内容正文:
第十三章 简单电路
一、单选题
1.旅客进动车站时需要完成刷身份证和人脸识别双重验证,电动机才会打开闸门。若每重验证相当于一个开关,验证成功相当于开关闭合,下列电路设计中能实现上述功能的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”电池板,“脚踩”蓄电池,“腰”挎照明灯,下列解释合理的是( )
A.小风扇是风力发电机,将电能转化为机械能
B.照明灯是将光能转化电能
C.光电池板是将光能转化为电能
D.蓄电池在夜晚放电时,将电能转化为化学能
3.图中,能直接测量通过灯 L2 电流的电路是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时,需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,则下列分析不正确的是( )
A.旋转钥匙相当于闭合开关 B.电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
C.电磁铁通电后电磁铁的上端为N极 D.电动机工作时将机械能转化为电能
5.教室如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.9V、1.8V B.1.8V、9V
C.1.8V、7.2V D.7.2V、1.8V
6.某电动车上装有转向灯和蜂鸣器,要求启动电动车后(相当于闭合开关S),开关拨至“左”时(相当于闭合开关S1),左侧转向灯L1亮同时蜂鸣器响;开关拨至“右”时(相当于闭合开关S2),右侧转向灯L2亮同时蜂鸣器响。下列电路设计中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7.某同学使用电流表,估计待测电路中的电流为0.3安左右,他用0~3A的量程来测量,这样做的结果是( )
A.指针摆动角度大,会损坏电流表 B.指针摆动角度小,会损坏电流表
C.指针摆动角度小,读数不够准确 D.指针摆动角度小,读数比较准确
8.如图所示,甲地的电站以恒定电压U给乙地的A、B两盏灯供电,输电线路的电阻不能忽略,下列说法正确的是( )
A.为节约成本,入户处的保险丝也可以用铜丝来代替
B.同时工作的灯泡数量越多,灯丝两端的电压会越高
C.开关都闭合,当A灯短路时,会烧坏保险丝和B灯
D.同时工作的灯泡数量越多,输电线的发热功率越大
二、填空题
9.暑假小明随父母在石牛寨游玩,在宾馆办理了入住,领到房卡。只有把房卡插入取电槽中 (填电路元件名称)接在干路上;房间里有电灯、电视等用电器,它们是 (选填“串”或“并”)联的。
10.小明同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表 ;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关, 继续进行实验。电流表 直接连到电源两极。
11.如图所示的电路中,闭合开关后将出现 (选填“通路”、“开路”或“短路”),为使电路中两灯均发光,需要拆除导线 (选填“a”、“b”、“c”、“d”)。
12.2021年12月9日,中国空间站“天宫课堂”首次授课活动利用 与地球上的同学进行了天地协同互动(选填“无线电波”或“声波”)。上海的同学通过电视机进行了收看,电视机的额定电压为 伏,工作时消耗 能。
13.恰当运用“类比法”可深刻理解物理现象。如图4所示,我们可以将电路中 类比为水路中的水流,电路中 类比为水路中的水压,而抽水机在“水路”中的作用相当于电路中的 。
三、实验题
14.某班同学在做“用电流表测量电流”的实验,出现了如图所示的情形。
(1)小林在准备连接电路之前,发现电流表的指针的位置如图甲所示,则他应该 ;
(2)小明将电流表接入电路中,闭合开关后指针的偏转情况如图乙所示,则他操作的不妥之处是 ;
(3)小华同学正在进行实验,接好最后一根线后就发现灯泡亮了,产生这种现象的原因是 。
15.在做电学实验时,小明设计了如图甲所示的电路,灯泡 L1、L2 的额定电压分别为2.5V、1.5V。正确连接电路后,闭合开关,灯 L1、L2 发光。请完成下列问题:
(1)灯泡 L1、L2 发光时,A 电压表的示数为 2.8V,B 电压表如图乙所示,则 ①B电压表的示数为 V,②灯 L2 正常发光 (选填“能”或“不能”)。
(2)小明将灯泡L1换成额定电压为2.5V 的 LED灯,闭合开关后发现 LED灯亮,而灯L2 不亮,小明认为此时灯L2被烧断。依据 可判断小明的结论是错误的。
四、计算题
16.如图所示,R1=R2=30Ω,R3=15Ω,电源电压恒定。若只闭合开关S时,电流表的示数是0.1A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表的示数;
(3)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数。
17.如图所示,电源电压为9V且保持不变,R1=30Ω,闭合开关后,电压表示数为3V,求:
(1)电阻R1两端的电压为多少伏?
(2)电路中电流为多少安?
(3)电阻R2的阻值为多少欧?
试卷第1页,共3页
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《第十三章 简单电路》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
C
B
D
D
C
C
D
1.A
【详解】A.将S1、S2和电动机M三个元件串联连接,只有当S1和S2同时闭合时,电流才能通过整个电路使电动机工作,完全符合双重验证的要求;故A符合题意;
B.S1和S2并联后再与M串联的设计,会导致只要任意一个验证通过(S1或S2闭合)就能启动电动机,无法实现双重验证的功能;故B不符合题意;
C.S2与M串联后再与S1并联的电路,S1闭合时会导致电路短路,损坏电源,故C不符合题意;
D.S1和M并联后再与S2串联的电路,在S1和S2都闭合时会导致电路短路,损坏电源,故D不符合题意。
故选A。
2.C
【详解】A.风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动,把风能转化为电能,故A不符合题意;
B.照明灯消耗电能而发光,将电能转化为光能,故B不符合题意;
C.太阳能电池板是将光能转化为电能,为照明灯提供电能,故C符合题意;
D.蓄电池在夜晚放电时,将化学能转化为电能,故D不符合题意。
故选。C。
3.B
【详解】A.图中电流表连在灯泡L1两端,会将灯泡L1短路,故A不符合题意;
B.图中两灯泡串联,电流表和灯泡L2串联在同一条支路上,可以测量通过灯 L2 电流,故B符合题意;
C.图中两灯泡串联,电流表和灯泡L1串联在同一条支路上,测量的是通过灯 L1电流,故C不符合题意;
D.图中两灯泡串联,电流表在干路上,测量的是干路电流,故D不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】A.将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,汽车启动,所以旋转钥匙相当于闭合开关,故A正确,不符合题意;
B.电磁铁中通过电流时会产生磁性,电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,故B正确,不符合题意;
C.电流从电磁铁的上端流入,用右手握住螺线管,使四指指向电流的方向,则大拇指所指的上端为螺线管的N极,故C正确,不符合题意;
D.电动机工作时主要将电能转化为机械能,故D错误,符合题意。
故选D。
5.D
【详解】由电路图知道,两电阻R1与R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻R2两端的电压,所以,电压表V1示数应大于电压表V2示数,由于两个电压表指针偏转角度相同,所以,电压表V1量程是15V,电压表V2量程是3V;电压表V1量程是15V,最小分度值是0.5V,电压表示数
U1=9V
电压表V2量程是3V,最小分度值是0.1V,电压表示数是1.8V;则电阻R2两端的电压
U2=UV2=1.8V
由串联电路特点知道,电阻R1两端的电压
U1=UV1﹣UV2=9V﹣1.8V=7.2V
故D符合题意。
故选D。
6.C
【详解】A.图示为串联电路,三个开关都闭合时,所有用电器同时工作,断开任何一个开关,所有用电器都不工作,故A不符合题意;
C.图示为并联电路,开关S和电铃在干路上,一条支路上有和,另外一条支路上有和;因此闭合S和时,电铃响,亮,闭合S和时,电铃响,亮,故C符合题意;
BD.图示为并联电路,开关S在干路上,一条支路上有和和电铃,另外一条支路上有和;因此闭合S和时,电铃响,亮,闭合S和时,只有亮,故BD不符合题意。
故选C。
7.C
【详解】估计待测电路中的电流为0.3安左右,则电流表应选用0∼0.6A的小量程,但误用0∼3A的大量程来测量,则分度值较大,指针摆动角度将比较小,读数不够准确。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.D
【详解】A.保险丝常常用铅锑合金制成的,是因为该材料电阻率大、熔点较低,不能用电阻率小、熔点高铜丝代替,故A错误;
B.家庭电路中的灯泡是并联的,同时工作的灯泡数量越多,则并联部分的电阻越小,输电线路的电阻不能忽略,根据串联电路的分压规律可知,并联部分分担的电压变小,即灯丝两端的电压变小,故B错误;
C.开关都闭合,当A灯短路时,灯B会被短路,没有电流经过灯B,灯B不会烧坏,由于干路中的电流过大,会烧坏保险丝,故C错误;
D.同时工作的灯泡数量越多,则并联部分的电阻越小,电路的总电阻越小,干路中的电流变大,根据可知,输电线的发热功率变大,故D正确。
故选D。
9. 开关 并
【详解】[1]只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才能有电,此时房卡的作用又相当于一个开关。
[2]房间里的电灯、电视等用电器是并联连接的,因为各用电器工作时互不影响。
10. 正负接线柱接反了 换接0~0.6A的量程 不能
【详解】[1]甲图中闭合开关,发现电流表指针向左偏转0刻线左侧位置,说明电流表正负接线柱接反。
[2]乙图中指针偏转未超过表盘的五分之一,说明量程选取了0~3A,量程太大,应该换接0~0.6A的量程。
[3]电流表在电路中相当于导线,直接接在电源两端,会烧毁电流表或电源。所以电流表不能直接连到电源两端。
11. 短路 c
【详解】[1]如图所示,电流从电池的正极出发,经过电池的正极出发,经过导线a、c、d开关,直接回到负极,电流不经过用电器直接从正极出发回到负极,是电源短路。
[2]为使电路中两灯均发光,需要拆除导线c,此时两灯泡串联,均能发光。
12. 无线电波 220 电
【详解】[1]声波不能在真空中传播,故中国空间站“天宫课堂”首次授课活动利用无线电波与地球上的同学协同互动。
[2]电视机额定电压是220V,是我国家庭电路电压。
[3]电视机工作是将电能转化为光能、内能,故电视机工作时,消耗电能。
13. 电流 电压 电源
【详解】[1]水的定向移动形成水流,电荷的定向移动形成电流,通过这种相似性将无形的电流类比于有形的水流,理解就容易了。
[2]水之所以能定向移动,是因为有水压,电荷之所以定向移动是因为有电压,因此将电压类比于水压就容易理解电压和电流之间的关系了。
[3]水压时抽水机不断抽水形成水位差即产生水压,而电压则是由电源提供,所以抽水机在水路中的作用相当于电路中的电源。
14. 将电流表指针调零 所选量程太大了 连接电路时开关没有断开
【详解】(1)[1]连接电路之前,发现电流表的指针指在零刻度左侧,证明小林没有调零,所以他接下来应该将电流表指针调零。
(2)[2]闭合开关后电流表指针偏转过小,没有办法准确读数,是因为所选量程太大了。
(3)[3]接好最后一根线后就发现灯泡亮了,证明电路已经接通为通路,产生这种现象的原因是连接电路时开关没有断开。
15. 1.5 不能 见解析
【详解】(1)[1][2]如图甲、乙,灯泡 L1、L2串联,B电压表测L1两端的电压,选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V,A 电压表测电源电压,示数为2.8V,由串联电路电压的规律,L2的电压为
2.8V-1.5V=1.3V
故灯L2不能正常发光。
(2)[3]小明将L1换成额定电压为2.5V的LED,闭合开关后发现LED亮,L2不亮。L1、L2两灯串联,因串联电路中,各用电器相互影响,一个用电器断路,另一个也不能工作,故若灯L2被烧断,则LED灯也不亮。故小明的判断不正确。
16.(1)4.5V;(2)0.3A;(3)0.45A
【详解】解:(1)由图可知,若只闭合开关S时,R1与R3串联,电流表测电路中电流,所以电路的总电阻
由欧姆定律可得,电源电压
(2)由图知,当开关S、S1闭合,S2断开时,电路为R3的简单电路,由欧姆定律电路中电流
即电流表示数为0.3A。
(3)由图知,当S、S1、S2都闭合时,R2与R3并联,电流表测干路电流,由并联电路特点可知
所以干路电流
即电流表示数为0.45A。
答:(1)电源电压为4.5V;
(2)当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.3A;
(3)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.45A。
17.(1)6V;(2)0.2A;(3)15Ω
【详解】解:(1)由题意知电源电压U=9V,R1=30Ω,电压表示数为3V,即R2两端的电压U2=3V,由题给的电路图可知,R1与R2串联,根据串联电路中电压的规律可得R1两端的电压U1为
(2)由题给的电路图可知,此电路是一个串联电路,由于串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律可得,电路中电流为
(3)根据欧姆定律可得,电阻R2的阻值为
答:(1)电阻R1两端的电压为6V;
(2)电路中电流为0.2A;
(3)电阻R2的阻值为15Ω。
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