摘要:
**基本信息**
初中物理九年级上册沪粤版《串联、并联电路中电流的特点》培优版同步练,以“基础巩固-能力提升-综合拓展”分层设计,覆盖电流规律应用、实验探究及实际情境分析,强化物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础巩固层|串联/并联电流基本规律|选择题(1-7题)、填空题(10-12题)聚焦单一规律应用,如判断电流大小关系|
|能力提升层|电路分析与实验探究|多选题(8-9题)、实验题(13-14题)涉及故障判断、数据处理,培养科学推理与模型建构|
|综合拓展层|跨情境实际应用|科普阅读题(15题)、综合题(16-17题)结合混合动力汽车等生活场景,体现科学态度与社会责任|
内容正文:
13.4《串联、并联电路中电流的特点》科素养同步分层练习设计(培优版)初中物理九年级上册(沪粤版新教材)
一、选择题
1.如图所示,为家用插线板示意图。图中A线接入家庭电路中,B线接台灯,C线接取暖器,两个用电器均正常工作时,A、B、C三处的电流分别为IA、、。则它们的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】在家庭电路中,各用电器互不影响,则要并联;图中,台灯和取暖器并联,A线在干路上,据并联电路的电流特点,,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
2.小明用如图方式测量电流,他发现电流表甲和乙的示数分别为 0.18A和 0.16A ,为什么两个电流表示数不同呢?小明认为电流先到达电流表甲,经过灯 L2 时被消耗了一些,因此到达电流表乙时会少一些。为了验证他的猜想是否正确,以下操作不可行的是( )
A.将电源正负极对调
B.将甲乙两个电流表的位置对调
C.将 L1 、L2 对调位置
D.将乙电流表用甲电流表代替再测电流
【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律
【解析】【解答】选项ABD的操作(包括:交换电源正负极、调换甲乙电流表位置、用甲表替换乙表)都能保持电流先经过乙表再经过甲表的路径不变,且经过相同的灯泡组合。这些情况下两电流表的读数与原来相同,因此可以证明原猜想是错误的。故ABD选项不符合题目要求。
选项C的操作(交换L1和L2的位置)虽然改变了灯泡顺序,但仍保持电流先经过甲表再经过乙表的路径不变,无法验证原猜想。因此C选项符合题目要求。
正确答案为C。
【分析】题目中认为电流先到达电流表甲,经过灯 L2 时被消耗了一些,因此到达电流表乙时会少一些,所以认为位置和电流有关,题目中L1和L2位置对调后,电流仍然是先通过甲,不会使得实验结果有变化。
3.图甲中,小灯泡L1、L2串联,在A、B、C三点接入电流表,分别测出不同位置的电流大小.开关闭合后,L1比L2亮,接在A 点的电流表指针如图乙所示,以下说法正确的是
A.通过开关的电流是0A
B.通过A 点的电流是1.10A
C.通过L1的电流比通过L2的电流大
D.通过B点的电流与通过C点的电流大小相等
【答案】D
【知识点】电路的三种状态;电流表的连接;串联电路的电流规律
【解析】【解答】解:A.开关闭合后,电路为通路,有电流通过开关,因此电流不是0A,故A错误;
B.电流表使用小测量范围,分度值0.02A,指针在0.2A后面第一小格,示数为0.22A,通过A点的电流是0.22A,故B错误;
CD.串联电路中电流处处相等,通过L1和L2的电流大小相等,通过B点的电流与通过C点的电流大小相等,故C错误、D正确。
故选:D。
【分析】(1)开关闭合后,电路为通路,有电流通过开关;
(2)电流表读数时先确定测量范围和分度值,根据指针位置读取数据;
(3)串联电路中电流处处相等。
4.如图所示电路中,闭合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A,通过小灯泡L1、L2的电流分别为( )
A.0.5A 0.3A B.0.3A 0.5A C.0.2A 0.3A D.0.5A 0.8A
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】根据电路图分析可知,两个灯泡L1和L2采用并联连接方式。其中:A1测量的是电路的总电流(干路电流),A2专门测量通过灯泡L2的电流,L2的电流为0.3A,干路电流为0.5A。根据并联电路电流特性,各支路电流之和等于总电流,通过小灯泡L1的电流是,C符合题意。故正确答案为C。
【分析】并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
5.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1 和L2 的电流分别为
A.1 A 1 A B.0.2A 0.2A
C.0.8A 0.2A D.1 A 0.2 A
【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】 由电路图可知,灯L1、L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的支路电流;根据并联电路电流特点可知,电流表A1应接大量程,分度值为0.1A,示数为1A,即干路电流 I=1A;
电流表A2应接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,则通过灯泡L2的电流 I2=0.2A,则通过灯泡L1的电流为:
I1=I-I2=1A-0.2A=0.8A
故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】由电路图可知,灯L1、L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的支路电流,根据并联电路电流特点确定电流表A1和A2使用的量程,根据电流表的示数可知干路电流和通过L2的支路电流,根据并联电路电流规律求出通过L1的支路电流。
6.如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S、S1和S2,灯L1、L2都正常发光,下列说法正确的是( )
A.电流表A2测通过灯L2的电流 B.电流表A1和A2示数相等
C.断开S2,电流表A2示数变小 D.断开S2,灯L1变暗
【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】AB.并联电路,电流表A1与L1串联,测量L1支路的电流,电流表A2接在干路上,测量总电流,所以A1示数小于A2,故AB错误;
CD.断开S2,电路为只有L1的简单电路,灯L1所在支路电流不变,灯亮度不变,电流表A2示数变小,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】根据并联电路的电流特点,在并联电路中,电路各支路互不影响,干路中的电流等于各支路中的电流之和。
7.在如图甲所示电路中,闭合开关后,两个灯泡都能发光,电流表的指针均在图乙所示的位置,下列说法正确的是( )
A.通过干路的电流为1.8A
B.通过灯泡L1、L2的电流都是0.3A
C.通过灯泡L1的电流为1.2A
D.电流表A1的示数是1.2A
【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】由图甲可知,灯泡L1和L2是并联的。电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的支路电流。
因为干路电流大于支路电流,所以电流表A1使用的是0~3A量程,分度值为0.1A;电流表A2使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A。
由图乙可知,指针位置相同:A1(干路)示数:I=1.5A;A2(L2支路)示数:I2=0.3A,
根据并联电路电流规律I=I1+I2,可得:I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A。
A、干路电流为1.5A,不是1.8A,错误。
B、L1电流为1.2A,L2电流为0.3A,两者不相等,错误。
C、通过L1的电流为1.2A,正确。
D、电流表A1的示数是1.5A,不是1.2A,错误。
故答案为:C。
【分析】1、并联电路的电流特点:干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2。
2、电流表的读数:量程为0~3A时,分度值为0.1A。
量程为0~0.6A时,分度值为0.02A。同一指针位置,大量程读数是小量程读数的5倍。
二、多选题
8.如图所示实物电路中,下列分析正确的是( )
A.只闭合开关时,三个小灯泡串联,测的电流
B.只闭合开关、时,和被短接,和的电流大小相等
C.三个开关都闭合时,会造成电源短路
D.三个开关都闭合时,的示数是0.5A,的示数是0.4A,则通过和的电流之差是0.1A
【答案】A,B,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】A.图中,只闭合时,三个小灯泡串联,测串联电路的电流,也测的电流,故A正确;
B.闭合开关、时,和被短接,只L3发光,和的电流大小相等,故B正确;
CD.三个开关都闭合时,三灯并联,是示数0.5A,测和电流,,
示数是0.4A,测和的电流,,通过和的电流之差是0.1A:,故C错误,D正确。
故选ABD。
【分析】根据开关状态,判断连接的用电器和电路状态;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
9.如图甲是电路图中的一部分,已知通过灯泡L1的电流为0.6A,通过灯泡L2的电流为0.4A,电流表的示数如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.电流表的示数为1A
B.灯泡L1在干路上
C.灯泡L1和灯泡L2是并联的
D.如果将灯泡L1拧下来,灯泡L2不会熄灭
【答案】A,C,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】A.根据乙图可知,电流表使用的是0~3A的量程,分度值为0.1A,则电流表的示数为1A,故A正确;
BC.通过灯泡L1的电流为0.6A,通过灯泡L2的电流为0.4A,根据0.6A+0.4A=1A可知,电流表在干路上,且小灯泡L1和L2是并联的,故C正确、B错误;
D.小灯泡L1和L2是并联的,而并联电路中用电器互不影响,故将灯泡L1拧下来,灯泡L2不会熄灭,故D正确。
故选ACD。
【分析】A.根据乙图确定电流表的量程和分度值,根据指针位置读数;
BC.将三个电流比较大小,找到它们之间的数量关系,进而确定灯泡的串并联关系;
D.根据并联电路的特点判断。
三、填空题
10.如图所示,当开关S闭合后,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为0.7A,电流表A3的示数为1.2A。流过L1的电流是 。
【答案】0.8A
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】根据电路图分析可知,灯泡L1、L2和L3采用并联连接方式。其中:电流表A3测量的是L1和L2支路的电流总和,电流表A2测量的是L2和L3支路的电流总和,电流表A1测量的是整个电路的总电流为1.5A,结合并联电路电流特性可知流过L1的电流【分析】并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
11.如图甲所示,某电子线路板上有多个定值电阻等电路元件。其电路中某一个节点(分支点)O点如图乙所示为5mA,为9mA,则可能为 。
【答案】14mA或4mA
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】已知I1=5mA,I2=9mA,电流方向未明确标注,因此存在两种情况:
情况一:I1和I2都流入节点O,则I3为流出节点的电流。
根据KCL:I3=I1+I2=5mA+9mA=14mA
情况二:I1流入节点O,I2流出节点O,则I3为流出节点的电流。
根据KCL:I3=I2-I1=9mA-5mA=4mA(同理,若I2流入、I1流出,I3也为4mA)
因此,I3可能为14mA或4mA。
故答案为:14mA或4mA。
【分析】图甲表示相通的导线,对电路中的任意节点,所有流入节点的电流之和等于所有流出节点的电流之和。
12.如图所示,当S和S1都闭合时,通过L1、L2、L3的电流分别为0.1A、0.2A、0.3A,则电流表A1的示数为 A,A2的示数为 A。
【答案】0.5;0.3
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】当开关S和S1都闭合时,三个灯泡L1、L2、L3并联。
电流表A1测量的是通过L2和L3的总电流:IA1=I2+I3=0.2A+0.3A=0.5A
电流表A2测量的是通过L1和L2的总电流:IA2=I1+I2=0.1A+0.2A=0.3A。
故答案为:0.5;0.3。
【分析】1、并联电路的电流特点:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I总=I1+I2+I3。
2、电流表测量对象的判断:电流表与哪个(或哪些)用电器串联,就测量通过该(或这些)用电器的电流。
四、实验探究题
13.小况同学在“探究并联电路中电流的特点”时,连接了如图的电路图,进行以下操作:
(1)与选用规格 的灯泡,实验所得结论才会更具有普遍性。
(2)闭合开关后,观察到两个电流表的示数相等均为,电路的故障可能是 。
(3)若闭合开关后,的读数为,的读数为,由这组数据 选填“能”或“不能”得到流过灯泡的电流等于。
(4)若将灯泡改为电动机进行实验 选填“会”“不会”或“可能会”影响实验结论。
【答案】(1)不同
(2)断路
(3)能
(4)不会
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】 (1)在实验中,如果两个灯泡规格相同,那么电阻相同,因此通过它们的电流相同,那么会得到“并联电路各处电流都相同”的错误结论。为避免实验的偶然性,L1与L2选用规格不相同的灯泡,实验所得结论才会更具有普遍性。故填:不同。
(2)根据实物图可知,闭合开关后,两个灯泡并联,电流表A2测干路的电流,A1测L2支路的的电流。正常情况下,根据I总=I1+I2可知,电流表A2的示数应该大于A1的示数。实际上观察到两个电流表的示数相等均为0.2A,说明它们都测量的是通过灯泡L2的电流,则电路的故障可能是L1断路。故填:断路。
(3)若闭合开关后,A1的读数为0.2A,A2的读数为0.48A,因测量中存在误差,由这组数据能得到流过灯泡L1的电流等于0.24A。故填:能。
(4)若将灯泡改为电动机,当它们正常工作时,二者仍然并联,则两个支路的电流之和仍然等于干路电流之和,即进行实验不会会影响实验。故填:不会。
【分析】 (1)为了使得到的结论更加客观,具有普遍意义,L1与L2选用规格不相同的灯泡;
(2)闭合开关后,A2测干路的电流,A1测L2支路的电流,干路电流大于支路电流,根据观察到两个电流表的示数相等分析;
(3)根据测量中存在误差分析;
(4)只要是并联电路,就会遵循并联电路的电流规律。
14.请你利用所学知识解答下列实验探究中遇到的问题。
(1)在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验中:水沸腾时温度计的示数如图所示,其读数为 ℃;测得水沸腾时温度未达到 的原因可能是 (写出一条即可)。
(2)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:实验前发现压强计U形管两侧液面存在高度差,如图所示。以下处理方式正确的是____。
A.向管中倒入液体 B.按压橡皮膜 C.取下胶管重新组装
(3)在“探究并联电路中电流的特点”的实验中:图是某同学所连接的电路,他要将 L1和L2并联,并测量通过L2的电流。图中有一根导线接错了,请在这根导线上画“×”,然后画出正确接法的导线。
【答案】(1)98;实验时气压低于标准大气压
(2)C
(3)
【知识点】探究水的沸腾实验;探究液体压强的特点实验;探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)观察温度计刻度,90℃到100℃之间划分10小格,因此分度值为1℃;液柱顶端对准98刻度线,读数为98℃。
液体的沸点与外界气压有关,标准大气压下水的沸点是100℃,气压越低,液体沸点越低;本次实验水沸腾温度为98℃,低于100℃,说明实验时环境气压低于标准大气压。
故答案为:98;实验时气压低于标准大气压;
(2)实验前U形管两侧液面出现高度差,是橡胶软管内部封闭气体压强和外界大气压不相等造成。
A:向管内倒入液体只会增加液体总量,无法平衡两侧气压,不能消除高度差;
B:按压橡皮膜只会临时改变液面高度,松开后恢复原有差值,不能解决初始不平问题;
C:取下胶管重新组装,U形管两端都与大气相通,两侧气压相等,液面自然保持相平,操作正确。
故答案为:C;
(3)错误导线:连接L1右侧接线柱和电流表正接线柱的导线,在这条线上标记“×”;
修改方案:将这根导线的一端从电流表正接线柱改接到L2左侧接线柱。修改后L1、L2两端分别相连形成并联电路,电流表只和L2串联,能够单独测量通过L2的支路电流,满足实验要求,如图所示:;
【分析】(1) 温度计读数的标准步骤为先判定分度值,再定位液柱对应的刻度,结合刻度单位得出最终温度读数;核心知识点为沸点与气压的关系,规律是气压减小,液体沸点降低;以标准大气压下水 100℃沸点为参照,结合实测 98℃的偏低沸点,反向推导实验环境气压大小。
(2) 先明确 U 形管压强计液面不平的内在原理是软管内外存在气压差,再依次分析每个选项操作对气压差的影响;只有取下胶管重装能让 U 形管两端同时连通大气,消除气压差,其余操作均无法从根源解决液面不齐的问题。
(3)结合并联电路定义与电流表使用规则双重判断,并联电路需要两用电器两端分别相连,测支路电流时电流表必须单独与被测支路串联;先找出破坏分流结构、造成电流表测量对象错误的导线,再调整接线,同时满足并联电路结构、电流表正负接线柱、电流表测量目标三项要求。
五、科普阅读题
15.阅读短文,回答问题:
我国混合动力汽车正处于快速增长时期。如图甲是某款混合动力汽车,它可采用并联式工作流程,如图乙所示,内部装有汽油机和电动机,汽油机和电动机分属两套独立的工作系统,电池电量充足时,蓄电池通过电动机单独驱动汽车,为纯电模式。当汽车需要高速行驶或电池电量过低时,改由汽油机为汽车提供动力,同时能通过电机给蓄电池充电,两套系统还能同时工作驱动汽车。
为节约能源,该混合动力汽车还采用再生制动器,开启时能把刹车制动时消耗的一部分动能转化为电能储存在蓄电池中,同时产生制动力,有效减少汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损。
(1)汽车在行驶过程中,很多部位会发热,如:①发动机外売发烫,②轮胎发热:③刹车片发热:④冷却系统中水箱的水变热,其中通过做功改变内能的是____。
A.②④ B.①③ C.②③ D.①②③④
(2)汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,汽油的热值 (选填“越大”“越小”或“不变”):
(3)如图丙所示是该车白动测定油箱内油面高度的装置原理图,图中油量表是由某电表改装而成:当油面上升时,测量表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”):
(4)如图丁所示是我国某汽车尾气检测仪器上的三盖指示灯的电路图,已知通过指示灯L1和L2的电流分别为4mA和10mA,则通过指示灯L2的电流可能是 mA:
(5)“吨百公里能耗”是新能源汽车的关键指标,指车辆消耗的能量与行驶路程(百公里)和车辆总质量乘积的比值,某混动汽车在测试中以100km/h的速度匀速行驶1小时,耗油4kg,车质量约为2吨,则该车的吨百公里能耗为 J/ (100km·t)(汽油热值取5×107J/kg):
(6)该车制动减速的过程中,机械能转化为电能和内能,如图戊是机械能的变化量ΔW与速度变化量Δv的关系图像。当该车在平直轨道上制动减速时,转化的电能W1与内能W2之比为9:16,若该车从22m/s开始减速,转化的电能为3.6×104J,则转化的内能为 J,该车的速度将会减小到 m/s。
【答案】(1)C
(2)不变
(3)变大
(4)6或14
(5)
(6);12
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;燃料的热值;并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)轮胎发热(摩擦做功)、刹车片发热(摩擦做功)是通过做功改变内能;发动机外壳和水箱的水是通过热传递改变内能。故选 C
(2)热值是燃料的固有特性,与燃烧是否充分无关,因此汽油的热值 不变。
(3)油面上升时,浮标带动滑片使滑动变阻器接入电阻变小,电路电流变大,油量表(电流表改装)示数 变大。
(4)根据电路连接的可能性(L与L并联后与L;串联,或其他组合),通过 L;的电流可能是10 mA ±4 mA,即6或14 mA.
(5)车质量为2吨时,行驶百公里,汽油完全燃烧释放的能量
车质量为1吨时,行驶百公里汽油完全燃烧释放的能量
故该车的吨百公里能耗为
(6)转化的电能,由题可知
则有,可得转化的内能
机械能变化量
分析图像戊中的数据:
当,时,
当,时,
当,时,
可知与成正比,即
当时,则有
可得
已知车的初始速度
故车的速度将会减小到
【分析】整体分析总结:本题以混合动力汽车为背景,综合考查热学(内能、热值)、电学(动态电路、串并联电流)能量计算等知识点。解题关键是将每个问题的场景与对应的物理概念(如做功改变内能、热值的特性、电路的动态变化、串并联电流规律、能量公式)一一对应,通过原理辨析和公式计算得出结论,体现了物理知识在汽车程中的综合应用逻辑。
六、综合题
16.(1)海洋电池靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能,为航海灯供电,航海灯L、指示灯LED 与海洋电池连接如图。
①L与LED的连接方式是 联;
②若LED灯亮, 端为海洋电池的负极(选填“a”、“b”) ,此时导线 cd中电流方向为 (选填“c到d”、“d到c”)。.
(2)认真观察图,分析并解答下面的问题。(需必要的文字说明和计算过程)
①当只闭合S1时,若电流表A1的示数为0.5A,则通过L1的电流是多少A?
②如果闭合S1、S2,此时电流表A2示数如图乙所示,电流表A1的示数为0.8A,则通过L1、L2的电流分别是多少A?
【答案】(1)并;b;c到d
(2)解:① 当只闭合S1时,只有灯L2接入电路,灯L1断路,所以通过L1的电流为0A。
②如果闭合S1、S2,灯L1和L2并联,电流表A2测通过灯L2的电流,由图乙可知,电流表使用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,即 I2=0.26A;电流表A1测干路总电流,示数为0.8A,即 I=0.8A,根据并联电路电流规律可知,通过灯L1的电流为:
I1=I-I2=0.8A-0.26A=0.54A
答:①当只闭合S1时,若电流表A1的示数为0.5A,则通过L1的电流是0A;
②如果闭合S1、S2,此时电流表A2示数如图乙所示,电流表A1的示数为0.8A,则通过L1、L2的电流分别是0.54A和0.26A。
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;半导体特点及作用;电路的基本连接方式
【解析】【解答】(1) ① 由图可知,L与LED并排连接到海洋电池两端,是并联的。
②若LED灯亮, 说明电流从LED灯的正极流入,从负极流出,由此可知,b端为海洋电池的负极,此时导线cd中电流方向为c到d。
(2) ① 当只闭合S1时,只有灯L2接入电路,灯L1断路,则通过L1的电流为0A。
②如果闭合S1、S2,灯L1和L2并联,电流表A2测通过灯L2的电流,由图乙可知,电流表使用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,即 I2=0.26A;电流表A1测干路总电流,示数为0.8A,即 I=0.8A,根据并联电路电流规律可知,通过灯L1的电流为:
I1=I-I2=0.8A-0.26A=0.54A
【分析】(1)①并联:将各用电器并列地接到电源两端的电路,电流路径有多条;
②LED灯具有单向导电性,电流从LED灯的正极流入,从负极流出,LED灯发光,否则,电路断路;
(2)①如果只闭合S1, 只有灯L2接入电路,灯L1断路;
②如果闭合S1、S2,灯L1和L2并联,电流表A2测通过灯L2的电流,由图乙可读出通过灯L2的电流;电流表A1测干路总电流,根据并联电路电流规律求出通过灯L1的电流。
17.“国庆”假期,小星一家驾驶他家的油电混合动力汽车外出旅游。
(1)出发前,给汽车蓄电池充电,蓄电池相当于 (选填“电源”或“用电器”):
(2)小星爸爸打开了空气净化器,其原理如图所示,闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,这是因为带电体具有 的性质;当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上负电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住,这是因为 ;
(3)小星发现,汽车在转弯前,爸爸拨动转向横杆,汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭,但其中一个损坏时,另外一个仍能正常工作,则前后两个转向灯的连接方式为 ,转向杆相当于电路中的 (选填“电源”、“开关”或“用电器”);
(4)经过十字路口时,交通指挥灯有序指挥车辆和行人,路口交通指示灯是 (选填“串联”或“并联”)的。小星还发现,有时红灯快结速时黄灯也同时亮了,此时电路中的总电流 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1)用电器
(2)吸引轻小物体;异种电荷相互吸引
(3)并联;开关
(4)并联;变大
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断;电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)电路中,消耗电能的是用电器,为蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器。
(2)带电体具有吸引轻小物体的性质,图中,金属网C带有负电荷,颗粒物接近时,会被快速吸引过来。
颗粒物被金属网C后吸引后,带上负电荷,棉芯D带正电,异种电荷相互吸引,颗粒物被带有正电荷的棉芯D吸附住。
(3)汽车转向时,同侧前后两个转向灯同时闪亮,且一个损坏时,另一个仍能正常工作,转向灯能单独工作,互不影响,是并联的;司机拨动横杆,转向灯工作,转向杆相当于开关。
(4)交通信号灯工作时,红灯亮时,黄灯、绿灯不亮,工作时相互不影响,是并联的;红灯、黄灯同时亮时,增加一条支路,干路电流变大。
【分析】(1)为电池充电,电能转化为化学能;
(2)带电体可以吸引轻小物体,异种电荷相互吸引;
(3)各用电器互不影响时,是并联电路,控制电路通断的是开关;
(4)交通指示灯是并联的;多个灯泡同时发光,并联的支路越多,干路电流越大。
(1)给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,所以相当于用电器。
(2)[1]由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来。
[2]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上负电荷,棉芯D带正电,异种电荷相互吸引,所以颗粒物被带有正电荷的吸附住。
(3)[1][2]汽车同侧的前后两个转向灯会同时闪亮、同时熄灭,其中一个损坏时,另外一个仍能正常工作,说明它们可以单独工作,互不影响,所以它们是并联的;司机拨动横杆,转向灯才会工作,所以这根杆子起到开关的作用。
(4)[1][2]根据交通信号灯工作时的常识知,红灯亮时,黄灯不亮,绿灯不亮,它们是相互不影响工作的,故是并联连接;因信号灯是并联,红灯快结束时黄灯同时亮了,相当于又增加了一条支路,故干路电流会变大。
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13.4《串联、并联电路中电流的特点》科素养同步分层练习设计(培优版)初中物理九年级上册(沪粤版新教材)
一、选择题
1.如图所示,为家用插线板示意图。图中A线接入家庭电路中,B线接台灯,C线接取暖器,两个用电器均正常工作时,A、B、C三处的电流分别为IA、、。则它们的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
2.小明用如图方式测量电流,他发现电流表甲和乙的示数分别为 0.18A和 0.16A ,为什么两个电流表示数不同呢?小明认为电流先到达电流表甲,经过灯 L2 时被消耗了一些,因此到达电流表乙时会少一些。为了验证他的猜想是否正确,以下操作不可行的是( )
A.将电源正负极对调
B.将甲乙两个电流表的位置对调
C.将 L1 、L2 对调位置
D.将乙电流表用甲电流表代替再测电流
3.图甲中,小灯泡L1、L2串联,在A、B、C三点接入电流表,分别测出不同位置的电流大小.开关闭合后,L1比L2亮,接在A 点的电流表指针如图乙所示,以下说法正确的是
A.通过开关的电流是0A
B.通过A 点的电流是1.10A
C.通过L1的电流比通过L2的电流大
D.通过B点的电流与通过C点的电流大小相等
4.如图所示电路中,闭合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A,通过小灯泡L1、L2的电流分别为( )
A.0.5A 0.3A B.0.3A 0.5A C.0.2A 0.3A D.0.5A 0.8A
5.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1 和L2 的电流分别为
A.1 A 1 A B.0.2A 0.2A
C.0.8A 0.2A D.1 A 0.2 A
6.如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S、S1和S2,灯L1、L2都正常发光,下列说法正确的是( )
A.电流表A2测通过灯L2的电流 B.电流表A1和A2示数相等
C.断开S2,电流表A2示数变小 D.断开S2,灯L1变暗
7.在如图甲所示电路中,闭合开关后,两个灯泡都能发光,电流表的指针均在图乙所示的位置,下列说法正确的是( )
A.通过干路的电流为1.8A
B.通过灯泡L1、L2的电流都是0.3A
C.通过灯泡L1的电流为1.2A
D.电流表A1的示数是1.2A
二、多选题
8.如图所示实物电路中,下列分析正确的是( )
A.只闭合开关时,三个小灯泡串联,测的电流
B.只闭合开关、时,和被短接,和的电流大小相等
C.三个开关都闭合时,会造成电源短路
D.三个开关都闭合时,的示数是0.5A,的示数是0.4A,则通过和的电流之差是0.1A
9.如图甲是电路图中的一部分,已知通过灯泡L1的电流为0.6A,通过灯泡L2的电流为0.4A,电流表的示数如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.电流表的示数为1A
B.灯泡L1在干路上
C.灯泡L1和灯泡L2是并联的
D.如果将灯泡L1拧下来,灯泡L2不会熄灭
三、填空题
10.如图所示,当开关S闭合后,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为0.7A,电流表A3的示数为1.2A。流过L1的电流是 。
11.如图甲所示,某电子线路板上有多个定值电阻等电路元件。其电路中某一个节点(分支点)O点如图乙所示为5mA,为9mA,则可能为 。
12.如图所示,当S和S1都闭合时,通过L1、L2、L3的电流分别为0.1A、0.2A、0.3A,则电流表A1的示数为 A,A2的示数为 A。
四、实验探究题
13.小况同学在“探究并联电路中电流的特点”时,连接了如图的电路图,进行以下操作:
(1)与选用规格 的灯泡,实验所得结论才会更具有普遍性。
(2)闭合开关后,观察到两个电流表的示数相等均为,电路的故障可能是 。
(3)若闭合开关后,的读数为,的读数为,由这组数据 选填“能”或“不能”得到流过灯泡的电流等于。
(4)若将灯泡改为电动机进行实验 选填“会”“不会”或“可能会”影响实验结论。
14.请你利用所学知识解答下列实验探究中遇到的问题。
(1)在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验中:水沸腾时温度计的示数如图所示,其读数为 ℃;测得水沸腾时温度未达到 的原因可能是 (写出一条即可)。
(2)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:实验前发现压强计U形管两侧液面存在高度差,如图所示。以下处理方式正确的是____。
A.向管中倒入液体 B.按压橡皮膜 C.取下胶管重新组装
(3)在“探究并联电路中电流的特点”的实验中:图是某同学所连接的电路,他要将 L1和L2并联,并测量通过L2的电流。图中有一根导线接错了,请在这根导线上画“×”,然后画出正确接法的导线。
五、科普阅读题
15.阅读短文,回答问题:
我国混合动力汽车正处于快速增长时期。如图甲是某款混合动力汽车,它可采用并联式工作流程,如图乙所示,内部装有汽油机和电动机,汽油机和电动机分属两套独立的工作系统,电池电量充足时,蓄电池通过电动机单独驱动汽车,为纯电模式。当汽车需要高速行驶或电池电量过低时,改由汽油机为汽车提供动力,同时能通过电机给蓄电池充电,两套系统还能同时工作驱动汽车。
为节约能源,该混合动力汽车还采用再生制动器,开启时能把刹车制动时消耗的一部分动能转化为电能储存在蓄电池中,同时产生制动力,有效减少汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损。
(1)汽车在行驶过程中,很多部位会发热,如:①发动机外売发烫,②轮胎发热:③刹车片发热:④冷却系统中水箱的水变热,其中通过做功改变内能的是____。
A.②④ B.①③ C.②③ D.①②③④
(2)汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,汽油的热值 (选填“越大”“越小”或“不变”):
(3)如图丙所示是该车白动测定油箱内油面高度的装置原理图,图中油量表是由某电表改装而成:当油面上升时,测量表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”):
(4)如图丁所示是我国某汽车尾气检测仪器上的三盖指示灯的电路图,已知通过指示灯L1和L2的电流分别为4mA和10mA,则通过指示灯L2的电流可能是 mA:
(5)“吨百公里能耗”是新能源汽车的关键指标,指车辆消耗的能量与行驶路程(百公里)和车辆总质量乘积的比值,某混动汽车在测试中以100km/h的速度匀速行驶1小时,耗油4kg,车质量约为2吨,则该车的吨百公里能耗为 J/ (100km·t)(汽油热值取5×107J/kg):
(6)该车制动减速的过程中,机械能转化为电能和内能,如图戊是机械能的变化量ΔW与速度变化量Δv的关系图像。当该车在平直轨道上制动减速时,转化的电能W1与内能W2之比为9:16,若该车从22m/s开始减速,转化的电能为3.6×104J,则转化的内能为 J,该车的速度将会减小到 m/s。
六、综合题
16.(1)海洋电池靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能,为航海灯供电,航海灯L、指示灯LED 与海洋电池连接如图。
①L与LED的连接方式是 联;
②若LED灯亮, 端为海洋电池的负极(选填“a”、“b”) ,此时导线 cd中电流方向为 (选填“c到d”、“d到c”)。.
(2)认真观察图,分析并解答下面的问题。(需必要的文字说明和计算过程)
①当只闭合S1时,若电流表A1的示数为0.5A,则通过L1的电流是多少A?
②如果闭合S1、S2,此时电流表A2示数如图乙所示,电流表A1的示数为0.8A,则通过L1、L2的电流分别是多少A?
17.“国庆”假期,小星一家驾驶他家的油电混合动力汽车外出旅游。
(1)出发前,给汽车蓄电池充电,蓄电池相当于 (选填“电源”或“用电器”):
(2)小星爸爸打开了空气净化器,其原理如图所示,闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,这是因为带电体具有 的性质;当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上负电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住,这是因为 ;
(3)小星发现,汽车在转弯前,爸爸拨动转向横杆,汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭,但其中一个损坏时,另外一个仍能正常工作,则前后两个转向灯的连接方式为 ,转向杆相当于电路中的 (选填“电源”、“开关”或“用电器”);
(4)经过十字路口时,交通指挥灯有序指挥车辆和行人,路口交通指示灯是 (选填“串联”或“并联”)的。小星还发现,有时红灯快结速时黄灯也同时亮了,此时电路中的总电流 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】在家庭电路中,各用电器互不影响,则要并联;图中,台灯和取暖器并联,A线在干路上,据并联电路的电流特点,,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
2.【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律
【解析】【解答】选项ABD的操作(包括:交换电源正负极、调换甲乙电流表位置、用甲表替换乙表)都能保持电流先经过乙表再经过甲表的路径不变,且经过相同的灯泡组合。这些情况下两电流表的读数与原来相同,因此可以证明原猜想是错误的。故ABD选项不符合题目要求。
选项C的操作(交换L1和L2的位置)虽然改变了灯泡顺序,但仍保持电流先经过甲表再经过乙表的路径不变,无法验证原猜想。因此C选项符合题目要求。
正确答案为C。
【分析】题目中认为电流先到达电流表甲,经过灯 L2 时被消耗了一些,因此到达电流表乙时会少一些,所以认为位置和电流有关,题目中L1和L2位置对调后,电流仍然是先通过甲,不会使得实验结果有变化。
3.【答案】D
【知识点】电路的三种状态;电流表的连接;串联电路的电流规律
【解析】【解答】解:A.开关闭合后,电路为通路,有电流通过开关,因此电流不是0A,故A错误;
B.电流表使用小测量范围,分度值0.02A,指针在0.2A后面第一小格,示数为0.22A,通过A点的电流是0.22A,故B错误;
CD.串联电路中电流处处相等,通过L1和L2的电流大小相等,通过B点的电流与通过C点的电流大小相等,故C错误、D正确。
故选:D。
【分析】(1)开关闭合后,电路为通路,有电流通过开关;
(2)电流表读数时先确定测量范围和分度值,根据指针位置读取数据;
(3)串联电路中电流处处相等。
4.【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】根据电路图分析可知,两个灯泡L1和L2采用并联连接方式。其中:A1测量的是电路的总电流(干路电流),A2专门测量通过灯泡L2的电流,L2的电流为0.3A,干路电流为0.5A。根据并联电路电流特性,各支路电流之和等于总电流,通过小灯泡L1的电流是,C符合题意。故正确答案为C。
【分析】并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
5.【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】 由电路图可知,灯L1、L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的支路电流;根据并联电路电流特点可知,电流表A1应接大量程,分度值为0.1A,示数为1A,即干路电流 I=1A;
电流表A2应接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,则通过灯泡L2的电流 I2=0.2A,则通过灯泡L1的电流为:
I1=I-I2=1A-0.2A=0.8A
故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】由电路图可知,灯L1、L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的支路电流,根据并联电路电流特点确定电流表A1和A2使用的量程,根据电流表的示数可知干路电流和通过L2的支路电流,根据并联电路电流规律求出通过L1的支路电流。
6.【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】AB.并联电路,电流表A1与L1串联,测量L1支路的电流,电流表A2接在干路上,测量总电流,所以A1示数小于A2,故AB错误;
CD.断开S2,电路为只有L1的简单电路,灯L1所在支路电流不变,灯亮度不变,电流表A2示数变小,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】根据并联电路的电流特点,在并联电路中,电路各支路互不影响,干路中的电流等于各支路中的电流之和。
7.【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】由图甲可知,灯泡L1和L2是并联的。电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的支路电流。
因为干路电流大于支路电流,所以电流表A1使用的是0~3A量程,分度值为0.1A;电流表A2使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A。
由图乙可知,指针位置相同:A1(干路)示数:I=1.5A;A2(L2支路)示数:I2=0.3A,
根据并联电路电流规律I=I1+I2,可得:I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A。
A、干路电流为1.5A,不是1.8A,错误。
B、L1电流为1.2A,L2电流为0.3A,两者不相等,错误。
C、通过L1的电流为1.2A,正确。
D、电流表A1的示数是1.5A,不是1.2A,错误。
故答案为:C。
【分析】1、并联电路的电流特点:干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2。
2、电流表的读数:量程为0~3A时,分度值为0.1A。
量程为0~0.6A时,分度值为0.02A。同一指针位置,大量程读数是小量程读数的5倍。
8.【答案】A,B,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】A.图中,只闭合时,三个小灯泡串联,测串联电路的电流,也测的电流,故A正确;
B.闭合开关、时,和被短接,只L3发光,和的电流大小相等,故B正确;
CD.三个开关都闭合时,三灯并联,是示数0.5A,测和电流,,
示数是0.4A,测和的电流,,通过和的电流之差是0.1A:,故C错误,D正确。
故选ABD。
【分析】根据开关状态,判断连接的用电器和电路状态;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
9.【答案】A,C,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】A.根据乙图可知,电流表使用的是0~3A的量程,分度值为0.1A,则电流表的示数为1A,故A正确;
BC.通过灯泡L1的电流为0.6A,通过灯泡L2的电流为0.4A,根据0.6A+0.4A=1A可知,电流表在干路上,且小灯泡L1和L2是并联的,故C正确、B错误;
D.小灯泡L1和L2是并联的,而并联电路中用电器互不影响,故将灯泡L1拧下来,灯泡L2不会熄灭,故D正确。
故选ACD。
【分析】A.根据乙图确定电流表的量程和分度值,根据指针位置读数;
BC.将三个电流比较大小,找到它们之间的数量关系,进而确定灯泡的串并联关系;
D.根据并联电路的特点判断。
10.【答案】0.8A
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】根据电路图分析可知,灯泡L1、L2和L3采用并联连接方式。其中:电流表A3测量的是L1和L2支路的电流总和,电流表A2测量的是L2和L3支路的电流总和,电流表A1测量的是整个电路的总电流为1.5A,结合并联电路电流特性可知流过L1的电流【分析】并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
11.【答案】14mA或4mA
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】已知I1=5mA,I2=9mA,电流方向未明确标注,因此存在两种情况:
情况一:I1和I2都流入节点O,则I3为流出节点的电流。
根据KCL:I3=I1+I2=5mA+9mA=14mA
情况二:I1流入节点O,I2流出节点O,则I3为流出节点的电流。
根据KCL:I3=I2-I1=9mA-5mA=4mA(同理,若I2流入、I1流出,I3也为4mA)
因此,I3可能为14mA或4mA。
故答案为:14mA或4mA。
【分析】图甲表示相通的导线,对电路中的任意节点,所有流入节点的电流之和等于所有流出节点的电流之和。
12.【答案】0.5;0.3
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】当开关S和S1都闭合时,三个灯泡L1、L2、L3并联。
电流表A1测量的是通过L2和L3的总电流:IA1=I2+I3=0.2A+0.3A=0.5A
电流表A2测量的是通过L1和L2的总电流:IA2=I1+I2=0.1A+0.2A=0.3A。
故答案为:0.5;0.3。
【分析】1、并联电路的电流特点:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I总=I1+I2+I3。
2、电流表测量对象的判断:电流表与哪个(或哪些)用电器串联,就测量通过该(或这些)用电器的电流。
13.【答案】(1)不同
(2)断路
(3)能
(4)不会
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】 (1)在实验中,如果两个灯泡规格相同,那么电阻相同,因此通过它们的电流相同,那么会得到“并联电路各处电流都相同”的错误结论。为避免实验的偶然性,L1与L2选用规格不相同的灯泡,实验所得结论才会更具有普遍性。故填:不同。
(2)根据实物图可知,闭合开关后,两个灯泡并联,电流表A2测干路的电流,A1测L2支路的的电流。正常情况下,根据I总=I1+I2可知,电流表A2的示数应该大于A1的示数。实际上观察到两个电流表的示数相等均为0.2A,说明它们都测量的是通过灯泡L2的电流,则电路的故障可能是L1断路。故填:断路。
(3)若闭合开关后,A1的读数为0.2A,A2的读数为0.48A,因测量中存在误差,由这组数据能得到流过灯泡L1的电流等于0.24A。故填:能。
(4)若将灯泡改为电动机,当它们正常工作时,二者仍然并联,则两个支路的电流之和仍然等于干路电流之和,即进行实验不会会影响实验。故填:不会。
【分析】 (1)为了使得到的结论更加客观,具有普遍意义,L1与L2选用规格不相同的灯泡;
(2)闭合开关后,A2测干路的电流,A1测L2支路的电流,干路电流大于支路电流,根据观察到两个电流表的示数相等分析;
(3)根据测量中存在误差分析;
(4)只要是并联电路,就会遵循并联电路的电流规律。
14.【答案】(1)98;实验时气压低于标准大气压
(2)C
(3)
【知识点】探究水的沸腾实验;探究液体压强的特点实验;探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)观察温度计刻度,90℃到100℃之间划分10小格,因此分度值为1℃;液柱顶端对准98刻度线,读数为98℃。
液体的沸点与外界气压有关,标准大气压下水的沸点是100℃,气压越低,液体沸点越低;本次实验水沸腾温度为98℃,低于100℃,说明实验时环境气压低于标准大气压。
故答案为:98;实验时气压低于标准大气压;
(2)实验前U形管两侧液面出现高度差,是橡胶软管内部封闭气体压强和外界大气压不相等造成。
A:向管内倒入液体只会增加液体总量,无法平衡两侧气压,不能消除高度差;
B:按压橡皮膜只会临时改变液面高度,松开后恢复原有差值,不能解决初始不平问题;
C:取下胶管重新组装,U形管两端都与大气相通,两侧气压相等,液面自然保持相平,操作正确。
故答案为:C;
(3)错误导线:连接L1右侧接线柱和电流表正接线柱的导线,在这条线上标记“×”;
修改方案:将这根导线的一端从电流表正接线柱改接到L2左侧接线柱。修改后L1、L2两端分别相连形成并联电路,电流表只和L2串联,能够单独测量通过L2的支路电流,满足实验要求,如图所示:;
【分析】(1) 温度计读数的标准步骤为先判定分度值,再定位液柱对应的刻度,结合刻度单位得出最终温度读数;核心知识点为沸点与气压的关系,规律是气压减小,液体沸点降低;以标准大气压下水 100℃沸点为参照,结合实测 98℃的偏低沸点,反向推导实验环境气压大小。
(2) 先明确 U 形管压强计液面不平的内在原理是软管内外存在气压差,再依次分析每个选项操作对气压差的影响;只有取下胶管重装能让 U 形管两端同时连通大气,消除气压差,其余操作均无法从根源解决液面不齐的问题。
(3)结合并联电路定义与电流表使用规则双重判断,并联电路需要两用电器两端分别相连,测支路电流时电流表必须单独与被测支路串联;先找出破坏分流结构、造成电流表测量对象错误的导线,再调整接线,同时满足并联电路结构、电流表正负接线柱、电流表测量目标三项要求。
15.【答案】(1)C
(2)不变
(3)变大
(4)6或14
(5)
(6);12
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;燃料的热值;并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)轮胎发热(摩擦做功)、刹车片发热(摩擦做功)是通过做功改变内能;发动机外壳和水箱的水是通过热传递改变内能。故选 C
(2)热值是燃料的固有特性,与燃烧是否充分无关,因此汽油的热值 不变。
(3)油面上升时,浮标带动滑片使滑动变阻器接入电阻变小,电路电流变大,油量表(电流表改装)示数 变大。
(4)根据电路连接的可能性(L与L并联后与L;串联,或其他组合),通过 L;的电流可能是10 mA ±4 mA,即6或14 mA.
(5)车质量为2吨时,行驶百公里,汽油完全燃烧释放的能量
车质量为1吨时,行驶百公里汽油完全燃烧释放的能量
故该车的吨百公里能耗为
(6)转化的电能,由题可知
则有,可得转化的内能
机械能变化量
分析图像戊中的数据:
当,时,
当,时,
当,时,
可知与成正比,即
当时,则有
可得
已知车的初始速度
故车的速度将会减小到
【分析】整体分析总结:本题以混合动力汽车为背景,综合考查热学(内能、热值)、电学(动态电路、串并联电流)能量计算等知识点。解题关键是将每个问题的场景与对应的物理概念(如做功改变内能、热值的特性、电路的动态变化、串并联电流规律、能量公式)一一对应,通过原理辨析和公式计算得出结论,体现了物理知识在汽车程中的综合应用逻辑。
16.【答案】(1)并;b;c到d
(2)解:① 当只闭合S1时,只有灯L2接入电路,灯L1断路,所以通过L1的电流为0A。
②如果闭合S1、S2,灯L1和L2并联,电流表A2测通过灯L2的电流,由图乙可知,电流表使用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,即 I2=0.26A;电流表A1测干路总电流,示数为0.8A,即 I=0.8A,根据并联电路电流规律可知,通过灯L1的电流为:
I1=I-I2=0.8A-0.26A=0.54A
答:①当只闭合S1时,若电流表A1的示数为0.5A,则通过L1的电流是0A;
②如果闭合S1、S2,此时电流表A2示数如图乙所示,电流表A1的示数为0.8A,则通过L1、L2的电流分别是0.54A和0.26A。
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;半导体特点及作用;电路的基本连接方式
【解析】【解答】(1) ① 由图可知,L与LED并排连接到海洋电池两端,是并联的。
②若LED灯亮, 说明电流从LED灯的正极流入,从负极流出,由此可知,b端为海洋电池的负极,此时导线cd中电流方向为c到d。
(2) ① 当只闭合S1时,只有灯L2接入电路,灯L1断路,则通过L1的电流为0A。
②如果闭合S1、S2,灯L1和L2并联,电流表A2测通过灯L2的电流,由图乙可知,电流表使用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,即 I2=0.26A;电流表A1测干路总电流,示数为0.8A,即 I=0.8A,根据并联电路电流规律可知,通过灯L1的电流为:
I1=I-I2=0.8A-0.26A=0.54A
【分析】(1)①并联:将各用电器并列地接到电源两端的电路,电流路径有多条;
②LED灯具有单向导电性,电流从LED灯的正极流入,从负极流出,LED灯发光,否则,电路断路;
(2)①如果只闭合S1, 只有灯L2接入电路,灯L1断路;
②如果闭合S1、S2,灯L1和L2并联,电流表A2测通过灯L2的电流,由图乙可读出通过灯L2的电流;电流表A1测干路总电流,根据并联电路电流规律求出通过灯L1的电流。
17.【答案】(1)用电器
(2)吸引轻小物体;异种电荷相互吸引
(3)并联;开关
(4)并联;变大
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断;电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)电路中,消耗电能的是用电器,为蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器。
(2)带电体具有吸引轻小物体的性质,图中,金属网C带有负电荷,颗粒物接近时,会被快速吸引过来。
颗粒物被金属网C后吸引后,带上负电荷,棉芯D带正电,异种电荷相互吸引,颗粒物被带有正电荷的棉芯D吸附住。
(3)汽车转向时,同侧前后两个转向灯同时闪亮,且一个损坏时,另一个仍能正常工作,转向灯能单独工作,互不影响,是并联的;司机拨动横杆,转向灯工作,转向杆相当于开关。
(4)交通信号灯工作时,红灯亮时,黄灯、绿灯不亮,工作时相互不影响,是并联的;红灯、黄灯同时亮时,增加一条支路,干路电流变大。
【分析】(1)为电池充电,电能转化为化学能;
(2)带电体可以吸引轻小物体,异种电荷相互吸引;
(3)各用电器互不影响时,是并联电路,控制电路通断的是开关;
(4)交通指示灯是并联的;多个灯泡同时发光,并联的支路越多,干路电流越大。
(1)给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,所以相当于用电器。
(2)[1]由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来。
[2]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上负电荷,棉芯D带正电,异种电荷相互吸引,所以颗粒物被带有正电荷的吸附住。
(3)[1][2]汽车同侧的前后两个转向灯会同时闪亮、同时熄灭,其中一个损坏时,另外一个仍能正常工作,说明它们可以单独工作,互不影响,所以它们是并联的;司机拨动横杆,转向灯才会工作,所以这根杆子起到开关的作用。
(4)[1][2]根据交通信号灯工作时的常识知,红灯亮时,黄灯不亮,绿灯不亮,它们是相互不影响工作的,故是并联连接;因信号灯是并联,红灯快结束时黄灯同时亮了,相当于又增加了一条支路,故干路电流会变大。
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