内容正文:
专题10 电流和电路
考点01 电荷
考点02 串联电路和并联电路
考点03 电流的测量
电荷考点01
1.(2025·天津河东·一模)会估测物理量是学好物理的基本功之一,下列关于一部智能手机的估测合理的是( )
A.长度约为15cm B.质量约为20g
C.电池电压约为37V D.充电电流可达100 A
2.(2025·天津河西·一模)为了安全,汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时,相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。下图中符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
3.(2025·天津西青·一模)如图所示的现象中,说法正确的是( )
A.图甲:甲、乙两轻质小球靠近时相互吸引,它们一定带异种电荷
B.图乙:滑动变阻器按图示方法接入电路中,滑片P向右移动时连入电路的阻值减小
C.图丙:两灯串联,a为电流表,b为电流表
D.图丁:此时瞬间电流方向为由b到a
4.(2025·天津滨海新·一模)对如图所示的某个电路进行了如下操作:先闭合S1,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光;再断开S1,两灯都熄灭。则符合上述实验结果的电路是( )
A. B.
C. D.
5.(2025·天津滨海新·一模)当今年轻人的一种焦虑叫做手机电量焦虑,如图是用充电宝同时给三部手机同时充电的情景,则这三部手机是 (选填“串联”或“并联”)的,给充电宝充电时,充电宝相当于 (选填“电源”或“用电器”)。
电荷考点01
1.(2025·天津和平·一模)小华整理了如图所示物理实验现象及说明的问题,下列说法不正确的是( )
A.图甲:试管中的水蒸气将木塞冲起,是因为水蒸气的内能转化为木塞的机械能
B.图乙:物体接触验电器的金属球后,闭合的金属箔张开,可得知物体是带电的
C.图丙:迅速下压活塞,活塞与筒壁摩擦生热导致温度升高,达到硝化棉的燃点,硝化棉被点燃
D.图丁:将左端夹子右移,小灯泡会变亮,是因为导体接入长度越小,电阻越小
2.(2025·天津南开·一模)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A.金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥
B.玻璃棒带电是通过摩擦的方法创造了电荷
C.用摩擦后的丝绸靠近碎纸屑,纸屑不会被吸引
D.玻璃棒接触金属球后,玻璃棒和金属箔上的电荷电性相反
3.(2025·天津河西·一模)为避免引发安全事故,运输汽油的油罐车尾部需拴一条拖在地上的链子,如图所示。下列最适合用来制作这种链子的材料是( )
A.橡胶 B.塑料 C.软木 D.铁
串联电路和并联电路考点02
1.(2025·天津河东·一模)同学们学习电学知识后,开展了“争当电路设计小能手”活动,图是几位同学设计的电路,可以实现其描述的功能的是( )
A.甲图:实验电路探究电流与电压的关系
B.乙图:坐位体前屈力F越大电流表示数越大
C.丙图:智能锁电路密码人脸同时识别开锁
D.丁图:卫生间电路灯和换气扇独立工作
2.(2025·天津河东·一模)关于生活用电,下列说法正确的是( )
A.低于220V的电压对人体是安全的
B.使用试电笔时要用手接触笔尾的金属体
C.晚上校园里路灯总是同时亮、同时灭,说明路灯是串联的
D.家庭电路中电流过大导致空气开关跳闸,原因一定是电路发生短路
3.(2025·天津南开·一模)某同学从物理实验室找到两个定值电阻,阻值之比R1∶R2=3∶2,把它们串联在电路中,它们两端的电压之比U1∶U2= ,把它们并联在电路中,它们的实际电功率之比P1∶P2= 。
4.(2025·天津河北·一模)实验桌上有如下实验器材:满足实验要求的电源(实验中电源两端电压保持不变但大小未知)一个,阻值已知的定值电阻一个,电阻箱(电路图符号)一个,电流表和电压表各一块,单刀开关一个,导线若干,请选用上述实验器材,设计一个实验证明“在并联电路中,当其中一条支路的电阻不变,电路的总电流与另一条支路电阻之间的关系为(为常量)”。诸你画出实验电路图,写出实验步骤,写出的表达式。
5.(2025·天津南开·一模)【项目提出】天津四季鲜明,搭建的玻璃阳光房冬冷夏热,给日常生活造成困扰。校本研修课上,同学们开展“智能环保房”设计活动,解决阳光房的温度问题。
【项目分析】
(一)设计冬季节能控温系统。
(二)设计夏季遮光控温系统。
【项目实施】
(一)设计冬季节能控温系统
该小组设计太阳能辅助加热电路,用以节省能源,如图甲所示,其中R为加热电阻,阳光房屋顶安装的太阳能电池板用来获得电能。
(1)白天,太阳能电池板给蓄电池充电,此时的“蓄电池”相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”);
(2)晚上,屋内温度较低时,控制开关S1自动接 (选填“a”或“b”),R对室内进行辅助加热。
(二)设计夏季遮光控温系统
由于阳光房的屋顶是用玻璃做的,夏季光照太强使屋内温度过高。该小组利用热敏电阻R1和光敏电阻R2设计了如图乙所示电路。蓄电池的电压恒为24V,变阻器R0的最大阻值为1500Ω,R1和R2的阻值变化情况如图丙所示,虚线框内R和R2按一定方式接入电路。
(3)将开关S2接c,当户外光照强度达到图丙的A点,且屋内温度升高至28℃时,电流表示数为10mA,开关S2会自动接d,卷帘装置启动,拉动遮阳帘遮光。通过计算说明乙电路中虚线框内的电阻R1和R2应该串联还是并联,并求出变阻器R0接入的阻值。
【项目优化】
(4)若设定屋内温度为26℃时,卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光,应将变阻器R0的滑片向 (选填“左”或“右”)端适当移动一些。
6.(2025·天津河西·一模)“教室是我们学习知识的天空,是陪伴我们的第二个家”,对于教室中的物品,下列估测最接近实际的是( )
A.黑板的长约为60cm
B.一只粉笔的重力约为200N
C.通过每盏日光灯的电流约为40A
D.将物理课本从地面捡起做功约为2J
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专题10 电流和电路
考点01 电荷
考点02 串联电路和并联电路
考点03 电流的测量
电荷考点01
1.(2025·天津河东·一模)会估测物理量是学好物理的基本功之一,下列关于一部智能手机的估测合理的是( )
A.长度约为15cm B.质量约为20g
C.电池电压约为37V D.充电电流可达100 A
【答案】A
【详解】A.物理课本的长度约为26cm,手机长度约为它的一半,在15cm左右,故A符合题意;
B.一部智能手机的质量通常在150 - 250g之间,20g太轻了,故B不符合题意;
C.智能手机电池电压一般在3.7V - 4.2V左右,37V远远超出了正常范围,故C不符合题意;
D.智能手机充电电流一般在1A - 5A左右,100A的充电电流过大,会对手机造成损害,故D不符合题意。
故选A。
2.(2025·天津河西·一模)为了安全,汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时,相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。下图中符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.图中开关断开时,指示灯与电阻串联,指示灯发光;当开关闭合时,电阻被短路,指示灯亮,故A不符合题意;
B.开关断开,指示灯与R串联,指示灯发光;开关闭合,指示灯被短路,指示灯不亮,故B符合题意;
C.开关断开时,电路为电阻的简单电路,指示灯不发光;当开关闭合时,R与指示灯并联,指示灯发光,故C不符合题意;
D.开关断开时,电路为指示灯的简单电路,指示灯发光;当开关闭合时,R与指示灯并联,指示灯发光,故D不符合题意。
故选B。
3.(2025·天津西青·一模)如图所示的现象中,说法正确的是( )
A.图甲:甲、乙两轻质小球靠近时相互吸引,它们一定带异种电荷
B.图乙:滑动变阻器按图示方法接入电路中,滑片P向右移动时连入电路的阻值减小
C.图丙:两灯串联,a为电流表,b为电流表
D.图丁:此时瞬间电流方向为由b到a
【答案】D
【详解】A.图甲:甲、乙两轻质小球靠近时相互吸引,它们可能是带异种电荷,也可能一个带电另一个不带电,故A错误;
B.图乙:滑动变阻器按图示方法接入电路中,滑片P向右移动时,因接入电路的电阻丝长度变大,从而连入电路的阻值变大,故B错误;
C.图丙:两灯串联,因为表a与灯泡并联,表b与灯泡串联,可判断表a为电压表,表b为电流表,故C错误;
D.图丁:用一个带负电的物体a去接触不带电的验电器的金属球b时,金属球b也带上负电,自由电荷从a移动到b,因为电子定向移动的方向与电流的方向是相反的,所以瞬时电流的方向为由b到a,故D正确。
故选D。
4.(2025·天津滨海新·一模)对如图所示的某个电路进行了如下操作:先闭合S1,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光;再断开S1,两灯都熄灭。则符合上述实验结果的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据题意可知,先闭合S1,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光;由此可知,两灯工作时互不影响,是并联的;再断开S1,两灯都熄灭,这说明开关S1在干路中,S2与灯泡L2串联在一条支路中,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.(2025·天津滨海新·一模)当今年轻人的一种焦虑叫做手机电量焦虑,如图是用充电宝同时给三部手机同时充电的情景,则这三部手机是 (选填“串联”或“并联”)的,给充电宝充电时,充电宝相当于 (选填“电源”或“用电器”)。
【答案】 并联 用电器
【详解】[1]当用充电宝同时给三部手机充电时,拔掉其中一部手机,另外两部手机仍能正常充电,说明三部手机之间互不影响,能独立工作,所以这三部手机是并联的。
[2]当给充电宝充电时,充电宝消耗电能,在电路中相当于用电器。
电荷考点01
1.(2025·天津和平·一模)小华整理了如图所示物理实验现象及说明的问题,下列说法不正确的是( )
A.图甲:试管中的水蒸气将木塞冲起,是因为水蒸气的内能转化为木塞的机械能
B.图乙:物体接触验电器的金属球后,闭合的金属箔张开,可得知物体是带电的
C.图丙:迅速下压活塞,活塞与筒壁摩擦生热导致温度升高,达到硝化棉的燃点,硝化棉被点燃
D.图丁:将左端夹子右移,小灯泡会变亮,是因为导体接入长度越小,电阻越小
【答案】C
【详解】A.木塞被冲起时从静止开始运动,具有了机械能,这部分能量是水蒸气的内能转化而来的,故A正确,不符合题意;
B.验电器的作用是检验物体是否带电,当带电体接触验电器时,验电器的金属箔张开说明物体带电,故B正确,不符合题意;
C.迅速下压活塞,将机械能转化为管内空气的内能,使管内空气温度升高,达到硝化棉的燃点,硝化棉被点燃,故C错误,符合题意;
D.导体的长度影响导体电阻的大小,当将左端的架子夹子向右移,铅笔芯接入电路中的电阻变小,电流变大,灯泡变亮,故D正确,不符合题意。
故选C 。
2.(2025·天津南开·一模)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A.金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥
B.玻璃棒带电是通过摩擦的方法创造了电荷
C.用摩擦后的丝绸靠近碎纸屑,纸屑不会被吸引
D.玻璃棒接触金属球后,玻璃棒和金属箔上的电荷电性相反
【答案】A
【详解】A. 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥,故A正确;
B. 摩擦起电的实质是电荷的转移,故B错误;
C. 带电体能吸引轻小物体,用摩擦后的丝绸带电,靠近碎纸屑,纸屑会被吸引,故C错误;
D. 丝绸擦后的玻璃棒因缺少电子带正电,与验电器的金属球接触后,金属箔片上的电子转移到玻璃棒上来,使金属箔片失去电子而带正电,故玻璃棒和金属箔上的电荷电性相同,故D错误。
故选A。
3.(2025·天津河西·一模)为避免引发安全事故,运输汽油的油罐车尾部需拴一条拖在地上的链子,如图所示。下列最适合用来制作这种链子的材料是( )
A.橡胶 B.塑料 C.软木 D.铁
【答案】D
【详解】运输汽油的油罐车尾部拖在地上的链子的作用是将静电释放,因此它的材料必须是导电能力强的物体,而橡胶、塑料、软木是绝缘体,铁是导体。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
串联电路和并联电路考点02
1.(2025·天津河东·一模)同学们学习电学知识后,开展了“争当电路设计小能手”活动,图是几位同学设计的电路,可以实现其描述的功能的是( )
A.甲图:实验电路探究电流与电压的关系
B.乙图:坐位体前屈力F越大电流表示数越大
C.丙图:智能锁电路密码人脸同时识别开锁
D.丁图:卫生间电路灯和换气扇独立工作
【答案】C
【详解】A.探究电流与电压的关系,需要保持电阻的阻值不变,图中灯泡的电阻随着温度的变化而变化,电阻是变化的,不能探究电流与电压关系,故A不符合题意;
B.根据电路图可知,电阻R0和变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器滑片左侧部分两端的电压,电流表测量电路中的电流;由于电压表所在电路相当于断路,移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻不变,总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,电流表示数不变,故B不符合题意;
C.由题意可知,智能锁电路密码人脸同时识别开锁,说明两个开关都闭合时,电动机才会工作,两个开关相互影响,因此两开关和电动机串联,故C符合题意;
D.由图可知,闭合开关S1,灯泡发光,只闭合开关S2,电动机不工作,灯可以独立工作,但是换气扇不能单独工作,故D不符合题意。
故选C。
2.(2025·天津河东·一模)关于生活用电,下列说法正确的是( )
A.低于220V的电压对人体是安全的
B.使用试电笔时要用手接触笔尾的金属体
C.晚上校园里路灯总是同时亮、同时灭,说明路灯是串联的
D.家庭电路中电流过大导致空气开关跳闸,原因一定是电路发生短路
【答案】B
【详解】A.不高于36V的电压对人体是安全的,故A错误;
B.使用试电笔时手必须接触笔尾金属体,但不能接触笔尖金属体,故B正确;
C.晚上校园里路灯总是同时亮、同时灭,它们之间互不影响,路灯是并联的,故C错误;
D.家庭电路中电流过大导致空气开关跳闸,原因可能是电路发生短路,也可能是用电器的总功率过大,故D错误。
故选B。
3.(2025·天津南开·一模)某同学从物理实验室找到两个定值电阻,阻值之比R1∶R2=3∶2,把它们串联在电路中,它们两端的电压之比U1∶U2= ,把它们并联在电路中,它们的实际电功率之比P1∶P2= 。
【答案】 3∶2 2∶3
【详解】[1]串联电路各处电流都相等,根据欧姆定律可知,把它们串联在电路中,它们两端的电压之比
[2]并联电路中,各支路两端电压相等,把它们并联在电路中,根据欧姆定律可知,通过它们的电流之比为
它们的实际电功率之比
4.(2025·天津河北·一模)实验桌上有如下实验器材:满足实验要求的电源(实验中电源两端电压保持不变但大小未知)一个,阻值已知的定值电阻一个,电阻箱(电路图符号)一个,电流表和电压表各一块,单刀开关一个,导线若干,请选用上述实验器材,设计一个实验证明“在并联电路中,当其中一条支路的电阻不变,电路的总电流与另一条支路电阻之间的关系为(为常量)”。诸你画出实验电路图,写出实验步骤,写出的表达式。
【答案】见解析
【详解】根据题意设计电路图如下:
实验步骤:
①按照电路图连接实验电路,闭合开关S,调节电阻箱R为适当电阻R1。读出电流表、电压表的示数I1和U,并记录R1、I1和U的数据;
②仿照步骤①,分别改变4次电阻箱R的阻值,用电流表测量相应电流的数据,用电压测量相应电压的数据,读出并记录电阻值R2、R3、R4、R5及所对应的电流值I2、I3、I4、I5和U的数据;
③将数据代入公式进行验证。
根据并联电流规律可知中表示支路的电流,则。
5.(2025·天津南开·一模)【项目提出】天津四季鲜明,搭建的玻璃阳光房冬冷夏热,给日常生活造成困扰。校本研修课上,同学们开展“智能环保房”设计活动,解决阳光房的温度问题。
【项目分析】
(一)设计冬季节能控温系统。
(二)设计夏季遮光控温系统。
【项目实施】
(一)设计冬季节能控温系统
该小组设计太阳能辅助加热电路,用以节省能源,如图甲所示,其中R为加热电阻,阳光房屋顶安装的太阳能电池板用来获得电能。
(1)白天,太阳能电池板给蓄电池充电,此时的“蓄电池”相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”);
(2)晚上,屋内温度较低时,控制开关S1自动接 (选填“a”或“b”),R对室内进行辅助加热。
(二)设计夏季遮光控温系统
由于阳光房的屋顶是用玻璃做的,夏季光照太强使屋内温度过高。该小组利用热敏电阻R1和光敏电阻R2设计了如图乙所示电路。蓄电池的电压恒为24V,变阻器R0的最大阻值为1500Ω,R1和R2的阻值变化情况如图丙所示,虚线框内R和R2按一定方式接入电路。
(3)将开关S2接c,当户外光照强度达到图丙的A点,且屋内温度升高至28℃时,电流表示数为10mA,开关S2会自动接d,卷帘装置启动,拉动遮阳帘遮光。通过计算说明乙电路中虚线框内的电阻R1和R2应该串联还是并联,并求出变阻器R0接入的阻值。
【项目优化】
(4)若设定屋内温度为26℃时,卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光,应将变阻器R0的滑片向 (选填“左”或“右”)端适当移动一些。
【答案】(1)用电器
(2)a
(3)串联,800Ω
(4)左
【详解】(1)由图甲可知,白天,控制开关S1接b时,太阳能电池板给蓄电池充电,电能转化为化学能储存起来,此时的蓄电池相当于电路中的用电器。
(2)晚上,屋内温度较低时,控制开关S1自动接a,R连入电路中,对室内进行辅助加热。
(3)将开关S2接c,当户外光照强度达到图丙的A点时,R1=600Ω;屋内温度升高至28℃,此时R2=1000Ω。电流表示数为10mA=0.01A,电路总电阻为
若电阻R1和R2并联,虚线框内电阻为
即使滑动变阻器阻值调至最大,总电阻也小于2400Ω,所以虚线框内的电阻R1和R2应该串联;变阻器R0接入的阻值为
(4)若设定屋内温度为26℃时,卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光,根据图丙可知,R1的阻值增大,电路电流不变,根据欧姆定律可知,电路总电阻不变,则应减小滑动变阻器连入电路的阻值,应将变阻器R0的滑片向左端适当移动一些。
6.(2025·天津河西·一模)“教室是我们学习知识的天空,是陪伴我们的第二个家”,对于教室中的物品,下列估测最接近实际的是( )
A.黑板的长约为60cm
B.一只粉笔的重力约为200N
C.通过每盏日光灯的电流约为40A
D.将物理课本从地面捡起做功约为2J
【答案】D
【详解】A.教室黑板的长度一般在 3 ~ 4m 左右, 换算为厘米是 300 ~400cm,而 60cm 远小于实际黑板长度,故A不符合题意;
B.一只粉笔的质量大约为 10g,重力为
200N 远大于一只粉笔的实际重力,故B不符合题意;
C.教室中每盏日光灯的功率一般在左右,家庭电路电压,通过日光灯的电流
远大于实际通过日光灯的电流,故C不符合题意;
D.物理课本的质量大约为,课本高度大约为 1m,将物理课本从地面捡起做功约为
故D符合题意。
故选D。
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