内容正文:
8年级科学上册单元期中期末冲刺复习方案
专项复习5 电路的连接与设计、故障分析
★题型一 电路的连接与设计
1.如图所示的四个电路中,两灯泡属于串联接法的是( )
2.如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是______的;电动汽车充电时,电动汽与充电桩之间必须______(均填“串联”或“并联”)。
3.根据如图所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
4.请在方框内画出实物图对应的电路图。
5.请你指出如图所示的各个电路中小灯泡之间的连接方式:A______;B______;C______;D______。
6.[2024·浙江月考]如图是一种集人体温度检测和金属探测为一体的安检门,当人体温度过高(S₁闭合)、携带金属物品(S₂闭合)时,报警指示灯都会亮起且发出报警声。图中的简化电路图符合要求的是( )
7.细心的小科同学发现,2025年的春运时间是从1月14日到2月22日。杭州东站候车大厅内灯火通明,人潮涌动。归乡心切的游子们,在寒风中步履匆匆,有序通过进站口、安检区。乘客乘坐高铁可直接刷身份证(S₁)进站,闸机口通过人脸识别系统(S₂)确保“人”“证”一致,闸机门才打开通行。用代表闸门,则如图电路可实现上述要求的是( )
8.教室内的饮水机为同学们健康饮水提供方便。当闭合开关S₁时,取温水指示灯L₁发光;当按下“童锁”键,闭合开关S₂和开关S₃时,取开水指示灯L₂发光,此时开关S₁不起作用,取温水指示灯L₁( )
9.一键启动功能已成为大部分汽车的标配,其主要部件包括钥匙检测器、启动开关和点火线圈,只有当车辆检测到钥匙信号时(检测器内部开关闭合),按下启动开关,点火线圈方能点火,以下简化电路设计,符合要求的是( )
10.某科技小组为医院病房设计呼叫电路,在病人需要护理时,闭合床头开关S₁或S₂,护士值班室的护士就能及时看到对应的灯L₁或L₂亮,同时听到电铃响起。请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图。
11.野营时,小科携带的手电筒不发光了,请你帮助他找出三种可能的原因。
(1)__________;
(2)____________;
(3)__________________________。
12.如图所示,A、B、C、D为四个接线柱,要分别符合以下要求,应如何用导线连接相应的接线柱:
(1)只有L₁发光:__________
(2)L₁、L₂串联:__________;
(3)L₁、L₂并联:____________________。
13.小明用一个电源、两个单刀双掷开关、一个LED灯和若干导线,设计一个楼梯灯电路,无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯,请你根据小明设计的意图,用笔画线代替导线完成如图所示的电路。
★题型二 电路故障分析
1.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关后,只有两个电表的指针发生偏转。已知灯泡、中只有一个出现了故障,其他元件均完好。下列说法正确的是( )
A.可能是灯泡短路 B.可能是灯泡短路
C.可能是灯泡断路 D.一定是灯泡断路
2.在如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S后,灯、都发光,一段时间后,其中的一盏灯突然变亮,而电压表的示数变小,电压表的示数变大,则产生这一现象的原因是( )
A.灯断路 B.灯短路 C.灯断路 D.灯短路
3.如图所示,闭合开关S,灯泡、都能正常发光,两只电表都有示数,工作一段时间后,灯泡突然熄灭,仍然正常发光,两只电表均无示数,则故障可能是( )
A.电压表短路 B.电流表断路 C.断路 D.短路
4.如图所示,当闭合开关S时,发现灯L不亮,电流表、电压表均无示数。若电路故障只出现在灯L和滑动变阻器R中的一处,则下列判断正确的是( )
A.灯L短路 B.灯L断路
C.滑动变阻器R短路 D.滑动变阻器R断路
5.[2025·丽水期末]如图所示的电路。闭合开关,电路会出现_________故障;该电路是两盏电灯的并联电路。仅将导线_________连接到该电灯的另一端,电路可恢复正常。
6.如图所示的电路,闭合开关S,电压表无示数,说明电路中存在故障。此时,可以通过观察电流表来作进一步判断。已知故障发生在或上,下列判断正确的是( )
A.若电流表有示数,则被短接
B.若电流表有示数,则断路
C.若电流表无示数,则被短接
D.若电流表无示数,则断路
7.[2025·绍兴嵊州期末]如图所示电路,当开关闭合时,两只灯泡都不亮。在开关闭合且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触A、B接线柱,发现电压表示数前后两次相等,且都接近3V。若故障是由两灯引起的,则可能是( )
A.短路 B.短路 C.断路 D.断路
8.如图所示,两只电表及导线完好。闭合开关S,两只电表示数均为零,现用一个完好的电阻替换,再闭合开关S。
(1)若电流表示数为零,电压表示数不为零,则原来的故障是__________________。
(2)若电流表示数不为零,电压表示数为零,则原来的故障是__________________。
9.聪明的小明利用自己所学的电学知识,发明了一种课间定时音乐播放装置,其原理图如图所示,当“播放器”中有电流通过就会播放音乐。“定时开关”是到达设定时间自动断开的开关。
闭合开关S,当“定时开关”处于_______(填“断开”或“闭合”)状态时,“播放器”会播放音乐,此时“播放器”和指示灯是_______(填“串”或“并”)联的。若“播放器”不播放音乐,则是因为“播放器”_______(填“断路”或“被短路”)。
请指出这个设计的一个缺点:_____________________________________________。
10.如图所示的电路,闭合开关,两灯均发光。
(1)若在电路中添加一根导线,连接在a、b、c、d四点中的两点。为避免实验中电源短路,导线不能连接____________两点。
(2)若过了一会儿,两灯都熄灭了。已知电路中只有一处故障,且发生在或中。
①经过思考,小华认为故障________(填“一定”“可能”或“一定不”)是短路。
②在电路中添加一个完好的灯,连接在a、b、c、d四点中的两点间。当灯连接的是_______两点时,闭合开关S,观察到灯始终不发光,就能判断故障一定发生在上。
11.做电学实验时,经常出现电路断路故障。如图所示,闭合开关后,灯泡不发光,电流表没有示数。现猜测电路中A、B两点间断路,利用实验室器材(导线、电流表、电压表)进行检测,请你写出实验所用器材、实验步骤及现象。
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8年级科学上册单元期中期末冲刺复习方案
专项复习5 电路的连接与设计、故障分析
★题型一 电路的连接与设计
1.如图所示的四个电路中,两灯泡属于串联接法的是( )
【答案】D
【解析】串联电路的特点是电流只有一条路径,各用电器依次相连。A、B、C选项中电流均有两条及以上路径,属于并联;D选项中电流依次经过两个灯泡,只有一条路径,为串联。
2.如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是______的;电动汽车充电时,电动汽与充电桩之间必须______(均填“串联”或“并联”)。
【答案】并联;串联
【解析】充电桩工作时互不影响,一个充电桩故障不影响其他正常使用,故为并联;电动汽与充电桩之间必须串联。
3.根据如图所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
【答案】如图所示
【解析】画电路图时需遵循“先串后并”原则,从电源正极出发,依次连接开关、用电器,最后回到电源负极。实物图中各元件的连接关系为:电源正极→开关S1→灯泡L₂以及灯泡L₁→开关S2→电源负极,按此顺序画出对应电路图即可。
4.请在方框内画出实物图对应的电路图。
【答案】如图所示
【解析】根据实物图的连接逻辑,电流从电源正极流出,经过开关、灯泡,再回到电源负极,直接画出直线连接的电路,确保元件顺序与实物一致。
5.请你指出如图所示的各个电路中小灯泡之间的连接方式:A______;B______;C______;D______。
【答案】A.串联;B.并联;C.并联;D.并联
【解析】串联电路电流无分支,并联电路电流有分支。A中电流依次通过所有灯泡,无分支,为串联;B、C、D中电流从电源正极流出后分成多条支路,分别经过不同灯泡,再汇合回到电源负极,为并联。
6.[2024·浙江月考]如图是一种集人体温度检测和金属探测为一体的安检门,当人体温度过高(S₁闭合)、携带金属物品(S₂闭合)时,报警指示灯都会亮起且发出报警声。图中的简化电路图符合要求的是( )
【答案】C
【解析】题目要求S₁闭合(温度过高)或S₂闭合(携带金属)时,报警指示灯均亮,说明S₁和S₂为并联关系,共同控制报警装置。A选项中S₁、S₂串联,需同时闭合才工作;B选项中S₁闭合会短路报警装置;D选项中S₂闭合短路报警装置;C选项中S₁、S₂并联,任一闭合都能使报警装置工作,符合要求。
7.细心的小科同学发现,2025年的春运时间是从1月14日到2月22日。杭州东站候车大厅内灯火通明,人潮涌动。归乡心切的游子们,在寒风中步履匆匆,有序通过进站口、安检区。乘客乘坐高铁可直接刷身份证(S₁)进站,闸机口通过人脸识别系统(S₂)确保“人”“证”一致,闸机门才打开通行。用代表闸门,则如图电路可实现上述要求的是( )
【答案】B
【解析】闸机门打开的条件是刷身份证(S₁闭合)且人脸识别通过(S₂闭合),即S₁和S₂需同时满足,为串联关系。A选项中S₁或S₂闭合均能打开闸机,不符合“人证一致”要求;C、D选项中开关连接逻辑错误,存在短路风险;B选项中S₁和S₂串联,只有同时闭合,闸机M才工作,符合题意。
8.教室内的饮水机为同学们健康饮水提供方便。当闭合开关S₁时,取温水指示灯L₁发光;当按下“童锁”键,闭合开关S₂和开关S₃时,取开水指示灯L₂发光,此时开关S₁不起作用,取温水指示灯L₁( )
【答案】B
【解析】闭合S₁时L₁发光,说明S₁控制L₁;闭合S₂和S₃时L₂发光,且S₁不起作用,说明L₂由S₂、S₃控制,且L₁与L₂为并联(互不影响)。A选项中S₃闭合会短路L₂;C选项中S₁闭合时L₁、L₂均发光,不符合题意;B选项中S₁单独控制L₁,S₂、S₃串联控制L₂,符合题目要求。
9.一键启动功能已成为大部分汽车的标配,其主要部件包括钥匙检测器、启动开关和点火线圈,只有当车辆检测到钥匙信号时(检测器内部开关闭合),按下启动开关,点火线圈方能点火,以下简化电路设计,符合要求的是( )
【答案】A
【解析】点火线圈工作的条件是钥匙检测器闭合(检测到钥匙)且按下启动开关,即两个开关需串联。A选项中钥匙检测器、启动开关、点火线圈串联,只有同时闭合两个开关,点火线圈才通电;B、C、D选项中开关连接逻辑错误,存在单独闭合一个开关就工作的情况,不符合安全要求。
10.某科技小组为医院病房设计呼叫电路,在病人需要护理时,闭合床头开关S₁或S₂,护士值班室的护士就能及时看到对应的灯L₁或L₂亮,同时听到电铃响起。请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图。
【答案】如图所示
【解析】要求闭合S₁时L₁亮、闭合S₂时L₂亮,且均能使电铃响,说明L₁与S₁串联、L₂与S₂串联,两支路再并联,电铃在干路中。连接时:电源正极→电铃→分支,一支路S₁→L₁→汇合,另一支路S₂→L₂→汇合→电源负极。
11.野营时,小科携带的手电筒不发光了,请你帮助他找出三种可能的原因。
(1)__________;
(2)____________;
(3)__________________________。
【答案】(1)灯丝断了;(2)电池没电了;(3)开关接触不良(合理即可)
【解析】手电筒不发光的核心原因是电路不通或电源无电能输出。灯丝断了会导致电路断路;电池没电则无供电电压;开关接触不良会使电路时通时断或完全不通,这些都是常见故障原因。
12.如图所示,A、B、C、D为四个接线柱,要分别符合以下要求,应如何用导线连接相应的接线柱:
(1)只有L₁发光:__________
(2)L₁、L₂串联:__________;
(3)L₁、L₂并联:____________________。
【答案】(1)连接A、B;(2)连接A、D;(3)A、B相连,C、D相连
【解析】(1)只有L₁发光,需使电流只经过L₁,连接A、B时,电流从电源正极→A→B→L₁→电源负极,L₂未接入电路;(2)L₁、L₂串联,电流需依次经过L₁、L₂,连接A、D时,电流→A→L₁→L₂→D→电源负极,形成串联;(3)L₁、L₂并联,需使两灯两端分别接电源正负极,A、B相连使L₁两端接电源正极侧,C、D相连使L₂两端接电源正极侧,同时两灯另一端均接电源负极侧,形成并联。
13.小明用一个电源、两个单刀双掷开关、一个LED灯和若干导线,设计一个楼梯灯电路,无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯,请你根据小明设计的意图,用笔画线代替导线完成如图所示的电路。
【答案】如图所示
【解析】楼梯灯要求楼上、楼下开关均可控制灯的亮灭,需使用单刀双掷开关,使开关无论掷向哪个触点,都能改变电路通断。连接逻辑:电源正极→楼上开关→楼下开关→LED灯→电源负极,确保两个开关的触点交叉连接,实现双向控制。
★题型二 电路故障分析
1.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关后,只有两个电表的指针发生偏转。已知灯泡、中只有一个出现了故障,其他元件均完好。下列说法正确的是( )
A.可能是灯泡短路 B.可能是灯泡短路
C.可能是灯泡断路 D.一定是灯泡断路
【答案】B
【解析】电路中L₁、L₂串联,V₁测L₁电压,V₂测L₂电压,电流表测电路电流。闭合开关后只有两个电表偏转,且只有一个灯泡故障:
若L₁短路,V₁示数为0,V₂示数等于电源电压,电流表示数变大,此时V₂和电流表偏转,符合条件;
若L₂短路,V₂示数为0,V₁示数等于电源电压,电流表示数变大,此时V₁和电流表偏转,符合条件;
若L₁断路,电路无电流(电流表无示数),V₁测电源电压(偏转),V₂无示数,只有一个电表偏转,不符合;
若L₂断路,电路无电流(电流表无示数),V₂测电源电压(偏转),V₁无示数,只有一个电表偏转,不符合。
综上,可能是L₂短路,选B。
2.在如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S后,灯、都发光,一段时间后,其中的一盏灯突然变亮,而电压表的示数变小,电压表的示数变大,则产生这一现象的原因是( )
A.灯断路 B.灯短路 C.灯断路 D.灯短路
【答案】B
【解析】电路中L₁、L₂串联,V₁测L₁电压,V₂测L₂电压。一盏灯变亮、V₁示数变小、V₂示数变大:
若L₁短路,L₁不亮,L₂两端电压等于电源电压(变亮),V₁示数为0(变小),V₂示数等于电源电压(变大),符合现象;
若L₁断路,电路无电流,两灯均不亮,不符合;
若L₂断路,电路无电流,两灯均不亮,不符合;
若L₂短路,L₂不亮,L₁两端电压等于电源电压(变亮),V₁示数变大,V₂示数为0,不符合。故选B。
3.如图所示,闭合开关S,灯泡、都能正常发光,两只电表都有示数,工作一段时间后,灯泡突然熄灭,仍然正常发光,两只电表均无示数,则故障可能是( )
A.电压表短路 B.电流表断路 C.断路 D.短路
【答案】B
【解析】电路中L₁、L₂并联,电流表测L₁支路电流,电压表测电源电压。L₁突然熄灭、L₂正常发光,且两电表无示数:
若电压表短路,电源短路,L₂也不发光,不符合;
若电流表断路,L₁支路无电流(L₁熄灭),L₂支路不受影响(正常发光),电流表无示数,电压表仍测电源电压(原答案“两电表均无示数”为表述误差,实际电压表应有示数,结合选项修正),符合逻辑;
若L₁断路,电流表无示数,但电压表仍有示数,不符合;
若L₁短路,电源短路,L₂不发光,不符合。故选B。
4.如图所示,当闭合开关S时,发现灯L不亮,电流表、电压表均无示数。若电路故障只出现在灯L和滑动变阻器R中的一处,则下列判断正确的是( )
A.灯L短路 B.灯L断路
C.滑动变阻器R短路 D.滑动变阻器R断路
【答案】D
【解析】电路中灯L与滑动变阻器R串联,电流表测电路电流,电压表测L两端电压。灯L不亮,电流表、电压表均无示数,故障在L或R:
若L短路,电压表无示数,但电流表有示数(电路通路),不符合;
若L断路,电压表测电源电压(有示数),电流表无示数,不符合;
若R短路,电路通路,灯L亮,电流表、电压表均有示数,不符合;
若R断路,电路完全不通,灯L不亮,电流表、电压表均无示数,符合条件。故选D。
5.[2025·丽水期末]如图所示的电路。闭合开关,电路会出现_________故障;该电路是两盏电灯的并联电路。仅将导线_________连接到该电灯的另一端,电路可恢复正常。
【答案】短路;b或e
【解析】闭合开关后,电流从电源正极出发,经导线直接回到电源负极(未经过用电器),形成短路故障;要使电路成为两盏电灯的并联电路,需让电流分成两支分别经过两灯,将导线b或e连接到另一盏电灯的另一端,使两灯两端分别接电源正负极,消除短路。
6.如图所示的电路,闭合开关S,电压表无示数,说明电路中存在故障。此时,可以通过观察电流表来作进一步判断。已知故障发生在或上,下列判断正确的是( )
A.若电流表有示数,则被短接
B.若电流表有示数,则断路
C.若电流表无示数,则被短接
D.若电流表无示数,则断路
【答案】D
【解析】(1)电路中R₁、R₂串联,电流表测电路电流,电压表测R₂两端电压。故障在R₁或R₂:(2)若电流表有示数,说明电路通路,电压表无示数则R₂短路(R₂两端无电压),A、B错误;(3)若电流表无示数,说明电路断路,电压表无示数则R₁断路(整个电路不通,R₂两端无电压),C错误,D正确。故选D。
7.[2025·绍兴嵊州期末]如图所示电路,当开关闭合时,两只灯泡都不亮。在开关闭合且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触A、B接线柱,发现电压表示数前后两次相等,且都接近3V。若故障是由两灯引起的,则可能是( )
A.短路 B.短路 C.断路 D.断路
【答案】C
【解析】(1)两灯串联,开关闭合后均不亮,说明电路断路。将M接电源“+”极,N试触A、B:(2)若N触A时电压表示数接近3V(电源电压),触B时也接近3V,说明A到电源“-”极、B到电源“-”极均通路,断路位置在A、B之间,即L₁断路;(3)若L₁短路,两灯中L₂应发光,不符合;L₂短路同理;L₂断路时,N触A无示数,触B有示数,不符合。故选C。
8.如图所示,两只电表及导线完好。闭合开关S,两只电表示数均为零,现用一个完好的电阻替换,再闭合开关S。
(1)若电流表示数为零,电压表示数不为零,则原来的故障是__________________。
(2)若电流表示数不为零,电压表示数为零,则原来的故障是__________________。
【答案】(1)R₁、R₂都断路;(2)R₂断路、R₁短路
【解析】原电路R₁、R₂串联,电流表测电流,电压表测R₂两端电压,两表均为零,说明电路断路或R₂短路且R₁断路:
用完好电阻替换R₂后,电流表示数为零、电压表示数不为零,说明R₁仍断路(电路不通),且原R₂也断路(替换后电压表测电源电压),即R₁、R₂都断路;
若电流表示数不为零、电压表示数为零,说明电路通路(R₁短路,替换后的R₂接入电路),原R₂断路(原电路中R₂断路导致无电流),即R₂断路、R₁短路。
9.聪明的小明利用自己所学的电学知识,发明了一种课间定时音乐播放装置,其原理图如图所示,当“播放器”中有电流通过就会播放音乐。“定时开关”是到达设定时间自动断开的开关。
闭合开关S,当“定时开关”处于_______(填“断开”或“闭合”)状态时,“播放器”会播放音乐,此时“播放器”和指示灯是_______(填“串”或“并”)联的。若“播放器”不播放音乐,则是因为“播放器”_______(填“断路”或“被短路”)。
请指出这个设计的一个缺点:_____________________________________________。
【答案】断开;串;被短路;流过指示灯的电流忽大忽小,指示灯易损坏(合理即可)
【解析】定时开关闭合时,播放器被短路(电流经定时开关绕过播放器),不播放音乐;定时开关断开时,电流经播放器和指示灯,两者串联,播放器播放音乐。设计缺点:定时开关断开时,播放器与指示灯串联,电路电阻固定,但实际使用中电源电压可能波动,导致电流忽大忽小,易损坏指示灯。
10.如图所示的电路,闭合开关,两灯均发光。
(1)若在电路中添加一根导线,连接在a、b、c、d四点中的两点。为避免实验中电源短路,导线不能连接____________两点。
(2)若过了一会儿,两灯都熄灭了。已知电路中只有一处故障,且发生在或中。
①经过思考,小华认为故障________(填“一定”“可能”或“一定不”)是短路。
②在电路中添加一个完好的灯,连接在a、b、c、d四点中的两点间。当灯连接的是_______两点时,闭合开关S,观察到灯始终不发光,就能判断故障一定发生在上。
【答案】(1)a、d;(2)①一定不;②b、d或c、d
【解析】(1)连接a、d时,电流从电源正极经导线直接回到负极,形成电源短路,故不能连接;
(2)①两灯都熄灭,若为短路,另一灯应发光(短路后电路通路,另一灯两端电压等于电源电压),故故障一定不是短路,而是断路;
②添加L₃连接b、d或c、d时,若L₃始终不发光,说明b、d或c、d之间无电流,即L₁断路(L₂断路时L₃会发光),可判断故障在L₁上。
11.做电学实验时,经常出现电路断路故障。如图所示,闭合开关后,灯泡不发光,电流表没有示数。现猜测电路中A、B两点间断路,利用实验室器材(导线、电流表、电压表)进行检测,请你写出实验所用器材、实验步骤及现象。
【答案】所用器材:电压表,导线。
实验步骤:将电压表与导线AB并联,闭合开关,观察电压表是否有示数。
现象:若电压表无示数,则AB间无断路;若电压表示数接近电源电压,则AB间断路。
【解析】电压表检测断路的原理:若AB间断路,电压表相当于直接接在电源两端,测电源电压(有示数);若AB间无断路,电压表与其他用电器串联,因电压表电阻极大,示数接近零(无示数)。
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