内容正文:
【第十一章电路、电流和电压】
单元综合
一、单选题
1.教室里面有12盏灯,其中一个开关可以同时控制四盏灯,则这些灯是( )
A.串联的 B.并联的
C.可以串联也可以并联 D.4盏串联后和其他4盏并联
2.下列几种器材中,都是用电器的是( )
A.电灯、导线、电池 B.电灯、电热水器、电风扇
C.电池、开关、电炉 D.发电机、电冰箱、电视机
3.如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.开关只控制 L1 B.开关只控制 L2
C.闭合开关,两灯是并联 D.闭合开关,两灯是串联
4.有两个定值电阻 和 ,已知 ,若将它们接在如图所示的电源电压为 的电路中,闭合S,通过它们的电流分别为 和 ,它们两端的电压分别为 和 ,则下列比值正确的是( )
A. B.
C. D.
5.电脑正常工作时,中央处理器不断发热必须用风扇给予降温.为了保证中央处理器不被烧坏,要求:中央处理器(即CPU)工作之前,带动风扇的电动机要先启动,中央处理器断电后,电动机仍能工作很长一段时间,来进行散热,同学们设计的四个电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,在探究串联电路电压特点的实验中,闭合开关,发现两只小灯泡都不发光,两只电压表示数均为3V,则可能发生的故障是( )
A.L2短路 B.L1断路 C.L2断路 D.S 断路
7.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,金属箔张角张开,下列说法中正确的是( )
A.丝绸与玻璃棒摩擦的过程中,玻璃棒得到电子
B.验电器的金属箔张角张开是由于异种电荷互相排斥
C.丝绸与玻璃棒摩擦后,丝绸带负电
D.验电器的金属箔张角张开说明玻璃棒带正电荷
8.如图所示电路中,L1、L2是两个相同的灯泡,①②③可能为电流表或者电压表,当开关S闭合,下列分析正确的是( )
A.若L1、L2同时发光,②③不能是同种电表
B.若②③是电流表,L1、L2正常发光,②③两表的示数相同
C.若①②都是电流表,L2一定不发光
D.若①③是电压表,L2可能会发光
二、多选题
9.如图所示电路,三个规格完全相同的小灯泡接入电路,当开关闭合时,电流表的读数分别为,则它们三者的关系是( )
A. B. C. D.
10.想提高对物理量大小估测的准确度,要学会跟一些熟悉的常见量进行比较。下列物理量的比较中说法正确的是( )
A.教室的高度和两名普通中学生的身高之和差不多
B.舒适的洗澡水的温度比人体的正常体温要高一些
C.物理课本的质量和一瓶500mL矿泉水的质量相近
D.手机处于通话状态时的电流与家用空调的差不多
11.小强对身边的一些电路情况进行了分析,其中分析正确的是( )
A.很多宾馆房间采用插卡取电,房卡的作用相当于电路中的总开关
B.路由器的后排接口可以同时连接多台电脑,各接口之间是并联的
C.道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,所以它们一定是串联的
D.家庭厨房里安装的照明灯和换气扇,使用时互不影响,它们是并联的
12.如图所示电路中,电源电压保持不变。下面对电路分析正确的是( )
A.只闭合开关S1时,R2与R3串联
B.闭合开关S1、S2、S3时,R1与R2并联
C.闭合开关S1、S2、S3时,电流表测R2中的电流
D.先只闭合开关S1、S3,再闭合S2,电流表的示数不变
13.用一个电源,一电铃,一个小灯泡,二个开关和若干导线组成电路,当有电流通过灯、铃时,灯就亮,铃就响。要求:只闭合一个开关时铃响灯不亮;只闭合另一个开关时灯亮铃不响,则开关都断开时可能出现的情况是( )
A.铃响灯不亮 B.铃不响灯亮
C.铃响灯也亮 D.铃不响灯也不亮
14.如图所示是小明设计的电路图,关于该电路图,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1时,灯泡L1和L3串联
B.只闭合开关S2时,灯泡L2和L3串联
C.闭合所有开关时,电源被短路
D.闭合所有开关时,灯泡L1和L2并联,灯泡L3被短接
15.如图的电路,闭合开关,电路正常工作,图中电流表A1、A2、A3、A4对应的示数为I1、I2、I3、I4,电压表V1、V2、V3、V4对应的示数为U1、U2、U3、U4.下列说法正确的是( )
A.I1<I2,I3=I4 B.I1=I2,I3<I4
C.U1=U2,U3>U4 D.U1<U2,U3=U4
16.在图中的圆圈均为电流表或电压表,开关S闭合后,两灯均能发光,各表均有示数.下列说法正确的是( )
A.①③可能是同种类的表 B.①④可能是同种类的表
C.②④一定不是同种类的表 D.③④可以是同种类的表
三、填空题
17.街道两旁路段安装了太阳能路灯,晴天,电池板将太阳能转化为电能,并向蓄电池充电,此时的蓄电池相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
18.如图所示的电路图中,要使灯泡L1和L2组成串联电路,应该只闭合开关 ,若要使灯泡L1和L2组成并联电路,应该只闭合开关 .
19.在干燥的天气里,用塑料梳子梳头,发现越梳头发越蓬松,同时梳子还能吸引碎纸屑。前者是因为 ;后者是因为 。
20.使用电压表测量某灯泡的电压,读数时首先要看清选用了哪个量程,从而知道满偏度所表示的 ;其次是要看清每一大格分成几个小格,每一个小格表示的 ;然后要看清测量时表针停在哪个大格,哪个小格上,从而正确读出电压值.
21.如图(a)所示的电路中,电压表V1的示数为3V,电压表V的示数为 V,电压表V2的示数应为 V.在图(b)所示的电路中,电压表V1的示数为2.2V,电压表V2的示数为3.8V,电压表V的示数应为 V.
22.如图所示电路,要使灯L1、L2串联,应只闭合开关 ;要使灯L1、L2并联,应只闭合开关 ;同时闭合开关 ,会烧坏电源和导线。
23.如图所示的电路中,电源电压为U且保持不变。闭合电键S,灯L不发光,只有一只电表有示数,已知电路中只有一处故障,且发生在电阻R或灯L处。请根据相关信息写出电表示数情况及对应的故障 。
四、实验探究题
24.小明将在衣服上摩擦过的气球靠近细小水流,出现水流被吸引发生弯曲的现象,他知道这是摩擦后让气球带了电,小明找来了如下器材:气球、丝绸、玻璃棒、细线,接下来的操作是① ,出现的现象和结论是② 。
25.小明用图甲所示的电路来探究串联电路的电流规律,图中的A、B、C为电流表的接入位置。
(1)连好图甲所示电路后,在试触时发现电流表的指针向左偏转,偏转情况如图乙所示,你认为原因可能是 。
(2)在图甲电路中,闭合开关后,发现灯L1发光,L2不发光,接下来用另一个灯泡L3替换了L1,闭合开关后,两灯都发光,则灯泡L3的电阻 灯泡L1的电阻。
(3)在探究并联电路电流的规律时,图丙是小明连接的并联电路的局部图,某次实验中,测量完通过灯L2的电流之后,小明想测量干路电流,若只改动a、b、c、d四根导线中的一根即可完成连接,则改接的导线是 。
(4)实验中换用不同规格的小灯泡,多测几组数据,这样做的目的是 。
26.为了探究并联电路的电流特点,同学设计了如图1所示的电路进行实验.
(1)在做使用电流表测电流的分组实验中,A组同学试触时电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转,如图2甲所示,根据你的分析,你认为原因可能是 .
(2)B组同学试触时发现电流表的指针扫过有刻度的地方,直到没有刻度的地方,如图2乙所示,你认为原因可能是
(3)排除故障后,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3甲、乙、丙所示,可读出:IA=0.54A,IB= A,IC= 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: .(写出关系式即可)
(4)为了验证结论的普遍性,同学采用了更换不同电源继续实验的方法进行验证,你还可以采用的方法是:
五、计算题
27.图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻丝的阻值为10Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.4A.求:
(1)通电10s电阻丝产生的热量;
(2)电源两端的电压.
28.如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a端向b端移动。当滑片P在b端时,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A;当滑片P在a端时电压表示数为4V,电流表示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)滑片P在a端时,R2两端的电压和通过R2的电流大小。
六、作图题
29.根据实物图,在下边方框中画出相应的电路图
七、综合题
30.如图所示, 取一个橙子, 把铜片、铁片插入其中, 制成一个水果电池。
(1)水果电池是将 能转化为电能;
(2)该水果电池正极是 (填铁片/铜片);
(3)为获得更高电压, 可以将多个水果电池 联。
31.按要求完成下列小题。
(1)如图所示为一个封闭的电路盒,盒面上有两个灯泡和一个开关;拨动开关,两个灯泡或一齐亮、或一齐灭;为判断两灯的连接方式,将其中一个灯泡拧下来,发现另一个灯泡依然亮,由此判断:两灯的连接方式是 (选填“串联”或“并联”),判断依据是 ;
(2)家用电吹风,由电动机和电热丝等组成,为了保证电吹风的安全使用,要求不能只发热不吹风,可以吹热风或吹冷风;请在图中用笔画线连接好符合要求的电路图(其中是表示电热丝的符号);
(3)如图所示的电路盒,面板上有红、绿灯各一只,三个拨动开关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实验结果填入下表;
实验项目
只闭合S1
只闭合S2
只闭合S3
只闭合S1、S2
只闭合S2、S3
只闭合S1、S3
S1、S2、S3都闭合
绿灯发光情况
不亮
不亮
不亮
亮
不亮
不亮
亮
红灯发光情况
不亮
不亮
不亮
不亮
亮
不亮
亮
根据上述实验情况,在虚线框内画出盒内的电路图。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】在教室中,各灯泡互不影响,所以都是并联的,可以控制多个用电器的开关在干路上,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据实际情况,用电器的连接是并联的。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.电池是电源,不是用电器,A不符合题意;
B.电灯、电热水器、电风扇都是用电器,B符合题意;
C.开关是电路控制元件,不是用电器,电池不是用电器,C不符合题意;
D.发电机是电源,不是用电器,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电路中消耗电能是用电器。
3.【答案】D
【解析】【解答】把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫串联,电流只有一条路径,一处断处处断;各用电器互相影响。由图可知,闭合开关,两灯是串联。
故答案为:D。
【分析】把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫串联,电流只有一条路径,一处断处处断;各用电器互相影响。
4.【答案】A
【解析】【解答】并联电路各部分两端的电压相等,故
由欧姆定律可知,并联电路通过各电阻的电流比等于电阻的反比,故
故答案为:A。
【分析】两个电阻并联,电压相等,分得的电流与电阻成反比,求解两个电阻电流与电压的关系。
5.【答案】C
【解析】【解答】解:
AB、开关闭合后,CPU至少与电动机同时工作;闭合支路开关后,电动机先不工作,不能做到中央处理器断电后,电动机仍能工作很长一段时间,来进行散热,故AB错误;
C、干路中开关闭合,电动机立刻工作;而CPU在支路开关的作用下后工作,当断开支路开关时,CPU不工作,电动机仍可工作,做到中央处理器断电后,电动机仍能工作很长一段时间,来进行散热,故C正确;
D、家族电路用电器器应并联,故D错误.
故选C.
【分析】由题意可知电动机和灯泡可以独立工作、互不影响,即为并联,然后根据开关的作用使带动风扇的电动机先工作后灯泡才能工作,即开关在干路时,可控制所有用电器,在支路上时,只控制该支路上的用电器;据此进行解答.可理解为电动机要“早来晚走”.
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】C
【解析】【解答】A.L1、L2同时发光,若两灯泡并联时,则②③同为电流表,①为电压表;若两灯泡串联时,则②③同为电压表,①为电流表,故A错误;
B.若②③是电流表,①为电压表,两灯泡并联且正常发光,②测干路电流,③测通过L2的电流,②③两表的示数不相同 ,故B错误;
C.若①②都是电流表,③为电压表,灯泡L2被短路,一定不发光;若①②③都是电流表,则电源短路,两灯泡都不发光,故C正确;
D.若①③是电压表,②为电流表,电路中只有L1接入电路,灯L2不发光;若①②③都是电压表,相当于断路,两灯泡都不发光,故D错误。
故答案为C。
【分析】电流表与被测用电器串联,电压表与被测用电器并联;
根据电流表和电压表的使用、电路的结构进行分析,电流表相当于导线,电压表相当于断路。
9.【答案】B,C
【解析】【解答】根据图像,小灯泡并联在电路中,且A3测一个电灯L1的电流,A2测两个电灯L2、L3的电流,A3测总电流,通过三个灯泡的电流相等,设为I, 由并联电路的电流特点,I3=3I,I2 =2I,I1 =I,
由此可知,,,即BC符合题意。
股选BC。
【分析】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
10.【答案】A,B
11.【答案】A,B,D
12.【答案】A,B
13.【答案】C,D
【解析】【解答】只闭合一个开关时,灯亮铃不响;只闭合另一个开关时,铃响灯不亮;说明小灯泡与一个开关串联、铃和另一个开关串联,在只闭合一个开关时,都能单独接入电源而工作,所以可能的电路图有如图所示甲、乙两图:
对甲图来说,两个开关都断开时,整个电路断路,铃不响,灯也不亮;对乙图来说,两个开关都断开时,灯泡和电铃串联,则铃响,灯也亮。
故答案为:CD。
【分析】各开关分别控制用电器是并联电路,支路开关控制本支路的用电器; 开关和用电器并联,开关闭合,用电器短路。
14.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A、由图知,只闭合开关S1时,电流从电源正极流出后,依次通过L3→S1→L1后回到电源负极,所以灯泡L1、L3串联,故A正确。
B、由图知,只闭合开关S2时,电流从电源正极流出后,依次通过L3→S2→L2后回到电源负极,所以灯泡L2、L3串联,故B正确。
CD、由图知,闭合所有开关时,L3被短路,电流从电源正极流出经过S3后分成两支,一支通过L2,另一支通过L1,所以灯泡L1、L2并联,故C错误、D正确。
故答案为:ABD。
【分析】(1)各用电器首尾顺次连接,电路只有一条电流路径的连接方式是串联。
(2)各用电器首首相连、尾尾相连,电路有多条电流路径的连接方式是并联。
15.【答案】B,D
16.【答案】A,B
【解析】【解答】解:此图有两种情况:第一种是两灯串联.①③是电流表,②④是电压表.④测的是电源电压,②右边灯泡的电压;
第二种情况是两灯并联.①②④是电流表,③是电压表.②在干路上,测的是总电流,①测的是左边灯泡的电流,④测的是右边灯泡的电流.
综合分析①③可能是同种类的表;①④可能是同种类的表;②④一定是同种类的表;③④一定是同种类的表,AB符合题意.
故答案为:AB.
【分析】在圆圈中填入电表的原则是:不能使电路发生短路,也不能使电路发生断路.且要注意:电流表的电阻很小,在电路中相当于一根导线;电压表的电阻很大,它所在的电路可以看作是断路.
17.【答案】用电器
18.【答案】S2;S1、S3
【解析】【解答】由图示可知,当只闭合开关S2时,灯泡L1和L2组成串联电路;当只闭合开关S1和S3时,灯泡L1和L2组成并联电路。
故答案为:S2;S1、S3。
【分析】串联是各用电器顺次连接的电路,并联电路是用电器并列连接的电路。
19.【答案】同种电荷相互排斥;带电体能够吸引轻小物体
【解析】【解答】用塑料梳子梳头,发现越梳头发越蓬松,是因为头发带上同种电荷,同种电荷相互排斥的结果。梳子还能吸引碎纸屑,是因为梳子由于与头发摩擦而带电,带电体能够吸引轻小物体。
【分析】摩擦起电,同种电荷相互排斥,注意带电体能够吸引轻小物体。
20.【答案】电压值;电压值
【解析】【解答】解:使用电压表测量某灯泡的电压,首先要看清选用了哪个量程,从而知道满偏度所表示的电压值;其次是要看清每一大格和每一个小格表示的电压值;然后要看清测量时表针停在哪个大格,哪个小格上,从而正确读出电压值.
故答案为:电压值;电压值.
【分析】用电压表测量电压时,首先看清使用的量程,知道测量的最大电压值,明确每一个大格和每一个小格代表的电压值,然后进行读数.
21.【答案】3;3;6
【解析】【解答】解:由图(a)所示电路图可知,两灯泡并联接在电源两端,三个电压表都测电源电压,电压表V1的示数为3V,电压表V的示数为3V,电压表V2的示数应为3V;
由图(b)可知,两灯泡串联,电压表V1、V2分别测灯泡电压,电压表测串联电路总电压,电压表V1的示数为2.2V,电压表V2的示数为3.8V,电压表V的示数应为2.2V+3.8V=6V.
故答案为:3;3;6.
【分析】分析电路图、明确各电路元件的连接方式,然后根据串并联电路的特点分析答题.
22.【答案】S2;S1、S3;S1、S2
【解析】【解答】由电路图可知,只闭合开关S2两灯泡顺次连接,两灯泡是串联的。同时闭合开关S1与S3,两灯泡并列连接,两灯泡是并联的。同时闭合,开关S1与S2,电源短路,会烧坏电源和导线。
【分析】串联电路中用电器顺次连接,并联电路各用电器并列连接。
23.【答案】若电压表无示数,电流表有示数,则灯L短路;若电压表示数为U,电流表无示数,则灯L断路
【解析】【解答】若电压表无示数,电流表有示数,则灯L短路.
若电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则灯L断路.
故答案为:若电压表无示数,电流表有示数,则灯L短路;若电压表示数为U,电流表无示数,则灯L断路.
【分析】灯泡不发光,可能是灯泡短路、断路或串联的电阻断路.
24.【答案】将与衣服摩擦过的气球用细线吊起,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近气球,观察现象;若玻璃棒与气球相互排斥,则说明气球带正电;若玻璃棒与气球相互吸引,则说明气球带负电
【解析】【解答】若要知道气球所带电荷的性质,需利用电荷间相互作用的规律,使它靠近已知带电体,观察它们之间的相互作用,故第1空填 “将与衣服摩擦过的气球用细线吊起,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近气球,观察现象”;第2空填“若玻璃棒与气球相互排斥,则说明气球带正电;若玻璃棒与气球相互吸引,则说明气球带负电”。
【分析】同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引;已知,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,如果气球带正电,就会与它排斥,若发生吸引现象,则气球带负电。
25.【答案】(1)电流表正负接线柱接反了
(2)小于
(3)b
(4)为了得出普遍性的结论
【解析】【解答】(1)在实验中,试触时电流表的指针偏转情况如图乙所示,原因可能是:电流表正负接线柱接反了。
(2)在图甲电路中,闭合开关后,发现灯L1发光,L2不发光,这说明电路是通路,接下来用另一个灯泡L3替换了L1,闭合开关后,两灯都发光,这说明L2是正常的,L2发光,根据P=I2R可知,电路中的电流变大了,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,即灯泡L3的电阻要小于灯泡L1的电阻。
(3)由图丙所示电路图可知,测量完通过L2的电流之后,小明想测量干路电流,电流表与L1、L2串联,为接入电流表,a、b、c、d四根导线中,最方便拆接的导线是b。
(4)实验中换用不同规格的小灯泡,多测几组数据,这样做的目的是为了得出普遍性的结论。
【分析】(1)电流应从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则指针反向偏转。
(2)灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,根据P=I2R分析电阻的大小关系。
(3)电流表测干路电流,电流表应与被测部分串联。
(4)实验中换用不同规格的小灯泡,多测几组数据,这样做的目的是为了得出普遍性的结论。
26.【答案】(1)电流表正负接线柱接反了
(2)电流表的量程选择太小
(3)0.46;1;I=I1+I2
(4)更换不同规格的小灯泡
【解析】【解答】解:(1)由图2甲可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的.(2)根据图2乙可知,电流表的量程选择太小.(3)由图3乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.46A,即IB=0.46A,由图3丙所示电流表可知,其量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1A,即IC=1A;由表中实验数据可知:I=I1+I2.(4)为了验证结论的普遍性,改变电路中的电流还可以采用的方法是更换不同规格的小灯泡继续实验的方法进行验证.
故答案为:(1)电流表正负接线柱接反了;(2)电流表的量程选择太小;(3)0.46;1;I=I1+I2;(4)更换不同规格的小灯泡.
【分析】(1)连接电路时,电表正负接线柱不要接反,否则电表指针将反向偏转.(2)根据电流表的量程进行判断.(3)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数,然后对数据进行分析即可得出结论;(4)为了验证结论的普遍性,应从改变电路中的电流来入手,得出除了更换不同灯泡之外,能改变电路中电流的方法即可得出答案;
27.【答案】(1)16J(2)6V
28.【答案】(1)解: 由题图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联在电路中,电压表测量R1两端电压,当滑片P在b端时,R2=0Ω,电压表测量电源电压,所以电源电压为6V。
答:电源电压为6V;
(2)解: 当滑片P在a端时,R1和滑动变阻器R2串联,此时电压表测量R1两端电压,R1两端电压U1=4V,根据串联电路电压的特点可知,R2两端电压
电流表测电路电流,所以通过R2的电流大小I=0.2A。
答:滑片P在a端时,R2两端的电压为2V,通过R2的电流大小为0.2A。
【解析】【分析】(1)由图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,当滑片P移到b端时,R2被短路,只有R1工作,此时电压表既是测R1两端的电压,也是测电源电压,根据电压表的示数就可知电源电压的大小;
(2)当滑片P在a端时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,由于题目中告诉了电压表示数,根据串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和的特点,可计算出R2两端的电压; 根据串联电路中的电流处处相等的特点可知,通过R2的电流大小。
29.【答案】
【解析】【解答】图1中两个灯泡首尾依次相连,属于串联,据此作图:
图2中两个灯泡首首相连,尾尾相接,开关位于干路,属于并联,据此作图:
图3中s为于干路,s2和L2串联,灯泡首首相连,尾尾相接,据此作图:
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
30.【答案】(1)化学
(2)铜片
(3)串
31.【答案】(1)并联;并联电路中,各支路互不影响
(2)
(3)
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