相同的发热电阻和一个温控开关组成,额定电压为220V,额定加热功率为440W。[]
(1)在图乙方框中画出其电路原理图;
(2)求一个发热电阻的阻值;
(3)电热饭盒正常加热10min,恰好把质量为0.5kg、初温为20℃的水烧开(标准大气压下),求此过程中电热饭盒的加热效率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)若R、R0串联,开关S0并联在R两端,当开关S闭合、S0断开时,R、R0串联,电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,电热饭盒处于保温挡; 当开关S、S0都闭合,只有R0工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,电热饭盒处于加热挡,电路图如图所示:
(2)闭合S和S0,电路中只有一个R工作,处于加热状态,由P=UI得,电路中电流
根据得,加热电阻阻值
(3)标准大气压下,水的沸点是100℃,把质量为0.5kg、初温为20℃的水烧开,水吸收的热量
由得电流通过电热饭盒所做的功
电热饭盒的加热效率
22.(2024·江西抚州·一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R上标有“20Ω,1A”的字样,电压表的量程为,灯泡L1和L2上分别标有“2V,0.8W”和“2.5V,1.25W”的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、S1,调节滑动变阻器R的滑片P,当电压表的示数为2V时,灯泡L2恰好正常发光。
(1)请根据实物图画出开关S、S1断开状态下的电路图;
(2)求电源电压;
(3)只闭合开关S时,计算电路在1min内最多消耗的电能。
【答案】(1);(2)4.5V;(3)108J
【解析】解:(1)开关S、S1断开时,L1、L2与R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电路图如下:
(2)闭合开关S、S1时,L2与R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当电压表的示数为2V时,则UR=2V,此时灯泡L2恰好正常发光,则U2=2.5V,电源电压
(3)只闭合开关S时,L1、L2与R串联,当电路中电流最大时,单位时间内消耗的电能最多,灯泡L1正常发光的电流
由于,则电路的最大电流为I=0.4A,则电路在1min内最多消耗的电能
答:(1)开关S、S1断开状态下的电路图;
(2)电源电压为4.5V;
(3)只闭合开关S时,电路在1min内最多消耗的电能为108J。
23.(2024·山西运城·一模)全自动炒菜机是一台无需人工看管,无需经验即可自动烹饪的智能化设备。如图甲所示的某款炒菜机,其内部由加热器和转动器(用表示)组成,既可以用加热电阻R单独煲汤,也可以在加热的同时用转动器炒菜。小雯关掉家里的其他用电器,只让炒菜机煲汤,汤的质量为2kg,加热250s电能表(如图所示)上的转盘转了500r,汤的温度恰好升高了50℃。[c汤=4.2103J/(kg·℃)]
(1)请你画出炒菜机内部的电路图;
(2)炒菜机煲汤时的加热效率。
【答案】(1)见解析;(2)84%
【解析】(1)转动器和加热电阻可单独工作,故二者并联,故炒菜机的内部电路图如图:
(2)煲汤时吸收的热量
煲汤时消耗的电能
加热效率
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电学微专题01 电路识别、设计与连接
(试题分值:70分 测试时间:45分钟)
一、填空题(每空2分,共20分)。
1.(原创)如图所示,将铜片和铁片插入新鲜的橙子中制成一个水果电池,两金属片分别与电压表的“+”和“-”接线柱相连接,此时回路中电压表的指针会发生微小的偏转。在此过程中发生的能量转化主要是
2.(23-24九年级上·安徽滁州·期中)如图所示,两种不同的金属丝组成一个闭合电路,将触头1置于热水杯中,触头2置于冷水杯中,此时回路中灵敏电流表的指针会发生偏转,这是温差电现象。此过程中发生的能量转化是 。
3.(2024·安徽合肥·二模)如图所示,将图中的一节干电池正确装入电池盒中,则电池的正极应接到电池盒的 端(选填“A”或“B”)。
4.(2024·安徽淮北·模拟)家庭轿车有车门未关好的提醒,当四个车门中任意一个车门未关好(开关未闭合),指示灯就会发光。这个提醒装置的电路图如图所示,分析电路中各元件的作用可知,电阻R的作用是防止四个车门都关好时 。
5.(2024·安徽宿州·二模)如图所示,电源电压保持不变,定值电阻,,电压表示数为1V;若将电压表换成电流表,闭合开关,则电流表示数为 A。
6.(2024·安徽芜湖·模拟预测)图甲为某科技兴趣小组自制的开门报警器,电路板固定于大门,绝缘条带一端在两节电池之间,另一端固定于门框。如图乙所示,大门一旦被打开,灯亮、电铃响。某次测试发现大门打开后,电铃响而灯不亮,故障可能是灯L处发生 。
7.(2024·安徽芜湖·一模)如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方的时候能发电。通过魔方USB端口可以给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
8.(2024·安徽·三模)如图所示的电路,电源电压保持不变,两只同样规格的小灯泡标有“3.8V 0.3A”的字样。只闭合开关S1、S2时两灯泡均发光,电压表的示数为3V; 若再闭合开关 S3,则电压表示数为 V。
9.(24-25九年级上·安徽安庆·期中)为了保护环境,我国大力发展新能源电动汽车。如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是 (选填“串联”或“并联”)的。
10.(2024·安徽·二模)如图所示的电路,电阻R1=4Ω,R2=8Ω。开关S断开时,电压表的读数是2.0V;S闭合时,电流表的示数是 A。
二、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分;每小题4个选项中,只有一个选项符合题意)
11.(2024·广西梧州·中考真题)“一盔一带,安全常在”,最近葫芦岛交警对骑电动车不带头盔的行为进行严查,小佳想制作一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合,再转动电动车钥匙S2,车才能正常启动,下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12.(2024·四川自贡·中考真题)用充电宝给手机充电时,充电宝相当于电路中的( )
A.用电器 B.开关 C.电源 D.导线
13.(2024·四川宜宾·模拟)下列四个电路图中与实物图相对应的是( )
A. B.
C. D.
14.(2024·陕西咸阳·二模)如图所示为一款爆闪警示灯,常放置在存有安全隐患的危险路段,通过有规律的爆闪,起到有效的警示作用。太阳能电池板给蓄电池充电,蓄电池再给LED红蓝灯供电,某个 LED 灯珠熄灭后其余LED 灯珠仍可正常工作。下列说法正确的是( )
A.当太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
B.太阳能来自于太阳内部发生的核裂变
C.警示灯在地面上的影子是光的反射形成的
D.太阳能电池板的主要材料硅属于半导体
15.(2024·山东临沂·一模)关于电和磁,下列说法正确的是( )
A.用导线把开关、电灯连接起来就组成了一个电路
B.开灯后电流方向由电池的负极经灯泡回到正极
C.动圈式扬声器的原理是电磁感应
D.磁场是一种真实存在的物质
16.(2024·湖北宜昌·三模)如图所示,下列四个电路图与实物图完全对应的是( )
A. B.
C. D.
17.(2024·四川成都·二模)电路图如图所示,与电路图对应的实物图是( )
A. B. C. D.
三、实验题(每空2分,共16分)
18.(2024·上海宝山·一模)小薇设计了如图所示的电路进行实验。
(1)请根据电路图要求,连接完成实物电路 ;
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,看到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路存在的故障可能是 。(选填“L1短路”或“L1断路”)
19.(2024·广东广州·三模)小明想测量某定值电阻的阻值,图1是其连接的实物图:
(1)请在方框内画出与图1对应的电路图 ;
(2)小明移动滑动变阻器的滑片,得到的实验数据如下表。某次实验的电压表、电流表示数如图2所示,请把数据及求得的电阻值保留两位小数,填在表格空白处;
(3)在实验操作过程中,数据表的读数无误,根据表格数据,请尝试归纳测出的电阻值的变化规律: 。
20.(22-23九年级上·广东深圳·阶段练习)小灯泡是常见的电学器材,用它可以做以下实验。
(1)在“观察手电筒”的活动中,从电路的组成看,图甲中金属片相当于电路中的 ;
(2)在“怎样使一个小灯泡亮起来”的活动中,图乙中A、B、C三种办法中可行的是 ;
(3)在“怎样使两个小灯泡亮起来”的活动中,采用如图丙所示的方法连接,两个小灯泡都亮了,两灯的连接方式为 联。
四、计算题(本大题共3小题,第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
21.(2024·山西·一模)小明家买了一款具有加热和保温两档功能的电热饭盒,如图甲所示。已知电热饭盒内部电路由两个阻值相同的发热电阻和一个温控开关组成,额定电压为220V,额定加热功率为440W。[]
(1)在图乙方框中画出其电路原理图;
(2)求一个发热电阻的阻值;
(3)电热饭盒正常加热10min,恰好把质量为0.5kg、初温为20℃的水烧开(标准大气压下),求此过程中电热饭盒的加热效率。
22.(2024·江西抚州·一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R上标有“20Ω,1A”的字样,电压表的量程为,灯泡L1和L2上分别标有“2V,0.8W”和“2.5V,1.25W”的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、S1,调节滑动变阻器R的滑片P,当电压表的示数为2V时,灯泡L2恰好正常发光。
(1)请根据实物图画出开关S、S1断开状态下的电路图;
(2)求电源电压;
(3)只闭合开关S时,计算电路在1min内最多消耗的电能。
23.(2024·山西运城·一模)全自动炒菜机是一台无需人工看管,无需经验即可自动烹饪的智能化设备。如图甲所示的某款炒菜机,其内部由加热器和转动器(用表示)组成,既可以用加热电阻R单独煲汤,也可以在加热的同时用转动器炒菜。小雯关掉家里的其他用电器,只让炒菜机煲汤,汤的质量为2kg,加热250s电能表(如图所示)上的转盘转了500r,汤的温度恰好升高了50℃。[c汤=4.2103J/(kg·℃)]
(1)请你画出炒菜机内部的电路图;
(2)炒菜机煲汤时的加热效率。
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