内容正文:
2025-2026学年中考科学复习专题十六、电
一、单选题
1.为了纪念科学家对科学的杰出贡献,常用他们的名字命名一些科学量单位。在下图所示的科学家中,以其名字命名为电流单位是( )
A.牛顿 B.伽利略
C.瓦特 D.安培
2.如图所示,在探究并联电路的电流规律时,要用一个电流表来测量通过干路的电流,在图中给出的a、b、c三个位置中,电流表的接入位置应为( )
A.b 点 B.c 点
C.a 点 D.a、b、c 三点均可
3.如图,可以用吸管“吸”取杯中的饮料,下列现象中, “吸”的科学原理与其相同的是
A.公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声
B.大树通过根从土壤中“吸”取养分
C.化学实验中用胶头滴管“吸”取药液
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑
4.如图所示,A、B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,比较这两段导体的电阻及通过它们的电流,下列正确的是 ( )
A. B.
C. D.
5.小乐用如图所示的器材探究“影响导体电阻大小的因紫”,其中两根电阻丝的参数如表所示。关于此探究,下列说法正确的是( )
编号
a
b
材料
镍铬合金丝
镍铬合金丝
长度/m
1.0
1.0
横截面积/mm2
0.1
0.2
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.用a、b两根电阻丝可探究导体电阻与导体横截面积是否有关
C.用a、b两根电阻丝可探究导体电阻与导体材料是否有关
D.无法用a、b两根电阻丝探究导体电阻与导体长度是否有关
6.在参观人民检察院未成年人法治教育基地时,小明发现,在一处地面上有“沉迷网络”“交友不慎”两个圆形模块。用脚踩其中任何一个模块,与模块连接的电视上就会播放相应的教育短片。下列有关两个模块的分析正确的是( )
A.相当于开关,彼此串联 B.相当于开关,彼此并联
C.相当于电源,彼此并联 D.相当于电源,彼此串联
7.如图所示,由相同材料制成的电阻R1和R2相互串联,电阻长度之比l1:l2=1:2,横截面积之比则在相等的时间内,通过电阻R1和R2的电量之比为( )
A.1:1 B.4:1 C.1:4 D.1:2
8.小科用一个不带电的轻质泡沫球靠近电脑显示屏,小球偏至如图实线位置。据此推测显示屏… ( )
A.带正电 B.带负电 C.不带电 D.一定带电
9.将一根细金属丝置入柔性塑料中,可制成用来检测物体形变的“应变片”,其结构如图甲。将应变片接入图乙电路,电源电压不变,R为定值电阻,闭合开关S,当应变片随被检测物体发生拉伸时,金属丝被拉长变细,则电路中( )
A.总电阻变小 B.电压表的示数变大
C.通过 R 的电流不变 D.电流表的示数变大
10.人体触电感到巨痛、有生命危险的电流大小约是… ( )
A.1毫安 B.10毫安 C.1安 D.10安
11.如图所示的实物连接图中,电流表A1和A2分别测( )
A.灯泡L1中的电流、灯泡L2中的电流
B.干路电流、灯泡L2中的电流
C.干路电流、干路电流
D.灯泡L1中的电流、干路电流
12.取还共享单车时,开关S1既控制锁车器,又控制发出提示音的蜂鸣器,开关 只控制蜂鸣器:若蜂鸣器有故障,不影响锁车器正常工作。下列电路图符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
13. 连续阴雨,空气潮湿,能见度低,为保证师生安全,同学们设计了图甲所示的模拟电路,电路中电源电压为6 V,警示灯的规格为“6 V 3 W”,电磁铁线圈电阻忽略不计,警示灯电阻保持不变。当湿度达到一定程度时,警示灯能不断明暗闪烁,明亮时灯泡正常发光。则下列说法正确的是 ( )
A.当电流通过电磁铁时,电磁铁上端为S极
B.湿敏电阻应接在图甲电路中 B位置
C.根据设计要求,应选择图乙中的R1 作为湿敏电阻
D.当空气湿度为80%时,闪烁的过程中,灯较暗时的实际功率为1.5W
14.超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导部件和限流电阻并联组成,原理如图甲中虚线框内所示,超导部件的电阻R1 随电流I变化的关系如图乙所示,限流电阻. ,灯泡L 上标有“6 V 3 W”字样,电源电压保持不变,则下列判断不正确的是 ( )
A.当电源电压为6 V时,灯泡能正常工作
B.当灯泡短路时,电流表的示数为 1.2A
C.当电路短路时,超导限流器自动切断电路
D.当电路短路时,电路电流减小,处于稳定状态,电路中仍有电流,电路没有被切断
15.如图所示,将灯 L1、L2按图甲、乙所示两种方式连接在电源电压均为U 的两个电路中,图甲中灯L1的功率为4 W,图乙中灯 L1 的功率为9 W。设灯丝电阻不变,下列说法中,不正确的是 ( )
A.甲、乙两图中灯 L1 两端的电压之比是2:3
B.L1、L2两灯灯丝电阻之比是2:1
C.图甲中灯 L1、L2的功率之比是2:1
D.甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2
二、填空题
16.电动汽车中,电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。
(1)变阻器上旋钮滑片的材料应选用 。(填“导体”或“绝缘体”)
(2)车速仪可由电路中的电流表改装而成。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪的示数变大,那么接入 MN的两个接线柱是 。
17.被丝绸摩擦过的玻璃棒带 ,被毛皮摩擦过的橡胶棒带 。带电体具有 的性质。
18.电荷之间的相互作用规律:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
19.我们在考试时会用到2B铅笔填涂机读卡,电脑可以直接读取机读卡上的答案,是因为2B铅笔中的石墨是 (填“导体”或“绝缘体”)。若使用了不合格的2B铅笔,可能会导致电脑无法识别,这是由于不合格的铅笔芯的导电性 (填“强”或“弱”)。
20.如图所示,将一块透明有机玻璃板架在两本书之间,在下方撒上小纸屑,用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦,会观察到下方的小纸屑上下飞舞。跳跃不停。这是因为有机玻璃板被丝绸摩擦后带上了 ,能够 小纸屑,小纸屑接触玻璃板后迅速被弹开,这是因为它们带上了同种电荷而相互 。
21. 如图所示的电路,当ab两端接入100 V电压时,cd两端的电压为20 V;当cd 两端接入 100 V电压时, ab 两端的电压为50 V,则 R1:R2:R2= 。
22.如图所示,电源电压12V,电压表接“0~15V”,电流表接“0~0.6A”。闭合开关,滑动变阻器的滑片移至中点时,此时电流表的示数为;当滑片移至最上端时,电流表的示数为,且。
(1)的滑片向上移动时,电压表示数 (选填:“变大”“变小”或“不变”,下同),电流表示数 。
(2)的阻值为 ;
三、实验探究题
23.如图1是小李探究串联电路电流特点的实验电路图
(1)探究“串联电路的电流关系”时,分别把图中A、B、C各点断开,然后把 接入。
(2)刚连完最后一条导线,灯泡L1、L2就亮了,指出他在实验操作中的不当之处:
(3)小李同学在做实验时,闭合开关前,电流表的指针均指在零刻度处;当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图2甲、乙的两种情况。请分析他在电流表的使用上存在的问题。
甲: 。
乙: 。
(4) 改正错误后,为了使得出的结论具有普遍性,应这样操作: 。
24.小科设计了如图甲所示的电路,将湿敏电阻R 固定在叶片上,来检测植物叶片含水量的变化(图中叶片未画出)。已知湿敏电阻R 的阻值随叶片含水量H 的变化关系如图乙所示。电源电压恒为6 V,定值电阻R0的阻值为30 Ω。
(1)由图乙可知,随着湿度H 变大,湿敏电阻R 的阻值 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)闭合开关S,当植物叶片含水量变低时,电压表示数 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)当电压表的示数为4 V时,植物叶片的含水量为 。
25.某同学买了一台充电式可照明小风扇(如图4- 9甲),它有三种模式选择:“仅照明”“仅吹风”和“边照明边吹风”。图4-9乙是小风扇的内部简化电路图,a、b、c、d、e为触点,通过旋转开关S可实现三种模式之间的转换。
(1)该同学想要风扇实现边照明边吹风的功能,应该把开关S旋转至触点 (选填“ab”"“bc"“cd"或“de")。
(2)该同学有一个问题: 风扇在“仅照明”和“边照明边吹风”两种模式下,小灯泡的亮度一样吗?你的猜想是 ,理由是 。
(3)为了验证猜想,他在实验室老师的帮助下借来了3个电流表,并接在了电路中(如图4-9丙),请你帮他设计一个实验方案。
26.在“伏安法测电阻”的实验中,某同学用图1所示的电路测R1的阻值,已知电源电压为4.5伏且保持不变。
(1)正确连接电路,闭合开关,发现电流表示数为0,电压表的示数如图2所示,则电路中存在的故障可能是 。
(2)排除故障进行实验。当电压表示数为2V,电流表示数为0.2A,则R1= 欧。实验中三次改变R1两端的电压测量电阻,目的是 。
(3)该同学继续用三个未知电阻进行实验,将每个电阻两端的电压和通过的电流在如图3所示的坐标系中描出甲、乙、丙三个点,其中 点对应的阻值最大。
27.小科按照实验要求,设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400~600Ω)的实验。器材:干电池两节(总电压为2~3V),电压表(量程0~3V、0~15V)、电流表(量程0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器(500Ω 0.5A)各一个,开关、导线若干。
(1)要求一:测算出Rx,且实验过程中不能拆接电路。
小科设计实验电路如图甲。请分析:
①小科在设计实验前通过估算发现,用所提供的电流表无法测量出电路中的电流,其原因是 。
②实验时,先将变阻器滑片P移到某一位置a处,读出电压表示数为U1,U1即为电源电压;再将变阻器滑片P移到另一位置b处,读出电压表示数为U2,则U1-U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是: 。
(2)要求二:增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取,且电路只能连接一次。小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y,重新设计了图乙电路。实验步骤如下:①先闭合开关S、S1调节滑动变阻器使电压表示数为2V;②再断开开关S1,闭合开关S2, ,读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
四、解答题
28.请阅读《电容式触摸屏》并回答题。
电容式触摸屏
现在,智能手机、平板电脑等数码移动设备,都使用触摸屏,触摸屏是通过传感器来感知物体在屏幕上的运动,目前触屏大多采用电容式触摸屏电容通常是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃,在夹层中涂有导电性强且透明的薄膜材料,当手指触碰到触摸屏时,手指和导电薄膜就会形成一个电容,将人体上的电荷传递到触屏上。通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,进而感知手指在屏上的运动轨迹。如果用较厚的材料把手指与导电薄膜之间隔离,就不能正常操作触摸屏了。由于电容式触摸屏需要感应到人体的电流,只有人体才能对其进行操作,用其他物体触碰时并不会有所响应,所以基本避免了误触的可能,电容式触摸屏使用时防水,防尘、防污和耐磨方面都有良好的表现。
根据上述材料,回答下列问题。
(1)老式电视屏幕上经常会因为屏幕带静电而布满灰尘,其中蕴含的科学原理是: 。
(2)通过触摸屏周边分布的电极检测的 变化,可感知手指的运动轨迹;
(3)冬天,戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套,不能正常操作电容式触摸屏的原因是 ;
(4)电容式触摸屏的优点有: 。(回答一个即可)
29.如图所示,电源电压为 6 V,当闭合开关时,电流表的示数为0.24 A,电压表的示数为2.6 V。求:
(1)通过灯泡L1和L2的电流。
(2)灯泡L1 两端的电压和灯泡 L2两端的电压。
30.商场里的电动扶梯,当有人乘时运行得较快,没有人乘时运行得较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路。
(1) 力敏电阻的阻值与所受压力的关系如图甲所示,则由图甲可得出的结论是:
(2) 根据要求请将图乙的工作电路连接完整。
(3) 若控制电路电源电压为24伏,当电流达到20毫安时电磁铁将被衔铁吸下。现在要求一个质量为40千克的同学站在电梯上,就能使电梯较快运行,则滑动变阻器接入电路的阻值为多大?(g取10牛/千克)
(4) 如果要求质量更小的同学站上电梯,就能使其较快运行,应该如何改动控制电路?(写出两种方法)
31.小金用电压表和电流表测导体R 的电阻。在正确连接电路的基础上,通过调节滑动变阻器 Rp,先后完成了四次实验,测得的电压和电流值如表所示,请回答下列问题。
(1)根据实验要求,用笔画线代替导线,在图甲中正确连接电压表。
(2)第3次实验时,电流表示数如图乙所示,此时电流为 安。
(3)根据表中数据,在实验过程中,滑动变阻器 Rp滑片移动的方向是 (填“A→B”或“B→A”)。
实验次数
U(V)
I(A)
1
0.6
0.12
2
0.8
0.16
3
1.2
待填
4
1.8
0.36
32.如图所示电路中,电源电压12V,R1=6Ω,R2=4Ω。试问:
(1)当开关S1、S2都断开时,求电流表、电压表示数。
(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为4A,求R3的阻值和电压表示数。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【分析】电流指在电压的作用下自由电荷的定向移动形成的。
【解答】A.牛顿是力的单位;
B.伽利略提出力是改变物体运动状态的原因;
C.瓦特是功率的单位;
D.安培是电流的单位。
故答案为:D
2.【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】b接在所在的支路上,c接在所在的支路上。
【解答】分支点和电源之间的部分称为干路,可知a位置属于干路,所以要测量干路电流时,应将电流表接在a处。
故答案为:C。
3.【答案】C
【知识点】大气压强的存在;摩擦起电
【解析】【分析】玻璃棒与丝绸摩擦,发生电子转移,使丝绸和玻璃棒带上电荷。
【解答】饮料能被吸上来是因为吸管内的气体减小,压强减小,小于大气压,外界大气压将饮料压进口中。
A、公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声,没有利用大气压,故A错误;
B、大树通过根从土壤中“吸”取养分,没有利用大气压,故B错误;
C、胶头滴管能吸取药液是因为在吸取药液时,用力挤压胶头,胶头内的空气被挤出,内部压强减小,小于外界压强,故C正确;
D、用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑,没有利用大气压,原理是带电体能吸引轻小的不带电的物体,故D错误。
故答案为:C。
4.【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点;影响电阻大小的因素
【解析】【分析】串联电路电流处处相等,经过用电器的电流大小与用电器的电阻大小无关。
导体的电阻大小是导体的属性,与材料、横截面积、长度、温度等有关。
【解答】A和B是由同种材料制成的长度,相同的两段导体,由题图可知,B的横截面积小于A的横截面积,故B的电阻大于A的电阻;由题图知,两电阻串联,则通过两电阻的电流是相等的。
故答案为:B。
5.【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】由表中数据可知,实验变量为合金丝的横截面积,可知可探究导体电阻与横截面积的关系。【解答】A、实验中通过灯泡的亮度反映电阻的大小,小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;
BC、由a、b两根电阻丝可知,两者的材料和长度相同、横截面积不同,所以选用a、b两根电阻丝可以探究电阻与导体的横截面积是否有关,故B正确,C错误;
D、用夹子夹住其中一根合金丝不同部位,改变它的长度,可以探究导体电阻与导体长度是否有关,故D错误。
故答案为:B。
6.【答案】B
【知识点】基本电路与电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】并联电路各支路相互独立,互不影响。
【解答】由“ 用脚踩其中任何一个模块,与模块连接的电视上就会播放相应的教育短片 ”可知,该模块可以控制电路的通断,相当于开关,且两个模块可以单独工作,可知是并联的。
故答案为:B。
7.【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】首先根据串联电路的电流规律比较通过导体电流大小,再根据Q=It比较通过电阻的电量之比。
【解答】根据题意可知,两个电阻串联,则通过它们的电流大小相等。那么在相同时间内通过电阻的电量之比为:Q1:Q2=I1t1:I2t2=(1×1):(1×1)=1:1。
故选A。
8.【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据带电体的性质和电荷之间的相互作用规律分析。
【解答】 小科用一个不带电的轻质泡沫球靠近电脑显示屏, 小球被吸引,那么显示屏肯定带电,但是无法确定带正电还是负电,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
9.【答案】B
【知识点】串、并联电路的电压特点;电阻和电阻的串联、并联;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】串联电压电源电压等于各用电器电压之和,电流处处相等,可知电阻越大,其两端分压越大。
【解答】A、金属丝被拉长变细,长度变长、横截面积变小,阻值变大,串联电路总电阻等于各用电器电阻之和,可知总电阻将变大,故A错误;
B、应变片的电阻变大,由串联分压的特点可知,其两端电压变大,可知电压表示数变大,故B正确;
C、应变片的电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中电流变小,串联电路电流处处相等,可知经过R的电流变小,故C错误;
D、电路中电流变小,可知电流表的示数将变小,故D错误。
故答案为:B。
10.【答案】B
【知识点】电压;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 安全电压为不高于36V的电压,在体表干燥时人体的电阻约为3600Ω左右,由欧姆定律可求得通过人体的电流。
【解答】 人体的安全电压为不高于36V的,当电阻为3600Ω时,
由欧姆定律可得:
通过人体的电流;
所以人体触电感到巨痛有生命危险的电流大小约是10毫安。
故选B。
11.【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【分析】电流表的测量对象取决于它与哪些电器串联。电流表所测量的电流,正是流经与其相连的电器的电流。
【解答】结合实物图可知,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量灯泡L2中的电流。
故答案为:B。
12.【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】把电路中的各元件逐个顺次、首尾相接连接到电路中,构成串联电路。电流只有一条路径,各用电器相互影响,一个用电器因开路停止工作,所有用电器都不能工作;在串联电路中串联接入一只开关,即可控制所有用电器。
把元件并列的连接起来形成的电路,每条支路上都有一部分电流流过,即每条支路都与电源形成一个通路,各支路用电器之间互不影响,当某一支路开路时,其它支路仍为通路;控制整个电路的用电器需在干路设置开关,控制各支路用电器在各支路设置开关。
【解答】开关S1既控制锁车器,又控制蜂鸣器,说明S1是总开关;开关S2只控制蜂鸣器,说明S2与蜂鸣器串联。蜂鸣器有故障不影响锁车器正常工作,说明蜂鸣器与锁车器并联。 选项A中,S1为总开关,S2与蜂鸣器串联,蜂鸣器与锁车器并联,符合设计要求。选项B,C,D不符合题意。
故正确答案为A。
13.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】(1)电流从电磁铁的下方流入,上方流出,根据安培定则可知电磁铁上端的极性;
(2)由图乙可知R1、R2的电阻与湿度的关系,根据题意可知,空气湿度较小时电磁铁不吸合、灯泡较暗,当空气湿度达到一定程度时,湿敏电阻的阻值减小,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸合,湿敏电阻被短路,电路为警示灯的简单电路,据此进行解答;
根据实际需要,当空气潮湿,能见度低时,警示灯变亮,即警示灯随湿度增加而变亮,警示灯变亮时,电路的电流增大,电阻减小,即湿敏电阻随着湿度的增加而减小,根据图象选出合适的电阻;由于警示灯不断闪烁确定湿敏电阻的位置;
(3)根据得出灯泡的电阻;根据图象判断出当空气湿度为80%时R2的电阻,灯泡较暗时,灯泡与湿敏电阻串联,根据欧姆定律算出此时的电流,根据P=I2R算出灯泡的实际功率。
【解答】A、电流从电磁铁的下方流入,上方流出,根据安培定则可知电磁铁上端为N极,故A错误;
BC、由图乙可知:R1的电阻随湿度的增加而增加,R2的电阻随湿度的增加而减小;
由题意可知,空气湿度较小时,电磁铁不吸合,灯泡较暗,当空气湿度达到一定程度时,湿敏电阻的阻值减小,电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸合,湿敏电阻被短路,电路为警示灯的简单电路,灯泡变亮,由于电磁铁也被短路无磁性,电磁铁不吸合,据此可知警示灯能不断亮暗闪烁,所以应选图乙中的R2湿敏电阻,且串联在图甲电路中B位置,故B正确、C错误;
D、由知,警示灯的电阻为:;
由图甲知,当空气湿度为80%时,R2的电阻为12Ω,
在闪烁过程中,电路的最小电流为:;
灯较暗时的实际功率:PL实=I2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W,故D错误。
故答案为:B。
14.【答案】C,D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】由题意知,当电流小于0.6A时,超导限流器自动短路,不工作,计算出灯正常工作时的电流后,判断超导限流器的工作状态,当灯短路时,再计算出电路的电流后分析各个选项。
【解答】A、根据题中的图乙可知:当电路中的电流小于0.6A时,超导部件的电阻R1的电阻为零,即超导部件就把电阻R2短路,电源电压为6V时,即使都把6V的电压给灯泡,干路中的电流也只有
,即小于0.5A,也就是说,通过超导部件的电流肯定是小于0.6A,所以超导部件的电阻为0,把限流电阻短路,所以电源电压全部作用在灯泡两端,所以正常工作。故A不符合题意。
B、由于电源电压不变,所以要想灯泡正常工作,由A知道电源电压是6V,灯泡短路时,电路中只剩下R1和R2,故此时电路中的电流为:.故B不符合题意。
C、D、当电路短路时,电路中只剩下R1和R2,故此时电路中的电流为:
,比灯正常工作时的电流大,故D中的说法错误,电路电流增大,处于稳定状态,电路中仍有电流,电路没有被切断,故C说法错误。
故答案为:CD。
15.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计;串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)图甲中两灯串联,图乙中两灯并联,根据可知,在R不变时,电功率与电压的平方成正比,从而得出图甲中灯L1的电压与图乙中灯L1的电压之比;
(2)由并联电路电压的规律,L1的电压即电源电压,在图甲中,根据串联电路电压的规律得出L1、L2的电压之比,由分压原理得出L1、L2两灯灯丝电阻之比;
(3)图甲中,根据串联电路电流的规律及P=UI可知,在电流相同时,功率与电压成正比,从而得出甲图中灯L1、L2的功率之比;
(4)由串联、并联电阻的规律分别求出甲、乙两图中电路的总电阻之比,根据可知,在电源电压不变时,电功率与电阻成反比,进而得出甲、乙两图电路消耗的总功率之比。
【解答】 A、图甲中两灯串联,图乙中两灯并联,在图甲中灯L1的功率为4W,在图乙中灯L1的功率为9W,根据可知,在R不变时,电功率与电压的平方成正比,故图甲中灯L1的功率与图乙中L1的电功率之比为:,故甲、乙两图中灯L1两端电压之比是:-------①,故A正确;
B、由并联电路电压的规律,L1的电压即电源电压,在图甲中,根据串联电路电压的规律,U1+U2=U------②;
由①②得,图甲中,L1、L2的电压之比为:U1:U2=2:1------③,
由分压原理,L1、L2两灯灯丝电阻之比:R1:R2=2:1,故B正确;
C、图甲中,通过两灯的电流相同,根据P=UI可知,在电流相同时,功率与电压成正比,由③得甲图中灯L1、L2的功率之比是2:1,故C正确;
D、由串联电阻的规律,甲图中,电路的总电阻:
R串=R1+R2=2R2+R2=3R2,
根据并联电阻的规律,图乙中,电路的总电阻:
,
根据 可知,在电源电压不变时,电功率与电阻成反比,甲、乙两图电路消耗的总功率之比是:
,故D错误。
故答案为:D。
16.【答案】(1)导体
(2)E、O
【知识点】导体、半导体和绝缘体;变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由滑动变阻器的工作原理可知,滑片应选择导体,通过改变滑片的位置调整滑动变阻器连入电路的阻值。
(2)滑动变阻器一上一下接进电路,通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值,连入电路的有效长度越长,说明连入电路的阻值越大。
【解答】(1)变阻器上旋钮滑片的材料应选用导体。
(2)由题意可知,驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大,电路中的电流变大,电路的总电阻变小,则变阻器连入电路的电阻变小,应接入MN的两个接线柱是E、O。
17.【答案】正电;负电;吸引轻小物体
【知识点】摩擦起电
【解析】【分析】摩擦起电的本质时:不同物质之间相互摩擦,发生电子转移,得到电子的物质带负电,失去电子的物质带正电。
【解答】玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒的电子转移到丝绸上,导致玻璃棒带正电。
毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮的电子转移到橡胶棒上,导致橡胶棒带负电。
不计电荷间存在相互吸引和排斥的现象,带电体还可以吸引不带电的轻小物体。
18.【答案】排斥;吸引
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据电荷之间的相互作用规律解答。
【解答】电荷之间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
19.【答案】导体;弱
【知识点】导体、半导体和绝缘体
【解析】【分析】(1)导体的定义:容易导电的物体叫做导体,常见的导体有金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。
(2)导体导电性能的影响因素:导体的导电性能与导体的材料、长度、横截面积等因素有关,不同的导体材料,导电性能不同,即使是同一种材料,若存在缺陷等情况,导电性能也会变弱。
【解答】2B 铅笔中的石墨是导体,因为石墨容易导电,所以用 2B 铅笔填涂机读卡时,石墨能导电,使电脑可以直接读取机读卡上的答案。
若使用了不合格的 2B 铅笔,可能会导致电脑无法识别,这是由于不合格的铅笔芯中石墨等导电物质的含量或分布等存在问题,使得其导电性弱,不能很好地导电,从而让电脑难以识别。
20.【答案】电荷;吸引;排斥
【知识点】摩擦起电;电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】摩擦可以使物体带电,带电体具有吸引轻小物体的性质;
电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】带电体具有吸引轻小物体的性质,用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦,摩擦过的有机玻璃板带了电荷,能吸引轻小物体;
小纸屑与玻璃板接触后,由于玻璃板上的电荷转移到纸屑上,纸屑由于带上与玻璃板相同的电荷,而相互排斥,迅速被弹开。
21.【答案】4: 2: 1
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】 当ab端接入电压时,两个R1与R2串联,cd端测得R2两端的电压;而当cd端接入时,两个R3与R2串联,ab端测得R2两端 的电压;则欧姆定律可得出输出电压与输出电压的关系式,联立即可得出三个电阻的比值.【解答】当ab端接入 100 V电压时,由欧姆定律可得 ,
代入得:;
解得:
当cd 端接入100 V电压时,由欧姆定律的大: ;
解得: 。
故 。
22.【答案】(1)变大;变小
(2)10
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)由电路图可知,R1和R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据串联电路的分压特点可知电压表示数的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化;
(2)根据两次电流比先计算出I2,再根据串联电路特点和欧姆定律列出电路中的电流的表达式,联立即可求出R1的阻值。
【解答】 (1)由电路图可知,R1和R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
R2的滑片向上移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大;
由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
(2)由题知,I1:I2=3:2,且I1=0.6A,所以,
当滑片在中点时,由串联电路特点和欧姆定律有:,即:-----------①
同理,当滑片在上端时滑动变阻器的阻值全部连入电路,
则:,
即:----②
解①②可得:R1=10Ω,R2=20Ω。
23.【答案】(1)电流表
(2)连接电路时,没有断开开关
(3)电流表正负接线柱接反了;电流表的量程选择过大
(4)更换不同规格的灯泡进行多次测量
【知识点】实物的电路连接;电流的测量及电流表的使用;串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】考查电流表的使用方法和电路连接。
【解答】(1)测量电流用电流表,需要将电流表串联到被测电路中;
(2)连接电路时,要先断开开关 ,等连接好各个元件后,再闭合开关;连完最后一根,直接亮了,说明没有断开开关;
(3)甲指针往零刻度左边偏,说明电流表正负接线柱反了,指针往反方向偏;乙的偏转角度太小,说明电流表量程选大了;
(4)要让结论有普遍性,需要多做几种材料,多做几次实验,所以需要换不同规格灯泡进行多次测量。
24.【答案】(1)变小
(2)变小
(3)60%
【知识点】基本电路与电路图;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】湿敏电阻R 和定值电阻串联在电路中。串联电路中,电流处处相等,各用电器电压之和等于电源电压。各用电器两端的电压与用电器的电阻成正比。
【解答】(1)由图乙可知,随着湿度H 变大,湿敏电阻R 的阻值变小。
(2)由图甲可知,定值电阻R0和湿敏电阻R 串联,电压表测定值电阻R0两端的电压;当植物叶片含水量变低时,湿敏电阻R 的阻值增大,根据串联分压原理知,湿敏电阻R 两端的电压变大,定值电阻两端的电压即电压表的示数变小。
(3)当电压表示数为4 V时,由欧姆定律可得电路中通过R0的电流 由串联电路电流规律可得,通过湿敏电阻的电流 由串联电路电压规律可得,湿敏电阻两端的电压 根据欧姆定律可得,湿敏电阻此时的阻值,由图乙知,植物叶片的含水量为60%。
25.【答案】(1)cd
(2)一样;因为电动机和电灯是并联的,独立工作,互不影响。
(3)把三个电流表分别串联在两条支路和干路上,分别把开关S转至bc和cd之间,观察支路上的两个电流表示数是否一样,如果一样,证明两种模式下灯的亮度一样。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】(1)根据乙图确定照明和吹风时开关的闭合情况;
(2)根据并联电路的电压规律分析解答;
(3)电流表必须与被测的用电器串联,只要测出开关S在不同位置时通过灯泡的电流大小,然后进行比较即可。
【解答】(1) 该同学想要风扇实现边照明边吹风的功能, 必须同时接通电动机和灯泡所在的电路,即开关S旋转至触点cd;
(2)该同学有一个问题: 风扇在“仅照明”和“边照明边吹风”两种模式下,小灯泡的亮度一样,我的猜想是:因为电动机和电灯是并联的,独立工作,互不影响。
(3)实验方案如下:
把三个电流表分别串联在两条支路和干路上,分别把开关S转至bc和cd之间,观察支路上的两个电流表示数是否一样,如果一样,证明两种模式下灯的亮度一样。
26.【答案】(1)R1 断路
(2)10;取平均值,减小误差
(3)甲
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)故障:电流表没有示数,电压表有示数时的故障一般为:电压表测量对象断路;电流表有示数,电压表没有示数时的故障一般为电压表测量对象短路。电流表和电压表都没有示数,可能是电压表测量对象以外的部分断路。
(2)根据欧姆定律计算电阻的阻值大小;改变电压,则电路中电流也会改变,从而可以获得多组数据,通过取平均值可以减小误差。
(3)根据进行分析,电压越大、电流越小,对应的电阻阻值越大。
【解答】(1)由电路图可知,电路为串联电路,电压表测量 R1 两端电压,闭合开关,电流表示数为零,可知电路中存在断路,电压表指针向右超出量程,说明示数大于3V,故障可能是 R1 断路,电压表串联进电路,由于电压表阻值很大,所以电路中几乎没有电流,故电流表示数为零,电压表分压很大,约为电源电压。
(2) R1 的阻值为。
实验中三次改变R1两端的电压,可以获得三组数据,通过取平均值可以减小误差。
(3)由图3可知,甲电压最大而电流最小,由欧姆定律可知,,则甲的电阻最大。
27.【答案】被测电阻阻值范围为400-600欧姆,2节干电池的总电压最大为3伏特,根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A,比电流表最小刻度值0.02安培小得多,因此电流表无法测量电路中电流;a点在最右端,b点在最左端;调节Y的阻值,使电压表示数为2V
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据欧姆定律分析电路中的最大电流,分析无法测量的原因;根据实验过程分析滑动变阻器连入电路的电阻;
(2)补充实验过程,分析过程中需测量的关键数据,保持电压表示数不变。
【解答】(1)①被测电阻大小为400﹣600Ω,2节干电池的电压为3V,由欧姆定律,电路中的最大电流约为I===0.0075A<0.02A(电流表小量程分度值),故电流表无法测量电路中的电流;
②实验时,先将变阻器滑片P移到某一位置a处,读出电压表示数为U1,U1即为电源电压,可知a点在最右端;再将变阻器滑片P移到另一位置b处,读出电压表示数为U2,则U1﹣U2就是此时滑动变阻器两端的电压,根据相关数据计算Rx的阻值,b点在最左端;
(2)①先闭合开关S、S1,调节滑动变阻器使电压表示数为2V;②再断开开关S1,闭合开关S2,调节Y的阻值,使电压表示数为2V,读取此时Y的数值;根据等效替代法,Y的示数即为Rx的阻值。
28.【答案】(1)静电吸附 (带电体可以吸引不带电的轻小物体)
(2)电荷分布
(3)绝缘材料阻碍了电荷传递
(4)防水,防尘、防污和耐磨(任选其一)
【知识点】摩擦起电;电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】(1)根据带电体可以吸引不带电的轻小物体进行分析。
(2)根据文中信息“ 通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,进而感知手指在屏上的运动轨迹 ”进行判断。
(3)根据“ 如果用较厚的材料把手指与导电薄膜之间隔离,就不能正常操作触摸屏了。由于电容式触摸屏需要感应到人体的电流,只有人体才能对其进行操作,用其他物体触碰时并不会有所响应 ”进行分析。
(4)由“ 电容式触摸屏使用时防水,防尘、防污和耐磨方面都有良好的表现 ”进行分析判断。
【解答】(1)老式电视屏幕上经常会因为屏幕带静电而布满灰尘,原理是静电会使带电物体吸引轻小物体(如灰尘),这是静电吸附现象的表现。
(2)由“ 通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,进而感知手指在屏上的运动轨迹。 ”可知,是通过电荷分布的变化来感知手指的运动轨迹的。
(3)由“ 由于电容式触摸屏需要感应到人体的电流,只有人体才能对其进行操作,用其他物体触碰时并不会有所响应 ”可知,戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套,会阻断电荷的传递,所以不能正常操作电容式触摸屏。
(4)由“ 电容式触摸屏使用时防水,防尘、防污和耐磨方面都有良好的表现 ”,可知电容式触摸屏的优点有: 防水,防尘、防污和耐磨(任选其一) 。
29.【答案】(1)电路为串联电路,电流表测电路中的电流,则 0.24 A
(2)电压表测 L2两端电压, 则
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)判断电路串并联时,可以先将电压表及其引线去除,串联电路电流处处相等。
(2)串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和,电压表并联在测量对象两端。
30.【答案】(1)力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小
(2)
(3)600欧
(4)将R1变小;电源电压变大;电磁铁线圈匝数增加;换一根强度较弱的弹簧(两种方法即可
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图甲得出结论;
(2)根据压力的大小判定控制电路中电流的大小;有人乘坐时,电梯运行快,说明电路中的电流大;无人乘时运行较慢,说明电路中的电流小;根据串联电路的电阻关系分析电路的连接方式;
(3)根据小朋友的质量求出重力,重力与压力相同,根据压力大小得出力敏电阻的阻值;根据欧姆定律求出电路的总电阻,根据串联电路的电阻关系求出滑动变阻器的阻值;
(4)要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行,此时的压力变小,电路的总电阻变大,由于吸合电流不变,则需要增大电路中的电流,据此分析。
【解答】(1)根据图像甲可知,当压力增大时,力敏电阻的阻值变小,即力敏电阻的阻值随压力的增大而减小;
(2)有人乘坐时,压力大,则力敏电阻的阻值小,根据欧姆定律可知,控制电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下;工作电路中的电梯运行快,说明工作电路中的电流大,根据欧姆定律可知,电路中的电阻小,故应该只让电动机接入电路;
无人乘时,压力小,则力敏电阻的阻值大,根据欧姆定律可知,控制电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱,衔铁被拉起;无人乘时运行较慢,说明工作电路中的电流小,根据欧姆定律可知,电路的总电阻大,则电动机和定值电阻串联,如图 所示:
;
(3)小朋友的重力,即对电梯的压力为:F=G=mg=40kg×10N/kg=400N;由图甲可知,此时力敏电阻的阻值为:R0=600Ω;
衔铁被吸下的电流为:I=20mA=0.02A;
根据欧姆定律可知,控制电路的总电阻为:;
根据串联电路的电阻关系可知,滑动变阻器R1接入电路的阻值为:R1=R-R0=1200Ω-600Ω=600Ω;
(4)要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行,质量变小,重力变小,则对电梯的压力变小,根据图甲可知,此时力敏电阻的阻值变大,控制电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,由于吸合电流不变,要使此时的电流达到吸合电流,则需要增大电路中的电路,故采取的方法是:减小电路的总电阻,即滑动变阻器R1接的滑片向左移动,即将R1变小;电源电压变大;电磁铁线圈匝数增加;换一根强度较弱的弹簧等。
31.【答案】(1)
(2)0.24
(3)B→A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】 (1)用电压表和电流表测导体R的电阻,故电压表应与灯并联,根据电源电压确定电压表的量程;
(2)根据电流表选用小量程确定分度值读数;
(3)根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向。
【解答】 (1)根据题意可知,电源电压是3V,则电压表选用小量程与灯并联,如图所示;
(2)由实物图可知电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A;
(3)由表中数据可知,移动滑片时滑动变阻器两端的电压变小,连入电阻变小,则变阻器的滑片从B→A移动。
32.【答案】(1)解:当开关S1、S2都断开时, R1、R2串联。
电流表示数:I=U/R=12V/10Ω=1.2A
电压表: U=I R1=1.2A×6 Ω=7.2V
(2)解:当开关S1、S2都闭合时R1、R3并联。
I总=I2 +I3=4A-12V/4Ω=1A
R3=U/I3=12V/1A=12Ω
R1短路,电压表示数为0
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当开关S1、S2都断开时, R1、R2串联,电流表测总电流,电压表测R1的电压。首先根据R总=R1+R2计算出总电阻,再根据计算出总电流,最后根据 U1=I1R1 计算电压表的示数。
(2)当开关S1、S2都闭合时,R1、R3并联,电流表测总电流。首先根据计算通过R2的电流,再根据 I总=I2+I3 计算通过R3的电流,最后根据计算R3的阻值。
而电压表测电阻R1的电压,但是R1被短路,据此确定电压表的示数。
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