内容正文:
第十三章 简单电路
一、单选题
1.甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用如图所示。如果丙带负电,则甲( )
A.一定带正电荷 B.一定带负电荷
C.可能带负电荷 D.可能带正电荷
2.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A.0.5A 2A B.2A 0.5A C.0.5A 3A D.3A 0.5A
3.如图,验电器甲带负电,箔片张开一定的角度,乙不带电,用一根带绝缘柄的铜棒连接两验电器,则下列有关判断正确的是( )
A.负电荷运动方向为甲→乙,乙箔片张角增大
B.电流方向为甲→乙,甲箔片张角减小,乙箔片张角增大
C.正电荷运动的方向为乙→甲,电流方向乙→甲
D.甲箔片上带负电,所以铜棒中无电流
4.如图所示的电路图,下列说法中不正确的是( )
A.只闭合S1,L1、L2串联
B.只闭合S2,L2、L3串联
C.只闭合S2、S3,只有L3亮
D.同时闭合S1、S2、S3,L1、L2、L3均发光
5.如图所示,下列分析正确的是( )
A.只闭合S1时,L2发光、L1不发光,A2测L2电流
B.只闭合S2时,L1发光、L2不发光,A1测L1电流
C.闭合S1、S2时,L1、L2并联,A2测L2电流
D.闭合S1、S2时,L1、L2串联,A1、A2示数相等
6.如图所示电路,下列说法不正确的是( )
A.闭合S1、S2,断开S3,两灯均会发光
B.S1、S3同时闭合会造成短路
C.要L1与L2组成并联电路,需闭合S2、S3,断开S1
D.要使L1与L2组成串联电路,需闭合S1,断开S2、S3
二、多选题
7.图是简化了的电冰箱的电路图.图中M是电冰箱压缩机用的电动机,L是电冰箱内的照明灯.下列判断中正确的是( )
A.开关S2断开、S1闭合时,照明灯与电动机串联
B.开关S1、S2都闭合时,照明灯与电动机并联
C.关上冰箱门时,S2自动断开,使照明灯熄灭
D.打开冰箱门时,S1自动断开,使电动机停止工作
8.如图所示小明在某次实验探究中连接的电路,下列说法不正确的是( )
A.开关S2只控制L1
B.灯L1和L2是串联的
C.只闭合开关S2时,电流表测量的L2中的电流
D.同时闭合S1,S2,电流表测量的干路电流
9.在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.当闭合开关、、时,电源短路
B.当只闭合开关、时,只有亮
C.当只闭合开关、时,、都亮
D.当只闭合开关、时,、并联
10.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( )
A.电流表测量L1和L2的电流 B.电压表不能测量L1两端的电压
C.取下L1时,L2正常发光 D.断开开关S1时,电压表无示数
11.如图所示是一款可以除去汽车上静电的金属钥匙扣,手握它接触汽车门把手,它的指示灯如果发光,就表示正在消除汽车上的静电。该静电钥匙扣在消除静电过程中,下列说法正确的是( )
A.指示灯发光表示有电流通过指示灯
B.指示灯中电荷移动方向和电流方向相同
C.指示灯发光将电能主要转化为光能
D.指示灯相当于这个电路中的电源
12.如图甲有三根绞在一起的电线,可以用如图乙所示的“测通器”把它们区分开。先把A、B连在一起时,将“测通器”连接在D、F两端,灯泡发光;再把B、C连在一起时,将“测通器”连在D、E两端,灯泡发光。则( )
A.A和F是同一根电线,C和E是同一根电线
B.B和D是同一根电线,C和E是同一根电线
C.A和E是同一根电线,B和D是同一根电线
D.B和D是同一根电线,C和F是同一根电线
13.三盏小灯泡分别按图中甲、乙两种方式连接在相同电源两端,电源电压保持不变,当闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.甲图中的三盏灯是串联,乙图中的三盏灯是并联
B.甲图中电压表的示数小于乙图中电压表的示数
C.甲图中,电压表的示数等于电源电压
D.乙图中,电流表的示数为通过灯和的电流之和
三、填空题
14.如图所示,将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝,用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越 (选填“蓬松”或“紧密”),捋细丝手与塑料细丝带上的是 (选填“同种”或“异种”)电荷。
15.如图所示的节日彩灯,一旦一个小灯泡烧坏了,这一串灯泡都 (选填“能”或“不能”)发光,可知它们是采用 的方式连接的。
16.如图所示,电流表的示数为 A。
17.如图所示,电路中要使L1和L2并联,应闭合开关 .要使L1和L2串联,应闭合开关 ,为了防止电路出现短路,不能同时闭合开关 .
18.实验室里常用验电器来检验物体是否带电,其工作原理是 ,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器上的金属球后,验电器的金属箔张开,说明验电器也带上了 (填“正”或“负”)电荷,这时验电器所带的电子总数与玻璃棒接触验电器前相比要 (填“增多”或“减少”或“不变”)。
19.在如图所示的电路中,①②③是三个电表;闭合开关s 后,灯L1与L2串联,则电路中 是电流表, 是电压表;若灯L1与L2并联,则电路中 是电压表。
20.如图的电路中,当开关S1、S2断开,S3、S4闭合时,灯 发光,它们的连接方式是 联;当开关S1闭合,S2、S3、S4断开时,灯 发光,它们的连接方式是 联;当开关S2、S3、S4闭合,S1断开时,灯 发光,它们的连接方式是 联;当同时闭合开关S1、S3时,灯 发光,会出现 现象.
21.如图所示,理想电流表A1和A2的示数分别为3A和2A,若将R2与R3两个电阻互换,其它条件不变,发现两电表的示数不变,则通过R1的电流为 A。
22.电阻R1与R2的I﹣U图象如图所示。当R2上的电压为1.5V时,R2的阻值是 Ω;若将它们并联连接到电压2.5V的电源上,则干路的电流是 A。若将它们串联连接到电压3.5V的电源上,则电路中的电流是 A。
四、计算题
23.在如图所示的电路中,电源两端电压U=12V并保持不变,请画出该题的各个等效电路图。求:
(1)当闭合开关S和S2时,电阻R1两端的电压是多少?
(2)当开关S闭合,S1、S2断开时,电阻R2两端电压为3V,电阻R1两端的电压是多少?
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,通过电阻R1、电流表A的电流分别是0.4A、1.2A,则通过电阻R3的电流是多少?
24.如图甲所示,这是某个同学连接的电路,其中电压表示数为3V,两电流表指针如图乙所示,都在同一位置。求:
(1)电流表A1和A2示数;
(2)流过电阻R2的电流;
(3)求电阻R2两端电压。
25.在图所示的电路中,电源电压恒为8V,滑动变阻器R2上标有“20Ω,2A”字样,闭合开关S后,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V.求:
(1)R2连入电路的阻值;
(2)电阻R1的阻值;
(3)当滑片P移动至最左端时,电路中的电流.
26.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为5.4V。求:
(1)电源电压是多少V?
(2)开关S闭合时,灯L1两端的电压是多少V?
(3)开关S断开时,灯L2两端的电压是多少V?
五、实验探究题
27.同学们利用如图所示电路研究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
1
0.26
0.34
0.60
2
0.28
0.26
0.54
3
0.22
0.30
0.52
(1)连接电路,闭合开关,发现小灯泡L1不亮、L2亮,故障原因可能是 ;
(2)排除故障后,用电流表分别测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC,更换规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡多次实验,数据记录在表格中;
(3)分析数据得出结论: 。
28.为了验证并联电路的电流特点,小薇同学设计了如图的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态。
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是
(3)排除故障后,她测出了L1 、L2 支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图甲、乙、丙所示,可读出I1=0.5A,I2= A,I= A,根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 。
六、作图题
29.根据实物图,在下面的方框里画出电路图。
30.在如图所示的电路图中a、b处填入电流表或电压表,并用“+”“-”标出正负接线柱。
31.现有两节电池、一个开关、导线若干、两只小灯泡、两个电流表,如图所示,请把实物按要求连成电路(干路和支路中的电流均小于0.6A)。要求:两只小灯泡关联,A1测通过L1的电流,A2测通过L2的电流。
七、综合题
32.如图甲所示电路,当开关S闭合时,两只电流表A1、A2的示数分别如图乙、丙所示,问:
(1)电流表A1、A2使用的量程和读数分别是多少?
(2)通过灯泡L1、L2的电流分别是多少?
33.物理课上,老师给同学们出示了一个有盖的木盒,盒盖上可看到两只灯泡和一只开关(导线的连接情况隐藏在盒内)如图所示。
(1)当老师闭合开关时,两只小灯泡都亮了:断开开关,两灯泡又同时熄灭:
①请你判断:在这个木盒内,除了导线,一定还有另外一个电路元件,它是 ;
②根据上述现象,不用其他任何仪器的情况下,如何判断它们的连接方式;
(2)经过检验,这两只灯泡确实是串联的,但在老师闭合开关的时候,细心的小华观察到灯L1比L2亮些,她认为这是因为L1比L2更靠近电源正极的缘故:
①你认为小华的判断是 (选填“正确的”或“错误的”);
②在不增加其他器材的条件下能证实小华的判断是否正确的做法是 。
答案解析
1.【答案】D
【解析】【解答】由图可知,乙、丙相互排斥,丙带负电,根据同种电荷互相排斥可知,乙一定带负电。甲、乙相互吸引,根据异种电荷相互吸引和带电体有吸引轻小物体的性质,甲可能带正电,也可能不带电。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体,结合题目给出的小球之间的相互作用分析即可。
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】C
【解析】【解答】解:A、只闭合S1时,由于S2的断开,灯泡L2没有接通,电路中只有灯泡L1连入电路,则L1发光、L2不发光.A不符合题意.
B、只闭合S2时,由于S1在干路上,处于断开状态,电路没有形成通路,则灯泡都不亮,B不符合题意
C、D、闭合S1、S2时,电流分两路分别流入L1、L2,L1、L2并联,则A2与L2串联,所以测L2电流.C符合题意,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】本题考查学生的电路分析能力,是电学中最基本也最难的一个知识点。会根据电路图,及题目的要求通断开关,分析电路。可以在草稿纸上把电路图画出来,然后利用拆除法,擦掉断开的开关进行分析。然后利用--串联电路各个用电器相互影响;并联电路中各个支路互不影响--这一知识分析。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.闭合S1、S2,断开S3,L2被短路,不发光,只有L1发光,故A错误,符合题意;
B.S1、S3同时闭合,电源的两端被导线相连,电源会短路,故B正确,不符合题意;
C.要L1与L2组成并联电路,则电流的路径有两条,需闭合S2、S3,断开S1,故C正确,不符合题意;
D.要使L1与L2组成串联电路,电流的路径只有一条,需闭合S1断开S2、S3,故D正确,不符合题意。
故选A。
【分析】串联电路中电流只有一条路径,并联电路中电流有多条路径;电源短路是指用导线直接将电源两极相连。
7.【答案】B,C
【解析】【解答】解:A、开关S2断开、S1闭合时,为电动机的基本电路,A选项错误;
B、开关S1、S2都闭合时,照明灯L与电动机M并列连接,因此照明灯L与电动机M并联,B选项正确;
C、当电冰箱门关上时,S2自动断开,电灯不亮;C选项错误;
D、打开冰箱门时,S2自动闭合,不会影响S1,则电动机继续工作,D说法错误.
故答案为:BC.
【分析】各用电器在不同支路上,是并联电路;支路开关控制支路用电器。
8.【答案】A,B
【解析】【解答】A.根据电路可知,该电路为并联电路,开关S2在干路上,控制整个电路,A错误,符合题意;
B.分析电路可知,灯泡L1和L2各自有一条电流的路径,即是并联的,B错误,符合题意;
C.只闭合开关S2时,灯泡L1断路,电流表测量的是灯泡L2中的电流,C正确,不符合题意;
D.据实物图可知,同时闭合开关S1、S2,电流表测量的是干路电流,D正确,不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,逐项判断即可。
9.【答案】A,B,D
10.【答案】C,D
11.【答案】A,C
12.【答案】A,B
【解析】【解答】解:A和B连在一起时,将“测通器”连接在D、F两端,灯泡发光,则ABDF连通,由此可以确定剩下的C与E是同一根电线的两端;把B、C连在一起时,将“测通器”连在D、E两端,灯泡发光;则BCDE连通,由此可以确定剩下的A与F是同一根电线的两端;由此可知:B和D是同一根电线。
故答案为:AB。
【分析】先把A、B连在一起时,将“测通器”连接在D、F两端,灯泡发光,则ABDF连通,所以剩下的C与E是同一根电线的两端; 再把B、C连在一起时,将“测通器”连在D、E两端,灯泡发光,所以BCDE连通,所以剩下的A与F是同一根电线的两端.
13.【答案】A,B,D
14.【答案】蓬松;异种
15.【答案】不能;串联
【解析】【解答】由图可知,电路中只有一个回路,每个用电器都是首尾相连的,因此是串联的;根据串联电路特点,当电路中有一个用电器损坏,该电路都不能正常工作,因此一旦一个小灯泡烧坏了,这一串灯泡都不能发光。
【分析】各用电器顺次连接是串联电路,各用电器互相影响。
16.【答案】0.52
17.【答案】S1、S3;S2;S2、S3
【解析】【解答】要使两灯泡并联,电流从电源正极流出需要经过S1,然后分别经过灯泡支路L1和支路L2、S3,再流回电源负极;因此应闭合开关S1、S3;要使灯L1和L2串联,则应将两灯首尾相连接到电源两端,则由图可知只要闭合S2,断开S1、S3;当闭合开关S2、S3时,电流不经过用电器直接从电源的正极流入电源负极,从而形成电源短路,故不能同时闭合开关S2、S3.
故答案为 S1、S3;S2;S2、S3.
【分析】考查了并联、串联的连接和开关的状态对电灯的连接方式的影响.串联电路:把电路中各元件首尾相接,连入电路就是串联.
并联电路:把几个用电器首首相接,尾尾相接,再连入电路,就是并联.
电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路,电源短路会烧坏电源,是绝对不允许的.
18.【答案】同种电荷相斥;正;减少
【解析】【解答】据课本可知,实验室里常用验电器来检验物体是否带电,其工作原理是同种电荷相斥;用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,即缺少电子,若将其接触验电器上的金属球后,验电器的一部分电子会转移到玻璃棒上,使得验电器也由于缺少电子而带正电,即此时验电器的金属箔张开;故此时验电器所带的电子总数与玻璃棒接触验电器前相比要少;
故答案为: 同种电荷相斥; 正 ; 减少
【分析】验电器是根据同种电荷相互排斥的原理工作的;丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;带正电表明物质失电子。
19.【答案】②;①③;②
【解析】【解答】(1)要使灯L1与L2串联,电流从电源正极依次经过开关、②、L2、L1回到电源负极,因此②为电流表,①③为电压表;(2)要使灯L1与L2并联,电流从电源正极流出,经过开关、③后开始分支,一路经过L1、另一路经过L2、①,然后两路汇合回到电源负极,因此①③为电流表,②为电压表。
因此,本题正确答案是:②;①③;②。
【分析】电压表在电路中相当于短路,电流表在电路中相当于导线。通过分析电流路径可知,两灯串联时,①③只能为电压表,②为只能为电流表;两灯并联时,①③只能为电流表,②为只能为电压表。
20.【答案】L1、L2;并;L1、L2;串;L1、L2、L3;并;都不;短路
【解析】【解答】解:(1)当开关S1、S2断开,S3、S4闭合时,L1、L2并联连接,因此灯泡L1、L2发光;(2)当开关S1闭合,S2、S3、S4断开时,L1、L2串联连接,因此灯泡L1、L2发光(3)当开关S2、S3、S4闭合,S1断开时,L1、L2、L3并联连接,因此灯泡L1、L2、L3发光;(4)当同时闭合开关S1、S3时,形成电源短路,灯泡都不会发光.
故答案为:L1、L2;并;L1、L2;串;L1、L2、L3;并;都不;短路.
【分析】本题考查学生的电路分析能力,是电学中最基本也最难的一个知识点。会根据电路图,及题目的要求通断开关,分析电路。可以在草稿纸上把电路图画出来,然后利用拆除法,擦掉断开的开关进行分析。
21.【答案】4
22.【答案】10;0.7;0.2
23.【答案】(1)12V;(2)9V;(3)0.8A
24.【答案】解:(1)由电路图可知,电阻R1和R2并联,电流表A1测量通过电阻R1的电流,电流表A2测量干路电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针在同一位置,所以电流表A1选择的量程为0~0.6A,电流表A2选择的量程为0~3A,故电流表A1的分度值为0.02A,示数为0.26A;电流表A2的分度值为0.1A,示数为1.3A。
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以流过电阻R2的电流
(3)因为并联电路中各支路两端的电压相等,电阻R1两端的电压为3V,所以电阻R2两端的电压也为3V。
答:(1)电流表A1和A2的示数分别为0.26A,1.3A;
(2)流过电阻R2的电流为1.04A;
(3)电阻R2两端电压为3V。
【解析】【分析】(1)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,根据电流表位置判断量程,结合指针位置,测量电流;
(2)根据并联电路电流规律,利用干路电流和支路电流,计算其他支路电流;
(3)并联电路中,各支路电压相等。
25.【答案】(1)10Ω; (2)30Ω ;(3)0.16 A。
26.【答案】(1)9;(2)3.6;(3)3
27.【答案】(1)L1断路
(2)不同
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
28.【答案】(1)断开
(2)断路
(3)0.52;1.0;I=I1 +I2
【解析】【解答】(1)在连接电路时,开关应处于断开状态;(2)灯L1不发光,可能是灯泡短路或断路造成的,电流表的示数为零,说明电路存在断路,则电路故障是灯L1断路;(3)由图甲所示可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所示为I1=0.5A;由图乙所示可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所示为I2=0.52A;由图丙所示可知,电流表量程为0~3A,分度值为0.1A,所示为I=1A;在误差允许范围内,有I=I1+I2。
【分析】探究并联电路的电流规律时,用电流表分别测量各支路和干路的电流,并分析规律。
29.【答案】
30.【答案】
【解析】【解答】在电路中,由于电流表电阻很小,只能与用电器串联,电压表电阻很大,只能与用电器并联。图中a与灯泡串联,应为电流表;b与灯泡并联,应为电压表;从电源的正极沿电流的方向即可标出电表的“+”“-”接线柱,电路图如下图所示
【分析】电压表在电路中相当于断路,电流表在电路中相当于导线,电流从电压表、电流表的正接线柱流入,负接线柱流出。
31.【答案】
【解析】【解答】两只小灯泡并联,A1测通过L1的电流,A2测通过L2的电流,因干路和支路中的电流均小于0.6A,电流表A1测L1的电流,故电流表A1选用小量程与L1串联,电流表A2选用小量程与L2串联,开关接在干路上控制整个电路,电路如下
【分析】由已知条件确定电流表选用的量程与待测电路串联,开关接在干路上控制整个电路。
32.【答案】(1)A1:0~3 A,0.8 A; A2:0~0.6 A,0.48 A;(2)I1=0.32 A; I2=0.48 A.
33.【答案】电源;拧下一只小灯泡,闭合开关,若另一只小灯泡不发光,则L1、L2是串联;若另一只小灯泡发光,则L1、L2是并联;错误的;调换两灯泡的位置,观察灯泡的亮暗是否变化
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