内容正文:
第十五章 电流和电路
一、单选题
1.如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,灯、都发光,一段时间后,有一盏灯突然熄灭,电流表、电压表中只有一个示数突然变为0,电路故障可能是( )
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
2.现有a、b、c、d四个通草球,已知a球都能吸引b、c、d三个球,b、c两球相互排斥,c、d两球相互吸引,可以断定( ).
A.a球一定不带电 B.d球一定不带电
C.a、d两球中有一个不带电 D.四个小球都带电
3.高铁轨道中的螺丝会因振动而松动,为此小明设计了报警电路。其原理是:将螺丝图中用虚线框表示,其电阻忽略不计连接在电路中,发生松动时,它与导线间的连接被断开,灯亮起,以及时提醒工人修理。以下电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
4.如图是阳阳在网上买的一个智能存钱罐,该智能存钱罐设计了两道开关,当密码输入正确S1闭合,且指纹输入正确S2闭合时,存钱罐的门才能打开。下列电路图正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示电路,当开关S闭合时,电流表A、A1、A2的示数分别为0.9A、0.7A、0.5A,下列判断正确的是( )
A.灯泡L1、L3发光、灯泡L2不发光
B.电流表A2测量灯泡L1中的电流
C.灯泡L2中的电流方向向下
D.通过灯泡L1、L2、L3的电流分别为0.2A、0.3A、0.4A
6.如图是电冰箱的简化电路图,图中“M”是电冰箱压缩机内的电动机,L是电冰箱内的照明灯,下列判断正确的是( )
A.S1闭合、S2断开时,照明灯与电动机并联
B.S1、S2都闭合时,照明灯与电动机串联
C.打开冰箱门时,S2自动闭合,使得照明灯亮
D.冰箱内温度降低到设定温度时,S2自动断开,电动机停止工作
二、多选题
7.如图所示,A、B是两个完全相同的验电器,A带有大量的负电荷,B带有大量的正电荷,用铜棒C连接两金属球,则( )
A.电子从B流向A,电流方向从A到B
B.电子从A流向B,电流方向从B到A
C.正电荷从B流向A,电流方向从A到B
D.正电荷不定向移动
8.如图所示,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿) 的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动。先用餐巾纸摩擦吸管使其带电,再把与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管时,橡胶棒排斥吸管。对这一现象,下列有关说法正确的是( )
A.摩擦起电创造了电荷 B.与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电
C.与餐巾纸摩擦过的吸管带负电 D.与吸管摩擦过的餐巾纸带负电
9.关于生活中的一些电路连接,下列判断正确的是( )
A.节日的夜晚,装扮天安门城楼的彩灯是串联的
B.道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,它们是串联的
C.一般家庭的卫生间都要安装照明灯和换气扇,使用时互不影响,它们是并联的
D.楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的,只有在天暗并且的声音时才亮,所以声控开关、光控开关及灯是串联的
10.如图所示的电路,下列分析正确的是( )
A.只闭合S1时,L1发光、L2不发光,A2无示数
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并联,A1测L1电流
11.如图所示,某电子线路板上有一个由三个电阻R1、R2和R3构成的局部电路.已知通过R1和R2的电流分别为4mA 和10mA,则通过R3的电流可能是( )
A.4mA B.6mA C.10mA D.14mA
12.如图所示的电路图,下列说法中正确的是( )
A.闭合,断开、时,两灯串联
B.闭合、,断开时,发光而不发光
C.闭合、,断开时,两灯并联
D.闭合、,断开时,会造成电源短路
13.如图所示实物电路中,下列分析正确的是( )
A.只闭合开关时,三个小灯泡串联,测的电流
B.只闭合开关、时,和被短接,和的电流大小相等
C.三个开关都闭合时,会造成电源短路
D.三个开关都闭合时,的示数是0.5A,的示数是0.4A,则通过和的电流之差是0.1A
三、填空题
14.如图所示,如果闭合开关, 电路将发生 (填:“短路”或“断路”),结果会损坏 (填:“灯泡”或“电源”)。若使两灯串联,应将导线 拿掉(填:“a”或“b”)。
15.我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假。摩擦后的琥珀能吸引干草屑,说明琥珀带了 。布和琥珀摩擦后,琥珀带负电,说明摩擦过程中 (填“布”或“琥珀”)失去电子。
16.在学完摩擦起电后,红军同学用毛皮摩擦过的硬橡胶棒靠近悬挂着的通草球,发现通草球被吸引,则通草球 带电(选填“可能”、“一定”或“一定不”);验电器能够检验物体是否带电,验电器的原理是 。
17.“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,金箔轻薄柔软,不能用手直接拿取,正确拿取的方法是:手持羽毛轻轻扫过纸垫,如图甲所示,再将羽毛靠近工作台上方的金箔,羽毛即可将金箔吸住,如图乙所示。羽毛扫过纸垫使羽毛和纸垫带 电荷(选填“同种”或“异种”);羽毛吸住金箔的原因是带电物体具有 性质。
18.如图所示电路中,当S1、S3断开,S2闭合时,L1与L2 联;当S2断开,S1、S3闭合时,L1与L2 联;若同时闭合S1、S2、S3,则会造成电路 。
19.干燥的天气里,用塑料梳子梳头,头发会越梳越蓬松,是因为头发带上 种电荷而相互 ,此时用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近头发,头发被吸引,说明头发带 电荷。
20.摩擦起电实质上是电子在物体之间的转移;与A摩擦过的物体B带正电,则在摩擦过程中 (填“A”或“B”)得到电子。在空气干燥时,用塑料梳子梳头发,越梳头发变得越蓬松,这是由于头发带 (填“同种”或“异种”)电荷。
21. 在如图所示的电路中,有三个开关S1、S2、S3,如果仅将开关S3闭合,S1、S2断开,则灯L1、L2 联;如果将开关S1、S2闭合,S3断开,则灯L1、L2 联;当开关S1、S2、S3闭合,会造成电源 。
22.如图甲所示的电路图,开关闭合时,两灯都亮,两个电流表的示数分别如图乙和图丙,判断A1表(图乙)的读数是 A;通过灯L2的电流大小是 A。
23.如图,三盏灯之间是 联的,若通过、、的电流分别为、、,则电流表的示数 ,电流表的示数 。(两空均用字母表示)
四、计算题
24.在图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关 S1时,电流表 A1的示数为 0.3A;只闭合开关 S2时,电流表 A 的示数为 0.5A,当开关 S1、 S2都闭合时,计算三个电流表的示数。
25.如图所示,闭合开关S后,电流表的示数是1.6A,电流表的指针与电流表A的指针偏转角度相同。请计算:
(1)电流表的示数;
(2)电流表A的示数。
26.小华利用如图甲的电路进行实验,当开关S闭合后,a、b两电流表对应的指针偏转情况如图乙所示:求:
(1)电流表b的读数是多少?
(2)通过L1和L2的电流分别是多少?
27.如图所示,闭合开关S,如果A1 示数为 0.5A,A2示数为0.4A,A3 示数为0.7A,则通过灯 L1、L2、L3的电流各为多少A?
五、作图题
28.在如图所示的电路中,有一根导线连接错误,请将错误导线用“×”标出,并画出正确的连接方式。要求:只改动一根导线,改正后,两灯泡并联。
29.根据图示的实物连接图在虚线框内画出电路图。
30.如图所示元件固定不动,要求:闭合任何一个开关两个铃都响,请设计并画出电路图。
六、实验探究题
31.在探究并联电路中的电流规律时,设计了如下实验。
(1)已知各电路元件、连接情况均完好,闭合开关前,我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处,可能的原因是 ;
(2)解决上述问题后,闭合开关S,观察到 (选填“只有L1发光”、“只有L2发光”或“电源短路”);
(3)小华随即断开开关,仔细检查,发现电路有不当之处。请在图甲中只改动一根导线(请画在答题卡上),使之符合下列要求:闭合开关后,灯泡L1、L2并联,开关S控制所有用电器,电流表A1测通过灯L1的电流,A2测通过灯L2的电流,A3测通过干路的电流。(提醒:在需要删除的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉);
(4)电路更改正确后,小华同学继续实验,闭合开关S后,两灯均发光,现将灯L1拧下,则观察电流表A2的示数将 (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(5)在实验中,小华经过调整多次测量,将得到的数据记录在下表中,根据表格得到并联电路的电流特点是: 。
试验次数
A1的示数/A
A2的示数/A
A3的示数/A
1
0.3
0.1
0.4
2
0.3
0.2
0.5
3
0.3
0.3
0.6
32.探究并联电路的电流规律。
IA/A
IB/A
IC/A
0.18
0.18
0.36
(1)实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮。但由于连线较乱,一时无法判断两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认为两灯连成了串联,小明的方法是 的(选填“正确”或“错误”),理由是 ;
(2)若在某次测量时,按甲图连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,则应该 ;排除问题以后闭合开关,发现指针又偏向图乙所示位置,其原因是 ;
(3)纠正(2)中错误后,分别测出A、B、C三处的电流值,如表所示。由此表可得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。这个实验在方案设计上还存在的不足之处是: (只要写出一条);
(4)细心的小军还发现:在实验时,电流较大的那个灯泡比另一个亮,且更换不同规格的灯泡总是这样。于是他总结出这样的规律:“不同灯泡的亮暗和电流有关,电流越大的灯泡越亮”,小明觉得该结论不正确,因为以前在研究串联电路的实验中发现,不同型号的灯泡串联时,电流相等,但亮度不同。他们一起讨论后认为,根据小军的实验现象,正确的结论应该是: 。
33.如图甲所示的串联电路中,闭合开关S时,小桂发现灯泡L1比L2更亮,他猜想可能有以下原因:
猜想一:经过L1的电流比L2大;
猜想二:L1更加靠近电源正极。
为验证猜想,他做了以下探究。
(1)为了验证猜想一,小桂用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流,电流表示数均如图乙所示,为 A,说明猜想一错误。
(2)为了验证猜想二,小桂对调两个小灯泡在电路中的位置,操作时开关应该处于 状态,最后发现仍是L1比L2更亮,说明猜想二是 。
(3)小桂在连接串联电路实验将要结束时,在原电路中添加了一根导线,探究并联电路的特点,如图丙所示,在检查电路时,发现电路连接有问题,如果合上开关,将出现 (选填序号)。
A.只有一个灯L2亮
B.只有一个灯L1亮
C.两个灯都亮
D.电源短路,烧坏电源
(4)对于这个电路,若只改动一根导线,可使并联电路正确,可以改动导线 ,还可以改动导线 。(均选填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”)
(5)设计电路:如图丁所示的电路盒,面板上有红、绿灯各一个,三个单刀开关S1、S2、S3。为了在不打开盒子的情况下探究盒内的电路结构,小明做了多次实验并将结果填入下表。
只闭合的开关
S1
S2
S3
S1、S2
S2、S3
S1、S3
S1、S2、S3
灯的发光情况
红灯
不亮
不亮
不亮
亮
不亮
不亮
亮
绿灯
不亮
不亮
不亮
不亮
亮
不亮
亮
七、综合题
34.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。请你结合所学知识进行排爆分析。
(1)定时器(时钟)安装在 (选填“a”或“b”)导线上。在定时阶段,起爆器 (选填“通”、“短”或“断”)路,所以在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹;
(2)为使该定时爆炸装置停止工作,在定时阶段应立即剪断导线 (选填“a”或“b”)。
答案解析
1.【答案】D
2.【答案】C
【解析】【解答】bc相互排斥,所以bc为同种电荷,a与bc为异性电荷,或者a不带电,cd相互吸引,d可能带电,也可能不带电,ad能吸引,所以ad有一个不带电,C错误,ABD错误
综上选C
【分析】同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引,带电物质具有吸引小物质的性质
3.【答案】C
【解析】【解答】由题知,螺丝在电路图中用虚线框表示,其电阻忽略不计(相当于一根导线),且当螺丝松动时,它会与其连接的导线分离而断开,电灯L亮。
A、由图知,闭合开关,灯亮,当螺丝松动时,电路断路,灯泡熄灭,故A不符合题意。
B、由图知,闭合开关,电路短路,会烧坏电源,故B不符合题意。
C、由图知,闭合开关,螺丝未松动时,L被短路,灯泡不亮,螺丝松动时,L与R串联,灯泡亮,故C符合题意。
D、由图知,闭合开关,螺丝松动时,R与L串联,灯泡亮,螺丝未松动时,R被短路,L仍发光,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当螺丝松动时,它会与其连接的导线分离而断开,电灯L亮,据此根据各选项图分析解答。
4.【答案】A
【解析】【解答】A,两个开关串联,只有都闭合电路才接通,故A符合题意
B.电路图中S1闭合的时候电源短路,不允许,故B错误
C.S1闭合时,存钱罐的门能打开,S2闭合以后存钱罐短路,电源短路,故C错误
D.S1和S2并联,能独立控制存钱罐的门打开 ,不符合题意,故错误
故选择A
【分析】依据题意,两个开关都闭合电路才处于通路,所以两个开关一定是串联关系,再画出两个开关和用电器、导线、电源组成串联电路即可
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】B,D
8.【答案】B,C
9.【答案】C,D
【解析】【解答】解:A、节日的夜晚,装扮天安门城楼的彩灯,如果一只损坏,不会影响其它灯的工作,所以是并联的,故A错误;
B、道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,但如果一只损坏,不会影响其它灯的工作,所以是并联的,故B错误;
C、一般家庭卫生间的照明灯和换气扇,使用时互不影响,它们是并联的,故C正确;
D、楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的,只有在天暗并且的声音时才亮,所以声控开关、光控开关及灯是串联的,故D正确.
故选CD.
【分析】我们的家庭电器一般是并联的,但小彩灯是串联的,在做电学实验时,连接电路需将开关断开.
10.【答案】A,C
11.【答案】B,D
12.【答案】A,B
13.【答案】A,B,D
14.【答案】短路;电源;b
15.【答案】电荷;布
16.【答案】可能;同种电荷相互排斥
【解析】【解答】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;带电体具有吸引轻小物体的性质。与毛皮摩擦过的硬橡胶带负电,带负电的橡胶棒靠近通草球会出现相互吸引现象,通草球可能带正电,也可能不带电,即通草球可能带电。
验电器的原理:带电体接触验电器的金属箔时,两片金属箔带同种电荷,同种电荷相互排斥而张开。
【分析】带电体可以吸引轻小物体;带电体间同种电荷相互排斥。
17.【答案】异种;吸引轻小物体的
18.【答案】串;并;短路
【解析】【解答】电流先后经过各个用电器的连接方法叫做串联;如果电流在某点出现分路,通过支路上的用电器后又在另一点汇合,再回到电源的负极,这种连接方式叫并联.当S1、S3断开,S2闭合时,电流先后依次经过灯泡L1与L2,所以它们是串联的;
当S2断开,S1、S3闭合时,电流分别流经灯泡L1与L2,又在另一点汇合,再回到电源的负极,所以它们是并联的;
若同时闭合S1、S2、S3,这样就直接用导线把电源两端连接,所以会造成电路短路;
故答案为:串,并,短路.
【分析】根据电路的三种状态分析.
19.【答案】同;排斥;正
【解析】【解答】干燥的天气里,用塑料梳子梳头发,梳子与头发相互摩擦,梳子得到电子带负电,头发失去电子而带正电,同种电荷相互排斥,头发带上了同种电荷,故头发会越梳越蓬松。
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,靠近头发后头发被吸引,由异种电荷相互吸引可知,头发带正电。
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
20.【答案】A;同种
【解析】【解答】失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,B带正电,失去了电子,A得到了电子。用塑料梳子梳头发,头发会越梳越蓬松,这是因为头发带同种电荷相互排斥的缘故。
【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,材料对电荷的束缚能力越强,越容易得到电子带负电,材料对电荷的束缚能力越弱,越容易失去电子带正电。
21.【答案】串;并;短路
【解析】【解答】(1)由电路图可知,当S3闭合,S1、S2断开,灯L1、L2串联。
(2)开关S1、S2闭合,S3断开时,灯L1、L2并联。
电流从电源正极开关分支,一支经过S1、L2,另一支经过L1、S2。
(3)当同时闭合S1、S2、S3时,电源两端直接被导线连接,电源被短路。
【分析】此题需要按照题目意思对电路图进行处理,需要识别出串联电路、并联电路。以及短路电路故障。
22.【答案】1;0.6
23.【答案】并;;
24.【答案】解:由电路图可知, 只闭合开关 S1时,电流表A1测L1的电流,只闭合开关 S2时,电流表A2测L2的电流,此时电流表 A 的示数等于电流表A2的示数,当开关 S1、 S2都闭合时,电流表A测干路电流,而两灯泡并联互不影响,灯泡的电流不变,所以电流表 A1的示数为 0.3A,电流表A2的示数为0.5A,电流表 A 的示数为0.3A 0.5A=0.8A
【解析】【分析】电流表和所测量的用电器串联,在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
25.【答案】(1)0.4A;(2)2A
26.【答案】(1)解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且a电流表指针的偏角大于b电流表指针的偏角,所以电流表a的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;电流表b的量程为0∼3A,分度值为0.1A,示数为1.2A
答:电流表b的示数为1.2A;
(2)解:由a电流表的示数可知,通过灯L1的电流I1=0.3A,由b电流表的示数可知,干路电流I=1.2A,则通过灯L2的电流:
。
答:通过灯L1、L2的电流分别为0.3A、0.9A。
【解析】【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流;(1)根据并联电路的电流特点结合两电流表指针的偏角关系确定量程,根据分度值读出两电流表的示数;(2)由a电流表的示数可知通过灯L1的电流,由b电流表的示数可知干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过灯L2的电流。
27.【答案】解:由图并联电路的电流特点知:IL2+IL3=IA1=0.5A ①,
IL1+IL2=IA2=0.4A ②,
IL1+IL2+IL3=IA3=0.7A ③,
由①②③解得:IL1=0.2A,IL2=0.2A,IL3=0.3A;
答:通过灯 L1的电流是0.2A,通过灯L2的电流是0.2A,通过灯L3的电流是0.3A.
【解析】【分析】根据干路电流等于各支路电流关系,计算干路电流。
28.【答案】
29.【答案】
30.【答案】
31.【答案】(1)没有将电流表调零
(2)电源短路
(3)
(4)不变
(5)
32.【答案】(1)错误;两灯并联时拆下干路中的导线两灯也都会熄灭
(2)调零;电流表正负接线柱接反了
(3)实验次数太少、得出的结论具有偶然性,两个灯的规格相同不具有普遍性
(4)电压一定时,电流越大,小灯泡亮度越亮
【解析】【解答】(1)随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,有可能拆掉的是干路上的线,两个灯泡也会不亮,故据此得出的结论是错误的。
(2)闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,指针反偏,说明没有调零,故使用前应该调零;闭合开关,发现指针又偏向图乙所示位置,又反偏,说明电流表的正负接线柱接反了。
(3)分别测出A、B、C三处的电流值,就得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等,不足之处就是一次就得出结论,不具有普遍性,且用相同的规格的灯泡实验,才得出各支路的电流相等,该结论具有偶然性,不具普遍性。
(4)小军是探究并联电路的电流规律,故两灯泡的电压相等,在两灯泡的电压相等的基础上,再得出电流越大,灯泡越亮。
【分析】(1)串联电路中开关控制所有用电器,并联电路中,干路开关控制所有用电器;
(2)使用电流表时,指针先调零;电流表正负接线柱接反,指针反转;
(3)探究并联电路电流规律,需要多次实验探究普遍性;
(4)电压一定时,电流越大,电功率越大, 灯泡越亮。
33.【答案】0.2;断开;错误;B;b;c;
34.【答案】(1)b;短
(2)a
【解析】【解答】(1)由图可知,起爆器被导线b短接,起爆器上没有电流通过,所以不工作,因此定时器(钟表)应该安装在b导线上。
在定时阶段,b导线是通路,此时起爆器被短路,电流不会通过起爆器,所以在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹。
(2)定时器(时钟)接在b导线上,在定时阶段,电路是通路,定时器相当于闭合的开关;为使爆炸装置停止工作,应剪断线a,使整个电路始终处于断路状态。
【分析】(1)导线和用电器并联时,用电器被短路,不能工作;
(2)和用电器并联的导线断路时,用电器有电流通过,能够工作。
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