内容正文:
第十三章 简单电路
常考题型·精准突破
考点一 两种电荷
题型1摩擦起电本质、电荷判断(重点)
题型2静电应用与防护
考点二 电路组成、串并联识别
题型1通路、断路、短路辨析(重点)
题型2串联、并联电路区分(必考)
题型3实物图转电路图、电路图连实物(难点・作图)
考点三 电流与电流表使用
题型1电流单位换算、常见电流值
题型2电流表使用正误判断(高频)
题型3电流表读数
考点四 串、并联电路电流规律
题型1规律基础填空
题型2电流表多表读数计算(难点)
考点五 电压与电压表使用
题型1常见电压值
题型2电压表使用规则
题型3电压表读数
考点六 串、并联电路电压规律
题型1基础规律
题型2电压规律计算
题型3电路故障分析(难点)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 两种电荷
◆题型1摩擦起电本质、电荷判断(重点)
1.《本草纲目》记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦,“吸得芥子”是由于琥珀摩擦起电而吸引轻小物体。关于上述现象,下列说法中正确的是( )
A.摩擦过程中产生了电荷
B.摩擦过程中电荷发生了转移
C.摩擦后只有琥珀带上电荷
D.芥子被吸引后与琥珀带异种电荷
【答案】B
【解析】AB.“以布拭热”的过程中,发生了电荷的转移,原子核束缚核外电子本领强的夺得电子,因多余电子带负电,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子,因缺少电子带正电,故A错误,B正确;
C.“以布拭热”的过程中,原子核束缚核外电子本领强的夺得电子,因多余电子带负电,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子,因缺少电子带正电,布和琥珀带异种电荷,故C错误;
D.由于布擦拭后的“琥珀”带电,带电体有吸引轻小物体的性质,所以“吸得芥子”,故D错误。
故选B。
2.“N95”口罩的中间层为多孔结构的熔喷布,熔喷布能过滤比自身空隙小得多的颗粒物,原因是在生产过程中通过处理,熔喷布得到大量电子而带______(选填“正”或“负”)电,具有____________的性质。
【答案】 负 吸引轻小物体
【解析】[1][2]电子带负电,N95口罩在生产过程中通过处理,使熔喷布得到大量电子而带负电荷,由于具有吸引轻小物体的作用,进而吸附一些粒径较小的污染物。
3.如图所示,甲是用毛皮摩擦过的橡胶棒,此时橡胶棒___________电子,乙和丙是两个泡沫小球,甲和乙、乙和丙相互作用时的场景分别如图所示,由此可判断:丙带___________电。
【答案】 得到 正
【解析】[1]毛皮摩擦橡胶棒的过程中,由于毛皮束缚电子能力比较弱,毛皮失去电子带正电,橡胶棒得到电子带负电。
[2]乙和丙互相排斥,说明乙和丙一定带电,且带同种电荷,甲和乙互相吸引,说明甲和乙一定带异种电荷,由于甲是橡胶棒,带负电,所以乙带正电,所以丙带正电。
◆题型2静电应用与防护
4.天气干燥的冬天到处都有“静电”,以下是小明根据生活经验总结的防静电措施,其中不能防静电的是( )
A.早起梳头发时给梳子沾水 B.尽量穿绝缘性好的羊毛衫
C.接触金属门把手前先摸墙 D.使用加湿器增加房间湿度
【答案】B
【解析】A.梳子沾水后,由于水是导电的,梳头时梳子齿与头发摩擦产生的正负电荷随即通过水中和了,所以直观上感觉就是不起电了,故A不符合题意;
B.羊毛衫会起静电,毛纤维(如羊毛、羊绒等)在与其他物质摩擦时,带电量比棉麻等纤维要高2-40倍,更容易产生静电,不能防静电,故B符合题意;
C.在干燥的环境中,人体与衣物之间的摩擦会产生静电。当积累到一定程度时,再次接触金属物体(如门把手)时,就会发生放电现象,导致被电击的感觉。而墙壁可以作为导体,帮助释放体内积累的静电,从而避免了与金属门把手接触时的放电现象,故C不符合题意;
D.当物体在室内相互摩擦时会产生静电,如果室内湿度较高,静电会附着在水分子上,然后由异种电荷的水分子在自由运动中相互中和。这样就不会在一些物体上积聚大量静电,从而避免了静电的快速放电,故D不符合题意。
故选B。
5.火药雕刻技术决定了一个国家武器装备的国防实力,由于固体燃料的敏感性,静电、不合理的摩擦,都能导致其燃爆。下列不能有效防止静电的是( )
A.缓慢移动和操作 B.用塑料容器盛装火药
C.保持环境有一定湿度 D.将设备用金属链接地
【答案】B
【解析】A.缓慢移动和操作可以减少因快速摩擦产生的大量静电,能有效防止静电,故A不符合题意;
B.塑料是绝缘体,用塑料容器盛装火药时,电荷不容易传导走,容易积累静电,不能有效防止静电,故B符合题意;
C.保持环境有一定湿度,空气湿度较大时,物体表面会附着一层薄薄的水膜,水是导体,能够帮助电荷传导,从而减少静电的积累,能有效防止静电,故C不符合题意;
D.将设备用金属链接地,金属是良好的导体,电荷可以通过金属导线传导到大地,从而避免静电的积累,能有效防止静电,故D不符合题意。
故选B。
6.运送汽油的油罐车后面拖着一条金属链,这是因为( )
A.让金属链与地面摩擦发出声音提示行人注意安全
B.能够提升油罐车的稳定性
C.能够随时释放车体上的静电荷,以防电荷累积和放电
D.可以让油罐车更加美观并且提高辨识度
【答案】C
【解析】运送汽油的油罐车会产生摩擦起电现象,容易带上电荷,后面拖着一条金属链,能够随时释放车体上的静电荷,将电荷导向大地,以防电荷累积和放电,这属于静电现象的防护,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
常考题型·精准突破
考点二 电路组成、串并联识别
◆题型1通路、断路、短路辨析(重点)
7.如图所示,当闭合,断开、时,电路是________(选填“通路”“断路”或“短路”,下空同);当闭合、、时,电路是________;当只断开时,________(选填“发光”或“不发光”,下空同),________。
【答案】 通路 短路 发光 不发光
【解析】[1]当闭合,断开、时,电流从电源的正极流出,依次流经、、回到负极,电路是通路。
[2]当闭合、、时,电流从电源的正极流出,依次流经、回到负极,没有流经任何用电器,电路是短路。
[3][4]当只断开时,灯泡被短路,电流从电源的正极流出,依次流经、回到负极,发光,不发光。
8.如图所示,请判断开关、处于以下状态时,灯泡的工作情况:闭合、断开时,__________;断开、闭合时,________;和都闭合时,__________(均选填“灯泡亮”或“灯泡不亮”)
【答案】 灯泡亮 灯泡不亮 灯泡不亮
【解析】[1]闭合、断开时,电流从电源的正极出发,流过灯泡和开关,回到电源的负极,形成一个完整的通路,所以灯泡亮。
[2]断开、闭合时,电源的负极和灯泡断开,形成断路,所以灯泡不亮。
[3]和都闭合时,电流从电源的正极直接流经开关和回到电源的负极,形成短路,所以灯泡不亮。
9.如图所示的三个实物图中,电路为通路的是图______,电路为短路的是图______,电路为断路的是图______。
【答案】 甲 丙 乙
【解析】[1]图甲的电路处处接通,电流从电源正极出发,通过开关和灯泡回到负极,为通路。
[2]图丙的电路电流没有经过用电器,直接用导线把电源两极连接起来,为短路。
[3]图乙的电路开关断开,为断路。
◆题型2串联、并联电路区分(必考)
10.某银行进入柜台大门实行刷脸和密码双重验证。刷脸验证通过后开关闭合,密码验证通过后开关闭合,两次验证都通过后开门电动机工作,大门打开;用于监控大门的摄像照明灯须常亮,为保护电阻。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.当S1、S2都闭合时,电动机工作,但此时摄像照明灯被短路而熄灭,故A不符合题意;
B.电动机与摄像照明灯并联,摄像照明灯直接与电源连接,可以常亮;开关S1、S2串联控制电动机,只有当S1、S2都闭合时,电动机才工作;电阻R在干路上,可以保护电路,故B符合题意;
C.摄像照明灯直接与电源连接,可以常亮;开关S1、S2并联控制电动机,任意一个开关闭合,电动机就会工作,故C不符合题意;
D.只有两个开关都闭合时,摄像照明灯才亮,不能常亮,故D不符合题意。
故选B。
11.实验小组用如图所示电路,研究电路的连接。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,电路发生电源短路
B.闭合开关S,和并联
C.要使和串联,可去掉导线b
D.若将导线a的一端从A改接到M,则开关S只能控制
【答案】B
【解析】AB.由图可知,闭合开关S,电流从电源正极出发,分别经过和,然后汇合回到电源负极,电流在电路中有两条路径,这符合并联电路的特征,所以和并联,故A错误,B正确;
C.去掉导线b,闭合开关S,由图可知,此时未接入电路,故C错误;
D.若将导线a的一端从A改接到M,观察电路可知,此时和并联,此时开关S在支路上,则开关S只能控制,故D错误。
故选B。
12.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
【解析】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。
故选C。
◆题型3实物图转电路图、电路图连实物(难点・作图)
13.请根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】由实物图知,L1、L2并联,开关S3在干路上,开关S2在L2的支路上,开关S1在L1的支路上;根据实物图,从电源正极直到电源负极按顺序将各个元件接入电路中,注意元件分布均匀,电路图的拐角不放元件,如图所示:
14.根据图甲所示的电路图连接图乙中实物图。
【答案】
【解析】由电路图可知,灯泡与电动机并联,开关S1控制干路,开关S2控制电动机,注意导线不能交叉,如图所示:
15.为了安全骑行共享单车,小明为共享单车设计了一个简化的转向电路,左开关S1闭合时左侧转向灯L1发光,右开关S2闭合时右侧转向灯L2发光。请你按照要求把图中所示的实物图连接完整。
【答案】
【解析】由题意知,左开关S1闭合时左侧转向灯L1发光,右开关S2闭合时右侧转向灯L2发光,则两个灯互不影响,应为并联,开关在各支路控制该支路,如图所示:
常考题型·精准突破
考点三 电流与电流表使用
◆题型1电流单位换算、常见电流值
16.家里的电视、电冰箱等家用电器的连接方式是_____的(填“串联”或“并联”);电流方向规定为:_____定向移动的方向,与金属导体中自由电子定向移动的方向_____(选填“相同”或“相反”);电子手表中的电流约为,合_____。
【答案】 并联 正电荷 相反 1.5
【解析】[1]家庭电路中各用电器需要独立工作,互不影响,因此电视与电冰箱的连接方式为并联。
[2][3]电流方向的规定,以正电荷定向移动的方向为电流的方向。金属导体中自由电子带负电,其定向移动方向与电流方向相反。
[4]电流单位换算
17.下列对常见的家用电器正常工作时所通过的电流大小的估测合理的是( )
A.电脑中的电流约100mA B.电视机的电流约1A
C.电饭锅的电流约100A D.手机的电流约1A
【答案】B
【解析】A.电脑中的电流约1A,故A不符合题意;
B.电视机的电流约1A,故B符合题意;
C.电饭锅的电流约5A,故C不符合题意;
D.手机充电时的电流约0.1A,使用时的电流远小于1A。故D不符合题意。
故选B。
18.下列用电器正常工作时,电流最接近0.2A的是( )
A.电子手表 B.家用白炽灯 C.电冰箱 D.空调
【答案】B
【解析】A.电子手表的工作电流约2μA,故A不符合题意;
B.家用白炽灯的工作电流约0.2A,故B符合题意;
C.电冰箱的工作电流约0.5A,故C不符合题意;
D.空调的工作电流约5A,故D不符合题意。
故选B。
◆题型2电流表使用正误判断(高频)
19.如图所示是实验室用来测量电流大小的仪器——电流表,下列说法正确的是( )
A.电流表应与被测小灯泡并联
B.当电路中的电流难以估计时,要选用小量程试触
C.电流表两接线柱可以直接接到电源两极
D.电流应从“+”接线柱流入,“-”接线柱流出
【答案】D
【解析】A.电流表在电路中相当于导线,则应与被测用电器串联,故A错误;
B.当电路中的电流难以估计时,应先试用大量程“试触”,根据指针偏转情况确定合适的量程,故B错误;
C.电流表在电路中相当于导线,电流表两接线柱如果直接接到电源两极,会造成电源短路,可能烧坏电源和电流表,所以电流表两接线柱不可以直接接到电源两极,故C错误;
D.电流表在使用时,应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,否则会造成电流表指针反向偏转,故D正确。
故选D。
20.如图甲所示,电流表选用的量程是___________,分度值为___________,电流表的示数为___________A;如图乙所示,电流表选用的量程是___________,分度值为___________A,电流表的示数为___________A。
【答案】 0~0.6A 0.02A 0.48 0~3A 0.1 1.8
【解析】[1][2][3]甲图中将标有“-”的接线柱和标有“0.6”的接线柱接到电路中,表示选用0~0.6A 的量程,电流表的分度值是0.02A,电流表的示数是0.48A。
[4][5][6]乙图中将标有“-”的接线柱和标有“3”的接线柱接到电路中,表示选用0~3A的量程。分度值是0.1A,示数为1.8A。
21.在用电流表测电流的实验中,某同学按照图甲连接电路。
(1)连接电路时,开关应______,电流表应先用0~3A量程试触;闭合开关之前发现电流表的指针偏向0刻度左边,如图乙所示,原因是______;
(2)闭合开关后,如果电流表的示数如图丙所示,则通过该灯的电流是______A,为了使测量结果更准确,应该先断开开关,______。
【答案】(1)断开 电流表没有调零;(2)0.5 把电流表换用小量程
【解析】(1)[1][2]在连接电路时,为保护电路,开关应断开;电流表实验前,应先调零,闭合开关之前发现电流表的指针偏向0刻度左边,是因为电流表没有调零。
(2)[1][2]由图丙可知,电流表用的大量程,分度值为0.1A,示数为0.5A,则通过该灯的电流是0.5A,该数值小于电流表的小量程,所以为了使测量结果更准确,应断开开关,把电流表换用小量程。
◆题型3电流表读数
22.小莹同学测量电流时,电流表应和被测用电器__________(选填“串联”或“并联”);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,此时的电表读数为__________A;小明认为偏转角度小,误差太大,接下来的操作是断开开关,__________。
【答案】 串联 正、负接线柱接反了 0.2 电流表换接0~0.6A的量程
【解析】[1]根据电流表的使用方法可知,测量电流时,电流表应和被测用电器串联。
[2]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,说明电流表中的电流方向反了,原因是电流表正、负接线柱接反了。
[3]如图乙所示,电流表选择大量程,分度值为0.1A,示数为0.2A。
[4]如图乙,指针偏过角度过小,说明电路中电流过小,接下来的操作是:断开开关,电流表换接0~0.6A的量程。
23.如下图甲所示为电路中某段导体内自由电子定向移动的方向,由此可知通过此段导体的电流方向向______(选填“左”或“右”);使用电流表测量其通过的电流大小,如图乙所示,读数为______A。
【答案】 左 1.4
【解析】[1] 物理学规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,导体中的负电荷定向移动的方向与电流方向相反,图中金属导体中自由电子向右定向移动,则导体中电流的方向向左。
[2] 如图乙所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为1.4A。
24.小林用电流表先后两次测量如图甲所示电路中通过灯泡的电流,电流表指针的位置分别如图乙、丙所示。
两次测量时指针的位置不同,原因可能是___________。电路中的电流应以图___________(选填“乙”或“丙”)的读数为准,理由是___________。电流的大小为___________A。
【答案】 电流表选用的量程不同 乙 分度值小,读数更加精确 0.48
【解析】[1]用电流表测量同一电流,用不同量程去测,指针的位置是不同的。
[2][3]相同情况下,电流表的量程越小,分度值越小,测量越精准。故以乙图为准。
[4]量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.48A。
常考题型·精准突破
考点四 串、并联电路电流规律
◆题型1规律基础填空
25.如图甲所示电路,开关S闭合后,两灯泡都发光,电流表的指针偏转如图乙所示,则通过的电流为______A;接下来小明将换成,其他条件未变,闭合开关后,两灯泡均发光,发现两个电流表的指针偏转角度相同,则通过的电流为______A。
【答案】 0.3 1.2
【解析】[1]由图甲可知,两灯并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,图乙中电流表的量程为,分度值为,示数为,所以通过的电流为。
[2]将换成后,两灯仍并联,测支路电流,A测干路电流。因为两个电流表指针偏转角度相同,且A的量程是,的量程是,A的示数是示数的5倍。已知通过的电流,设通过的电流为,根据并联电路电流规律,且,则
26.如图甲所示电路,闭合开关S1、S2时,灯泡L1和L2发光,电流表A2示数如图乙所示,若只断开关S2,电流表A1的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”);若某时刻只有灯泡L1熄灭,电流表A1的示数变化了______A。
【答案】 变小 0.3
【解析】[1]闭合开关S1、S2时,两灯并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L1的电流;电流表A2选用小量程,分度值为0.02A,由乙图可知,示数为0.3A。若只断开关S2,电路为L1的简单电路,两电流表均测量通过L1的电流,通过L2的电流变为0A,结合并联电路的电流特点可知,电流表A1示数变小。
[2]若某时刻只有灯泡L1熄灭,通过L1的电流变为0A,结合并联电路的电流特点可知电流表A1的示数变化了0.3A。
27.如图所示,闭合开关,电流表、和的示数分别为0.3A、0.5A和1A,那么通过的电流为___________A,通过的电流为___________A,通过的电流为___________A。
【答案】 0.5 0.2 0.3
【解析】[1]由电路图可知,三个灯泡并联,电流表A3测干路电流,电流表A2测流过灯L2与L3的电流之和,电流表A1测流过灯L3的电流;根据并联电路电流规律可知,通过灯L1的电流
[2]通过灯L2的电流
[3]电流表A1测流过灯L3的电流,故通过灯L3的电流
◆题型2电流表多表读数计算(难点)
28.如图甲所示的电路,当开关闭合后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表 A2的示数如图丙所示。求:
(1)请分析说明电流表 A1、A2的量程各是多少?
(2)通过小灯泡L1和L2的电流大小?
【答案】(1)0~3A,0~0.6A;(2)0.9A,0.3A
【解析】(1)由电路图甲可知,灯泡L1和L2并联,电流表A1测量干路的总电流,电流表A2测量通过灯泡L2的支路电流。
根据并联电路的电流规律可知,干路电流大于任何一条支路的电流,即电流表A1的示数应大于电流表A2的示数。观察图乙和图丙中电流表指针的位置,A1指针的偏转角度比A2指针的偏转角度小,为了满足A1的示数大于A2的示数,电流表A1必须选用大量程,即0~3A量程;电流表A2必须选用小量程,即0~0.6A量程。
(2)由于电流表A1选用0~3A量程,其分度值为0.1A,所以干路电流I=1.2A
电流表A2选用0~0.6A量程,其分度值为0.02A,所以通过L2的电流I2=0.3A
因为在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,通过L1的电流为I1=I-I2= 1.2A-0.3A=0.9A
29.如图甲所示的电路中,开关闭合后,电流表A1、A2的指针指到如图乙所示的同一位置,求:
(1)通过灯泡L2的电流;
(2)通过灯泡L1的电流。
【答案】(1)0.28 A;(2)1.12 A
【解析】(1)闭合开关,两灯并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流,两表指针指到如图乙所示的同一位置,根据并联电路的电流特点可知电流表A1的示数大于电流表A2的示数,故电流表A1选用大量程,分度值为0.1A,示数为1.4A,电流表A2选用小量程,示数为0.28A,则通过灯泡L2的电流为0.28A。
(2)根据并联电路的电流特点可知通过灯泡L1的电流
30.如图所示的电路中,电源保持不变,当只闭合开关时,电流表A的示数是0.25A,求:
(1)此时通过灯泡中的电流是多少安?
(2)当开关、、都闭合时,灯泡中的电流是800mA,电流表A的示数是1.2A,此时灯泡和中的电流各是多少安?
(3)当只闭合开关和时,电流表A的示数是多少安?
【答案】(1)0.25;(2)0,0.4;(3)0.65
【解析】解:(1)只闭合S1时,灯泡L1和L3串联接入电路,根据串联电路电流关系可知,此时通过灯泡L3中的电流为0.25A。
(2)当S1、S2、S3都闭合时,灯泡L1被短路,通过L1的电流为0。此时灯泡L2和灯泡L3并联,电流表测量干路电流,则根据并联电路电流关系可知,通过L2的电流为
(3)当只闭合S1和S2时,灯泡L1和L3串联后,再与灯泡L2并联,则此时通过L1支路的电流为0.25A,通过L2支路的电流为0.4A,故根据并联电路电流关系可知此时电流表示数为
答:(1)此时通过灯泡中的电流是0.24安;
(2)灯泡的电流为0A,灯泡中的电流是0.4安;
(3)当只闭合开关和时,电流表A的示数是0.65安。
常考题型·精准突破
考点五 电压与电压表使用
◆题型1常见电压值
31.电鳐可以产生200V左右的电压用来自卫__________________。发生闪电时,云层间的电压可达到,合_________V。
【答案】 0.22
【解析】[1][2]本题考查电压单位的换算,根据电压单位换算关系1kV=103V,1V=103mV进行推导,即
[3]云层间的电压可达到,合
32.如图所示电路,电源由两节新干电池串联组成,闭合开关S1、S2,两个电流表都有示数,下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.电流表A2测量通过灯L2的电流
C.若灯L1的灯丝断开,只有一个电表有示数
D.仅闭合S1,灯L1发光、电流表A2有示数
【答案】C
【解析】A.一节干电池的电压是1.5V,电源由两节新干电池串联组成,电源电压是3V,故A错误;
B.图中两个灯泡并联,电流表A2与L1串联,所以测量通过灯L1的电流,故B错误;
C.图中两个灯泡并联,如果L1的灯丝断开,A2无示数;但L2不受影响,所以有电流通过,会发光;电流表A1在干路上,测干路电流,所以A1有示数;综上可知只有一个电表有示数,故C正确;
D.仅闭合S1,干路是断开的,所以灯L1不发光、电流表A2没有示数,故D错误。
故选C。
33.充电器为手机充电时的输出电压约为______V(选填“5”或“220”),此时手机电池是______(选填“用电器”或“电源”)。
【答案】 5 用电器
【解析】[1]由生活经验知,充电器为手机充电时的输出电压约为5V,家庭电路电压为220V。
[2]充电器为手机充电时,手机电池将电能转化为化学能储存起来,此时手机电池消耗了电能,是用电器。
◆题型2电压表使用规则
34.如图所示,小伟将铜片、锌片插入土豆,制成“土豆电池”,闭合开关,二极管发光,电压表指针偏转。以下关于该电路的说法正确的是( )
A.通过电路中的电流方向是从锌片到铜片 B.若发光二极管断路,则电压表仍然有示数
C.铜片是“土豆电池”电源的负极 D.若断开开关,则两金属片之间没有电压
【答案】B
【解析】AC.闭合开关S,二极管发光,电压表指针向右偏转,说明电压表正负接线柱的连接是正确的(即电流“正进负出”);则由图可知,铜片为电源的正极,锌片为电源的负极,通过电路中的电流方向是从铜片到锌片,故AC错误;
B.若发光二极管断路,电压表仍然接到电源的两极上,电压表有示数,故B正确;
D.电源的两端是存在电压的,与外部电路的通断情况无关,若断开开关,则两金属片之间有电压,故D错误。
故选B。
35.小王同学在学习使用电压表时进行了如下实验。
(1)上图是小王刚连接好的电路,电压表此时测量的是灯________两端的电压。
(2)同组的同学认为这个电路开关断开时电压表已有示数,这样的设计是不规范的,应该将导线A接到________(选填“a”“b”或“c”)处。
(3)闭合开关后,只有一盏灯亮,若电压表的示数大于2V,则亮的是灯________。
【答案】(1);(2)b;(3)
【解析】(1)电压表与灯L2并联,因此此时测量的是灯L2两端的电压。
(2)为了使开关断开时电压表无示数,应让电压表在开关断开时不接入电路。将导线 A 接到b处,这样开关断开时电压表就不会与电源连通,设计更规范。
(3)由电路可知 L1 和L2 串联,电压表测 L2两端的电压。若只有一盏灯亮,且电压表示数大于 2V,若L1 短路,L2会亮,此时电压表测电源电压(大于 2V),符合条件;若 L2短路,电压表无示数,不符合。因此亮的是灯L2。
36.用电压表测电压
(1)认识电压表
①当接“-”和“15”两个接线柱时,测量范围是______,分度值为______;
②当接“-”和“3”两个接线柱时,测量范围是______,分度值为______。
(2)电压表的使用方法
①使用前电压表要______。
②电压表应与被测用电器______。
③接入电路时,应使闭合开关后,电流从电压表______接线柱流入,从电压表______接线柱流出。
④被测电压不能超过电压表的______。在不能预测电压大小时,为了保护电压表,应先选用______试触。
【答案】(1)0~15V 0.5V 0~3V 0.1V;(2)调零 并联 正 负 测量范围 大量程
【解析】(1)[1][2][3][4]电压表有3个接线柱,两个量程。当接“-”和“15”两个接线柱时,量程即测量范围为0~15V,每个大格是5V,每个大格又分成10个小格,每个小格是0.5V,即分度值为0.5V;当接“-”和“3”两个接线柱时,量程即测量范围为0~3V,每个大格是1V,每个大格又分成10个小格,每个小格是0.1V,即分度值为0.1V。
(2)[1]为了测量准确,在使用电压表要调零,即使指针正对“0”刻度线。
[2]电压表是测量电压的仪器,应并联在用电器两端,不能串联。
[3][4]在使用电压表时,电流应从电压表正接线柱流入,从电压表负接线柱流出,否则电压表会反偏,不能测电压。
[5]电压表有一定的测量范围,被测电压不能超过电压表的测量范围,否则电压表烧毁。
[6]在不能预测电压大小时,应先选用大量程试触的方法以保护电压表安全,不会被烧毁。
◆题型3电压表读数
37.如图甲所示的电路中,两端的电压为,两端的电压如图乙所示,则两端的电压________V,电源电压_________V。
【答案】 2.3 6.0
【解析】[1]如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,即L2两端的电压为2.3V。
[2]由图甲电路可知,L1与L2串联,由串联电路的电压规律可得电源电压U=U1+U2=3,7V+2.3V=6.0V
即电源电压为6.0V。
38.如图甲所示,电路中的电压表测的是灯________两端的电压。若电源电压为3V,闭合开关时电压表示数如图乙所示,则L2两端的电压是________V。若断开开关,则电压表示数为________V。
【答案】 L2 0.5 0
【解析】[1]根据电路图可知,小灯泡L1和L2是串联,电压表与L2并联,电压表测的是L2两端的电压。
[2]由图乙可知,电压表使用的量程是0~3V,分度值是0.1V,示数为0.5V,即L2两端的电压是0.5V。
[3]若断开开关,电路中无电流,电压表测量L2两端的电压,因为电路是断路,L2两端无法与电源连接到一起,没有电压,所以此时示数为0V。
39.下图是用电压表测量电压时接线柱的选用和刻度盘的示意图。
(1)图甲中,电压表的量程是___________V,电压表的示数是___________V。
(2)图乙中,电压表的量程是___________V,电压表的示数是___________V。
(3)图丙中,所测用电器两端的电压为2.6V,量程应选___________V,请在图中画出相应的电压表指针的位置___________。
【答案】(1)0~15 6.5;(2)0~3 0.6;(3)0~3
【解析】(1)[1]根据题图可知,电压表连接的接线柱为负接线柱和15V接线柱,故电压表的量程是0至15V。
[2]此时电压表的分度值为0.5V,根据指针所指位置可读出电压值为6.5V。
(2)[1]根据题图可知,电压表连接的接线柱为负接线柱和3V接线柱,故电压表的量程是0至3V。
[2]此时电压表的分度值为0.1V,根据指针所指位置可读出电压值为0.6V。
(3)[1]由于用电器两端的电压为2.6V,应选用电压表的量程为0至3V,若选用0至15V量程的电压表,会导致指针偏转角度较小,读数误差较大。
[2]0至3V量程的电压表分度值为0.1V,故2.6V指针指的位置应在2V刻度线后的第6根刻度线,如图所示。
常考题型·精准突破
考点六 串、并联电路电压规律
◆题型1基础规律
40.如图甲所示的电路中,如图乙所示电流表A1示数为______A,电流表A2指针位置与A1相同,则通过小灯泡L2的电流是_____A。图丙的电路中是两个双量程(3V和15V)的电压表,若两电压表指针位置也相同,V1和V2两电压表示数之比为______,则此时两灯L1、L2两端电压之比为_____。
【答案】 0.3 1.2 5:1 1:4
【解析】[1][2]由图甲所示电路可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路电流,电流表A1是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。
电流表A2测干路电流,电流表A2指针位置与A1相同,因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,故电流表A2是0~3A的量程,分度值为0.1A,示数1.5A,根据并联电路的电流关系可知,通过L2的电流I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A
[3][4]图丙的电路中两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压。根据串联电路的电压特点知,电压表V1示数大于V2示数,而两电压表指针位置相同,V1和V2两电压表示数之比为U∶U1=5∶1
根据串联电路的电压特点可知此时两灯L1、L2两端电压之比为
41.如图所示,电源电压恒为3V,闭合开关后,电流表 的示数为0.5A,电流表 的示数为0.2A,则灯泡 两端的电压为____V,通过灯泡 的电流为____A。
【答案】 3 0.3
【解析】[1]在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电源电压。因此灯泡L1两端的电压为3V。
[2]根据并联电路电流特点,干路电流等于各支路电流之和。电流表A1测干路中的电流,干路电流为0.5A,电流表A2测支路中L1的电流为0.2A,则通过L2的电流为I2=0.5A-0.2A=0.3A
42.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S闭合时的示数为6V,的示数为3V,则电源电压为______V;若用电流表和分别替换电压表和,断开开关S时,电流表的示数为0.75A,的示数为1.2A,则通过灯泡的电流为______A。
【答案】 6 0.15
【解析】[1]由图可知,当开关S闭合时,L3被短路,L1与L2串联,电压表V1测电源两端电压,电压表V2测L1两端的电压,此时电压表V1的示数为6V,V2的示数为3V,即电源电压U=6V,L1两端的电压U1=3V,由于串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以L2两端的电压U2=U-U1=6V-3V=3V=U1
故L1与L2两灯的规格相同。
[2]用电流表A1、A2分别替换电压表V1、V2,断开开关S,则L1、L2、L3并联,电流表A1测通过L1、L3的总电流,电流表A2测通过L1、L2的总电流,此时电流表A1的示数为0.75A,电流表A2的示数为1.2A,根据并联电路的电流特点,有IA1=I1+I3=0.75A
IA2=I1+I2=1.2A
由于L1与L2的规格相同,则通过L1与L2的电流相等,即I1=0.6A,I2=0.6A,则通过灯泡L3的电流I3=IA1-I1=0.75A-0.6A=0.15A
◆题型2电压规律计算
43.如图所示,电源电压为3V,当S闭合、断开时,电流表的示数为0.2A;当S、都闭合时,电流表的示数为0.5A。则:
(1)当S闭合、断开时,电压表示数为多少?
(2)当S、都闭合时,两端的电压是多少?
(3)当S、都闭合时,通过的电流是多少?
【答案】(1)3V;(2)3V;(3)0.3A
【解析】(1)当S闭合、S1断开时,电路中只有L₂接入电路,此时电压表示数应等于电源电压,因为电源电压U=3V,故此时电压表示数为3V。
(2)当S、S1都闭合时,两灯泡并联,因为并联电路各支路两端的电压等于电源电压,故L1两端的电压
(3)当S闭合、断开时,电流表测通过L2的电流,其大小为
当两开关都闭合时,电流表测量干路电流,则干路电流
此时通过灯泡L1的电流
44.如图所示电路(电源电压恒为6V,L1与L2并联,电流表A1测L1电流,A测干路电流),闭合开关后,A1的示数为0.5A,A的示数为1.2A。
(1)L1和L2两端的电压分别是多少?
(2)通过L2的电流是多少?
(3)若将L1取下,电流表A1和A的示数分别变为多少?
【答案】(1)均为6V;(2)0.7A;(3)0A,0.7A
【解析】(1)据图可知,电路是两灯泡并联,电流表A1测灯泡L1支路电流,电流表A测干路电流,已知电源电压是6V,根据并联电路中电压规律可知,L1和L2两端的电压均为6V。
(2)根据并联电流规律可得,灯泡L2支路电流为
(3)若将L1取下,此时灯泡L1支路断路,电流表A1的示数为0A,由于并联电路中各支路互不影响,因此灯泡L2支路正常工作,电流表A的示数变为0.7A。
45.如图甲所示的电路中,当开关闭合时,两灯均发光。
(1)若电流表A1和A2的示数均如图乙所示,求通过L2的电流。
(2)若电压表V的示数如图丙所示,求电源电压。
(3)开关断开后,求电压表V的示数。
【答案】(1)0.96A;(2)2.5V;(3)0
【解析】(1)由图甲可知,灯L1和L2并联。电流表A1测量通过灯L1的电流;电流表A2测量干路的总电流。根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流应大于每条支路中电流。两电流表指针偏转角度相同(如图乙所示),因此它们选用了不同的量程。干路上的电流表A2选用0~3A量程,分度值为0.1A,其示数 I =1.2A。支路上的电流表A1选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,其示数 I1= 0.24A。根据并联电路的特点可知,通过L2的电流
(2)由图甲可知,电压表V并联在灯L1的两端,由图丙可知,电压表选用的量程是0~3V,其分度值为0.1V。电压表的指针指向2V后的第5个小格,所以电压表的示数为2.5V,根据并联电路电压的特点可知,电源电压 U =U1= 2.5V。
(3)由图甲可知,当开关断开后,电压表的两接线柱到电源两极之间是断路,故电压表示数为0。
◆题型3电路故障分析(难点)
46.如图所示的电路,闭合开关S时,只有一盏灯亮,且只有一个电表有示数,其故障可能是( )
A.灯断路 B.灯短路
C.灯断路 D.灯短路
【答案】B
【解析】由图可知,两灯泡串联,电流表测电路电流,电压表测灯两端电压,闭合开关S时,只有一盏灯亮,说明电路不可能发生断路,若短路,则亮,电流表有示数,电压表无示数,符合题意;若短路,则亮,电流表有示数,电压表有示数,不符合题意。
故选B。
47.如图所示的电路,电源电压为 3V,闭合开关 S,两灯均不发光,两表示数均为0。现将L1和L2位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S,两只灯泡仍不发光,电流表示数仍然为0,但电压表的示数为3V,则故障是( )
A.电流表断路 B.L1 断路 C.L2 断路 D.S 断路
【答案】C
【解析】由图可知,两灯串联,电压表测L1两端电压,电流表测串联电路中的电流。闭合开关 S,两灯均不发光,两表示数均为0,由串联电路特点可知,电路故障为断路。将L1和L2位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关 S,两只灯泡仍不发光,电压表的示数为 3V,则电压表与电源正负极连接的部分电路是完好的,则与电压表并联的支路部分断路,所以故障是L2 断路。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
48.在如图所示的电路中,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R1、R2上,现在电路中再串联一个电流表,则( )
A.若电流表示数不为0,故障一定是R1断路 B.若电流表示数不为0,故障一定是R2短路
C.若电流表示数为0,故障一定是R2断路 D.若电流表示数为0,故障一定是R2短路
【答案】C
【解析】AB.由电路图可知,闭合开关后,两电阻串联,电压表V测量电阻R1两端的电压,在电路中再串联一个电流表,若电流表示数不为0,说明电路为通路,已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,则电压表示数为0,说明电压表所测量的电阻R1短路,所以故障一定是R1短路,故AB不符合题意;
CD.如图所示电路,已知闭合开关后电压表示数为0,可分析判断出电路故障可能为电阻R1短路或电阻R2断路,已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,现在电路中再串联一个电流表,若电流表示数也为0,说明电路一定为断路,所以,若电流表示数为0,故障一定是R2断路,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图所示。下列说法不正确的是( )
A.此电池是将化学能转化为电能 B.该电池电压为0.6V
C.铜片是电池正极 D.电压表正、负接线柱接反了
【答案】D
【解析】A.盐水这类化学电池工作时,是将化学能转化为电能,故A正确;
B.电压表选择的是量程,分度值为,指针读数为,故B正确;
CD.电压表指针正向偏转,说明电流遵循“正接线柱进、负接线柱出”的规则,接线没有接反;与电压表正接线柱相连的铜片是电池的正极,故C正确、D错误。
本题选错误的,故选D。
2.如图所示,闭合开关,两个小灯泡和均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A.若甲为电流表,则两灯一定串联 B.若乙为电流表,则乙测的电流
C.若丙为电流表,则丙只测的电流 D.若甲为电压表,则乙一定为电压表
【答案】D
【解析】电流表相当于导线,串联在电路中,电压表相当于断路,并联在电路中。如图所示,闭合开关,若要使两个小灯泡和均能发光,电路中电流的流过路径只有两种情况:第一种,电流从电源正极出发,依次通过开关、L1、L2、电表丙,再回到电源负极,此时电表甲、乙是电压表,电表丙是电流表,电压表甲并联在和两端,测量总电压,电压表乙并联在两端,测量L2两端的电压,电路中电流只有一条路径,两个小灯泡和串联;
第二种,电流从电源正极出发,经过开关后,分成两条路径,一条经过小灯泡,另一条先经过电表甲、再经过小灯泡,然后汇合一起经过电表乙,回到电源负极,则电表甲、乙是电流表,电表丙是电压表,电表甲与小灯泡串联,测量经过小灯泡的电流,电表乙连接在干路上,测量经过两个小灯泡和的总电流,电表丙测量电源电压,电路中电流有两条路径,两个小灯泡和并联。
综上所述,故D正确,ABC错误。
故选D。
3.在如图所示的电路中,开关S闭合后,下列各种情况不正确的是( )
A.电路中甲表和乙表不可以同时是电流表
B.如果电路是并联电路,则丙表的示数大于乙表的示数
C.如果甲、乙、丙是电压表,当闭合后
D.如果甲是电压表,乙、丙是电流表,断开,则会形成并联电路
【答案】B
【解析】A.若甲、乙同时为电流表,电流会直接从电源正极经过甲、乙电流表回到负极,造成电源短路,故A正确;
B.要使电路为并联电路,只能是甲为电压表,乙、丙为电流表,断开,乙电流表测干路总电流,丙电流表测支路电流,由并联电路电流规律可得,即丙表示数小于乙表,故B错误;
C.若甲、乙、丙都是电压表,闭合后,、串联,甲电压表测两端电压为,乙电压表测两端电压为,丙电压表测总电压为,根据串联电路电压规律可得,故C正确;
D.若甲是电压表,乙、丙是电流表,断开,电流从正极分成两路,一路经、乙回到负极,另一路经丙、、乙回到负极,和并联,故D正确。
本题选择不正确的,故选B。
4.图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展台结构如图乙所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上。开关闭合后对报警电路分析正确的是( )
A.文物放置时,灯不亮、电铃不响 B.文物放置时,灯亮、电铃不响
C.文物拿起时,灯亮、电铃不响 D.文物拿起时,灯不亮、电铃响
【答案】B
【解析】AB.文物放置在金属片B上时: 文物的重力压缩弹簧,使B下移,接通金属片A和C。此时电铃被短路,电流经过灯泡,因此灯亮、电铃不响,故A错误,B正确。
CD.文物被拿起时: 弹簧伸长,B上移,A和C断开,短路解除,电流会依次经过电铃和灯泡,因此灯亮、电铃响,故CD错误。
故选B。
5.下列电流和电压值符合实际情况的是( )
A.一节干电池电压2V B.家庭电路电压380V
C.家庭节能灯中的电流约0.1A D.空调电流约50A
【答案】C
【解析】A.一节新干电池的标准电压是1.5V,故A不符合题意;
B.我国家庭电路电压是220V,380V是工业三相电的线电压,故B不符合题意;
C.家庭节能灯中的电流约0.05A~0.1A,故C符合题意;
D.家用空调电流约5~10A,50A电流过大,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
6.如图(a)所示,当开关S闭合时,两只电流表的示数分别由(b)、(c)两图读得,则流过灯泡的电流大小是___________A,通过中电流的大小是多少___________A。
【答案】 1.28 0.52
【解析】[1][2]分析电路可得,两灯并联,电流表A1在干路上,A2在L2支路上;由图b知,电流表A1使用大量程,示数为1.8A,即干路电流
由图c可知,电流表A2使用小量程,示数为0.52A,即通过L2的电流
由并联电路的电流规律可得,通过L1的电流
7.如图所示,若把开关、换成电流表、,则灯______亮,它们的连接方式是______;若把开关、换成电压表、,则灯______亮,它们的连接方式是______。
【答案】 、、 并联 、、 串联
【解析】[1][2]如图所示,若把开关、换成电流表、,则灯、、首首相连、尾尾相连,是并联的关系,均发光。
[3][4]若把开关、换成电压表、,则灯、、首尾相连,是串联的关系,均发光。
8.如图是一种具有报警功能的文物展示台电路原理图,金属片A上方的展品搬离后,A在弹力作用下上升,电铃通电发声警示,金属片A相当于电路结构组成中的_______;展台上有展品时,电路处于静音状态,无法判断该装置是否正在工作,请对图中虚线框内的电路提出一条改进建议:_______。
【答案】 开关 串联一个指示灯
【解析】【小题1】[1]由图可知,当展品放在展台上时,金属片A被压下,与B和C接通,导致电铃被短路,当展品被移走,A在弹簧作用下上升,有电流通过电铃,电铃响,这说明金属片A在电路中起到控制电路通断的作用,即它是一个开关。
[2]当展台上有展品时,电路处于静音状态,但无法判断装置是否正常工作(比如电源是否正常、电铃是否损坏等)。也就是说,没有指示灯或其他状态显示,无法确认系统是否处于待命状态。因此可以在虚线框内的电路中串联一个指示灯(如小灯泡或LED),使其在电路通电时亮起,从而可以判断电路是否正常工作。
9.如图所示的电路中,电源电压不变,。闭合开关,电阻和构成___________联电路。则电压表测量的是___________(选填“”或“”)两端的电压。此时,通过和的电流___________。(选填“”、“”或“>”)
【答案】 串 R1 =
【解析】[1]电流从电源正极出发,依次经过开关S,和电阻 R1 、R2,最后回到电源负极。这说明电流只有一条路径,没有分支,是串联电路。
[2] 电压表并联在R1的两端(即跨接于R1 左右两侧),测量的是R1两端的电压。
[3] 在串联电路中,电流“处处相等”,故通过R1和 R2的电流相等。
三、实验题
10.巴蜀中学实验小组在“探究串联电路电压的规律”实验中设计了如图所示的电路。
(1)图乙是他们按照图甲电路图连接的部分实物电路,请利用笔划线代替导线帮助他们完成电路连接________;
(2)连好电路闭合开关后,小蜀发现两个灯泡都不亮,电压表的示数接近电源电压。小蜀接下来的操作最合理的是:断开开关,( )(选填下列字母),然后闭合开关,观察电压表示数;
A.立即更换两个灯泡 B.拧紧L1两端的接线柱 C.拧紧L2两端的接线柱
(3)排除故障后,闭合开关,测得AB两点间电压如图丙所示,电压表示数为__________V;
(4)小巴和小蜀在实验过程中进行了讨论交流,小巴提出利用原来的电路图,电压表所接的B点不动,只将A点改接到C点上,便可测出L2两端的电压,小蜀认为这个方法不可行,原因是_______。
【答案】(1);(2)B;(3)1.2;(4)电压表正负接线柱接反了
【解析】(1)由图甲电路图可知,两灯串联,电压表并联在灯L1两端,电源是由两节电池组装,电源电压是3V,因此电压表选择小测量范围并联在灯泡L1两端,作图如下图所示:
(2) 连好电路闭合开关后,发现两个灯泡都不亮,电路中的故障类型可能是断路,电压表示数接近于电源电压,说明与电压表串联的部分电路完好,电压表并联在灯L1两端,则电路中的故障可能是灯L1断路,接下来的操作最合理的是:断开开关,拧紧L1及两端的接线柱,观察电压表示数,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)由图丙可知,电压表选择小测量范围,即量程为0~3V,所以电压表的分度值是0.1V,示数是1.2V。
(4)电压表所接的B点不动,只将A点改接到C点上,电压表与灯泡L2并联,但电压表的正负接线柱接反了,电压表指针将向左偏转,容易损坏电压表。
11.物理兴趣小组想探究串并联电路中开关对用电器的控制情况,进行了如下实验。
(1)小刚连接好如图1所示的电路,在连接时开关应处于______状态。接通电路后发现L1发光,L2不发光,故障原因可能是______。
(2)排除故障后,闭合开关两灯都发光,断开开关两灯都不发光。将开关改接到不同位置发现开关的控制情况相同。说明串联电路中开关控制______用电器,开关的位置改变______(选填“影响”或“不影响”)它对用电器的控制作用。
(3)接着小刚连接好如图2所示的电路,闭合干路开关S后依次闭合断开支路开关S1、S2。发现干路开关可以控制所有灯泡,支路开关S1只能控制______(选填“L1”或“L2”)。
(4)教室里的一个开关可以控制三盏灯,一盏灯损坏,不影响其他灯发光,小丽说三盏灯是串联的,小红说三盏灯是并联的,开关在干路上、通过分析可知______的说法是正确的。
【答案】(1)断开 L2短路;(2)所有 不影响;(3)L1;(4)小红
【解析】(1)[1]为了保护电路,在连接时开关应处于断开状态。
[2]图1中两灯泡串联,接通电路后发现L1发光,说明电路是通路,而L2不发光,说明L2出现了短路故障。
(2)[1]在串联电路中,开关可以控制所有用电器。
[2]开关位置的改变,不影响它对所有用电器的控制作用。
(3)分析图2实物电路图可知闭合干路开关S后依次闭合断开支路开关S1、S2,由于L1、L2并联,支路开关S1只串联在L1所在支路上,因此只能控制L1。
(4)教室里的一个开关同时控制三个电灯,但各个电灯互不影响,当某一盏灯损坏后,其它两盏灯仍然能够正常工作,并不会受到影响,所以是并联,由此可知小红的说法正确。
四、计算题
12.如图所示的电路中,电源保持不变,当只闭合开关时,电流表的示数是,问:
(1)此时通过灯泡中的电流是多少安?
(2)当开关、、都闭合时,灯泡中的电流是,电流表的示数是,此时灯泡和中的电流各是多少安?
(3)当只闭合开关和时,电流表的示数是多少安?
【答案】(1);(2),;(3)
【解析】(1)当只闭合开关S1时,灯泡L1、L3串联,如下图所示,电流处处相等,通过灯泡 L3中的电流等于电流表的示数,大小为0.3A。
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L1短路,灯泡L1中的电流I1=0A。灯泡L2、L3并联,如下图所示,电流表测量干路电流,灯泡L2中的电流。电流表A的示数是1.4A,即干路电流I=1.4A,灯泡L3中的电流
(3)由(1)中图可知,灯泡L1、L3串联在电源两端,通过的电流为0.3A;由(2)中图可知,灯泡L2接在电源两端,通过的电流为0.8A;电源不变,当只闭合开关S1和S2时,灯泡L1、L3串联后再与灯泡L2并联,如下图所示,此时电流表A测量干路的电流,干路电流为 0.3 A+0.8A=1.1A。
13.如图所示,认真观察电路图解答下面的问题:
(1)当只闭合S2时,若电流表A1的示数为0.5A,则通过A2的电流是多少A?
(2)如果只闭合S1、S2,此时电流表A2示数如图乙所示,电流表A1的示数为0.5A,则通过L1、L2的电流分别是多少A?
【答案】(1)0.5A;(2)0.24A,0.26A
【解析】(1)当只闭合S2时,分析电路可知,灯L1所在支路断路,电流表A1、灯L2、电流表A2串联在电路中。根据串联电路中电流处处相等的特点,通过A2的电流等于通过A1的电流。即
(2)当只闭合S1、S2时,分析电路可知,灯L1和灯L2并联。电流表A1在干路上,测量干路总电流I;电流表A2在L2所在的支路上,测量通过L2的电流I2。由题意可知,干路电流。观察图乙中电流表A2的表盘,其选择的测量范围是0~0.6A,分度值为0.02A,因此电流表A2的示数为0.26A,即通过L2的电流。根据并联电路的电流规律可知:干路电流等于各支路电流之和,即
所以,通过L1的电流为
14.如图甲所示,电源电压为4.5V。当闭合,、断开时,电流表的示数为0.1A,电压表示数为3V。当断开,、闭合时,电流表示数为0.5A,电流表示数如图乙所示。
(1)当闭合,、断开时,①通过小灯泡的电流②小灯泡两端的电压分别是多少?
(2)当断开,、闭合时,①请画出此状态下的电路图②通过小灯泡的电流是多少?
【答案】(1)0.1A,1.5V;(2),0.2A
【解析】(1)①由图甲可知,当S3闭合,S1、S2断开时,L1、L2串联,电压表测L1两端电压,电压表示数为3V,则L1两端电压为3V;A1测电路中电流,电流表A1的示数为0.1A。因为串联电路中电流处处相等,因此通过小灯泡L1的电流为0.1A。
②已知电源电压为4.5V,由串联电路电压特点可知,小灯泡L2两端的电压为
(2)①当S3断开,S1、S2闭合时,L1、L2并联,A1测干路电流,A2测L2支路电流。如图所示:
②由题意可知,电流表A1示数为0.5A,即干路电流为0.5A;电流表A2示数如图乙所示,图乙中电流表使用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,即L2支路电流为0.3A。
由并联电路电流特点可知,通过小灯泡L1的电流是
五、作图题
15.根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】据图可知,电流从电源的正极流出分线,一条支路上灯泡L2、开关S2,另一条支路上有开关S1和灯泡L1,两条支路汇合后,经过开关S回到电源的负极,电路图如下图所示:
16.(1)如图甲所示电路,电流表的示数为0.4A,电流表的示数为1.5A。请根据图甲的电路图,用笔画线表示导线把图乙的实物连接起来。(导线不能交叉)
(2)请根据要求连接实物图。要求:灯、并联,开关控制灯,开关控制灯、。
【答案】(1);(2)
【解析】(1)电路图甲显示了两个灯泡和并联,电流表测量通过的电流,电流表测量干路电流。根据示数,为0.4A,故电流表选0~0.6A;为1.5A,故电流表选0~3A。连接实物图时,注意电流表的正负接线柱和量程选择,如图所示:
(2)根据题目要求,灯和应并联连接,开关应串联在的支路上,开关应串联在干路上,控制整个电路。连接电路时开关应处于断开状态,如图所示:
六、综合题
17.学习电路后,小明和同学们对家里的电吹风机进行了研究。图甲是一既能吹冷风又能吹热风的电吹风机,图乙是其简化电路,A是电热丝,B是电动机。
(1)若只闭合开关,电吹风机吹出的是______风;若将开关都闭合,电吹风机吹出的是______(前两空均选填“热”或“冷”)风,此时电热丝和电动机______联。
(2)当只闭合开关时,检测到插头处电流为,然后再把闭合,检测到插头处电流变为,则电热丝中的电流是多少?
【答案】(1)冷 热 并;(2)
【解析】(1)[1]若只闭合开关,此时为只有电动机工作的简单电路,电热丝不工作,电流只经过电动机,所以电吹风吹出的是冷风。
[2][3]若将开关、都闭合,电动机与电热丝并联,电流分两路分别经过电动机和电热丝,它们都工作,则电吹风吹出的是热风。
(2)当只闭合开关时,只有电动机工作,此时插头处电流,这个电流就是通过电动机的电流;当、都闭合时,电动机和电热丝并联,此时插头处电流。根据并联电路电流规律,则电热丝中的电流
七、科普阅读题
18.阅读短文,回答问题
热电偶
把两种不同材料的导体(如铁丝和铜丝)组成如甲图所示的闭合回路,当A、B两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路,实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。热电偶所产生的热电压由接触电压和温差电压两部分组成。请根据短文回答下列问题:
(1)以下材料组合中。可以制作热电偶电路的是( )
A.玻璃片、铝薄片 B.铝薄片、锌薄片 C.锌薄片、锌薄片
(2)热电偶相当于一个_________(选填“用电器”或“电源”),它的电能是由___________能转化而来;若其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,则电路中的电流_________(选填“变大”、“变小”、“不变”)。
(3)利用热电偶电路可以把温度信号转化成电信号,做成温度计。热电偶温度计不受液体的沸点、凝固点等因素的影响,测量范围大。因此,在选用适当的金属做热电偶材料时,主要考虑金属材料的( )
A.熔点 B.密度 C.比热容
(4)如图乙所示,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比。当热、冷两点间的温度差为100℃时,产生的温差电压为;若低温J1处的温度为-20℃,热、冷两点间产生的温差电压为,则高温处的温度为____________℃。
【答案】(1)B;(2)电源 内 变小;(3)A;(4)980
【解析】(1)根据文中“把两种不同材料的导体组成闭合回路,可形成热电偶电路”。
A.玻璃片是绝缘体,铝薄片是导体,故A不符合题意;
B.铝薄片和锌薄片是两种不同的导体,可以制作热电偶电路,故B符合题意;
C.两种相同的锌薄片,不符合要求,故C不符合题意。
故选B。
(2)[1][2][3]热电偶电路能产生电流,相当于电源,其电能是由内能(温度差导致的热能)转化而来。原来A处是冰水混合物,温度为0℃,B处温度高于0℃,当把A处换为沸水,温度变为100℃,此时A、B间温度差变小,根据“温度差越大,回路电流越大”可知,电路中的电流变小。
(3)因为热电偶温度计测量范围大,需要能应用于较宽的温度范围,所以在选用金属做热电偶材料时,主要考虑金属材料的熔点,熔点高才能在高温环境下使用,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(4)已知温差电压与温度差成正比,当温差为100℃时,温差电压为1.5mV。设高温处温度为t,则
解得t=980℃。
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第十三章 简单电路
常考题型·精准突破
考点一 两种电荷
题型1摩擦起电本质、电荷判断(重点)
题型2静电应用与防护
考点二 电路组成、串并联识别
题型1通路、断路、短路辨析(重点)
题型2串联、并联电路区分(必考)
题型3实物图转电路图、电路图连实物(难点・作图)
考点三 电流与电流表使用
题型1电流单位换算、常见电流值
题型2电流表使用正误判断(高频)
题型3电流表读数
考点四 串、并联电路电流规律
题型1规律基础填空
题型2电流表多表读数计算(难点)
考点五 电压与电压表使用
题型1常见电压值
题型2电压表使用规则
题型3电压表读数
考点六 串、并联电路电压规律
题型1基础规律
题型2电压规律计算
题型3电路故障分析(难点)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 两种电荷
◆题型1摩擦起电本质、电荷判断(重点)
1.《本草纲目》记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦,“吸得芥子”是由于琥珀摩擦起电而吸引轻小物体。关于上述现象,下列说法中正确的是( )
A.摩擦过程中产生了电荷
B.摩擦过程中电荷发生了转移
C.摩擦后只有琥珀带上电荷
D.芥子被吸引后与琥珀带异种电荷
2.“N95”口罩的中间层为多孔结构的熔喷布,熔喷布能过滤比自身空隙小得多的颗粒物,原因是在生产过程中通过处理,熔喷布得到大量电子而带______(选填“正”或“负”)电,具有____________的性质。
3.如图所示,甲是用毛皮摩擦过的橡胶棒,此时橡胶棒___________电子,乙和丙是两个泡沫小球,甲和乙、乙和丙相互作用时的场景分别如图所示,由此可判断:丙带___________电。
◆题型2静电应用与防护
4.天气干燥的冬天到处都有“静电”,以下是小明根据生活经验总结的防静电措施,其中不能防静电的是( )
A.早起梳头发时给梳子沾水 B.尽量穿绝缘性好的羊毛衫
C.接触金属门把手前先摸墙 D.使用加湿器增加房间湿度
5.火药雕刻技术决定了一个国家武器装备的国防实力,由于固体燃料的敏感性,静电、不合理的摩擦,都能导致其燃爆。下列不能有效防止静电的是( )
A.缓慢移动和操作 B.用塑料容器盛装火药
C.保持环境有一定湿度 D.将设备用金属链接地
6.运送汽油的油罐车后面拖着一条金属链,这是因为( )
A.让金属链与地面摩擦发出声音提示行人注意安全
B.能够提升油罐车的稳定性
C.能够随时释放车体上的静电荷,以防电荷累积和放电
D.可以让油罐车更加美观并且提高辨识度
常考题型·精准突破
考点二 电路组成、串并联识别
◆题型1通路、断路、短路辨析(重点)
7.如图所示,当闭合,断开、时,电路是________(选填“通路”“断路”或“短路”,下空同);当闭合、、时,电路是________;当只断开时,________(选填“发光”或“不发光”,下空同),________。
8.如图所示,请判断开关、处于以下状态时,灯泡的工作情况:闭合、断开时,__________;断开、闭合时,________;和都闭合时,__________(均选填“灯泡亮”或“灯泡不亮”)
9.如图所示的三个实物图中,电路为通路的是图______,电路为短路的是图______,电路为断路的是图______。
◆题型2串联、并联电路区分(必考)
10.某银行进入柜台大门实行刷脸和密码双重验证。刷脸验证通过后开关闭合,密码验证通过后开关闭合,两次验证都通过后开门电动机工作,大门打开;用于监控大门的摄像照明灯须常亮,为保护电阻。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
11.实验小组用如图所示电路,研究电路的连接。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,电路发生电源短路
B.闭合开关S,和并联
C.要使和串联,可去掉导线b
D.若将导线a的一端从A改接到M,则开关S只能控制
12.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
◆题型3实物图转电路图、电路图连实物(难点・作图)
13.请根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。
14.根据图甲所示的电路图连接图乙中实物图。
15.为了安全骑行共享单车,小明为共享单车设计了一个简化的转向电路,左开关S1闭合时左侧转向灯L1发光,右开关S2闭合时右侧转向灯L2发光。请你按照要求把图中所示的实物图连接完整。
常考题型·精准突破
考点三 电流与电流表使用
◆题型1电流单位换算、常见电流值
16.家里的电视、电冰箱等家用电器的连接方式是_____的(填“串联”或“并联”);电流方向规定为:_____定向移动的方向,与金属导体中自由电子定向移动的方向_____(选填“相同”或“相反”);电子手表中的电流约为,合_____。
17.下列对常见的家用电器正常工作时所通过的电流大小的估测合理的是( )
A.电脑中的电流约100mA B.电视机的电流约1A
C.电饭锅的电流约100A D.手机的电流约1A
18.下列用电器正常工作时,电流最接近0.2A的是( )
A.电子手表 B.家用白炽灯 C.电冰箱 D.空调
◆题型2电流表使用正误判断(高频)
19.如图所示是实验室用来测量电流大小的仪器——电流表,下列说法正确的是( )
A.电流表应与被测小灯泡并联
B.当电路中的电流难以估计时,要选用小量程试触
C.电流表两接线柱可以直接接到电源两极
D.电流应从“+”接线柱流入,“-”接线柱流出
20.如图甲所示,电流表选用的量程是___________,分度值为___________,电流表的示数为___________A;如图乙所示,电流表选用的量程是___________,分度值为___________A,电流表的示数为___________A。
21.在用电流表测电流的实验中,某同学按照图甲连接电路。
(1)连接电路时,开关应______,电流表应先用0~3A量程试触;闭合开关之前发现电流表的指针偏向0刻度左边,如图乙所示,原因是______;
(2)闭合开关后,如果电流表的示数如图丙所示,则通过该灯的电流是______A,为了使测量结果更准确,应该先断开开关,______。
◆题型3电流表读数
22.小莹同学测量电流时,电流表应和被测用电器__________(选填“串联”或“并联”);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,此时的电表读数为__________A;小明认为偏转角度小,误差太大,接下来的操作是断开开关,__________。
23.如下图甲所示为电路中某段导体内自由电子定向移动的方向,由此可知通过此段导体的电流方向向______(选填“左”或“右”);使用电流表测量其通过的电流大小,如图乙所示,读数为______A。
24.小林用电流表先后两次测量如图甲所示电路中通过灯泡的电流,电流表指针的位置分别如图乙、丙所示。
两次测量时指针的位置不同,原因可能是___________。电路中的电流应以图___________(选填“乙”或“丙”)的读数为准,理由是___________。电流的大小为___________A。
常考题型·精准突破
考点四 串、并联电路电流规律
◆题型1规律基础填空
25.如图甲所示电路,开关S闭合后,两灯泡都发光,电流表的指针偏转如图乙所示,则通过的电流为______A;接下来小明将换成,其他条件未变,闭合开关后,两灯泡均发光,发现两个电流表的指针偏转角度相同,则通过的电流为______A。
26.如图甲所示电路,闭合开关S1、S2时,灯泡L1和L2发光,电流表A2示数如图乙所示,若只断开关S2,电流表A1的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”);若某时刻只有灯泡L1熄灭,电流表A1的示数变化了______A。
27.如图所示,闭合开关,电流表、和的示数分别为0.3A、0.5A和1A,那么通过的电流为___________A,通过的电流为___________A,通过的电流为___________A。
◆题型2电流表多表读数计算(难点)
28.如图甲所示的电路,当开关闭合后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表 A2的示数如图丙所示。求:
(1)请分析说明电流表 A1、A2的量程各是多少?
(2)通过小灯泡L1和L2的电流大小?
29.如图甲所示的电路中,开关闭合后,电流表A1、A2的指针指到如图乙所示的同一位置,求:
(1)通过灯泡L2的电流;
(2)通过灯泡L1的电流。
30.如图所示的电路中,电源保持不变,当只闭合开关时,电流表A的示数是0.25A,求:
(1)此时通过灯泡中的电流是多少安?
(2)当开关、、都闭合时,灯泡中的电流是800mA,电流表A的示数是1.2A,此时灯泡和中的电流各是多少安?
(3)当只闭合开关和时,电流表A的示数是多少安?
常考题型·精准突破
考点五 电压与电压表使用
◆题型1常见电压值
31.电鳐可以产生200V左右的电压用来自卫__________________。发生闪电时,云层间的电压可达到,合_________V。
32.如图所示电路,电源由两节新干电池串联组成,闭合开关S1、S2,两个电流表都有示数,下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.电流表A2测量通过灯L2的电流
C.若灯L1的灯丝断开,只有一个电表有示数
D.仅闭合S1,灯L1发光、电流表A2有示数
33.充电器为手机充电时的输出电压约为______V(选填“5”或“220”),此时手机电池是______(选填“用电器”或“电源”)。
◆题型2电压表使用规则
34.如图所示,小伟将铜片、锌片插入土豆,制成“土豆电池”,闭合开关,二极管发光,电压表指针偏转。以下关于该电路的说法正确的是( )
A.通过电路中的电流方向是从锌片到铜片 B.若发光二极管断路,则电压表仍然有示数
C.铜片是“土豆电池”电源的负极 D.若断开开关,则两金属片之间没有电压
35.小王同学在学习使用电压表时进行了如下实验。
(1)上图是小王刚连接好的电路,电压表此时测量的是灯________两端的电压。
(2)同组的同学认为这个电路开关断开时电压表已有示数,这样的设计是不规范的,应该将导线A接到________(选填“a”“b”或“c”)处。
(3)闭合开关后,只有一盏灯亮,若电压表的示数大于2V,则亮的是灯________。
36.用电压表测电压
(1)认识电压表
①当接“-”和“15”两个接线柱时,测量范围是______,分度值为______;
②当接“-”和“3”两个接线柱时,测量范围是______,分度值为______。
(2)电压表的使用方法
①使用前电压表要______。
②电压表应与被测用电器______。
③接入电路时,应使闭合开关后,电流从电压表______接线柱流入,从电压表______接线柱流出。
④被测电压不能超过电压表的______。在不能预测电压大小时,为了保护电压表,应先选用______试触。
◆题型3电压表读数
37.如图甲所示的电路中,两端的电压为,两端的电压如图乙所示,则两端的电压________V,电源电压_________V。
38.如图甲所示,电路中的电压表测的是灯________两端的电压。若电源电压为3V,闭合开关时电压表示数如图乙所示,则L2两端的电压是________V。若断开开关,则电压表示数为________V。
39.下图是用电压表测量电压时接线柱的选用和刻度盘的示意图。
(1)图甲中,电压表的量程是___________V,电压表的示数是___________V。
(2)图乙中,电压表的量程是___________V,电压表的示数是___________V。
(3)图丙中,所测用电器两端的电压为2.6V,量程应选___________V,请在图中画出相应的电压表指针的位置___________。
常考题型·精准突破
考点六 串、并联电路电压规律
◆题型1基础规律
40.如图甲所示的电路中,如图乙所示电流表A1示数为______A,电流表A2指针位置与A1相同,则通过小灯泡L2的电流是_____A。图丙的电路中是两个双量程(3V和15V)的电压表,若两电压表指针位置也相同,V1和V2两电压表示数之比为______,则此时两灯L1、L2两端电压之比为_____。
41.如图所示,电源电压恒为3V,闭合开关后,电流表 的示数为0.5A,电流表 的示数为0.2A,则灯泡 两端的电压为____V,通过灯泡 的电流为____A。
42.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S闭合时的示数为6V,的示数为3V,则电源电压为______V;若用电流表和分别替换电压表和,断开开关S时,电流表的示数为0.75A,的示数为1.2A,则通过灯泡的电流为______A。
◆题型2电压规律计算
43.如图所示,电源电压为3V,当S闭合、断开时,电流表的示数为0.2A;当S、都闭合时,电流表的示数为0.5A。则:
(1)当S闭合、断开时,电压表示数为多少?
(2)当S、都闭合时,两端的电压是多少?
(3)当S、都闭合时,通过的电流是多少?
44.如图所示电路(电源电压恒为6V,L1与L2并联,电流表A1测L1电流,A测干路电流),闭合开关后,A1的示数为0.5A,A的示数为1.2A。
(1)L1和L2两端的电压分别是多少?
(2)通过L2的电流是多少?
(3)若将L1取下,电流表A1和A的示数分别变为多少?
45.如图甲所示的电路中,当开关闭合时,两灯均发光。
(1)若电流表A1和A2的示数均如图乙所示,求通过L2的电流。
(2)若电压表V的示数如图丙所示,求电源电压。
(3)开关断开后,求电压表V的示数。
◆题型3电路故障分析(难点)
46.如图所示的电路,闭合开关S时,只有一盏灯亮,且只有一个电表有示数,其故障可能是( )
A.灯断路 B.灯短路
C.灯断路 D.灯短路
47.如图所示的电路,电源电压为 3V,闭合开关 S,两灯均不发光,两表示数均为0。现将L1和L2位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S,两只灯泡仍不发光,电流表示数仍然为0,但电压表的示数为3V,则故障是( )
A.电流表断路 B.L1 断路 C.L2 断路 D.S 断路
48.在如图所示的电路中,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R1、R2上,现在电路中再串联一个电流表,则( )
A.若电流表示数不为0,故障一定是R1断路 B.若电流表示数不为0,故障一定是R2短路
C.若电流表示数为0,故障一定是R2断路 D.若电流表示数为0,故障一定是R2短路
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图所示。下列说法不正确的是( )
A.此电池是将化学能转化为电能 B.该电池电压为0.6V
C.铜片是电池正极 D.电压表正、负接线柱接反了
2.如图所示,闭合开关,两个小灯泡和均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A.若甲为电流表,则两灯一定串联 B.若乙为电流表,则乙测的电流
C.若丙为电流表,则丙只测的电流 D.若甲为电压表,则乙一定为电压表
3.在如图所示的电路中,开关S闭合后,下列各种情况不正确的是( )
A.电路中甲表和乙表不可以同时是电流表
B.如果电路是并联电路,则丙表的示数大于乙表的示数
C.如果甲、乙、丙是电压表,当闭合后
D.如果甲是电压表,乙、丙是电流表,断开,则会形成并联电路
4.图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展台结构如图乙所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上。开关闭合后对报警电路分析正确的是( )
A.文物放置时,灯不亮、电铃不响 B.文物放置时,灯亮、电铃不响
C.文物拿起时,灯亮、电铃不响 D.文物拿起时,灯不亮、电铃响
5.下列电流和电压值符合实际情况的是( )
A.一节干电池电压2V B.家庭电路电压380V
C.家庭节能灯中的电流约0.1A D.空调电流约50A
二、填空题
6.如图(a)所示,当开关S闭合时,两只电流表的示数分别由(b)、(c)两图读得,则流过灯泡的电流大小是___________A,通过中电流的大小是多少___________A。
7.如图所示,若把开关、换成电流表、,则灯______亮,它们的连接方式是______;若把开关、换成电压表、,则灯______亮,它们的连接方式是______。
8.如图是一种具有报警功能的文物展示台电路原理图,金属片A上方的展品搬离后,A在弹力作用下上升,电铃通电发声警示,金属片A相当于电路结构组成中的_______;展台上有展品时,电路处于静音状态,无法判断该装置是否正在工作,请对图中虚线框内的电路提出一条改进建议:_______。
9.如图所示的电路中,电源电压不变,。闭合开关,电阻和构成___________联电路。则电压表测量的是___________(选填“”或“”)两端的电压。此时,通过和的电流___________。(选填“”、“”或“>”)
三、实验题
10.巴蜀中学实验小组在“探究串联电路电压的规律”实验中设计了如图所示的电路。
(1)图乙是他们按照图甲电路图连接的部分实物电路,请利用笔划线代替导线帮助他们完成电路连接________;
(2)连好电路闭合开关后,小蜀发现两个灯泡都不亮,电压表的示数接近电源电压。小蜀接下来的操作最合理的是:断开开关,( )(选填下列字母),然后闭合开关,观察电压表示数;
A.立即更换两个灯泡 B.拧紧L1两端的接线柱 C.拧紧L2两端的接线柱
(3)排除故障后,闭合开关,测得AB两点间电压如图丙所示,电压表示数为__________V;
(4)小巴和小蜀在实验过程中进行了讨论交流,小巴提出利用原来的电路图,电压表所接的B点不动,只将A点改接到C点上,便可测出L2两端的电压,小蜀认为这个方法不可行,原因是_______。
11.物理兴趣小组想探究串并联电路中开关对用电器的控制情况,进行了如下实验。
(1)小刚连接好如图1所示的电路,在连接时开关应处于______状态。接通电路后发现L1发光,L2不发光,故障原因可能是______。
(2)排除故障后,闭合开关两灯都发光,断开开关两灯都不发光。将开关改接到不同位置发现开关的控制情况相同。说明串联电路中开关控制______用电器,开关的位置改变______(选填“影响”或“不影响”)它对用电器的控制作用。
(3)接着小刚连接好如图2所示的电路,闭合干路开关S后依次闭合断开支路开关S1、S2。发现干路开关可以控制所有灯泡,支路开关S1只能控制______(选填“L1”或“L2”)。
(4)教室里的一个开关可以控制三盏灯,一盏灯损坏,不影响其他灯发光,小丽说三盏灯是串联的,小红说三盏灯是并联的,开关在干路上、通过分析可知______的说法是正确的。
四、计算题
12.如图所示的电路中,电源保持不变,当只闭合开关时,电流表的示数是,问:
(1)此时通过灯泡中的电流是多少安?
(2)当开关、、都闭合时,灯泡中的电流是,电流表的示数是,此时灯泡和中的电流各是多少安?
(3)当只闭合开关和时,电流表的示数是多少安?
13.如图所示,认真观察电路图解答下面的问题:
(1)当只闭合S2时,若电流表A1的示数为0.5A,则通过A2的电流是多少A?
(2)如果只闭合S1、S2,此时电流表A2示数如图乙所示,电流表A1的示数为0.5A,则通过L1、L2的电流分别是多少A?
14.如图甲所示,电源电压为4.5V。当闭合,、断开时,电流表的示数为0.1A,电压表示数为3V。当断开,、闭合时,电流表示数为0.5A,电流表示数如图乙所示。
(1)当闭合,、断开时,①通过小灯泡的电流②小灯泡两端的电压分别是多少?
(2)当断开,、闭合时,①请画出此状态下的电路图②通过小灯泡的电流是多少?
五、作图题
15.根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。
16.(1)如图甲所示电路,电流表的示数为0.4A,电流表的示数为1.5A。请根据图甲的电路图,用笔画线表示导线把图乙的实物连接起来。(导线不能交叉)
(2)请根据要求连接实物图。要求:灯、并联,开关控制灯,开关控制灯、。
六、综合题
17.学习电路后,小明和同学们对家里的电吹风机进行了研究。图甲是一既能吹冷风又能吹热风的电吹风机,图乙是其简化电路,A是电热丝,B是电动机。
(1)若只闭合开关,电吹风机吹出的是______风;若将开关都闭合,电吹风机吹出的是______(前两空均选填“热”或“冷”)风,此时电热丝和电动机______联。
(2)当只闭合开关时,检测到插头处电流为,然后再把闭合,检测到插头处电流变为,则电热丝中的电流是多少?
七、科普阅读题
18.阅读短文,回答问题
热电偶
把两种不同材料的导体(如铁丝和铜丝)组成如甲图所示的闭合回路,当A、B两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路,实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。热电偶所产生的热电压由接触电压和温差电压两部分组成。请根据短文回答下列问题:
(1)以下材料组合中。可以制作热电偶电路的是( )
A.玻璃片、铝薄片 B.铝薄片、锌薄片 C.锌薄片、锌薄片
(2)热电偶相当于一个_________(选填“用电器”或“电源”),它的电能是由___________能转化而来;若其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,则电路中的电流_________(选填“变大”、“变小”、“不变”)。
(3)利用热电偶电路可以把温度信号转化成电信号,做成温度计。热电偶温度计不受液体的沸点、凝固点等因素的影响,测量范围大。因此,在选用适当的金属做热电偶材料时,主要考虑金属材料的( )
A.熔点 B.密度 C.比热容
(4)如图乙所示,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比。当热、冷两点间的温度差为100℃时,产生的温差电压为;若低温J1处的温度为-20℃,热、冷两点间产生的温差电压为,则高温处的温度为____________℃。
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第十三章 简单电路
常考题型·精准突破
考点一 两种电荷
◆题型1摩擦起电本质、电荷判断(重点)
1.B
2.负 吸引轻小物体
3.得到 正
◆题型2静电应用与防护
4.B
5.B
6.C
常考题型·精准突破
考点二 电路组成、串并联识别
◆题型1通路、断路、短路辨析(重点)
7.通路 短路 发光 不发光
8.灯泡亮 灯泡不亮 灯泡不亮
9.甲 丙 乙
◆题型2串联、并联电路区分(必考)
10.B
11.B
12.C
◆题型3实物图转电路图、电路图连实物(难点・作图)
13.
14.
15.
常考题型·精准突破
考点三 电流与电流表使用
◆题型1电流单位换算、常见电流值
16.并联 正电荷 相反 1.5
17.B
18.B
◆题型2电流表使用正误判断(高频)
19.D
20.0~0.6A 0.02A 0.48 0~3A 0.1 1.8
21.(1)断开 电流表没有调零;(2)0.5 把电流表换用小量程
◆题型3电流表读数
22.串联 正、负接线柱接反了 0.2 电流表换接0~0.6A的量程
23.左 1.4
24.电流表选用的量程不同 乙 分度值小,读数更加精确 0.48
常考题型·精准突破
考点四 串、并联电路电流规律
◆题型1规律基础填空
25.0.3 1.2
26.变小 0.3
27.0.5 0.2 0.3
◆题型2电流表多表读数计算(难点)
28.(1)0~3A,0~0.6A;(2)0.9A,0.3A
解:(1)由电路图甲可知,灯泡L1和L2并联,电流表A1测量干路的总电流,电流表A2测量通过灯泡L2的支路电流。
根据并联电路的电流规律可知,干路电流大于任何一条支路的电流,即电流表A1的示数应大于电流表A2的示数。观察图乙和图丙中电流表指针的位置,A1指针的偏转角度比A2指针的偏转角度小,为了满足A1的示数大于A2的示数,电流表A1必须选用大量程,即0~3A量程;电流表A2必须选用小量程,即0~0.6A量程。
(2)由于电流表A1选用0~3A量程,其分度值为0.1A,所以干路电流I=1.2A
电流表A2选用0~0.6A量程,其分度值为0.02A,所以通过L2的电流I2=0.3A
因为在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,通过L1的电流为I1=I-I2= 1.2A-0.3A=0.9A
29.(1)0.28 A;(2)1.12 A
解:(1)闭合开关,两灯并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流,两表指针指到如图乙所示的同一位置,根据并联电路的电流特点可知电流表A1的示数大于电流表A2的示数,故电流表A1选用大量程,分度值为0.1A,示数为1.4A,电流表A2选用小量程,示数为0.28A,则通过灯泡L2的电流为0.28A。
(2)根据并联电路的电流特点可知通过灯泡L1的电流
30.(1)0.25;(2)0,0.4;(3)0.65
解:(1)只闭合S1时,灯泡L1和L3串联接入电路,根据串联电路电流关系可知,此时通过灯泡L3中的电流为0.25A。
(2)当S1、S2、S3都闭合时,灯泡L1被短路,通过L1的电流为0。此时灯泡L2和灯泡L3并联,电流表测量干路电流,则根据并联电路电流关系可知,通过L2的电流为
(3)当只闭合S1和S2时,灯泡L1和L3串联后,再与灯泡L2并联,则此时通过L1支路的电流为0.25A,通过L2支路的电流为0.4A,故根据并联电路电流关系可知此时电流表示数为
答:(1)此时通过灯泡中的电流是0.24安;
(2)灯泡的电流为0A,灯泡中的电流是0.4安;
(3)当只闭合开关和时,电流表A的示数是0.65安。
常考题型·精准突破
考点五 电压与电压表使用
◆题型1常见电压值
31.0.22
32.C
33.5 用电器
◆题型2电压表使用规则
34.B
35.(1);(2)b;(3)
36.(1)0~15V 0.5V 0~3V 0.1V;(2)调零 并联 正 负 测量范围 大量程
◆题型3电压表读数
37.2.3 6.0
38.L2 0.5 0
39.(1)0~15 6.5;(2)0~3 0.6;(3)0~3
常考题型·精准突破
考点六 串、并联电路电压规律
◆题型1基础规律
40.0.3 1.2 5:1 1:4
41.3 0.3
42.6 0.15
◆题型2电压规律计算
43.(1)3V;(2)3V;(3)0.3A
解:(1)当S闭合、S1断开时,电路中只有L₂接入电路,此时电压表示数应等于电源电压,因为电源电压U=3V,故此时电压表示数为3V。
(2)当S、S1都闭合时,两灯泡并联,因为并联电路各支路两端的电压等于电源电压,故L1两端的电压
(3)当S闭合、断开时,电流表测通过L2的电流,其大小为
当两开关都闭合时,电流表测量干路电流,则干路电流
此时通过灯泡L1的电流
44.(1)均为6V;(2)0.7A;(3)0A,0.7A
解:(1)据图可知,电路是两灯泡并联,电流表A1测灯泡L1支路电流,电流表A测干路电流,已知电源电压是6V,根据并联电路中电压规律可知,L1和L2两端的电压均为6V。
(2)根据并联电流规律可得,灯泡L2支路电流为
(3)若将L1取下,此时灯泡L1支路断路,电流表A1的示数为0A,由于并联电路中各支路互不影响,因此灯泡L2支路正常工作,电流表A的示数变为0.7A。
45.(1)0.96A;(2)2.5V;(3)0
解:(1)由图甲可知,灯L1和L2并联。电流表A1测量通过灯L1的电流;电流表A2测量干路的总电流。根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流应大于每条支路中电流。两电流表指针偏转角度相同(如图乙所示),因此它们选用了不同的量程。干路上的电流表A2选用0~3A量程,分度值为0.1A,其示数 I =1.2A。支路上的电流表A1选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,其示数 I1= 0.24A。根据并联电路的特点可知,通过L2的电流
(2)由图甲可知,电压表V并联在灯L1的两端,由图丙可知,电压表选用的量程是0~3V,其分度值为0.1V。电压表的指针指向2V后的第5个小格,所以电压表的示数为2.5V,根据并联电路电压的特点可知,电源电压 U =U1= 2.5V。
(3)由图甲可知,当开关断开后,电压表的两接线柱到电源两极之间是断路,故电压表示数为0。
◆题型3电路故障分析(难点)
46.B
47.C
48.C
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.D
2.D
3.B
4.B
5.C
二、填空题
6.1.28 0.52
7.、、 并联 、、 串联
8.开关 串联一个指示灯
9.串 R1 =
三、实验题
10.(1);(2)B;(3)1.2;(4)电压表正负接线柱接反了
11.(1)断开 L2短路;(2)所有 不影响;(3)L1;(4)小红
四、计算题
12.(1);(2),;(3)
解:(1)当只闭合开关S1时,灯泡L1、L3串联,如下图所示,电流处处相等,通过灯泡 L3中的电流等于电流表的示数,大小为0.3A。
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L1短路,灯泡L1中的电流I1=0A。灯泡L2、L3并联,如下图所示,电流表测量干路电流,灯泡L2中的电流。电流表A的示数是1.4A,即干路电流I=1.4A,灯泡L3中的电流
(3)由(1)中图可知,灯泡L1、L3串联在电源两端,通过的电流为0.3A;由(2)中图可知,灯泡L2接在电源两端,通过的电流为0.8A;电源不变,当只闭合开关S1和S2时,灯泡L1、L3串联后再与灯泡L2并联,如下图所示,此时电流表A测量干路的电流,干路电流为 0.3 A+0.8A=1.1A。
13.(1)0.5A;(2)0.24A,0.26A
解:(1)当只闭合S2时,分析电路可知,灯L1所在支路断路,电流表A1、灯L2、电流表A2串联在电路中。根据串联电路中电流处处相等的特点,通过A2的电流等于通过A1的电流。即
(2)当只闭合S1、S2时,分析电路可知,灯L1和灯L2并联。电流表A1在干路上,测量干路总电流I;电流表A2在L2所在的支路上,测量通过L2的电流I2。由题意可知,干路电流。观察图乙中电流表A2的表盘,其选择的测量范围是0~0.6A,分度值为0.02A,因此电流表A2的示数为0.26A,即通过L2的电流。根据并联电路的电流规律可知:干路电流等于各支路电流之和,即
所以,通过L1的电流为
14.(1)0.1A,1.5V;(2),0.2A
解:(1)①由图甲可知,当S3闭合,S1、S2断开时,L1、L2串联,电压表测L1两端电压,电压表示数为3V,则L1两端电压为3V;A1测电路中电流,电流表A1的示数为0.1A。因为串联电路中电流处处相等,因此通过小灯泡L1的电流为0.1A。
②已知电源电压为4.5V,由串联电路电压特点可知,小灯泡L2两端的电压为
(2)①当S3断开,S1、S2闭合时,L1、L2并联,A1测干路电流,A2测L2支路电流。如图所示:
②由题意可知,电流表A1示数为0.5A,即干路电流为0.5A;电流表A2示数如图乙所示,图乙中电流表使用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,即L2支路电流为0.3A。
由并联电路电流特点可知,通过小灯泡L1的电流是
五、作图题
15.
16.(1);(2)
六、综合题
17.(1)冷 热 并;(2)
七、科普阅读题
18.(1)B;(2)电源 内 变小;(3)A;(4)980
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