2026年中考一轮复习 第十四讲 电流、电路、电压、电阻
2026-02-04
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内容正文:
第14讲 电流、电路、电压、电阻
考点一 两种电荷
一、摩擦起电
1、定义:用 的方法使物体带电,叫摩擦起电。
2、原因
不同物质的原子核束缚电子的本领不同。两个物体摩擦时,原子核束缚电子本领弱的物体,因 电子而带上 ;原子核束缚电子本领强的物体,因 电子而带上等量的 。
3、带电体的性质:带电体能够 。
4、理解
(1)同种物质组成的物体摩擦时不起电;
(2)两种不同物质组成的物体摩擦时,物体才会带电。
5、实质:电子从一个物体 到另一个物体上。
二、原子及其结构
1、物质组成:物质是由分子、原子构成的,分子是由一个或多个原子构成的。
2、结构
原子由位于中心的原子核和核外电子构成。原子核带 ,核外电子带 ,且正负电荷数量相等;核外电子绕原子核运动。原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电。
三、 两种电荷
1、使物体带电的两种方法
(1)用摩擦的方法使物体带电(能吸引轻小物体)叫摩擦起电,这时物体带静电。
(2)物体不通过摩擦也能带上电,例如,让一个不带电的导体接触带电的物体,则原来不带电的导体也带上了电。
2、两种电荷
(1)正电荷:用 带的电荷叫作正电荷。
(2)负电荷:用 带的电荷叫作负电荷。
3、电荷间的作用规律: , 。
4、电荷量
物体所带电荷有多有少,电荷的多少叫作电荷量,简称电荷。单位:库仑,简称库,符号为C。
四、验电器
1、构造
2、作用: 。
3、原理: 。
4、使用
(1)判断是否带电;
(2)使带电体接触验电器的金属球,就会有一部分电荷转移到金属箔上。物体所带电荷越多,金属箔张开的角度越大。
五、 导体和绝缘体、半导体和超导体
导体
绝缘体
半导体
超导体
定义
导电的物体
导电的物体
常温下导电性介于导体和绝缘体之间的物体
温度达到临界温度后,电阻变为 0
常见举例
金属、人 体、大地、石墨、食盐水溶液等
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料等
硅、锗、砷化镓等
高温超导磁悬浮列车
原因
导体中有大量能够自由移动的电荷;绝缘体中几乎没有能自由移动的电荷
说明
导体和绝缘体没有绝对的界限,在条件改变时可以相互转化
考点二 电流和电路
一、 电流
1、电流的形成
电荷的 形成电流。形成电流的电荷可以是正电荷,也可以是负电荷。在金属导体中能自由移动的电荷是带负电的电子,而在各种酸、碱、盐的水溶液中能自由移动的电荷是正、负离子。
2、电流的方向:规定 的方向为电流的方向。
(1)在电源外部:电流沿着正极→用电器→负极的方向流动,在电源内部电流由负极→正极。
(2)金属中的电流方向:与自由电子定向移动的方向相反。
3、形成持续电流的条件:有电源;电路是连通的。
二、 电路及其构成
1、电路:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可以流过的路径。
2、电路元件
(1)电源: 的装置。如,干电池、蓄电池、发电机等。
(2)用电器: 的元件。如,灯泡、电动机、蜂鸣器等。
(3)开关:用来接通或断开电路,起控制电路的作用。
(4)导线:将电源、用电器、开关连接起来,形成电流的通路。
3、电路图
(1)电路图与实物图
电路图和实物图是不同的。电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图;实物图是用实物元件表示电路连接情况的图。画电路图时,决不能用实物元件充当电路元件符号。
(2)常用的元件及其符号
三、 电路的三种状态
定义
图示
结果
通路
正常接通的电路,即用电器能够工作的电路
电路中有电流,用电器工作
断路
在某处断开的电路
电路中无电流,用电器不能工作
短路
电源正、负极或用电器两端被导线直接连通的电路
电源短路
轻则引起电路故障,重则烧坏电源,甚至引起火灾
被短路部分的用电器不能工作
①某些情况下,用电器被短接是允许的,但电源短路绝对不允许发生;
②当电路中只有一个用电器时,如果该用电器被短接,闭合开关,就一定会造成电源短路
考点三 电流的测量
一、电流的强弱
1、定义:表示 的物理量是电流,通常用字母I表示。
2、单位:国际单位是安培,简称安,符号是A。比安培小的单位有毫安(mA),微安(μA)。它们的换算关系是, 。
二、电流表
1、电路符号:Ⓐ
2、电流表的使用
(1)使用前要 ,调节调零旋钮使指针指在零刻度线处;
(2)选择合适的测量范围,明确分度值;
(3)必须和被测用电器 ,坚决不能直接接在电源两端。
(4)电流 接线柱流入,从 接线柱流出。
【注意】如果“+”、“-”接线柱接反,电流表的指针会反向偏转,不仅测不出电流,而且也容易损坏电流表。
(5)使用电流表前应先进行“试触”,根据“试触”选择合适的测量范围。
考点四 电压
一、电压
1、作用:使自由电荷在电路中 。
2、电源的作用:给用电两端提供电压。
3、电压的符号及单位
(1)符号:U 。
(2)单位: ,简称伏,符号V。其他常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)。换算关系是。
一节干电池
1.5V
一节铅蓄电池
2V
家庭电路
220V
对人体安全电压
不高于36V
手机电池
3.7V
闪电时云层间
可达106V
4、常见的电压值
二、 电压表
1、电路符号:Ⓥ
2、电压表的使用
(1)调零:使用前先检查指针是否在零刻度线处,如果不在,要旋转调零旋钮使指针指在零刻度线处。
(2)连接方式:电压表 在待测元件两端。
(3)“+”进“-”出:使标有“+”的接线柱接电源的正极,标有“-”的接线柱接电源的负极。
(4)测量范围选择:所用测量范围的最大测量值必须大于被测电路两端的电压,可采用“试触法”选择。
考点五 串联和并联
一、串联和并联电路
串联电路
并联电路
概念
电路元件逐个首尾顺次连接的电路连接方式叫串联
电路元件并列连在电路中的电路连接方式叫并联
实物图
电路图
有无分叉
无
有
电流路径
只有一条
至少有两条
各用电器之间是否相互影响
通过一个用电器的电流,同时通过其他用电器,各用电器相互影响,一个用电器断路,其他用电器都无法工作
干路电流在分支处分成两条或两条以上的支路,每条支路都与干路形成一条通路,各用电器互不影响,一条支路上的用电器断路,不影响其他支路上的用电器
二、 串并联电路的电流、电压规律
串联
并联
电流(I)
电压(U)
考点六 电阻、变阻器
一、 电阻
1、定义:表示导体对电流 作用的大小。
2、符号:R。
3、单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。比较大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),换算关系是 ,。
4、定值电阻
在电子技术中,我们经常要用到具有一定电阻值的元件—电阻器,也叫定值电阻,简称电阻。在电路图中用符号“”表示。
二、影响电阻大小的因素
1、实验:探究影响导体电阻大小的因素
(1)实验目的:探究电阻的大小与什么因素有关。
(2)实验器材:三根镍铬合金丝B、C、D(B、C长度相同、粗细不同;B、D粗细相同、长度不同)、
一根锰铜丝A(A与B长度、粗细相同)、电流表、电源、开关、导线若干。
(3)实验方法
①控制变量法。
②转换法:通过比较 ,来反映导体电阻的大小。电源电压一定的电路中,电流越小,说明电路的电阻越大。
(4)实验步骤
①电阻的大小是否跟导体的 有关:
分别把锰铜丝A、镍铬合金丝B接入电路中,闭合开关,比较电流表的示数。
②电阻的大小是否跟导体的 有关:
分别把镍铬合金丝B、C接入电路中,闭合开关,比较电流表的示数。
③电阻的大小是否跟导体的 有关:
分别把镍铬合金丝B、D接入电路中,闭合开关,比较电流表的示数。
(5)实验结论
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的 、 、 。同种材料的导体,长度越长,横截面积越小,导体的电阻越大。
2、实验:探究温度对金属导体电阻的影响
(1)现象:对螺旋状的电阻丝加热时,发现电流表的示数变小,灯泡变暗,说明螺旋状电阻丝的电阻增大。
(2)结论:导体的电阻与温度有关。在一定条件下,金属导体的电阻随温度的升高而 。
三、滑动变阻器
1、构造
2、原理:通过改变接入电路中的电阻丝的 来改变接入电路中电阻的大小。
3、电路符号:。
4、作用:① 。②改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的 和用电器两端的 。
5、铭牌上参数的含义:例如,“50Ω,1A”代表此滑动变阻器的 为50Ω, 电流是1A。
6、使用方法
(1)根据铭牌选择合适规格的滑动变阻器;
(2)串联在电路中,两接线柱要按照“一上一下”的原则接入电路;
(3)闭合开关前,滑片应处于 。
四、电阻箱
1、定义:电阻箱是一种能够显示出电阻值的变阻器。
2、电路符号:。
3、两种电阻箱的使用及读数
(1)旋钮式电阻箱
旋盘下面“Δ”所对应的示数乘相应的倍数之和就是电阻箱接入电路中的阻值。例如下图电阻箱接入电路中的电阻值 。
(2)插入式电阻箱
被拔出的铜塞对应的电阻丝阻值之和就是电阻箱接入电路中的阻值。例如下图电阻箱接入电路中的电阻值 。
五、电阻的串、并联
类型
电阻串联
电阻并联
图示
特点
相当于增加了导体的 ,所以总电阻大于任何一个电阻
相当于增大了导体的 ,所以总电阻小于任何一个电阻
规律
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,表达式
并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,表达式:()
考点1 电荷及其作用
【例1】如图所示是一款静电除尘拖把,它安静轻巧,特别容易吸灰尘、吸毛絮。扫地时除尘纸与地板摩擦就可以轻松地将灰尘和毛絮等清扫干净,下列说法正确的是( )
A.静电除尘纸吸附毛絮利用了带电体吸引轻小物体的性质
B.静电除尘纸吸附毛絮利用了异名磁极相互吸引的性质
C.若静电除尘纸和地板摩擦后带正电,是地板的正电荷转移到了静电除尘纸上
D.在静电除尘纸与地板摩擦起电的过程中,创造了电荷
【例2】如图所示为四个轻质小球相互靠近时的现象。如果甲球带正电,则丁球 (选填“一定带正电”、“一定带负电”或“可能不带电”)。
【例3】如图中关于电现象的说法正确的是( )
A.图甲中,手放在静电球上头发竖立起来,说明同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
B.图乙中,带电体与不带电的验电器接触时,正电荷从带电体转移到金属箔片上
C.图丙中,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近小球后相互吸引,小球一定带正电
D.图丁中,验电器A带负电、B不带电,用带绝缘手柄金属杆把A、B连上瞬间,电流方向从B到A
【例4】如图所示,验电器是检测物体是否带电的仪器,验电器的工作原理是同种电荷互相 ;物理学规定, 定向移动的方向为电流的方向。
考点2 电路识别
【例1】关于如图所示的电路,下列说法中不正确的是( )
A.开关、都断开,、串联 B.开关、都闭合,、并联
C.开关断开、闭合,、串联 D.开关断开、闭合,只有能发光
【例1】图 【例2】图 【例3】图
【例2】如图所示电路中,当开关 闭合时,L1、L2 串联;当开关 闭合时,L1、L2 并联,当开关 闭合时,电路会发生短路,损坏电源。
【例3】如图所示的电路,要使开关S闭合时两电阻组成并联电路,则甲处为 表,乙处为 表。若将两表位置互换,则出现的故障是 。
考点3 电路连接作图
【例1】(1)请在虚线框内画出如图所示实物图的电路图。
(2)在如图所示电路的“”里填上适当的电表符号,要求:闭合开关S,两灯均能发光。
【例2】请按照如图所示的实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。
【例3】请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出相应的电路图。
【例4】(1)根据图甲电路图,用笔画线表示导线将图乙中实物连接起来(导线不允许交叉),已知闭合开关S后,A1示数为0.2A,A2示数为1A。
(2)根据实物图在虚线框内画出相应的电路图。
考点4 电路设计
【例1】如图所示是某小区车库入口的横杆式闸机,其工作电路中,电子门禁对应开关S1,门卫手中的按钮对应开关S2,横杆起落由电动机M控制。
(1)当“登记”车辆靠近时,电子门禁自动感应抬杆放行;“非登记”车辆由门卫手动控制横杆起落。下列电路图能实现上述目标的是( )
A. B. C. D.
(2)当车辆缓慢驶过感应区,横杆始终抬起,则控制横杆的电路处于的状态是( )
A.通路 B.开路 C.短路
【例2】中国诗词大会比赛中用到了抢答器,当任意一位选手按下抢答键相当于电路中的开关或时,自己面前的显示屏会亮灯红灯或绿灯,同时扬声器发出声音,如图所示。以下符合上述要求的电路是( )
A.B. C.D.
【例3】为了安全,汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时,相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。符合上述要求的电路图是( )
A. B. C. D.
【例4】新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响;左、右转向灯不能同时亮,下列电路图设计合理的是( )
A.B.C.D.
【例5】不戴头盔存在安全隐患,于是张明同学设计以下方案:骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L亮,但电动机M不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控闭合,电动机M才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。请你在虚线框内画出符合要求的电路图。
考点5 串、并联电路的电流、电压规律
【例1】在如图甲所示的电路中,当开关闭合后,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则灯泡L1和L2中的电流分别为( )
A.0.96A,0.24A
B.0.98A,0.22A
C.1.2A, 0.22A
D.0.24A,1.2A
【例2】如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A.1.2V,4.8V
B.6V, 1.2V
C.1.2V,6V
D.4.8V,1.2V
考点6 电路故障分析
【例1】如下图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后观察到电压表V的示数为0。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻或上,现在电路中再串联一个电流表,则( )
A.若电流表示数为0,故障一定是断路
B.若电流表示数为0,故障一定是短路
C.若电流表示数不为0,故障可能是断路
D.若电流表示数不为0,故障可能是短路
【例2】如图所示,闭合开关S,两灯都不亮,当用一根导线分别连接a、b点,c、d接线柱时,两灯都不亮;连接e、f接线柱时,只有一只灯泡发光。则电路故障可能是( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L2断路
C.灯泡L2短路 D.开关S断路
【例3】图示电路闭合开关后,电流表无示数,用 A 接触N时电压表有示数,接触M时电压表无示数,已知电表、开关均完好且电路中只有一个故障,为进一步判断故障,用A再接触P点,下列判断正确的是( )
A.电压表有示数,则L断路
B.电压表无示数,则L短路
C.电压表无示数,则L断路
D.电压表有示数,则L短路
【例4】如图所示,电源电压为,闭合开关S,电压表的示数为,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1两端的电压是2V
B.灯泡L2两端的电压是1V
C.若灯泡L1的灯丝烧断,电压表示数为0V
D.通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流
考点7 电阻、变阻器
【例1】华为公司自主研发的麒麟990芯片主要材料是硅,硅属于 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料,利用该材料制成的发光二极管具有 导电性。
【例2】图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,、分别与弧形电阻丝的两端相连,与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析错误的是( )
A.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
B.若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
C.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若将a、b接入电路中同一点,c接入电路另一点时,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
【例3】小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
编号
材料
长度(m)
横截面积()
A
镍铬合金
0.25
1.1
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如上表所示。
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小;
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小;
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点;
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟材料 (选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小;
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系,其结论是 ;
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证;
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法,下列实验中没有用到此方法的是( )
A.探究动能与质量、速度的关系实验 B.探究影响压力作用效果的因素实验
C.探究平面镜成像的特点实验 D.探究影响摩擦力大小的因素实验
中考真题练习
1.(2025•山东)研究人员在低温极强磁场条件下发现了一种带负电荷的新型粒子,未来可能应用于量子计算领域。下列粒子中,与该粒子带电性质相同的是( )
A.电子 B.原子 C.质子 D.中子
2.(2025•镇江)如图所示,把一根中间戳有小孔的吸管放在转轴上,吸管能在水平面上自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近,吸管转离橡胶棒,则( )
A.吸管带正电
B.餐巾纸带负电
C.吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸失去电子,吸管得到电子
D.用玻璃棒靠近a端,吸管转向玻璃棒,说明玻璃棒带正电
3.(2025•淄博)将塑料丝固定在塑料吸管上,用干燥的毛巾摩擦塑料丝,塑料丝彼此张开,如图所示。下列说法正确的是( )
A.毛巾和塑料丝在摩擦过程中创造了电荷
B.毛巾和塑料丝在摩擦过程中带上了同种电荷
C.摩擦过的塑料丝能吸引碎纸屑
D.塑料丝因带上了异种电荷而彼此张开
4.(2024•日照)如图所示,取两个相同的验电器甲和乙,使甲带负电,乙不带电。下列分析正确的是( )
A.甲验电器带负电是因为它失去了电子
B.甲验电器的金属箔片张开是由于异种电荷相互吸引
C.用金属棒连接两金属球,乙验电器的金属箔片会张开
D.用金属棒连接两金属球的瞬间,棒中的电流方向由甲到乙
5.(2025•安徽)某兴趣小组为了研究利用单刀双掷开关控制小直流电动机的正转、反转和不转,设计了如图所示的电路,S1、S2为单刀双掷开关,L1、L2为指示灯。规定电流从电动机M的左端流入,电动机正转。下列说法正确的是( )
A.S1接a、S2接d时,L1、L2均发光,电动机不转
B.S1接a、S2接c时,只有L1发光,电动机反转
C.S1接b、S2接d时,只有L2发光,电动机反转
D.S1接b、S2接c时,L1、L2均发光,电动机正转
6.(2025•镇江)安全带可有效保护驾乘人员的安全。某模拟安全带未系提示系统中,当乘客坐在座椅上时,开关S1闭合;若系好安全带,则开关S2闭合。设计要求如下:乘客未系安全带时,仪表盘上的指示灯L亮起;系上安全带时,指示灯L熄灭。下列电路图中符合设计要求的是( )
A.B. C. D.
7.(2025•广州)出租车驾驶室内设计了控制电路来显示是否载有乘客,车顶指示灯显示红色时载有乘客,显示绿色时未载乘客。下列电路图中,通过开关S接“1”或“2”可以符合上述设计要求的是( )
A.B. C.D.
8.(2025•淄博)电动自行车可以通过钥匙(开关S1)或刷卡(开关S2)接通电源。电路接通后显示屏(灯L)亮,旋转调速把手,电动车却不走;只有先握一下刹车手柄(S3闭合),再旋转调速把手,电动车才能行驶。下列模拟电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
9.(2025•德州)如图所示是某款轻智能马桶,将脚置于脚感区域会触发脚感开关。使用时,第1次伸脚触发,开关S1闭合马桶盖打开。若不需要坐便,第2次伸脚触发,开关S2闭合坐垫抬起。使用完毕后第3次伸脚触发,开关S3闭合自动冲水。若需要坐便,入座后坐垫感应开关S4闭合,使用完毕起身后S4仍闭合,同时开关S5闭合自动冲水。冲水结束后马桶自动恢复使用前状态,下列模拟电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
10.(2025•淮安)如图所示,盒子面板上有两个小灯泡和一个开关,电源和连接它们的导线在盒子内部,某同学采用下列方案去判断两个灯泡的连接方式:①闭合开关,灯泡一个亮,一个暗,则两个灯泡并联;②闭合开关,两个灯泡同时亮,断开开关,两个灯泡同时灭,则两个灯泡可能并联;③拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍然亮,则两个灯泡并联;④用电压表分别并联在两个灯泡两端,示数均为1.5V,则两个灯泡并联。该同学判断正确的是( )
A.①④ B.③④ C.②③ D.②③④
11.(2025•泰安)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只发生在灯泡L或电阻R上,其它元件均完好。下列对电路故障的分析正确的是( )
A.可能是电阻R断路 B.可能是灯泡L短路
C.一定是电阻R短路 D.一定是灯泡L断路
12.(2025•青岛)小明利用如图所示的电路探究“串联电路的电压规律”,下列说法正确的是( )
A.连接电路时,开关要闭合,是为了防止短路
B.测量L2的电压时,电压表接b点的导线不动,将接a点的导线接在c点
C.实验中更换不同规格的小灯泡,重复实验,是为了减小实验误差
D.结论:串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和
13.(2025•成都)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A.B. C.D.
14.(多选)(2025•烟台)如图所示,闭合开关,两个小灯泡L1和L2均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A.若甲为电流表,则两灯一定并联
B.若乙为电流表,则乙测L1的电流
C.若丙为电流表,则丙测L1的电流
D.若甲为电流表,则乙可能为电压表
15.(2025•兰州)为了提升人们的生活品质,一些家庭安装了空气净化器,其工作原理如图所示。受到污染的空气被净化器吸入后,颗粒物进入电离区带上电荷,然后在集尘器上被带电金属网捕获。金属网吸引颗粒物的原理是 。
16.(2025•广州)“探究串联电路中电流的特点”实验。
(1)连接电路:用笔画线表示导线,把图甲的滑动变阻器串联接入电路(要求:连线不要交叉;滑片P向D移动,电路的电流增大)。
(2)发现问题:电源(输出电压为6V)、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好,电路正确连接。闭合开关,观察到灯泡L1(3.8V,0.4A)和L2(2.5V,0.3A)不发光,电流表示数为零;
(3)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用图乙所示的电压表进行检测,将鳄鱼夹 (选填“a”“b”)接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱,电压表前后两次的指针位置都如图丙所示,其示数为 V;
(4)作出猜想:猜想一:由于灯泡不发光,电压表示数不为零,L1断路,L2短路。
猜想二:由于电流表示数为零,电压表示处不为零,L1断路,L2无故障。
(5)验证猜想:取下L1,换上完好的灯泡L3(3.8V,0.4A),观察到L3发光,L2仍然不发光。由此可知, (选填“猜想一”“猜想二”)正确;
(6)继续实验:
①排除故障后,闭合开关,移动滑片P,多次进行实验。某次(记为第一次)实验三个电流表示数如图。
②为得到串联电路中电流的特点,设计记录实验数据的表格,并将第一次的数据填入表格中。
17.(2025•资阳)为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0﹣3V,0﹣15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,L1、L2均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确L1、L2两端的电压大小,故电压表V1、V2的量程应选 (选填“0﹣3V”或“0﹣15V”),待完成L1、L2电压值的初步测量后,最终选定V1、V2的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超量程,造成这一现象的原因可能是L1发生了 (选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,V2的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表:
电压表
V1
V2
V
电压U/V
2.6
5.5
(5) 结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想 (选填“可靠”或“不可靠”),理由是 。
模拟好题·能力提升【培优】
1.(2025•楚雄州三模)干燥的秋冬季节,人触碰金属门把手常有“触电”的感觉。小明自制了如图所示的“静电消除器”,手持回形针B,用回形针A去触碰门把手释放静电,观察到轻质锡纸小球在回形针A和B之间快速往复滚动。下列有关说法正确的是( )
A.释放静电就是把人体的电子转移出去
B.“触电”是因为摩擦创造了电荷
C.小球快速离开B是因为同种电荷相互排斥
D.小球触碰A后迅速远离是因为触碰后小球和A带异种电荷
2.(2025•安徽模拟)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,灯泡L1、L2、L3都不发光。若只有一个灯泡的灯丝发生了断路,现用一根导线(如图中虚线所示)连接a、b点,三只灯泡仍都不亮,则( )
A.灯泡L1一定断路
B.灯泡L2一定断路
C.若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则L2一定断路
D.若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则L3一定断路
3.(2025•滁州三模)为了提醒驾驶员系好安全带,汽车一般都有安全带语音提示器,其工作原理如图所示。当驾驶员坐在驾驶座上未系好安全带时,语音提示器会发出语音提示,直到系好安全带后,语音提示器才不工作。下列说法中正确的是( )
A.驾驶员坐在驾驶座上时,开关S2闭合,未系安全带时,开关S1断开
B.驾驶员坐在驾驶座上时,开关S1闭合,未系安全带时,开关S2断开
C.驾驶员坐在驾驶座上时,开关S2闭合,系好安全带时,开关S1闭合
D.驾驶员坐在驾驶座上时,开关S1闭合,系好安全带时,开关S2断开
4.(2025•兰陵县一模)如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是( )
A.L1与L2串联
B.当开关S2断开时,电流表A2的示数变小
C.当开关S2断开时,通过L1的电流变小
D.电流表A1测L1的电流
5.(2025•宣州区校级模拟)在图所示的电路中,L1、L2的电阻分别为R1、R2,变阻器的最大阻值为R0,灯的电阻保持不变,当变阻器的滑片P由a端向b端移动时,灯L1、L2的亮度变化情况可能是( )
A.L1变亮,L2变亮 B.L1变亮,L2变暗
C.L1变暗,L2变亮 D.L1变暗,L2变暗
6.(2025•历下区三模)如图所示的实物电路由电源、开关S1、S2,两个小灯泡L1、L2,甲、乙两个电表(电流表或电压表)组成。下列根据现象对甲、乙两个电表的判断,正确的是( )
A.只闭合S1,若只有L1发光,则甲、乙都是电压表
B.只闭合S1,若只有L1发光,则甲是电流表,乙是电压表
C.闭合S1、S2,若L1、L2均发光,则甲、乙都是电流表
D.闭合S1、S2,若L1、L2均发光,则甲是电压表,乙是电流表
7.(2025秋•安康期末)如图所示,暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关两灯均发光,下列现象可以判断两灯一定串联的是( )
A.L1和L2两端的电压不相同
B.流过L1和L2的电流相同
C.L1和L2发光的亮度相同
D.断开开关,L1、L2都不发光
8.(2025•重庆一模)小唐想设计一个开关外观如图所示的电热眼罩,可通过“手动金属旋转滑片”连续微调加热,其电路设计要求:①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用,不能出现短路;②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大(即升温)。下列符合以上设计要求的电路是( )
A. B. C. D.
9.(2025秋•重庆期中)如图所示电路,开关S闭合,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小超在读数时只在纸上记录了0.8、1.6、3.2这几个数字,下列说法中正确的是( )
A.L1和L2串联时,甲、乙、丙示数可能分别为1.6A、3.2V、0.8V
B.L1和L2并联时,甲、乙、丙示数可能分别为0.8V、3.2A、1.6A
C.L1和L2串联时,电路中的电流可能为0.8A,L1和L2两端的电压可能均为3.2V
D.L1和L2并联时,电源电压可能为0.8V,通过L1和L2的电流可能为1.6A和3.2A
10.(多选)(2025秋•沈阳期中)如图所示为部分电路结构,若用一根导线在a、b、c、d四个接线柱之间连接,则下列分析正确的是( )
A.若a与b,c与d连接,则只有L1发光
B.若a与b,b与d 连接,则只有L2发光
C.若a与d,b与c 连接,则L1、L2并联
D.若a与d,b与d连接,则L1、L2串联
11.(2025秋•长沙校级月考)如图所示的电路中,当只闭合开关S1、S2时,电流表A2测量的是通过灯泡 的电流;当三个开关都闭合时,电流表A2指针的偏转角度是A3的两倍(电流表测量范围是0~0.6A和0~3A),此时断开开关S2,电流表A1的示数变化了0.4A,再断开开关S3,电流表A1的示数又变化了0.1A。则当三个开关都闭合时,在电路安全的前提下,通过灯L3的电流的示数可能为 A。
12.(2025•闵行区二模)某小组同学按图示的电路图连接电路,闭合开关,电流表、电压表示数均大于零。他们讨论后认为根据止述现象无法确定电路中是否存在故障。
(1)甲同学思考后认为用一个阻值与R2不同的完好电阻R替换R2,根据替换前后 (选填“电压表”“电流表”或“任意一个电表”)的示数变化情况就能判断电路是否存在故障。请写出他的判断方法。 。
(2)乙同学思考后认为用一个完好的电阻R替换R1,也可以判断电路是否存在故障,但电阻R的阻值需要满足一定条件。下列符合条件的选项有 。
A.R>R1 B.R=R1 C.R<R1
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第14讲 电流、电路、电压、电阻
考点一 两种电荷
一、摩擦起电
1、定义:用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电。
2、原因
不同物质的原子核束缚电子的本领不同。两个物体摩擦时,原子核束缚电子本领弱的物体,因失去电子而带上正电;原子核束缚电子本领强的物体,因得到电子而带上等量的负电。
3、带电体的性质:带电体能够吸引轻小物体。
4、理解
(1)同种物质组成的物体摩擦时不起电;
(2)两种不同物质组成的物体摩擦时,物体才会带电。
5、实质:电子从一个物体转移到另一个物体上。
二、原子及其结构
1、物质组成:物质是由分子、原子构成的,分子是由一个或多个原子构成的。
2、结构
原子由位于中心的原子核和核外电子构成。原子核带 正电 ,核外电子带 负电 ,且正负电荷数量相等;核外电子绕原子核运动。原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电。
三、 两种电荷
1、使物体带电的两种方法
(1)用摩擦的方法使物体带电(能吸引轻小物体)叫摩擦起电,这时物体带静电。
(2)物体不通过摩擦也能带上电,例如,让一个不带电的导体接触带电的物体,则原来不带电的导体也带上了电。
2、两种电荷
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作正电荷。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作负电荷。
3、电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
4、电荷量
物体所带电荷有多有少,电荷的多少叫作电荷量,简称电荷。单位:库仑,简称库,符号为C。
四、验电器
1、构造
2、作用:检验物体是否带电。
3、原理:同种电荷互相排斥。
4、使用
(1)判断是否带电;
(2)使带电体接触验电器的金属球,就会有一部分电荷转移到金属箔上。物体所带电荷越多,金属箔张开的角度越大。
五、 导体和绝缘体、半导体和超导体
导体
绝缘体
半导体
超导体
定义
容易导电的物体
不容易导电的物体
常温下导电性介于导体和绝缘体之间的物体
温度达到临界温度后,电阻变为 0
常见举例
金属、人 体、大地、石墨、食盐水溶液等
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料等
硅、锗、砷化镓等
高温超导磁悬浮列车
原因
导体中有大量能够自由移动的电荷;绝缘体中几乎没有能自由移动的电荷
说明
导体和绝缘体没有绝对的界限,在条件改变时可以相互转化
考点二 电流和电路
一、 电流
1、电流的形成
电荷的 定向移动 形成电流。形成电流的电荷可以是正电荷,也可以是负电荷。在金属导体中能自由移动的电荷是带负电的电子,而在各种酸、碱、盐的水溶液中能自由移动的电荷是正、负离子。
2、电流的方向:规定 正电荷定向移动 的方向为电流的方向。
(1)在电源外部:电流沿着正极→用电器→负极的方向流动,在电源内部电流由负极→正极。
(2)金属中的电流方向:与自由电子定向移动的方向相反。
3、形成持续电流的条件:有电源;电路是连通的。
二、 电路及其构成
1、电路:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可以流过的路径。
2、电路元件
(1)提供电能的装置。如,干电池、蓄电池、发电机等。
(2)用电器:消耗电能的元件。如,灯泡、电动机、蜂鸣器等。
(3)开关:用来接通或断开电路,起控制电路的作用。
(4)导线:将电源、用电器、开关连接起来,形成电流的通路。
3、电路图
(1)电路图与实物图
电路图和实物图是不同的。电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图;实物图是用实物元件表示电路连接情况的图。画电路图时,决不能用实物元件充当电路元件符号。
(2)常用的元件及其符号
三、 电路的三种状态
定义
图示
结果
通路
正常接通的电路,即用电器能够工作的电路
电路中有电流,用电器工作
断路
在某处断开的电路
电路中无电流,用电器不能工作
短路
电源正、负极或用电器两端被导线直接连通的电路
电源短路
轻则引起电路故障,重则烧坏电源,甚至引起火灾
被短路部分的用电器不能工作
①某些情况下,用电器被短接是允许的,但电源短路绝对不允许发生;
②当电路中只有一个用电器时,如果该用电器被短接,闭合开关,就一定会造成电源短路
考点三 电流的测量
一、电流的强弱
1、定义:表示电流强弱的物理量是电流,通常用字母I表示。
2、单位:国际单位是安培,简称安,符号是A。比安培小的单位有毫安(mA),微安(μA)。它们的换算关系是, 。
二、电流表
1、电路符号:Ⓐ
2、电流表的使用
(1)使用前要 调零 ,调节调零旋钮使指针指在零刻度线处;
(2)选择合适的测量范围,明确分度值;
((3)必须和被测用电器串联,坚决不能直接接在电源两端。
(4)电流“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。
【注意】如果“+”、“-”接线柱接反,电流表的指针会反向偏转,不仅测不出电流,而且也容易损坏电流表。
(5)使用电流表前应先进行“试触”,根据“试触”选择合适的测量范围。
考点四 电压
一、电压
1、作用:使自由电荷在电路中 定向移动 。
2、电源的作用:给用电两端提供电压。
3、电压的符号及单位
(1)符号:U 。
(2)单位: 伏特,简称伏,符号V。其他常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)。换算关系是。
一节干电池
1.5V
一节铅蓄电池
2V
家庭电路
220V
对人体安全电压
不高于36V
手机电池
3.7V
闪电时云层间
可达106V
4、常见的电压值
二、 电压表
1、电路符号:Ⓥ
2、电压表的使用
(1)调零:使用前先检查指针是否在零刻度线处,如果不在,要旋转调零旋钮使指针指在零刻度线处。
(2)连接方式:电压表 并联 在待测元件两端。
(3)“+”进“-”出:使标有“+”的接线柱接电源的正极,标有“-”的接线柱接电源的负极。
(4)测量范围选择:所用测量范围的最大测量值必须大于被测电路两端的电压,可采用“试触法”选择。
考点五 串联和并联
一、串联和并联电路
串联电路
并联电路
概念
电路元件逐个首尾顺次连接的电路连接方式叫串联
电路元件并列连在电路中的电路连接方式叫并联
实物图
电路图
有无分叉
无
有
电流路径
只有一条
至少有两条
各用电器之间是否相互影响
通过一个用电器的电流,同时通过其他用电器,各用电器相互影响,一个用电器断路,其他用电器都无法工作
干路电流在分支处分成两条或两条以上的支路,每条支路都与干路形成一条通路,各用电器互不影响,一条支路上的用电器断路,不影响其他支路上的用电器
二、 串并联电路的电流、电压规律
串联
并联
电流(I)
电压(U)
考点六 电阻、变阻器
一、 电阻
1、定义:表示导体对电流 阻碍 作用的大小。
2、符号:R。
3、单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。比较大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),换算关系是 ,。
4、定值电阻
在电子技术中,我们经常要用到具有一定电阻值的元件—电阻器,也叫定值电阻,简称电阻。在电路图中用符号“”表示。
二、影响电阻大小的因素
1、实验:探究影响导体电阻大小的因素
(1)实验目的:探究电阻的大小与什么因素有关。
(2)实验器材:三根镍铬合金丝B、C、D(B、C长度相同、粗细不同;B、D粗细相同、长度不同)、
一根锰铜丝A(A与B长度、粗细相同)、电流表、电源、开关、导线若干。
(3)实验方法
①控制变量法。
②转换法:通过比较 电流的大小,来反映导体电阻的大小。电源电压一定的电路中,电流越小,说明电路的电阻越大。
(4)实验步骤
①电阻的大小是否跟导体的材料有关:
分别把锰铜丝A、镍铬合金丝B接入电路中,闭合开关,比较电流表的示数。
②电阻的大小是否跟导体的横截面积有关:
分别把镍铬合金丝B、C接入电路中,闭合开关,比较电流表的示数。
③电阻的大小是否跟导体的长度有关:
分别把镍铬合金丝B、D接入电路中,闭合开关,比较电流表的示数。
(5)实验结论
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。同种材料的导体,长度越长,横截面积越小,导体的电阻越大。
2、实验:探究温度对金属导体电阻的影响
(1)现象:对螺旋状的电阻丝加热时,发现电流表的示数变小,灯泡变暗,说明螺旋状电阻丝的电阻增大。
(2)结论:导体的电阻与温度有关。在一定条件下,金属导体的电阻随温度的升高而 增大 。
三、滑动变阻器
1、构造
2、原理:通过改变接入电路中的电阻丝的 长度 来改变接入电路中电阻的大小。
3、电路符号:。
4、作用:①保护电路。②改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和用电器两端的电压。
5、铭牌上参数的含义:例如,“50Ω,1A”代表此滑动变阻器的最大电阻为50Ω,允许通过的最大电流是1A。
6、使用方法
(1)根据铭牌选择合适规格的滑动变阻器;
(2)串联在电路中,两接线柱要按照“一上一下”的原则接入电路;
(3)闭合开关前,滑片应处于 阻值最大处 。
四、电阻箱
1、定义:电阻箱是一种能够显示出电阻值的变阻器。
2、电路符号:。
3、两种电阻箱的使用及读数
(1)旋钮式电阻箱
旋盘下面“Δ”所对应的示数乘相应的倍数之和就是电阻箱接入电路中的阻值。例如下图电阻箱接入电路中的电阻值 2019Ω 。
(2)插入式电阻箱
被拔出的铜塞对应的电阻丝阻值之和就是电阻箱接入电路中的阻值。例如下图电阻箱接入电路中的电阻值 7 Ω 。
五、电阻的串、并联
类型
电阻串联
电阻并联
图示
特点
相当于增加了导体的长度,所以总电阻大于任何一个电阻
相当于增大了导体的横截面积,所以总电阻小于任何一个电阻
规律
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,表达式
并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,表达式:()
考点1 电荷及其作用
【例1】如图所示是一款静电除尘拖把,它安静轻巧,特别容易吸灰尘、吸毛絮。扫地时除尘纸与地板摩擦就可以轻松地将灰尘和毛絮等清扫干净,下列说法正确的是( )
A.静电除尘纸吸附毛絮利用了带电体吸引轻小物体的性质
B.静电除尘纸吸附毛絮利用了异名磁极相互吸引的性质
C.若静电除尘纸和地板摩擦后带正电,是地板的正电荷转移到了静电除尘纸上
D.在静电除尘纸与地板摩擦起电的过程中,创造了电荷
【答案】A
【解析】A.带电体可以吸引不带电的轻小物体,所以静电除尘纸和地板摩擦后带电能吸引毛絮,故A正确;
B.静电除尘纸吸附灰尘是利用带电体可以吸引不带电的轻小物体的性质,故B错误;
C.静电除尘纸和地板摩擦时,一个物体失去电子,另一个物体得到电子;若静电除尘纸和地面摩擦后带正电,说明除尘纸的负电荷转移到了地板上,在该摩擦起电中,正电荷是不会移动的,故C错误;
D.电荷不能被创造或者消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,故D错误。
【例2】如图所示为四个轻质小球相互靠近时的现象。如果甲球带正电,则丁球 (选填“一定带正电”、“一定带负电”或“可能不带电”)。
【答案】可能不带电
【解析】图中乙球和丙球相互排斥,则乙球和丙球带同种电荷。如果甲带正电,甲球和乙球相互吸引,则乙球一定带负电,丙球也一定带负电。丙球和丁球相互吸引,丙球带负电,则丁可能带正电,丁可能不带电。
【例3】如图中关于电现象的说法正确的是( )
A.图甲中,手放在静电球上头发竖立起来,说明同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
B.图乙中,带电体与不带电的验电器接触时,正电荷从带电体转移到金属箔片上
C.图丙中,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近小球后相互吸引,小球一定带正电
D.图丁中,验电器A带负电、B不带电,用带绝缘手柄金属杆把A、B连上瞬间,电流方向从B到A
【答案】D
【详解】A.图甲中头发竖立是因为同种电荷相互排斥,仅体现了同种电荷的斥力,未涉及异种电荷的吸引,故A错误;
B.带电体与验电器接触时,是电子发生转移,正电荷不会移动,故B错误;
C.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,与小球相互吸引时,小球可能带正电,也可能不带电(带电体可吸引轻小物体),故C错误;
D.A带负电(有多余电子),B不带电,连接后电子从A流向B;电流方向与电子定向移动方向相反,因此电流方向从B到A,故D正确。
【例4】如图所示,验电器是检测物体是否带电的仪器,验电器的工作原理是同种电荷互相 ;物理学规定, 定向移动的方向为电流的方向。
【答案】排斥 正电荷
【解析】[1][2]验电器是用来检验物体是否带电的仪器,其工作原理是同种电荷相互排斥;电荷的定向移动形成电流,人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
考点2 电路识别
【例1】关于如图所示的电路,下列说法中不正确的是( )
A.开关、都断开,、串联 B.开关、都闭合,、并联
C.开关断开、闭合,、串联 D.开关断开、闭合,只有能发光
【答案】C
【详解】A.开关S1、S2都断开,灯泡L2所在支路断路,电流从电源正极出发,经过灯泡L1、L3回到电源负极,所以灯泡L1、L3串联,故A正确,不符合题意;
B.开关S1、S2都闭合,灯泡L1被短路,电流从电源正极出发后分支,一支经灯泡L3、另一支经灯泡L2、开关S2,然后共同经S1回到电源负极,则L2、L3并联,故B正确,不符合题意;
CD.开关断开、闭合,灯泡L2所在支路断路,灯泡L1被短路,电流从电源正极出发经灯泡L3回到电源负极,电路为只有L3的简单电路,只有能发光,故C不正确,符合题意,D正确,不符合题意。
【例2】如图所示电路中,当开关 闭合时,L1、L2 串联;当开关 闭合时,L1、L2 并联,当开关 闭合时,电路会发生短路,损坏电源。
【答案】 、 、
【详解】[1]如图所示电路中,当只有开关闭合时,L1、L2首尾相连,是串联的关系。
[2]当开关、闭合时,L1、L2首首相连、尾尾相连,是并联的关系。
[3]当开关、同时闭合时,导线直接接在电源两端,电源被短路,会损坏电源。
【例3】如图所示的电路,要使开关S闭合时两电阻组成并联电路,则甲处为 表,乙处为 表。若将两表位置互换,则出现的故障是 。
【答案】 电压 电流 R2被短接
【详解】[1][2]如图所示,闭合开关,如果两电阻并联,则电流从正极出发,分成两条支路,一条经R1,另一条经乙表、R2后,会合到S后回到负极,电流经过乙表,且乙表与R2串联,故乙为电流表,电流不经过甲表,故甲为电压表。甲、乙若同为电压表,则闭合开关S,R2断路,只有R1通电工作;若甲、乙同为电流表,则电源短路。
[3]若将两表位置互换,即甲为电流表,乙为电压表,则电流表与R2并联,出现的故障是R2被短接。
考点3 电路连接作图
【例1】(1)请在虚线框内画出如图所示实物图的电路图。
(2)在如图所示电路的“”里填上适当的电表符号,要求:闭合开关S,两灯均能发光。
【详解】(1)由电路图可知,灯泡L1和灯泡L2并联,电流表在灯泡L1的支路上,开关位于干路,控制所有用电器。如图所示:
(2)由题意可知,闭合开关S,两灯均能发光。电压表相当于断开的开关,若开关左侧为电压表,则电路中几乎没有电流,两灯均不发光,故开关左侧为电流表,电流表相当于一根导线,若灯泡L1下方为电流表,则灯泡L1、灯泡L2、电源均被短路,两灯均不发光,故L1下方为电压表,此时两灯并联,电流表测量干路电流。如图所示:
【例2】请按照如图所示的实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。
【详解】分析实物图,电流从电源正极流出,经过开关后,分为两条支路,一条流经小灯泡,另一条流经小灯泡和开关,最终汇合流回电源负极,是并联电路,故作电路图如下所示:
【例3】请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出相应的电路图。
【详解】实物图中,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表测R两端的电压,开关控制整个电路的通断。 对应的电路图结构为:电源正极→开关→滑动变阻器→定值电阻R→电流表→电源负极;电压表并联在R的两端,如图所示:
【例4】(1)根据图甲电路图,用笔画线表示导线将图乙中实物连接起来(导线不允许交叉),已知闭合开关S后,A1示数为0.2A,A2示数为1A。
(2)根据实物图在虚线框内画出相应的电路图。
【详解】(1)由电路图可知,两个灯泡并联连接,开关控制整个电路,A2测量干路电流,A1测量通过的电流;电流表A1示数为0.2A,A2示数为1A,所以电流表A1选用0~0.6A量程,电流表A2选用0~3A量程,如图所示:
(2)由图知,两灯泡并联,开关在干路上控制整个电路,电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,则电路图如图所示:
考点4 电路设计
【例1】如图所示是某小区车库入口的横杆式闸机,其工作电路中,电子门禁对应开关S1,门卫手中的按钮对应开关S2,横杆起落由电动机M控制。
(1)当“登记”车辆靠近时,电子门禁自动感应抬杆放行;“非登记”车辆由门卫手动控制横杆起落。下列电路图能实现上述目标的是( )
A. B. C. D.
(2)当车辆缓慢驶过感应区,横杆始终抬起,则控制横杆的电路处于的状态是( )
A.通路 B.开路 C.短路
【答案】(1)C (2)A
【详解】(1)当“登记”车辆靠近时,电子门禁自动感应抬杆放行;“非登记”车辆由门卫手动控制横杆起落,说明两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机串联,故C符合题意,ABD不符合题意。
(2)横杆抬起后,只要车辆仍处在杆前的感应区域内,杆都不会落下,此时电动机所在电路处于工作状态,是通路,故A符合题意,BC不符合题意。
【例2】中国诗词大会比赛中用到了抢答器,当任意一位选手按下抢答键相当于电路中的开关或时,自己面前的显示屏会亮灯红灯或绿灯,同时扬声器发出声音,如图所示。以下符合上述要求的电路是( )
A.B. C.D.
【答案】B
【详解】由题意可知,当任意位选手按下抢答键时显示屏亮灯红灯或绿灯同时扬声器发出声音,则扬声器接在干路上,两灯可独立工作,互不影响,所以两灯并联,抢答键分别与红灯或绿灯串联,控制相应的灯,故B符合题意;ACD不符合题意。
【例3】为了安全,汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时,相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。符合上述要求的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】AB.无论开关断开还是闭合,指示灯都连入了电路,即都会发光,故AB不符合题意;
C.开关断开时,指示灯和保护电阻串联,能够发光;开关闭合时,指示灯被短路,不能发光,故C符合题意;
D.开关断开时,电路处于断路状态,指示灯不亮,开关闭合时,指示灯和保护电阻并联,指示灯发光,故D不符合题意。
【例4】新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响;左、右转向灯不能同时亮,下列电路图设计合理的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】由题意可知,左右转向灯独立工作,互不影响,是并联的;左右转向灯任何一个亮,蜂鸣器都响,说明蜂鸣器在干路上,用一个单刀双掷开关控制,保证左、右转向灯不能同时亮,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选 C。
【例5】不戴头盔存在安全隐患,于是张明同学设计以下方案:骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L亮,但电动机M不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控闭合,电动机M才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。请你在虚线框内画出符合要求的电路图。
答案】
【详解】开关闭合,指示灯L亮,但电动机M不工作;说明灯L与电动机M并联,再闭合,电动机M才通电工作,说明在干路,与M在同一支路。
考点5 串、并联电路的电流、电压规律
【例1】在如图甲所示的电路中,当开关闭合后,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则灯泡L1和L2中的电流分别为( )
A.0.96A,0.24A
B.0.98A,0.22A
C.1.2A, 0.22A
D.0.24A,1.2A
【答案】A
【详解】分析电路可知,两灯并联,电流表测干路电流,电流表测电流。两个电流表指针偏转均如图乙所示,根据并联电流规律可知,电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为1.2A,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,即电流为0.24A,则电流为
故A符合题意,BCD不符合题意。
【例2】如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A.1.2V,4.8V
B.6V, 1.2V
C.1.2V,6V
D.4.8V,1.2V
【答案】A
【详解】如图甲所示,电灯L1、L2串联,电压表V1测量电源电压U,电压表V2测量电灯L1两端电压U1,根据串联电路电压的规律可知,U大于U1,即电压表V1示数大于电压表V2的示数,因为两个电压表指针所指位置相同,如图所示,电压表V1所选量程为0~15V,分度值为0.5V,则其示数为6V,即电源电压,电压表V2所选量程为0~3V,分度值为0.1V,则其示数为1.2V,即电灯L1两端电压,电灯L2两端电压
故A符合题意,BCD不符合题意。
考点6 电路故障分析
【例1】如下图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后观察到电压表V的示数为0。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻或上,现在电路中再串联一个电流表,则( )
A.若电流表示数为0,故障一定是断路
B.若电流表示数为0,故障一定是短路
C.若电流表示数不为0,故障可能是断路
D.若电流表示数不为0,故障可能是短路
【答案】A
【详解】A.该题采用“倒推法”分析,因电阻和是串联在电路中的,电压表V测的是两端的电压,若故障是断路,整个电路就断路了,也就是电流表示数为0,电压表示数也为0,故A符合题意;
BD.若故障是短路,相当于只有电阻接入电路,此时电路中总电阻减小,根据欧姆定律,此时电路电流增大,电压表示数等于电源电压,电流表示数增大,两表示数都不为0,故BD不符合题意;
C.若故障是断路,电压表和电阻串联在电路中,相当于测电源电压,故电压表示数等于电源电压,不为0;由于电压表内阻非常大,根据欧姆定律,此时电路电流极小,几乎为0,电流表无示数,故C不符合题意;
【例2】如图所示,闭合开关S,两灯都不亮,当用一根导线分别连接a、b点,c、d接线柱时,两灯都不亮;连接e、f接线柱时,只有一只灯泡发光。则电路故障可能是( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L2断路
C.灯泡L2短路 D.开关S断路
【答案】B
【解析】由电路图可知,两灯泡串联,闭合开关,两灯均不亮,说明电路中某处断路,或两灯均短路。用一段导线的两端连接a、b点,c、d接线柱时,两灯都不亮,说明此时电路仍是断路。当导线连接e、f接线柱时,只有一只灯泡发光,此时导线代替了灯L2,L2一定不发光,所以此时一定是灯泡L1发光,则L1灯丝完好,此时电路处于通路状态,说明开关也没有问题,由此说明该电路的故障是由于灯泡L2断路造成的。故B符合题意,ACD不符合题意。
【例3】图示电路闭合开关后,电流表无示数,用 A 接触N时电压表有示数,接触M时电压表无示数,已知电表、开关均完好且电路中只有一个故障,为进一步判断故障,用A再接触P点,下列判断正确的是( )
A.电压表有示数,则L断路
B.电压表无示数,则L短路
C.电压表无示数,则L断路
D.电压表有示数,则L短路
【答案】C
【解析】由题意知,电路闭合开关后,电流表无示数,说明电路中出现了断路;用 A 接触N时电压表有示数,说明故障在电源、开关、电压表及连接线之外;用 A接触M时电压表无示数,则故障在灯泡或灯泡和定值电阻连接线之间;此时用A再接触P点,若电压表无示数,则证明是灯泡断路,否则为灯泡和定值电阻连接线断路。
【例4】如图所示,电源电压为,闭合开关S,电压表的示数为,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1两端的电压是2V
B.灯泡L2两端的电压是1V
C.若灯泡L1的灯丝烧断,电压表示数为0V
D.通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流
【答案】C
【详解】AB.由电路图可知,闭合开关S,L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,则L2两端的电压为U2=2V,根据串联电路的电压特点可知,L1两端的电压
U1=U-U2=3V-2V=1V
故AB错误;
C.若灯泡的灯丝烧断,电路断路,电压表没有示数,故C正确;
D.因串联电路中各处的电流相等,所以通过灯泡L1的电流和L2的电流相等,故D错误。
考点7 电阻、变阻器
【例1】华为公司自主研发的麒麟990芯片主要材料是硅,硅属于 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料,利用该材料制成的发光二极管具有 导电性。
【答案】半导体 单向
【解析】[1]目前制作芯片的主要材料是硅、锗等,它们的导电性介于导体和绝缘体之间,属于半导体材料。
[2]二极管工作时,电流从二极管正极流入,负极流出,二极管才会发光,反之电流不能通过二极管,因此二极管具有单向导电性。
【例2】图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,、分别与弧形电阻丝的两端相连,与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析错误的是( )
A.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
B.若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
C.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若将a、b接入电路中同一点,c接入电路另一点时,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
【答案】C
【详解】A.电位器作为可变电阻,其原理就是通过滑片移动,改变接入电路的有效电阻丝长度,从而改变电阻大小,进而改变电流,调节灯泡亮度,故A正确,不符合题意;
B.如图所示,若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时变阻器接入电路的长度变长,即电阻变大,电路中电流减小,灯泡亮度会变暗,故B正确,不符合题意;
C.如图所示,若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时变阻器接入电路的长度变长,即电阻变大,电路中电流减小,灯泡亮度会变暗,故C错误,符合题意;
D.若将a、b接入电路中同一点,c接入电路另一点时,c接入电路另一点时,滑片左边部分被短路,顺时针转动旋钮时变阻器接入电路的长度变短,即电阻变小,电路中电流增大,灯泡亮度会变亮,故D正确,不符合题意。
【例3】小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
编号
材料
长度(m)
横截面积()
A
镍铬合金
0.25
1.1
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如上表所示。
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小;
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小;
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点;
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟材料 (选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小;
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系,其结论是 ;
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证;
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法,下列实验中没有用到此方法的是( )
A.探究动能与质量、速度的关系实验 B.探究影响压力作用效果的因素实验
C.探究平面镜成像的特点实验 D.探究影响摩擦力大小的因素实验
【答案】 小亮 A、C 导体长度 当材料和横截面积相同时,导体越长导体的电阻越大 三 C 铜丝电阻太小,电流变化不明显
【详解】(1)[1]如图,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,同时灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表,故小亮的观点正确。
(2)[2]要验证猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体材料种类与长度相同而横截面积不同,根据表中数据可知,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验。
(3)[3][4]由表中参数信息可知,A、B两根电阻丝材料相同、横截面积相同,长度不同,可以探究导体的电阻与导体长度的关系;通过实验可以得出的结论是:当材料和横截面积相同时,导体越长导体的电阻越大。
(4)[5]小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,她可以改变这根电阻丝接入电路的长度和粗细,但不能改变电阻丝的材料;所以她利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
(5)[6]A.在探究动能与质量、速度的关系实验中,探究动能大小与速度的关系时,需要控制质量不变;探究动能大小与质量的关系时,需要控制速度不变;所以在这个实验中运用了控制变量法,故A不符合题意;
B.压力的作用效果跟压力大小、受力面积有关,在探究影响压力作用效果的因素实验中,需要分别控制压力大小不变和受力面积不变,这个实验运用了控制变量法,故B不符合题意;
C.在探究“平面镜成像特点”实验中用到的是等效替代法,没有用到控制变量法,故C符合题意;
D.摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,在探究影响摩擦力大小的因素实验中运用了控制变量法,故D不符合题意。
故选C。
(6)[7]由表格数据可知,长度变化时,发现通过铜丝的电流变化不明显,原因是铜导线的电阻小,在电压一定时,通过铜丝的电流变化很小。
中考真题练习
1.(2025•山东)研究人员在低温极强磁场条件下发现了一种带负电荷的新型粒子,未来可能应用于量子计算领域。下列粒子中,与该粒子带电性质相同的是( )
A.电子 B.原子 C.质子 D.中子
【解答】解:质子带正电,电子带负电,而中子不带电,该数子带负电,与该数子带电性质相同的是电子。
故选:A。
2.(2025•镇江)如图所示,把一根中间戳有小孔的吸管放在转轴上,吸管能在水平面上自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近,吸管转离橡胶棒,则( )
A.吸管带正电
B.餐巾纸带负电
C.吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸失去电子,吸管得到电子
D.用玻璃棒靠近a端,吸管转向玻璃棒,说明玻璃棒带正电
【解答】解:AB、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近,吸管转离橡胶棒,说明吸管带有与橡胶棒同种的电荷,同种电荷相互排斥,吸管带负电;餐巾纸带正电,故AB错误;
C、吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸失去电子带正电,吸管得到电子带负电,故C正确;
D、用玻璃棒靠近a端,吸管转向玻璃棒,玻璃棒可能不带电,带电的吸管与玻璃棒相互吸引,故D错误。
故选:C。
3.(2025•淄博)将塑料丝固定在塑料吸管上,用干燥的毛巾摩擦塑料丝,塑料丝彼此张开,如图所示。下列说法正确的是( )
A.毛巾和塑料丝在摩擦过程中创造了电荷
B.毛巾和塑料丝在摩擦过程中带上了同种电荷
C.摩擦过的塑料丝能吸引碎纸屑
D.塑料丝因带上了异种电荷而彼此张开
【解答】解:A、摩擦起电的本质是电荷的转移,而不是创造了电荷,毛巾和塑料丝在摩擦过程中,电子发生了转移,所以A选项错误。
B、毛巾和塑料丝在摩擦过程中,一个失去电子,一个得到电子,所以带上了异种电荷,B选项错误。
C、摩擦过的塑料丝带上了电,根据带电体能够吸引轻小物体的性质,它能吸引碎纸屑,C选项正确。
D、塑料丝彼此张开是因为带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,而不是异种电荷,D选项错误。
故选:C。
4.(2024•日照)如图所示,取两个相同的验电器甲和乙,使甲带负电,乙不带电。下列分析正确的是( )
A.甲验电器带负电是因为它失去了电子
B.甲验电器的金属箔片张开是由于异种电荷相互吸引
C.用金属棒连接两金属球,乙验电器的金属箔片会张开
D.用金属棒连接两金属球的瞬间,棒中的电流方向由甲到乙
【解答】解:A、甲验电器带负电是因为它得到了电子,故A错误;
B.甲验电器的金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥,故B错误;
C.用金属棒把甲和乙连接起来,甲验电器金属箔片上的电子转移到乙上,所以甲的张角将变小,乙验电器金属箔片的张角将变大,故C正确;
D.自由电子的定向移动方向与电流方向相反,金属杆和金属球接触的一瞬间,自由电子的移动方向从甲到乙,金属杆中电流方向是从乙到甲,故D错误。
故选:C。
5.(2025•安徽)某兴趣小组为了研究利用单刀双掷开关控制小直流电动机的正转、反转和不转,设计了如图所示的电路,S1、S2为单刀双掷开关,L1、L2为指示灯。规定电流从电动机M的左端流入,电动机正转。下列说法正确的是( )
A.S1接a、S2接d时,L1、L2均发光,电动机不转
B.S1接a、S2接c时,只有L1发光,电动机反转
C.S1接b、S2接d时,只有L2发光,电动机反转
D.S1接b、S2接c时,L1、L2均发光,电动机正转
【解答】解:A、由图可知,S1接a、S2接d时,电路中没有电源,灯泡L1、灯泡L2和电动机都不工作,故A错误;
B、S1接a、S2接c时,L1与电动机串联,电流从电动机的左端流入,右端流出,所以此时L1亮,电动机正转,故B错误;
C、S1接b、S2接d时,L2与电动机串联,电流从电动机的右端流入,左端流出,所以此时L2亮,电动机反转,故C正确;
D、S1接b、S2接c时,电路中没有电源,灯泡L1、灯泡L2和电动机都不工作,故D错误。
故选:C。
6.(2025•镇江)安全带可有效保护驾乘人员的安全。某模拟安全带未系提示系统中,当乘客坐在座椅上时,开关S1闭合;若系好安全带,则开关S2闭合。设计要求如下:乘客未系安全带时,仪表盘上的指示灯L亮起;系上安全带时,指示灯L熄灭。下列电路图中符合设计要求的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:
由题知,S1闭合、开关S2断开指示灯亮,S2闭合,指示灯熄灭。
A、指示灯、电阻与S1串联,灯泡与S2并联,乘客坐下时S1闭合指示灯亮,系上安全带时S2闭合,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源短路,故A符合题意;
B、指示灯、电阻与S2串联,灯泡与S1并联,乘客坐下时S1闭合,电路仍然是断路,灯泡不亮,系上安全带时S2闭合,指示灯被短路熄灭,灯泡始终不亮,故B不符合题意;
C、两开关并联后与指示灯串联,无论是乘客坐下时S1闭合还是系上安全带时S2闭合,指示灯都会发光,故C不符合题意;
D、指示灯与S1、S2并联,乘客坐下时S1闭合指示灯亮,系上安全带时S2闭合,灯泡仍发光,故D不符合题意;
故选:A。
7.(2025•广州)出租车驾驶室内设计了控制电路来显示是否载有乘客,车顶指示灯显示红色时载有乘客,显示绿色时未载乘客。下列电路图中,通过开关S接“1”或“2”可以符合上述设计要求的是( )
A.B. C.D.
【解答】解:A、S打到1时,两灯都发光,打到2时,电路断路,故A不符合题意;
B、S打到1时,红灯发光,打到2时,电路断路,两灯都不发光,故B不符合题意;
C、S打到1时,红灯发光,打到2时,绿灯发光,故C符合题意;
D、绿灯始终与电源连通,始终发光,故D不符合题意。
故选:C。
8.(2025•淄博)电动自行车可以通过钥匙(开关S1)或刷卡(开关S2)接通电源。电路接通后显示屏(灯L)亮,旋转调速把手,电动车却不走;只有先握一下刹车手柄(S3闭合),再旋转调速把手,电动车才能行驶。下列模拟电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题意可知,灯与电动机工作互不影响,应并联连接;
电动自行车可以通过钥匙(开关S1)或刷卡(开关S2)接通电源,电路接通后显示屏(灯L)亮,开关S1和S2控制整个电路,应连在干路上;
只有先握一下刹车手柄(S3闭合),再旋转调速把手,电动车才能行驶,说明刹车手柄S3和调速把手串联再与电动机串联,故图B符合题意。
故选:B。
9.(2025•德州)如图所示是某款轻智能马桶,将脚置于脚感区域会触发脚感开关。使用时,第1次伸脚触发,开关S1闭合马桶盖打开。若不需要坐便,第2次伸脚触发,开关S2闭合坐垫抬起。使用完毕后第3次伸脚触发,开关S3闭合自动冲水。若需要坐便,入座后坐垫感应开关S4闭合,使用完毕起身后S4仍闭合,同时开关S5闭合自动冲水。冲水结束后马桶自动恢复使用前状态,下列模拟电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
由题知,第1次伸脚触发,开关S1闭合马桶盖打开;若不需要坐便,第2次伸脚触发,开关S2闭合坐垫抬起;使用完毕后第3次伸脚触发,开关S3闭合自动冲水;若需要坐便,入座后坐垫感应开关S4闭合,使用完毕起身后S4仍闭合,同时开关S5闭合自动冲水;
由此可知三个电动机是轮流工作,则它们是并联连接的;马桶盖电动机受开关S1控制,坐垫电动机受开关S2控制;冲水有两种情况,开关S3能单独控制冲水电动机,S4、S5都闭合时,也能控制冲水电动机,所以,S4、S5串联后,再与S3并联,最后与冲水电动机串联。
A、在该图中,S4与S5闭合同上闭合会使得电源短路,故电路不行,故A错误;
BD、在这两幅图中,电路实质是相同的,要求开关S3闭合自动冲水或者S4、S5同时闭合自动冲水,而图中开关S3、S4位置反了,故BD错误;
C、由图知,开关S1在干路中,闭合后马桶盖打开,开关S2闭合坐垫抬起;开关S3闭合自动冲水或者S4、S5同时闭合自动冲水,故C正确;
故选:C。
10.(2025•淮安)如图所示,盒子面板上有两个小灯泡和一个开关,电源和连接它们的导线在盒子内部,某同学采用下列方案去判断两个灯泡的连接方式:①闭合开关,灯泡一个亮,一个暗,则两个灯泡并联;②闭合开关,两个灯泡同时亮,断开开关,两个灯泡同时灭,则两个灯泡可能并联;③拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍然亮,则两个灯泡并联;④用电压表分别并联在两个灯泡两端,示数均为1.5V,则两个灯泡并联。该同学判断正确的是( )
A.①④ B.③④ C.②③ D.②③④
【解答】解:①闭合开关,两个灯的额定电压、额定功率不同,灯的电阻不同,串联、并联时,灯泡都是一个亮,一个暗,所以此时可能是串联,也可能是并联,故①错误;
②闭合开关,两个灯泡同时亮,断开开关,两个灯泡同时灭,两个灯泡可能并联,开关在干路上;也可能串联,故②正确;
③拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍然亮,两个灯泡工作时互不影响,为并联,故③正确;
④如果两个灯泡规格一样,串联时,灯两端的电压相等,用电压表分别并联在两个灯泡两端,示数可以均为1.5V,故④错误。
由上述可知,C正确、ABD错误。
故选:C。
11.(2025•泰安)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只发生在灯泡L或电阻R上,其它元件均完好。下列对电路故障的分析正确的是( )
A.可能是电阻R断路 B.可能是灯泡L短路
C.一定是电阻R短路 D.一定是灯泡L断路
【解答】解:闭合开关,灯泡和定值电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端的电压。
只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只发生在灯泡L或电阻R上,其它元件均完好。
若只有电流表指针偏转,则电流表与电源接通,电压表无示数,则定值电阻短路;
若只有电压表指针偏转,电流表无示数,则电路断路,电压表和电源接通,定值电阻断路;
故A正确。
故选:A。
12.(2025•青岛)小明利用如图所示的电路探究“串联电路的电压规律”,下列说法正确的是( )
A.连接电路时,开关要闭合,是为了防止短路
B.测量L2的电压时,电压表接b点的导线不动,将接a点的导线接在c点
C.实验中更换不同规格的小灯泡,重复实验,是为了减小实验误差
D.结论:串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和
【解答】解:A、连接电路时,开关要断开,这是为了防止电路连接过程中出现短路等故障,损坏电路元件,并非闭合开关,故A错误。
B、测量L2的电压时,电压表要与L2并联。此时,电压表接b点的导线不动,将接a点的导线改接c点,电压表正负接线柱接反,故B错误。
C、实验中更换不同规格的小灯泡,重复实验,是为了避免实验的偶然性,从而寻找普遍规律,而不是减小实验误差,故C错误。
D、通过多次实验,最终得出的结论是:串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和,故D正确。
故选:D。
13.(2025•成都)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:(1)要求滑动变阻器的滑片P向左移动时灯泡变暗,滑动变阻器的滑片向左移时电阻变大,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中。
故选:B。
(多选)14.(2025•烟台)如图所示,闭合开关,两个小灯泡L1和L2均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A.若甲为电流表,则两灯一定并联
B.若乙为电流表,则乙测L1的电流
C.若丙为电流表,则丙测L1的电流
D.若甲为电流表,则乙可能为电压表
【解答】解:A、若甲为电流表,电流从电源正极流出,经过甲后会分成两条支路,分别经过L1和L2,然后再汇合回到电源负极,且乙为电流表,丙为电压表,所以两灯一定并联,才能都发光,故A正确。
B、由A分析可知,若乙为电流表,乙在干路上,测的是干路电流,而不是L1的电流,故B错误。
C、若丙为电流表,其它两表为电压表,丙与L1和L2串联,测的是L2和L1的电流,故C正确。
D、由A分析可知,若甲为电流表,要使两灯并联且都能发光,乙处得形成通路,所以乙只能为电流表,故D错误。
故选:AC。
15.(2025•兰州)为了提升人们的生活品质,一些家庭安装了空气净化器,其工作原理如图所示。受到污染的空气被净化器吸入后,颗粒物进入电离区带上电荷,然后在集尘器上被带电金属网捕获。金属网吸引颗粒物的原理是 异种电荷相互吸引 。
【解答】解:由题意知,受到污染的空气被净化器吸入后,颗粒物进入电离区带上电荷,由于异种电荷相互吸引,所以受到污染的空气在集尘器上被带电金属网捕获。
故答案为:异种电荷相互吸引。
16.(2025•广州)“探究串联电路中电流的特点”实验。
(1)连接电路:用笔画线表示导线,把图甲的滑动变阻器串联接入电路(要求:连线不要交叉;滑片P向D移动,电路的电流增大)。
(2)发现问题:电源(输出电压为6V)、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好,电路正确连接。闭合开关,观察到灯泡L1(3.8V,0.4A)和L2(2.5V,0.3A)不发光,电流表示数为零;
(3)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用图乙所示的电压表进行检测,将鳄鱼夹 b (选填“a”“b”)接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱,电压表前后两次的指针位置都如图丙所示,其示数为 6 V;
(4)作出猜想:
猜想一:由于灯泡不发光,电压表示数不为零,L1断路,L2短路。
猜想二:由于电流表示数为零,电压表示处不为零,L1断路,L2无故障。
(5)验证猜想:取下L1,换上完好的灯泡L3(3.8V,0.4A),观察到L3发光,L2仍然不发光。由此可知, 猜想一 (选填“猜想一”“猜想二”)正确;
(6)继续实验:
①排除故障后,闭合开关,移动滑片P,多次进行实验。某次(记为第一次)实验三个电流表示数如图。
②为得到串联电路中电流的特点,设计记录实验数据的表格,并将第一次的数据填入表格中。
【解答】解:(1)根据灯泡与滑动变阻器串联,滑片P向D移动,电路的电流增大,说明电阻变小,选择右下方接线柱,电路如图所示:
(3)闭合开关,观察到灯泡L1(3.8V,0.4A)和L2(2.5V,0.3A)不发光,电流表示数为零;说明电路是断路,根据电压表使用时电流从正接线柱流入,故b接电源正极;根据电压用的是0﹣15V量程,分度值为0.5V,示数为6V;
(5)验证猜想:取下L1,换上完好的灯泡L3(3.8V,0.4A),观察到L3发光,说明此时电路是通路,L2仍然不发光,则L2短路。故猜想一正确;
(6)根据图中三个电流表都是小量程,指针位置相同,故电流相等,都是0.5A;
根据需要,测量三处的电流,且多次测量,表格如下:
序号
A1示数/A
A2示数/A
A3示数/A
1
0.5
0.5
0.5
2
3
4
故答案为:(1)见解答;
(3)b;6;
(5)猜想一;
(6)见解答。
17.(2025•资阳)为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0﹣3V,0﹣15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,L1、L2均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确L1、L2两端的电压大小,故电压表V1、V2的量程应选 0﹣15V (选填“0﹣3V”或“0﹣15V”),待完成L1、L2电压值的初步测量后,最终选定V1、V2的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超量程,造成这一现象的原因可能是L1发生了 短路 (选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,V2的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表:
电压表
V1
V2
V
电压U/V
2.6
2.7
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想 不可靠 (选填“可靠”或“不可靠”),理由是 实验仅采用相同额定电压的灯泡开展一次实验,便得出“用电器两端电压均分电源两端电压”的结论 。
【解答】解:(1)电压表V1、V2的量程应选0﹣15V。因电源电压为6V,实验前不确定L1、L2两端电压是否会超过3V,为防止电压表超量程损坏仪表,初步测量需选0﹣15V量程。后续依实际测量值,若都小于3V,可换用0﹣3V 量程提升测量精度。
(2)由图乙可知,电压表V也并联在了L2两端,即电压表V左侧的接线错误。正确做法是电压表V需并联在电源两端,如图所示:
(3)造成这一现象的原因可能是L1发生了短路。L1短路时,其电阻近乎为0,V1测的电压近乎0,因此不偏转且L1不亮。此时电源电压全加在L2上,使其过亮,同时V2测L2电压超量程。若L1断路,L2不会亮,故排除断路可能。
(4)由图丙可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,读数为2.7V。
(5)该猜想不可靠。理由是:实验仅采用相同额定电压的灯泡开展一次实验,便得出“用电器两端电压均分电源两端电压”的结论。但串联电路仅当用电器规格一致时两端电压才均分,规格不同则不均分。需换用不同规格灯泡多次实验,才能归纳出普遍适用的结论。
故答案为:(1)0﹣15V;(2)见解答;(3)短路;(4)2.7;(5)不可靠;实验仅采用相同额定电压的灯泡开展一次实验,便得出“用电器两端电压均分电源两端电压”的结论。
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1.(2025•楚雄州三模)干燥的秋冬季节,人触碰金属门把手常有“触电”的感觉。小明自制了如图所示的“静电消除器”,手持回形针B,用回形针A去触碰门把手释放静电,观察到轻质锡纸小球在回形针A和B之间快速往复滚动。下列有关说法正确的是( )
A.释放静电就是把人体的电子转移出去
B.“触电”是因为摩擦创造了电荷
C.小球快速离开B是因为同种电荷相互排斥
D.小球触碰A后迅速远离是因为触碰后小球和A带异种电荷
【解答】解:A、在干燥的秋冬季节,人体与衣物等摩擦会使人体带上静电,带电种类由摩擦衣服种类及其他因素决定,当人触碰金属门把手时,人体有可能失去电子带上正电,释放静电不一定就是把人体多余的电子转移出去,故A错误。
B、“触电”是因为在干燥环境中,人体与衣物等摩擦使电荷发生了转移,导致人体带上静电,而不是创造了电荷,电荷不能被创造,只是从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,故B错误。
C、当回形针B接触到带某种电荷的锡纸小球后,会带上与小球相同的电荷,根据同种电荷相互排斥的原理,小球会快速离开B,故C正确。
D、小球触碰A后迅速远离是因为触碰后小球和A带同种电荷,同种电荷相互排斥,而不是异种电荷,故D错误。
故选:C。
2.(2025•安徽模拟)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,灯泡L1、L2、L3都不发光。若只有一个灯泡的灯丝发生了断路,现用一根导线(如图中虚线所示)连接a、b点,三只灯泡仍都不亮,则( )
A.灯泡L1一定断路
B.灯泡L2一定断路
C.若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则L2一定断路
D.若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则L3一定断路
【解答】解:AB、如果灯泡L1断路,用一根导线连接a、b点时,电路会形成通路,故三只灯泡都会发光,与题目中说三只灯泡仍都不亮相矛盾,所以灯泡L1一定没有断路;也说明断路可能发生在bc或cd之间,即灯泡L2可能断路,不是一定断路,故AB错误;
CD、根据上面分析可知,断路可能发生在bc或cd之间;若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则说明L3一定没有发生断路;也就说明断路一定发生在bc之间的L2上,故D错误,C正确。
故选:C。
3.(2025•滁州三模)为了提醒驾驶员系好安全带,汽车一般都有安全带语音提示器,其工作原理如图所示。当驾驶员坐在驾驶座上未系好安全带时,语音提示器会发出语音提示,直到系好安全带后,语音提示器才不工作。下列说法中正确的是( )
A.驾驶员坐在驾驶座上时,开关S2闭合,未系安全带时,开关S1断开
B.驾驶员坐在驾驶座上时,开关S1闭合,未系安全带时,开关S2断开
C.驾驶员坐在驾驶座上时,开关S2闭合,系好安全带时,开关S1闭合
D.驾驶员坐在驾驶座上时,开关S1闭合,系好安全带时,开关S2断开
【解答】解:由题意“当驾驶员坐在驾驶座上未系好安全带时,语音提示器会发出语音提示,直到系好安全带后,语音提示器才不工作”可知,开关S1控制语音提示器。
当乘客坐上去,满足设置的压力条件时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,即安全带控制开关S2断开,语音提示器会发出语音提示,系上安全带后,安全带控制开关S2闭合,语音提示器不工作,则将语音提示器短路了;为了保护电路,电路中串联接入一个保护电阻R,故B正确,ACD错误。
故选:B。
4.(2025•兰陵县一模)如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是( )
A.L1与L2串联
B.当开关S2断开时,电流表A2的示数变小
C.当开关S2断开时,通过L1的电流变小
D.电流表A1测L1的电流
【解答】解:A.由图知,这是一个并联电路,电路中有两条支路,A2在干路上,A1、L2、S2在同一支路,L1在另一支路上,故A错误;
B.当开关S2断开时,灯L2支路停止工作,电流表A2的示数变小,故B正确;
C.并联电路中各支路互不影响,当开关S2断开时,通过L1的电流不变,故C错误;
D.由图可知,电流表A1测L2的电流,故D错误;
故选:B。
5.(2025•宣州区校级模拟)在图所示的电路中,L1、L2的电阻分别为R1、R2,变阻器的最大阻值为R0,灯的电阻保持不变,当变阻器的滑片P由a端向b端移动时,灯L1、L2的亮度变化情况可能是( )
A.L1变亮,L2变亮 B.L1变亮,L2变暗
C.L1变暗,L2变亮 D.L1变暗,L2变暗
【解答】解:根据电路图知,图中滑片左侧与L2串联后,再与右侧部分并联,然后与L1串联接入电路中,当滑片在a端时,滑动变阻器与L2被短路,L2不发光,L1灯的电压为电源电压最大,此时最亮,
随着滑片左移,变阻器Pb部分与灯L2串联后与Pa并联后再与L1串联。设变阻器Pb部分电阻为Rb,根据电阻的串联规律,Pb部分与L2串联后的电阻为Rb+R2,则并联部分的电阻为
①上式中,分母为定值,若R2>R0,当变阻器的滑片P由a端向b端移动时,Rb减小,Ra增大,当(Rb+R2)与Ra之差越小,乘积越大。故并联的电阻变大,根据电阻的串联规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律,总电流减小,所以通过灯L1的电流减小,所以L1变暗;根据分压原理,并联部分的电压变大,故通过L2的电流变大,L2变亮。
②上式中,分母为定值,若R2<R0,在变阻器的滑片P由a端向b端移动过程中,当(Rb+R2)=Ra时,上式分子之积最大,R并最大。在变阻器的滑片移动过程中,(Rb+R2)与Ra之差先变小后变大,乘积先变大后变小,R并先变大后变小,整个电路总电阻先变大后变小,由欧姆定律,总电流先减小后增大,所以通过灯L1的电流先减小后增大,故L1先变暗后变亮。而通过L2的电流一直变大,L2一直变亮。
综上所述,ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
6.(2025•历下区三模)如图所示的实物电路由电源、开关S1、S2,两个小灯泡L1、L2,甲、乙两个电表(电流表或电压表)组成。下列根据现象对甲、乙两个电表的判断,正确的是( )
A.只闭合S1,若只有L1发光,则甲、乙都是电压表
B.只闭合S1,若只有L1发光,则甲是电流表,乙是电压表
C.闭合S1、S2,若L1、L2均发光,则甲、乙都是电流表
D.闭合S1、S2,若L1、L2均发光,则甲是电压表,乙是电流表
【解答】解:A、只闭合S1,若只有L1发光,则L1有电流流过,那么甲乙表不能都是电压表,否则电路不通,故A错误;
B、只闭合S1,若只有L1发光,且甲是电流表,乙是电压表,此时电流会经过甲表再流过L2,L2会发光,不满足题意,故B错误;
C、闭合S1、S2,若甲表为电流表,电源会被短路,L1和L2均不会亮,故C错误;
D、闭合S1、S2,若L1、L2均发光,则甲表不能为电流表,否则电源会被短路,故甲表只能为电压表;当乙为电压表时,整个电路为开路,故乙表不能为电压表,只能为电流表;综上,甲是电压表,乙是电流表;故D正确;
故选:D。
7.(2025秋•安康期末)如图所示,暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关两灯均发光,下列现象可以判断两灯一定串联的是( )
A.L1和L2两端的电压不相同
B.流过L1和L2的电流相同
C.L1和L2发光的亮度相同
D.断开开关,L1、L2都不发光
【解答】解:A.因为并联电路中各支路两端电压相等,所以若L1和L2两端的电压不相同,则两灯可能是串联,不可能并联,故A正确;
B.串联电路的电流处处相等,通过L1和L2的电流相同;若两灯并联,且两灯的规格相同时,通过两灯的电流也相等,所以通过两灯的电流相等,两灯可能串联也可能并联,故B错误;
C.L1和L2发光的亮度相同,如果两个灯泡规格相同,并联在电路中,两个灯泡两端的电压相等,两个灯泡亮度相同,故C错误;
D.若两灯并联,开关在干路上,断开开关,L1、L2都不发光,若两灯串联,断开开关,L1、L2都不发光,所以断开开关,L1、L2都不发光,两灯可能串联也可能并联,故D错误。
故选:A。
8.(2025•重庆一模)小唐想设计一个开关外观如图所示的电热眼罩,可通过“手动金属旋转滑片”连续微调加热,其电路设计要求:①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用,不能出现短路;②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大(即升温)。下列符合以上设计要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A.根据电路图可知,当滑片滑到B点时,电路短路,电源会被烧坏,故A不符合题意;
B.根据电路图可知,顺时针滑动时,接入电路的电阻减小,由欧姆定律可得,电路中电流变大,故B符合题意;
C.根据电路图可知,顺时针滑动时,接入电路的电阻增大,由欧姆定律可得,电路中电流变小,故C不符合题意;
D.根据电路图可知,当滑片滑到右边关闭位置时,因OA始终相连,导致电路无法关闭,故D不符合题意。
故选:B。
9.(2025秋•重庆期中)如图所示电路,开关S闭合,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小超在读数时只在纸上记录了0.8、1.6、3.2这几个数字,下列说法中正确的是( )
A.L1和L2串联时,甲、乙、丙示数可能分别为1.6A、3.2V、0.8V
B.L1和L2并联时,甲、乙、丙示数可能分别为0.8V、3.2A、1.6A
C.L1和L2串联时,电路中的电流可能为0.8A,L1和L2两端的电压可能均为3.2V
D.L1和L2并联时,电源电压可能为0.8V,通过L1和L2的电流可能为1.6A和3.2A
【解答】解:AC、当L1和L2串联时,甲为电流表,乙和丙为电压表,且电流表测电路中电流,电压表乙测L2两端电压,电压表丙测电源电压(两灯的总电压),
由题知,开关闭合,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,所以两灯电压相等,即U1=U2,
由并联电路的电压规律知,U=2U1=2U2,丙电压表示数为乙电压表示数的2倍,
根据小超记录数据可知,甲、乙、丙示数可能分别为0.8A、1.6V、3.2V,L1和L2两端的电压U1=U2=1.6V,
或甲、乙、丙示数可能分别为3.2A、0.8V、1.6V,U1=U2=0.8V,故AC错误;
BD、当L1和L2并联时,甲为电压表,乙和丙为电流表,甲测电源电压,乙测两灯干路的电流,丙测通过L2的电流,
由题知,开关闭合,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,
由串联电路的电流规律知,通过两灯电流相等,即I1=I2,所以I=2I1=2I2,乙电流表的示数为丙电流表示数的2倍,
根据小超记录数据可知,甲、乙、丙示数可能分别为3.2V、1.6A、0.8A,通过两灯的电流I1=I2=0.8A,
或甲、乙、丙示数可能分别为0.8V、3.2A、1.6A,通过两灯的电流I1=I2=1.6A,电源电压为0.8V,故B正确,D错误。
故选:B。
(多选)10.(2025秋•沈阳期中)如图所示为部分电路结构,若用一根导线在a、b、c、d四个接线柱之间连接,则下列分析正确的是( )
A.若a与b,c与d连接,则只有L1发光
B.若a与b,b与d 连接,则只有L2发光
C.若a与d,b与c 连接,则L1、L2并联
D.若a与d,b与d连接,则L1、L2串联
【解答】解:A、若a与b,c与d连接,由于c与d的连接将灯泡L2短路,则只有L1发光,故A正确;
B、若a与b,b与d 连接,由于b与d 的连接电流不经过用电器,引起电源短路,故灯泡都不发光,故B错误。
C、若a与d,b与c 连接,电路中都有两条电流的流通路径,则灯L1、L2并联,故C正确;
D、若a与d,b与d连接,由于b与d 的连接电流不经过用电器,引起电源短路,故灯泡都不发光,故D错误。
故选:AC。
11.(2025秋•长沙校级月考)如图所示的电路中,当只闭合开关S1、S2时,电流表A2测量的是通过灯泡 L3 的电流;当三个开关都闭合时,电流表A2指针的偏转角度是A3的两倍(电流表测量范围是0~0.6A和0~3A),此时断开开关S2,电流表A1的示数变化了0.4A,再断开开关S3,电流表A1的示数又变化了0.1A。则当三个开关都闭合时,在电路安全的前提下,通过灯L3的电流的示数可能为 0.9或0.1 A。
【解答】解:(1)只闭合S1、S2时,L1、L2会被短路,只有灯泡L3接入路,电流表测量通过L3的电流;
(2)由图可知,当开关全部闭合,三个灯泡并联,A1测电路中的总电流,A2测通过L2和L3的电流之和,A3测通过L1和L2的电流之和;
当断开S2时,电路中L1断路,电流表A1的示数减小0.4A,则三开关均闭合时通过L1的电流I1=0.4A;
再断开开关S3时,电路中L2断路,电流表A1的示数减小0.1A,则三开关均闭合时通过L2的电流I2=0.1A;
由并联电路的电流特点可知,三开关均闭合时,电流表A3的示数为IA3=I1+I2=0.4A+0.1A=0.5A;
①已知三开关均闭合时电流表A2指针的偏转角度是A3的2倍,若电流表A2、A3的量程相同,则可得此时A2的示数为IA2=2IA3=2×0.5A=1A,由此可知A2、A3的量程均为0~3A,
根据并联电路的电流规律可得,三开关均闭合时,通过L3的电流为I3=IA2﹣I2=1A﹣0.1A=0.9A;
②三开关均闭合时电流表A2指针的偏转角度是A3的2倍,若A3的量程仍然为0~3A,而A2的量程为0~0.6A,且A3的示数仍然为IA3=0.5A,则根据偏转角度的关系可知,此时A2的示数为IA2=0.2A,
由并联电路的电流规律可得,三开关均闭合时,通过L3的电流为I3=IA2﹣I2=0.2A﹣0.1A=0.1A;
③三开关均闭合时电流表A2指针的偏转角度是A3的2倍,若A3的量程为0~0.6A,而A2的量程为0~3A,且A3的示数仍然为IA3=0.5A,则根据偏转角度的关系可知,A2的示数是A3示数的10倍,
所以此时A2的示数为IA2=10IA3=10×0.5A=5A>3A,故假设不成立,这种情况不可能;
综上可知,当三个开关都闭合时,在电路安全的前提下,通过灯L3的电流可能为0.9或0.1A。
故答案为:L3;0.9或0.1。
12.(2025•闵行区二模)某小组同学按图示的电路图连接电路,闭合开关,电流表、电压表示数均大于零。他们讨论后认为根据止述现象无法确定电路中是否存在故障。
(1)甲同学思考后认为用一个阻值与R2不同的完好电阻R替换R2,根据替换前后 电压表 (选填“电压表”“电流表”或“任意一个电表”)的示数变化情况就能判断电路是否存在故障。请写出他的判断方法。 电压表示数不变,则R1短路,电压表示数改变,则没有故障 。
(2)乙同学思考后认为用一个完好的电阻R替换R1,也可以判断电路是否存在故障,但电阻R的阻值需要满足一定条件。下列符合条件的选项有 BC 。
A.R>R1
B.R=R1
C.R<R1
【解答】解:根据闭合开关,电流表、电压表示数均大于零,说明电路是通路,如果有故障只能是局部短路,即R1短路,
(1)若用一个阻值与R2不同的完好电阻R替换R2,电路中的电阻发生改变,无论是否短路,则电流改变,如果短路,则电压表示数不变,不短路则电压表示数改变,故只能观察电压表示数。
(2)用一个完好的电阻R替换R1,如果没有短路,用相同电阻替换,都不变,如果短路了,相同电阻替换,则电流表和电压表不变,短路了都会减小,现象不同可以区分,如果用较大的电阻替换,电流表示数无论是短路还是正常,都是变小,电压表示数变小,不好区分,如果用较小的电阻替换,短路时,电流变大,电压表示数减小;如果正常,替换后电流增大,电压表示数变大,现象不同,可以区分,故选:BC。
故答案为:(1)电压表;电压表示数不变,则R1短路,电压表示数改变,则没有故障;
(2)BC。
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