第十三章 简单电路(单元分层自测·能力提升卷)物理新教材苏科版九年级上册
2026-10-08
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内容正文:
2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第十三章 简单电路·能力提升
建议用时:100分钟,满分:100分
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.物理与日常生活息息相关。下列关于热学和电学物理量的估测,最符合实际的是( )
A.一节新普通干电池的电压约为1.5V
B.家用液晶电视机正常工作时的电流约为
C.现代四冲程汽油机的热机效率可达到90%
D.我国家庭照明电路的供电电压为
【答案】A
【详解】A.由常用的电压知识可知,一节新普通干电池的电压标准为1.5V,故A符合题意;
B.家用液晶电视机正常工作电流约为0.5A,远小于10A,故B不符合题意;
C.现代四冲程汽油机热机效率通常为20%~30%,最高不超过40%,不可能达到90%,故C不符合题意;
D.我国家庭照明电路供电电压为220V,380V为工业动力电路电压,故D不符合题意。
故选A。
2.在图甲所示的电路图中,闭合开关S,电压表V1和V2指针的位置均如图乙所示,则灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.2V 5V B.6V 1.2V
C.1.2V 4.8V D.4.8V 1.2V
【答案】D
【详解】由电路图可知,与串联,电压表测电源电压,电压表测两端电压。因串联电路总电压等于各分电压之和,即
且两表指针位置相同,故使用量程,使用量程。由图乙可知,示数,示数。两端电压
故与两端的电压分别为和。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.目前,无人驾驶电动汽车引发大众广泛关注;其中无人驾驶电动公共汽车的动力来源于电动机,当前、后两门(即电路开关)中任意一个门没有关闭好,电动公共汽车都无法行驶。下列选项中符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意知,两开关必须同时闭合电动机才能工作,故两开关应串联。
A.后门开关闭合时,电流不经过用电器直接回到电源负极,电源短路,故A不符合题意;
B.后门开关并联在电动机两端,后门闭合后会短路电动机,且仅闭合前门开关电机就工作,故B不符合题意;
C.两开关与电动机串联,电流只有一条路径,任一开关断开电路断路,电动机不工作,故C符合题意;
D.两开关并联,电流有多条路径,任一开关闭合电路通路,电动机工作,故D不符合题意。
故选C。
4.如图所示的电路中,闭合开关S,两灯均正常发光;一段时间后,一灯突然熄灭,另一灯仍正常发光,其中一只电表的示数不变,另一只电表的示数变小。下列判断中,正确的是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
【答案】D
【详解】由图可知,L1、L2并联,电压表测量电源电压,电流表测量通过L2的电流。
AC.若或L2短路,造成电源短路,两灯均熄灭,与题意不符,故AC错误;
B.由并联电路电压特点可知,若断路,支路仍能工作,电压表仍测量电源电压,示数不变;因并联电路各支路互不影响,故电流表示数不变,与题意不符,故B错误;
D.由并联电路电压特点可知,若断路,支路仍能工作,电压表仍测量电源电压,示数不变;因L2断路,因此电流表示数为零,示数变小,故D正确。
故选D。
5.如图所示的电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡、均能发光,图中甲、乙、丙为电压表或者电流表,则下列说法中正确的是( )
A.若和并联,乙丙两表是电流表甲是电压表,乙丙示数之比是
B.若和并联,甲乙两表为电流表丙是电压表,甲乙示数之比为
C.若和串联,乙丙两表是电压表甲是电流表,乙丙示数之比为
D.若和串联,乙丙两表是电压表甲是电流表,甲乙示数之比是
【答案】A
【详解】A.若和并联,电流需分别流入两灯,由题意可知,乙表测量干路电流,丙表测量通过的电流。因灯泡规格相同,通过灯泡的电流相等,即,则
两表示数比
故A正确;
B.若甲、乙为电流表,由题图可知,电流从正极出发,流经乙、灯泡,回到电源负极,灯泡被短路,与题干闭合开关,两灯均发光不符,故B错误;
C.若和串联,甲为电流表,乙、丙为电压表。甲将电路连通,电流路径为电源正极甲电源负极。乙表测两端电压,丙表测电源总电压。因灯泡规格相同,电阻相等,由串联分压可得
则
故C错误;
D.甲为电流表,乙为电压表,物理量不同无法求比值,故D错误。
故选A。
6.如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示方法测试,其操作过程如下:用两个颜色不同的小灯泡接入电路,分别用导线连接D、E、F,通过观察现象,就可判断出所有导线的首尾。依据表格的记载,下面说法正确的是( )
连接
D、E
D、F
E、F
现象
两灯不亮
绿灯亮
红灯亮
A.A与D为同一根导线 B.C与E为同一根导线
C.B与E为同一根导线 D.B与F为同一根导线
【答案】D
【详解】因为用导线连接D、E,全不亮,说明D、E没有与B连通而形成通路,故B不与D、E相连;连接F、D绿灯亮,说明F、D与B、C连通而形成通路,即F、D中其中之一与B为一根导线,或与C为一根导线,所以E一定是与A为一根导线;连接F、E红灯亮,说明F、E与A、B连通而形成通路,即F、E中其中之一与A为一根导线,或与B为一根导线,所以D一定是与C为一根导线,由此可知,与B是一根导线的为F,故D正确,ABC错误。
故选D。
7.如图甲所示电路,电源由两节新干电池串联组成,闭合开关后,电流表指针偏转如图乙所示,小灯泡L1、L2两端电压分别为U1、U2,下列说法正确的是( )
A.
B.通过L1的电流是0.32A
C.若L1灯丝突然烧断,则L2亮度不变
D.若L2灯丝突然烧断,电流表示数将变小
【答案】C
【详解】分析电路可知:两灯并联,电流表A测的是L1所在支路的电流。
A.一节干电池的电压为1.5V,由题意可知,电源由两节新干电池串联组成,则电源电压
并联电路中各支路电压都相等,都等于电源电压,即
故A错误;
B.电流表的量程为,分度值为0.02A,示数为0.34A,即通过L1的电流是0.34A,故B错误;
C.并联电路中各用电器可以单独工作,互不影响,若L1灯丝突然烧断,则L2亮度不变,故C正确;
D.若L2灯丝突然烧断,因为电流表A测的是L1所在支路的电流,所以电流表示数不变,故D错误。
故选C。
8.某小组同学在实验室做了如下几个电学实验,分析正确的是( )
A.图甲:闭合开关后,、正常发光,将手中的两个导线夹接在灯泡两端,、仍正常发光
B.图乙:在电池外部,电子定向移动的方向是从电池正极经过小灯泡流向负极
C.图丙:验电器A带负电,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒连接两验电器,电荷会持续不断地通过金属棒从A移动到B
D.图丁:自制的盐水电池内部,电流的方向是从铜片流向锌片
【答案】A
【详解】A.图甲中,L1和L2串联,将电压表的两个导线夹接在灯泡 L1两端,电压表与L1并联,测量L1两端的电压。由于电压表的电阻非常大,其分流作用极小,对原电路的影响可以忽略不计,因此L1和L2仍能发光,故A正确;
B.物理学规定,正电荷定向移动的方向为电流方向。在电池外部,电流从正极流向负极,因此电子定向移动的方向是从电池负极经过小灯泡流向正极,故B错误;
C.验电器A带负电,B不带电。用金属棒连接A和B的瞬间,A 上的部分负电荷(电子)会转移到B上,直到A、B两验电器的电荷相等,电荷便不再移动。这个过程是短暂的,电荷不会“持续不断”的移动,故C错误;
D.图丁中,电压表的正接线柱连接铜片,负接线柱连接锌片,指针正向偏转,说明铜片是自制电池的正极,锌片是负极。在电源的外部,电流从正极(铜片)流向负极(锌片)。在电源的内部,电流的方向是从负极(锌片)流向正极(铜片),故D错误。
故选A。
9.小明设计了一种防倾斜报警电路,通过电铃、灯泡提示被检测装置的倾斜情况(电铃和灯泡的工作电流相同)。重力开关S处的金属棒a可绕悬挂点O自由转动。闭合保护开关S,当物体处于竖直方向时,a在导线A、B中间;当物体向左偏离竖直方向时,灯泡亮、电铃响;当物体向右偏离竖直方向时,灯泡亮、电铃响。下列选项中的电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】闭合保护开关S,当物体处于竖直方向时,a在导线A、B中间;当物体向左偏离竖直方向时,灯泡亮、电铃响;当物体向右偏离竖直方向时,灯泡亮、电铃响;因此,灯泡与灯泡互不影响,能独立工作,它们是并联的,两种情况下电铃都能工作,则电铃在干路上;故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10.如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关,、两灯正常发光,电流表和电压表均有示数.过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,造成此现象的原因可能是( )
A.断路 B.断路 C.被短路 D.被短路
【答案】A
【详解】由图可知,两灯并联,电流表测量灯所在支路的电流,电压表测量电源电压,电路中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,说明电路发生断路,而电流表示数不变,说明灯完好,所以是灯出现断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.如图所示,图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,电流表示数是0.6A,乙图为电流表指针的位置,下列分析正确的是( )
A.灯泡和串联
B.电流表的读数是0.3A
C.通过灯的电流为0.9A
D.通过灯的电流为0.3A
【答案】C
【详解】由图甲可知,电流从电源正极流出,经电流表后分成两条支路,一条经,另一条经和,最后汇合回到电源负极,所以灯泡和是并联的,电流表测干路电流,电流表测支路的电流。并联电路中,干路电流大于支路电流;已知示数,即的电流;所以 选用大量程,分度值0.1A,指针位置对应读数为 1.5A ,即干路电流;根据并联电路电流规律,通过的电流,故C正确,ABD错误。
故选C。
12.如图所示电路中,电源电压保持不变。电路采用学生用的电压表(0~3 V,0~15 V)和电流表(0~0.6 A,0~3 A),电表根据实际情况可改量程。只闭合开关、,此时电流表的示数为;只闭合开关、、,电流表的指针偏转,示数为;闭合所有开关,电流表示数为,。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关、,与串联
B.只闭合开关、、,通过小灯泡的电流一定是
C.只闭合开关、、,两个电压表的示数均为电源电压
D.电流表与灯泡交换位置,闭合所有开关,电流表的示数可能为或
【答案】B
【详解】A.只闭合开关、,电流从电源正极流出,经、、、回到负极,只有接入电路,故A错误;
B.只闭合开关、、,与并联,测干路电流,测支路电流。电源电压不变,通过的电流
指针偏转,若量程为,则;若量程为,则。闭合所有开关,、、并联,测和的总电流,测干路电流,即
由可得
即
若,则,超过最大量程,故只能为,故B正确;
C.只闭合开关、、时,、短路,只有工作。电压表被短路,示数为,故C错误;
D.电流表与灯泡交换位置,闭合所有开关。接在原位置(与并联),将短路;接在原位置。电路变为与并联。示数
由上分析可知不能为2A,故示数不可能为,故D错误。
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共23分)
13.如图所示电路,电源电压为3 V且保持不变。闭合开关S后,电压表的示数为1 V,则灯L1两端的电压为________V;通过灯L1和灯L2的电流之比I1∶I2=________。若断开开关S,电压表的示数将________。(选填“变大”或“不变”“变小”)
【答案】
2
1∶1
变大
【详解】闭合开关S后,与串联,电压表测两端电压,灯两端的电压为
由串联电路电流特点可知
断开开关S后,电压表串联接入电路,示数接近电源电压,故电压表示数变大。
14.乐乐家中安装一种带有指示灯的开关(如图甲),便于夜间开灯。原理如乙图,当开关S断开时,照明灯不发光、指示灯发光;S闭合时,照明灯正常发光、指示灯不发光。乙图中________(选填“”或“”)是指示灯;当S断开时,两灯中电流的情况是________(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】
【详解】由图乙可知,当开关S闭合时,被短路,不发光,发光。已知当闭合时,照明灯正常发光、指示灯不发光,故是指示灯。
由电路图可知,当开关S断开时,两灯串联,串联电路中各处电流相等,因此。
15.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变。当开关S由接a转到接b时,灯L1、L2是______联的,电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则电源电压是______V;开关S接到b处时,灯L2两端的电压是______V。
【答案】 串 6 4
【详解】[1][2][3]当开关S接a时,灯L1与电流表串联,电压表测量灯L1两端电压,即电源电压,由图乙可知此时电源电压为6V。
当开关S接b时,灯L1、L2串联,由图乙可知,电压表测量L1两端电压为2V,则此时灯L2两端的电压是
16.如图电路中,开关S闭合后,通过三只灯泡、、的电流分别为、和,则电流表示数为______A;电流表示数为______A。
【答案】 1.5 1.1
【详解】三只灯泡、、为并联关系。电流表测量通过、与的电流之和,根据并联电路的电流规律得
电流表测量通过与的电流之和,同理可得
17.有两个电路元件A和B,流过它们的电流与其两端电压的关系如图甲所示。若把它们连接起来如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则元件A 电压是________V,电源电压是_______V;若将A、B并联在2.5V的电源下,且干路电流为______A。
【答案】 2 4.5 0.9
【详解】[1][2]由图甲可知,当电流为0.4A时,A两端的电压,B两端的电压
根据串联电路电压规律
[3]若将A、B并联在2.5V的电源下,由图甲可知,电压为2.5V时,通过A的电流,通过B的电流
此时干路电流
18.如图甲所示的电路中,开关S闭合后,两灯的电流关系是:I₁_____I₂(选填“>”、“<”或“=”),电压表V₁、V₂的示数分别如图乙所示,则V₁的示数为_______V,L₁两端的电压为_______V。
【答案】 = 5.5 3
【详解】[1] 由图甲可知,两灯泡串联,根据串联电路的电流特点,串联电路中各处的电流相等,所以通过两灯的电流关系为I1=I2
[2] 由图甲可知,电压表 V1测电源两端的电压,电压表V2测L2两端的电压。因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电压表V1的示数大于电压表V2的示数。由图乙,电压表V1的量程为0~15V,分度值为 0.5V,其示数为5.5V;电压表V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数为2.5V。
[3] 根据串联电路电压规律(为电源电压, 为L1两端电压, 为L2两端电压),可得L1两端的电压
19.在如图(a)所示的电路中,电流表的示数是1.6A,电流表的示数为0.7A,通过灯泡的电流如图(b)所示。通过灯泡的电流大小是________,通过灯泡的电流大小是________。
【答案】 0.9A 0.14A
【详解】[1][2]分析电路可知,灯泡、灯泡、灯泡并联,电流表在干路上,测干路电流,即;电流表测通过灯泡和灯泡的电流之和,即;通过灯泡的电流如图(b)所示,即;则通过灯泡的电流为,通过灯泡的电流为
20.如图甲所示,闭合开关后,两灯均发光,但灯泡L2更亮,电压表V1和V2示数分别如图乙丙所示,则通过灯泡L1的电流I1和通过灯泡L2的电流的大小关系是:I1__________I2(选填“>”“<”或“=”);此时灯泡L2两端的电压为__________V;若将灯泡L1、L2按照如图丁的方式接在甲图中的电源上,则灯泡L2两端的电压为__________V。
【答案】 = 3.5 6
【详解】分析图甲可知,灯泡L1与灯泡L2串联;电流表测串联电路中的电流,电压表V1测量电源两端的电压,电压表V2测量L1两端的电压。
[1]在串联电路中,电流处处相等,所以通过L1的电流与通过L2的电流相等,即。
[2]电压表V1测量电源两端的电压U,电压表V2测量L1两端的电压U1,且U>U1,观察图乙和图丙,丙的指针偏转角度比乙大,所以电压表V1接的是大量程,即U=6V,电压表V2接的是小量程,即U1=2.5V,在串联电路中,,所以灯泡L2两端的电压
[3]在并联电路中,各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等,所以灯泡L2两端的电压
21.如图所示,、、为三个规格不同的小灯泡,电压表、的测量范围可选0~3 V或0~15 V。当闭合开关、,断开,电压表的示数为12 V,与的指针偏转程度相同,则电压表的示数为_____V。若把某两个灯泡位置对调,其余元件位置与开关状态不变,电压表选择合适的测量范围,此时有一只电压表示数改变,读数为。将对调的灯泡位置还原,所有开关都闭合,电压表的示数为,则此时电压表的示数为_____。
【答案】 2.4 11.5
【分析】分析闭合开关、,断开时三个灯泡的串、并联关系,确定电压表、分别测量的是哪部分电路的电压及示数。分析对调两个灯泡后的电路,结合“只有一只电压表示数改变”的条件,判断对调的是哪两个灯泡,再结合串联电路电压规律,推导各灯泡的电压值及电源电压。分析所有开关都闭合时的电路连接方式,判断此时灯泡的工作状态,确定、的测量对象,进而确定的示数。
【详解】当闭合开关、,断开,此时三个灯泡串联,电压表测量和的总电压,示数为12V,说明使用的是0~15V大量程。
电压表测量和的总电压,与的指针偏转程度相同,且、、为三个规格不同的小灯泡,故与的量程不同,的量程为0~3V,的读数是读数的,故的示数为。
对调后仅一只电压表示数变为10V,若对调的是和,测量的仍是和的总电压,示数为12V;电压表测量和的总电压,示数为10V;
则,,,可得,,,符合三灯规格不同的条件。
若对调的是和,电压表仍测量和的总电压,示数为2.4V;测量和的总电压,示数为10V;
则,,,可得,,,符合三灯规格不同的条件。
电源电压
将对调的灯泡位置还原,所有开关都闭合,此时短路,和串联,电压表测两端电压,电压表测两端电压,此时电压表的示数为
三、解答题(本题共9小题,共53分,解答23、24、25题时应有解答过程)
22(本题共6分).(1)小明用一个电源、两个单刀双掷开关、一个LED灯和若干导线,设计一个楼梯灯电路,无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯,请你根据小明设计的意图,用笔画线代替导线完成如图所示的电路;
(2)如图所示,请在两个虚线框内选填“电源”和“电流表”的符号,使开关都闭合时两灯均能工作;
(3)根据实物图画出电路图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题意可知,无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯,既可以在楼下开灯到楼上灭灯,又可以在楼上开灯到楼下灭灯,这说明楼上开关和楼下开关是串联的,所以应将两个开关中与单刀相连的两个触点相互连接,如下图所示:
(2)由于电流表在电路中相当于导线,如果将电流表接在下面方框中,则电流表将L1短路,不能使开关都闭合时两灯均能工作,所以上面方框中接电流表,下面方框中接电源,如下图所示:
(3)分析电路可知,L1与L2并联,开关S1在干路中控制整个电路,开关S2与灯L2在一条支路中,作出电路图,如下图所示:
23(本题共5分).在如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为7.5 V,电压表V2的示数为9 V,互换灯L2和L3位置后,两电压表示数保持不变。求:
(1)灯L1两端电压U1;
(2)电源电压U。
【答案】(1)3V
(2)12V
【详解】(1)由题图可知,三个灯泡、、串联,设三灯两端电压分别为、、,电源电压
电压表测和的总电压,电压表测和的总电压,因此可得(1)
(2)
互换和位置后,改测和的总电压,两表示数不变,因此(3)
联立(1)(3)可得,将代入(2)解得
将代入(1)得
(2)电源电压
24(本题共5分).如图甲所示的电路中,闭合开关S,电流表的示数如图乙所示,两个相同的电压表的指针都指在电压表表盘的同一位置,如图丙所示。求:
(1)通过灯泡L1的电流;
(2)电源电压;
(3)灯泡 L1两端的电压。
【答案】(1)0.3A
(2)6V
(3)4.8V
【详解】(1)由电路图甲可知,灯泡L1和L2串联,电流表A测量串联电路的电流。根据图乙可知,电流表选择的测量范围是0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.3A。因为在串联电路中,各处电流相等,所以通过灯泡L1为0.3A。
(2)由电路图甲可知,电压表V1测量电源电压U,电压表V2测量灯泡L2两端的电压U2。因为L1和L2串联,根据串联电路电压的特点,电源电压U等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2,所以U>U2。题目中指出两个电压表指针指向同一位置,说明两个电压表选择了不同的测量范围。电压表V1测量的是电源电压,示数较大,测量范围应为0~15V;电压表V2测量的是L2两端的电压,示数较小,测量范围应为0~3V。电压表V1分度值为0.5V,由图丙指针位置可知,电源电压U=6V。
(3)电压表V2测量范围是0~3V,其分度值为0.1V,由图丙指针位置可知,灯泡L2两端的电压 U2=1.2V。根据串联电路电压规律,可得灯泡L1两端的电压
25(本题共6分).如图所示,电源电压保持不变。当断开,、闭合时,电压表示数为。
(1)当、、都闭合时,电路状态为___________;电源电压为___________。
(2)当、断开,闭合时,电压表示数为,则、两端的电压为多少伏?
(3)当、闭合,断开时,电流表和的示数分别为和,则通过、的电流为多少安?
【答案】(1)
短路
6
(2)
2V,4V
(3)
0.2A,0.3A
【详解】(1)[1][2]当断开,、闭合时,电路中只有灯L2工作,电压表V测量L2两端的电压。此时L2直接接在电源两端,电压表示数等于电源电压,故电源电压。当、、都闭合时,电流从电源正极流出,经过电流表A后,可以通过“S3→S2→S1”的路径直接回到电源负极,该路径没有经过任何用电器,电阻很小,导致电路中的电流非常大,形成电源短路。
(2)当、断开,闭合时,灯L1和L2构成串联电路。电压表V与灯L2并联,测量L2两端的电压,所以L2两端的电压。根据串联电路电压规律,电路总电压等于各部分电路两端电压之和,灯L1两端的电压为
(3)当、闭合,断开时,灯L1和L2并联。电流表A在干路中,测量的是干路总电流。电流表A1测量的是通过L1的电流。根据并联电路电流规律可知通过灯L2的电流为
26(本题共6分).小明对串并联电路中电流和电压的规律进行了探究
(1)如图甲,小明接好最后一根导线后,发现电流表立即偏转,出现这种情况的原因是_______,小明发现小灯泡很亮,几乎不发光,造成这种现象的原因可能是_______(选填以下正确答案的字母)。
A.通过小灯泡的电流较小 B.两个小灯泡的规格不同 C.小灯泡灯丝断了
小明将电流表分别接在A、B、C三点,通过多次测量验证了自己的猜想,接下来进行串联电路电压规律的探究,小明在测量完两端电压后测两端的电压,为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。小明用上面的方法________(能/不能)测出两端的电压。通过多次实验小明得出串联电路电压的规律是_______。
(2)如图乙,小明测出干路电流后下一步想测灯的电流,请你帮他改接电流表(只能改一条导线,在需要改动的导线上打“×”,改动后的导线用笔画线表示)_______,两位同学分别用“0~0.6A”和“0~3A”的量程测量,电流表示数如图丙所示,则通过灯的电流为_______A。
【答案】(1) 开关没有断开 B 不能 串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
(2) 0.42
【详解】(1)[1] 连接电路的规范要求是开关断开,接完线再闭合开关。接好最后一根导线电流表立即偏转,说明连接电路时开关没有断开。
[2] 串联电路电流处处相等,A错误;若灯丝断了,电路断路,也不会发光,C错误;两个小灯泡规格不同,电阻更小,根据,实际功率很小,因此几乎不发光,B正确。
[3]改接接线柱后,电压表正负接线柱接反,指针反向偏转,因此不能测出两端电压。
[4]串联电路的电压规律为:串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
(2)[1]原电路中电流表测干路电流,要测电流,只需让电流表仅与串联。将导线接的一端改接到电流表的负接线柱。据此作图。
[2] 测量同一电流,小量程读数更准确,0~0.6A量程分度值为0.02A,读数为0.42A,因此通过的电流为0.42A。
27(本题共6分).【探究名称】
探究串联电路的电压规律。
【实验步骤】
(1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整。
(2)连接好电路,闭合开关后,发现灯、都不亮,且电压表示数为0,若只有灯或中的一处发生故障,则故障是_____(选填“灯断路”“灯短路”“灯断路”或“灯短路”)。
(3)排除故障后,正确测量灯两端的电压,在测量灯两端电压时,小华同学提出:为了节省时间,保持电压表的连接点不动,只断开连接点,并改接到连接点上,即可测量灯两端电压。这样_____(选填“能”或“不能”)测出灯两端电压,理由是_____。
【交流】
(4)①正确实验并记录的数据如下表,设计的实验记录表格不合理之处是_____;
②为使实验结论具有普遍性,接下来应进行的操作是_____。
灯两端的电压
灯两端的电压
串联的总电压
1.4
1.4
2.8
【答案】(1)
(2)灯L2断路
(3) 不能 电压表的正负接线柱接反了
(4) 实验次数只有1次,没有多次实验,无法避免偶然性。电压缺少单位 更换不同规格的灯泡,重复多次实验
【详解】(1)如图甲,两灯泡串联,电压表应并联在灯L1两端,如图所示。
(2)闭合开关后,L1、L2都不亮,说明电路发生断路(若短路,至少有一个灯亮)。电压表示数为 0,说明电压表两端未接到电源两端,因此故障是灯L2断路。
(3)[1][2]保持电压表的连接点不动,只断开连接点,并改接到连接点上,电压表的正负接线柱接反了,指针会反向偏转,无法正确测量电压。
(4)[1]表格不合理之处:实验次数只有1次,没有多次实验,无法避免偶然性。并且电压缺少单位。
[2]为使结论具有普遍性,应更换不同规格的灯泡,重复多次实验。
28(本题共8分).某实验小组在进行“探究串联电路中的电压规律”实验。
(1)小组同学将两只小灯泡、串联接入电路,在选择小灯泡规格时,应选用______(填“相同”或“不同”)规格的小灯泡。连接电路时,开关应处于______状态,电路连接好后,试触时发现电压表指针如图甲所示,原因是__________________。
(2)小明计划使用一个单刀双掷开关和两个电压表来完成这个实验,他计划用表测量两端的电压,用表分别测量两端的电压和总电压,请你根据小明的需求用笔画线代替导线将如图乙电路连接完整。
(3)当小明正确连接电路后,闭合开关,拨到某位置后,、都有示数,突然的示数变大,示数变为零,此时发生的故障可能是______。(任写一种情况即可)
(4)故障排除后,小明通过实验测得的数据如下表:
开关闭合情况
的示数
的示数
S闭合,拨到左侧
2
3
S闭合,拨到右侧
2
1
小明分析数据得出实验结论:____________。老师指出小明的实验存在不足,要想得出相关结论,他需在此基础上进行改进,具体操作是:______________________________。
【拓展】
(5)小张同学也利用与小明相同的电路进行实验,但他更换了一个电压更大的电源、更换了小灯泡、更换了电表量程,他将分别拨到左、右两侧时电压表的指针偏转角度相同,而的指针的偏转角度为满偏刻度的,则此时的电源电压为______V。
【答案】(1) 不同 断开 电压表的正负接线柱接反了
(2)
(3)短路/断路
(4) 串联电路中总电压等于各部分电压之和 更换不同规格的小灯泡多做几次实验
(5)7.5
【详解】(1)探究串联电路电压规律时,为了使结论具有普遍性,避免偶然性,需要选用不同规格的小灯泡;
连接电路时,为了保护电路,开关必须处于断开状态;
电路连接好后,试触时发现电压表指针如图甲所示,指针偏到0刻度左侧,说明电压表正负接线柱接反了。
(2)需要分别测量两端电压和总电压,通过单刀双掷开关切换即可,满足电压表“正进负出”的连接规则。
(3)原电路正常工作,测电压,若短路,则测短路的,示数变为0,总电压全部加在两端,所以示数变大,符合故障现象;若断路,串联在电路中测电源电压,示数变大,两端无电压,示数也为0,也符合。
(4)由表格数据:,,总电压,满足,所以结论为串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和;
小明只进行了一次实验,实验结论具有偶然性,因此需要更换不同规格小灯泡多次实验,得到普遍规律。
(5)两次测量分别测电压和总电压,偏转角度相同,说明测总电压时用大量程,测用小量程,大量程读数是小量程的5倍,因此;又因为串联电路,可得,即;偏转角度为满偏的,电源电压更大,因此用大量程,满偏15V,,因此电源电压
29(本题共4分).在苹果中插入铜片和锌片就做成了苹果电池,铜片是电池的正极,锌片是负极。苹果电池的电压大小与铜片和锌片插入苹果的深度有怎样的关系呢?“启梦”学习小组进行了如下探究。
(1)小组同学连接了图甲所示电路,闭合开关后出现的现象是_________。
(2)经过老师指导后他们继续做实验,测得的实验数据如下表:
两电极插入的深度h/cm
1
2
3
4
5
苹果电池电压U/V
0.12
0.18
0.22
0.27
第5次实验时电压表示数如图乙所示为_________V。分析表中数据,得到的实验结论是_________。
(3)根据上面的实验结论,如果要探究水果种类对水果电池电压的影响,在换用其他水果做实验时需要注意_________。
【答案】(1)电压表指针反偏
(2) 在其它条件相同时,两电极插入苹果的深度越大,苹果电池的电压越大。
(3)控制两电极插入水果的深度相同
【详解】(1)电压表在使用时,与被测用电器并联,并且要求“正进负出”,即电压表的正接线柱靠近电源正极,电压表的负接线柱靠近电源负极;已知铜片是电池的正极,锌片是负极,按照如图甲所示的接法,电压表的正负接线柱接反了,电压表的指针会反偏。
(2)[1]如图乙所示,电压表的量程为,分度值为,读数为。
[2]该实验探究苹果电池的电压大小与铜片和锌片插入苹果的深度的关系,根据实验数据总结得出结论:在其它条件相同时,两电极插入苹果的深度越大,苹果电池的电压越大。
(3)根据上面的实验结论可知,水果电池电压与两电极插入水果的深度有关;所以,在探究水果种类对水果电池电压的影响,需采用控制变量法,需控制两电极插入水果的深度相同。
30(本题共7分).如图所示,在探究“并联电路中电流的特点”的实验中,小宇设计了如图1的电路进行实验:
(1)开关闭合前,他发现电流表A1指针如图2所示,接下来他应进行的操作是______。
(2)正确操作后,他测出了图1中干路和L2支路电流。为了测量L1支路电流,若不添加器材,仅改动一根导线即可。请在需要改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确接法。
(3)小宇用表格记录实验数据,根据数据他得出了并联电路的电流特点。小红认为他的表格设计有问题,且结论不可靠。你认为:
干路电流I
0.44
灯L1支路电流I1
0.22
灯L2支路电流I2
0.22
①表格设计的问题是______;(写出一点即可)②结论不可靠的原因是______。
(4)小红也连接了如图1所示的电路。闭合开关,她观察到:L1发光,L2不发光。对此实验现象她有以下猜想:
猜想1:干路上的某根导线断路;
猜想2:L2的灯丝断路;
猜想3:L2支路的某根导线断路。
①根据观察到的现象可以直接判断:猜想______(填数字)是错的。
②不添加器材且不拆除导线,要验证另两个猜想,具体操作是:断开开关,______。闭合开关,若电流表A2有示数,则猜想______(填数字)正确。
【答案】(1)调节电流表,使指针指到零刻度线处
(2)
(3) 物理量没有单位 只有一组实验数据不能说明结论,应进行多次测量,获得多组数据。
(4) 1 将L1与L2互换位置 2
【详解】(1)开关闭合前,电流表A1指针指在零刻度线左侧,说明电流表没有调零,使用调零旋钮将电流表指针调到零刻度线处即可。
(2)要测L1支路电流,必须要由一个电流表与L1串联,如图所示:
(3)[1]表格中的物理量没有单位;
[2]略。
(4)[1]两灯并联,如果干路上某根导线断路,那么整个电路都没有电流,不会出现L1发光,L2不发光的现象,故猜想1是错误的;
[2]要求不添加器材且不拆除导线,故在断开开关后,可将L1与L2互换位置;
[3]闭合开关,若电流表A2有示数,且她观察到:L1发光,L2不发光,则说明干路及互换前L2所在支路没问题,问题在L2自身,因此猜想2是正确的。
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第十三章 简单电路·能力提升(参考答案)
第I卷(选择题)
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A
D
C
D
A
D
C
A
D
A
C
B
第II卷(非选择题)
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共23分)
13.2 1∶1 变大
14.
15.串 6 4
16.1.5 1.1
17.2 4.5 0.9
18.= 5.5 3
19.0.9A 0.14A
20.= 3.5 6
21.2.4 11.5
三、解答题(本题共9小题,共53分,解答23、24、25题时应有解答过程)
22.(本题6分)(1)(2)(3)
23.(本题5分)(1)3V (2)12V
解(1)由题图可知,三个灯泡、、串联,设三灯两端电压分别为、、,电源电压
电压表测和的总电压,电压表测和的总电压,因此可得(1)
(2)
互换和位置后,改测和的总电压,两表示数不变,因此(3)
联立(1)(3)可得,将代入(2)解得
将代入(1)得
(2)电源电压
24.(本题5分)(1)0.3A (2)6V (3)4.8V
解(1)由电路图甲可知,灯泡L1和L2串联,电流表A测量串联电路的电流。根据图乙可知,电流表选择的测量范围是0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.3A。因为在串联电路中,各处电流相等,所以通过灯泡L1为0.3A。
(2)由电路图甲可知,电压表V1测量电源电压U,电压表V2测量灯泡L2两端的电压U2。因为L1和L2串联,根据串联电路电压的特点,电源电压U等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2,所以U>U2。题目中指出两个电压表指针指向同一位置,说明两个电压表选择了不同的测量范围。电压表V1测量的是电源电压,示数较大,测量范围应为0~15V;电压表V2测量的是L2两端的电压,示数较小,测量范围应为0~3V。电压表V1分度值为0.5V,由图丙指针位置可知,电源电压U=6V。
(3)电压表V2测量范围是0~3V,其分度值为0.1V,由图丙指针位置可知,灯泡L2两端的电压 U2=1.2V。根据串联电路电压规律,可得灯泡L1两端的电压
25.(本题6分)(1)短路 6 (2)2V,4V (3)0.2A,0.3A
解(1)[1][2]当断开,、闭合时,电路中只有灯L2工作,电压表V测量L2两端的电压。此时L2直接接在电源两端,电压表示数等于电源电压,故电源电压。当、、都闭合时,电流从电源正极流出,经过电流表A后,可以通过“S3→S2→S1”的路径直接回到电源负极,该路径没有经过任何用电器,电阻很小,导致电路中的电流非常大,形成电源短路。
(2)当、断开,闭合时,灯L1和L2构成串联电路。电压表V与灯L2并联,测量L2两端的电压,所以L2两端的电压。根据串联电路电压规律,电路总电压等于各部分电路两端电压之和,灯L1两端的电压为
(3)当、闭合,断开时,灯L1和L2并联。电流表A在干路中,测量的是干路总电流。电流表A1测量的是通过L1的电流。根据并联电路电流规律可知通过灯L2的电流为
26.(本题6分)(1)开关没有断开 B 不能 串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
(2) 0.42
27.(本题6分)(1)
(2)灯L2断路 (3)不能 电压表的正负接线柱接反了
(4)实验次数只有1次,没有多次实验,无法避免偶然性。电压缺少单位 更换不同规格的灯泡,重复多次实验
28.(本题8分)(1)不同 断开 电压表的正负接线柱接反了
(2)
(3)短路/断路
(4)串联电路中总电压等于各部分电压之和 更换不同规格的小灯泡多做几次实验 (5)7.5
29.(本题4分)(1)电压表指针反偏
(2) 在其它条件相同时,两电极插入苹果的深度越大,苹果电池的电压越大。
(3)控制两电极插入水果的深度相同
30.(本题7分)(1)调节电流表,使指针指到零刻度线处
(2)
(3)物理量没有单位 只有一组实验数据不能说明结论,应进行多次测量,获得多组数据。
(4)1 将L1与L2互换位置 2
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第十三章 简单电路·能力提升
建议用时:100分钟,满分:100分
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.物理与日常生活息息相关。下列关于热学和电学物理量的估测,最符合实际的是( )
A.一节新普通干电池的电压约为1.5V
B.家用液晶电视机正常工作时的电流约为
C.现代四冲程汽油机的热机效率可达到90%
D.我国家庭照明电路的供电电压为
2.在图甲所示的电路图中,闭合开关S,电压表V1和V2指针的位置均如图乙所示,则灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.2V 5V B.6V 1.2V
C.1.2V 4.8V D.4.8V 1.2V
3.目前,无人驾驶电动汽车引发大众广泛关注;其中无人驾驶电动公共汽车的动力来源于电动机,当前、后两门(即电路开关)中任意一个门没有关闭好,电动公共汽车都无法行驶。下列选项中符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示的电路中,闭合开关S,两灯均正常发光;一段时间后,一灯突然熄灭,另一灯仍正常发光,其中一只电表的示数不变,另一只电表的示数变小。下列判断中,正确的是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
5.如图所示的电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡、均能发光,图中甲、乙、丙为电压表或者电流表,则下列说法中正确的是( )
A.若和并联,乙丙两表是电流表甲是电压表,乙丙示数之比是
B.若和并联,甲乙两表为电流表丙是电压表,甲乙示数之比为
C.若和串联,乙丙两表是电压表甲是电流表,乙丙示数之比为
D.若和串联,乙丙两表是电压表甲是电流表,甲乙示数之比是
6.如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示方法测试,其操作过程如下:用两个颜色不同的小灯泡接入电路,分别用导线连接D、E、F,通过观察现象,就可判断出所有导线的首尾。依据表格的记载,下面说法正确的是( )
连接
D、E
D、F
E、F
现象
两灯不亮
绿灯亮
红灯亮
A.A与D为同一根导线 B.C与E为同一根导线
C.B与E为同一根导线 D.B与F为同一根导线
7.如图甲所示电路,电源由两节新干电池串联组成,闭合开关后,电流表指针偏转如图乙所示,小灯泡L1、L2两端电压分别为U1、U2,下列说法正确的是( )
A. B.通过L1的电流是0.32A
C.若L1灯丝突然烧断,则L2亮度不变 D.若L2灯丝突然烧断,电流表示数将变小
8.某小组同学在实验室做了如下几个电学实验,分析正确的是( )
A.图甲:闭合开关后,、正常发光,将手中的两个导线夹接在灯泡两端,、仍正常发光
B.图乙:在电池外部,电子定向移动的方向是从电池正极经过小灯泡流向负极
C.图丙:验电器A带负电,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒连接两验电器,电荷会持续不断地通过金属棒从A移动到B
D.图丁:自制的盐水电池内部,电流的方向是从铜片流向锌片
9.小明设计了一种防倾斜报警电路,通过电铃、灯泡提示被检测装置的倾斜情况(电铃和灯泡的工作电流相同)。重力开关S处的金属棒a可绕悬挂点O自由转动。闭合保护开关S,当物体处于竖直方向时,a在导线A、B中间;当物体向左偏离竖直方向时,灯泡亮、电铃响;当物体向右偏离竖直方向时,灯泡亮、电铃响。下列选项中的电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关,、两灯正常发光,电流表和电压表均有示数.过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,造成此现象的原因可能是( )
A.断路 B.断路 C.被短路 D.被短路
11.如图所示,图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,电流表示数是0.6A,乙图为电流表指针的位置,下列分析正确的是( )
A.灯泡和串联 B.电流表的读数是0.3A
C.通过灯的电流为0.9A D.通过灯的电流为0.3A
12.如图所示电路中,电源电压保持不变。电路采用学生用的电压表(0~3 V,0~15 V)和电流表(0~0.6 A,0~3 A),电表根据实际情况可改量程。只闭合开关、,此时电流表的示数为;只闭合开关、、,电流表的指针偏转,示数为;闭合所有开关,电流表示数为,。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关、,与串联
B.只闭合开关、、,通过小灯泡的电流一定是
C.只闭合开关、、,两个电压表的示数均为电源电压
D.电流表与灯泡交换位置,闭合所有开关,电流表的示数可能为或
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共23分)
13.如图所示电路,电源电压为3 V且保持不变。闭合开关S后,电压表的示数为1 V,则灯L1两端的电压为________V;通过灯L1和灯L2的电流之比I1∶I2=________。若断开开关S,电压表的示数将________。(选填“变大”或“不变”“变小”)
14.乐乐家中安装一种带有指示灯的开关(如图甲),便于夜间开灯。原理如乙图,当开关S断开时,照明灯不发光、指示灯发光;S闭合时,照明灯正常发光、指示灯不发光。乙图中________(选填“”或“”)是指示灯;当S断开时,两灯中电流的情况是________(选填“>”、“=”或“<”)。
15.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变。当开关S由接a转到接b时,灯L1、L2是______联的,电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则电源电压是______V;开关S接到b处时,灯L2两端的电压是______V。
16.如图电路中,开关S闭合后,通过三只灯泡、、的电流分别为、和,则电流表示数为______A;电流表示数为______A。
17.有两个电路元件A和B,流过它们的电流与其两端电压的关系如图甲所示。若把它们连接起来如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则元件A 电压是________V,电源电压是_______V;若将A、B并联在2.5V的电源下,且干路电流为______A。
18.如图甲所示的电路中,开关S闭合后,两灯的电流关系是:I₁_____I₂(选填“>”、“<”或“=”),电压表V₁、V₂的示数分别如图乙所示,则V₁的示数为_______V,L₁两端的电压为_______V。
19.在如图(a)所示的电路中,电流表的示数是1.6A,电流表的示数为0.7A,通过灯泡的电流如图(b)所示。通过灯泡的电流大小是________,通过灯泡的电流大小是________。
20.如图甲所示,闭合开关后,两灯均发光,但灯泡L2更亮,电压表V1和V2示数分别如图乙丙所示,则通过灯泡L1的电流I1和通过灯泡L2的电流的大小关系是:I1__________I2(选填“>”“<”或“=”);此时灯泡L2两端的电压为__________V;若将灯泡L1、L2按照如图丁的方式接在甲图中的电源上,则灯泡L2两端的电压为__________V。
21.如图所示,、、为三个规格不同的小灯泡,电压表、的测量范围可选0~3 V或0~15 V。当闭合开关、,断开,电压表的示数为12 V,与的指针偏转程度相同,则电压表的示数为_____V。若把某两个灯泡位置对调,其余元件位置与开关状态不变,电压表选择合适的测量范围,此时有一只电压表示数改变,读数为。将对调的灯泡位置还原,所有开关都闭合,电压表的示数为,则此时电压表的示数为_____。
三、解答题(本题共9小题,共53分,解答23、24、25题时应有解答过程)
22(本题共6分).(1)小明用一个电源、两个单刀双掷开关、一个LED灯和若干导线,设计一个楼梯灯电路,无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯,请你根据小明设计的意图,用笔画线代替导线完成如图所示的电路;
(2)如图所示,请在两个虚线框内选填“电源”和“电流表”的符号,使开关都闭合时两灯均能工作;
(3)根据实物图画出电路图。
23(本题共5分).在如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为7.5 V,电压表V2的示数为9 V,互换灯L2和L3位置后,两电压表示数保持不变。求:
(1)灯L1两端电压U1;
(2)电源电压U。
24(本题共5分).如图甲所示的电路中,闭合开关S,电流表的示数如图乙所示,两个相同的电压表的指针都指在电压表表盘的同一位置,如图丙所示。求:
(1)通过灯泡L1的电流;
(2)电源电压;
(3)灯泡 L1两端的电压。
25(本题共6分).如图所示,电源电压保持不变。当断开,、闭合时,电压表示数为。
(1)当、、都闭合时,电路状态为___________;电源电压为___________。
(2)当、断开,闭合时,电压表示数为,则、两端的电压为多少伏?
(3)当、闭合,断开时,电流表和的示数分别为和,则通过、的电流为多少安?
26(本题共6分).小明对串并联电路中电流和电压的规律进行了探究
(1)如图甲,小明接好最后一根导线后,发现电流表立即偏转,出现这种情况的原因是_______,小明发现小灯泡很亮,几乎不发光,造成这种现象的原因可能是_______(选填以下正确答案的字母)。
A.通过小灯泡的电流较小 B.两个小灯泡的规格不同 C.小灯泡灯丝断了
小明将电流表分别接在A、B、C三点,通过多次测量验证了自己的猜想,接下来进行串联电路电压规律的探究,小明在测量完两端电压后测两端的电压,为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。小明用上面的方法________(能/不能)测出两端的电压。通过多次实验小明得出串联电路电压的规律是_______。
(2)如图乙,小明测出干路电流后下一步想测灯的电流,请你帮他改接电流表(只能改一条导线,在需要改动的导线上打“×”,改动后的导线用笔画线表示)_______,两位同学分别用“0~0.6A”和“0~3A”的量程测量,电流表示数如图丙所示,则通过灯的电流为_______A。
27(本题共6分).【探究名称】
探究串联电路的电压规律。
【实验步骤】
(1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整。
(2)连接好电路,闭合开关后,发现灯、都不亮,且电压表示数为0,若只有灯或中的一处发生故障,则故障是_____(选填“灯断路”“灯短路”“灯断路”或“灯短路”)。
(3)排除故障后,正确测量灯两端的电压,在测量灯两端电压时,小华同学提出:为了节省时间,保持电压表的连接点不动,只断开连接点,并改接到连接点上,即可测量灯两端电压。这样_____(选填“能”或“不能”)测出灯两端电压,理由是_____。
【交流】
(4)①正确实验并记录的数据如下表,设计的实验记录表格不合理之处是_____;
②为使实验结论具有普遍性,接下来应进行的操作是_____。
灯两端的电压
灯两端的电压
串联的总电压
1.4
1.4
2.8
28(本题共8分).某实验小组在进行“探究串联电路中的电压规律”实验。
(1)小组同学将两只小灯泡、串联接入电路,在选择小灯泡规格时,应选用______(填“相同”或“不同”)规格的小灯泡。连接电路时,开关应处于______状态,电路连接好后,试触时发现电压表指针如图甲所示,原因是__________________。
(2)小明计划使用一个单刀双掷开关和两个电压表来完成这个实验,他计划用表测量两端的电压,用表分别测量两端的电压和总电压,请你根据小明的需求用笔画线代替导线将如图乙电路连接完整。
(3)当小明正确连接电路后,闭合开关,拨到某位置后,、都有示数,突然的示数变大,示数变为零,此时发生的故障可能是______。(任写一种情况即可)
(4)故障排除后,小明通过实验测得的数据如下表:
开关闭合情况
的示数
的示数
S闭合,拨到左侧
2
3
S闭合,拨到右侧
2
1
小明分析数据得出实验结论:____________。老师指出小明的实验存在不足,要想得出相关结论,他需在此基础上进行改进,具体操作是:______________________________。
【拓展】
(5)小张同学也利用与小明相同的电路进行实验,但他更换了一个电压更大的电源、更换了小灯泡、更换了电表量程,他将分别拨到左、右两侧时电压表的指针偏转角度相同,而的指针的偏转角度为满偏刻度的,则此时的电源电压为______V。
29(本题共4分).在苹果中插入铜片和锌片就做成了苹果电池,铜片是电池的正极,锌片是负极。苹果电池的电压大小与铜片和锌片插入苹果的深度有怎样的关系呢?“启梦”学习小组进行了如下探究。
(1)小组同学连接了图甲所示电路,闭合开关后出现的现象是_________。
(2)经过老师指导后他们继续做实验,测得的实验数据如下表:
两电极插入的深度h/cm
1
2
3
4
5
苹果电池电压U/V
0.12
0.18
0.22
0.27
第5次实验时电压表示数如图乙所示为_________V。分析表中数据,得到的实验结论是_________。
(3)根据上面的实验结论,如果要探究水果种类对水果电池电压的影响,在换用其他水果做实验时需要注意_________。
30(本题共7分).如图所示,在探究“并联电路中电流的特点”的实验中,小宇设计了如图1的电路进行实验:
(1)开关闭合前,他发现电流表A1指针如图2所示,接下来他应进行的操作是______。
(2)正确操作后,他测出了图1中干路和L2支路电流。为了测量L1支路电流,若不添加器材,仅改动一根导线即可。请在需要改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确接法。
(3)小宇用表格记录实验数据,根据数据他得出了并联电路的电流特点。小红认为他的表格设计有问题,且结论不可靠。你认为:
干路电流I
0.44
灯L1支路电流I1
0.22
灯L2支路电流I2
0.22
①表格设计的问题是______;(写出一点即可)②结论不可靠的原因是______。
(4)小红也连接了如图1所示的电路。闭合开关,她观察到:L1发光,L2不发光。对此实验现象她有以下猜想:
猜想1:干路上的某根导线断路;
猜想2:L2的灯丝断路;
猜想3:L2支路的某根导线断路。
①根据观察到的现象可以直接判断:猜想______(填数字)是错的。
②不添加器材且不拆除导线,要验证另两个猜想,具体操作是:断开开关,______。闭合开关,若电流表A2有示数,则猜想______(填数字)正确。
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2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第十三章 简单电路·能力提升
建议用时:100分钟,满分:100分
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.物理与日常生活息息相关。下列关于热学和电学物理量的估测,最符合实际的是( )
A.一节新普通干电池的电压约为1.5V
B.家用液晶电视机正常工作时的电流约为
C.现代四冲程汽油机的热机效率可达到90%
D.我国家庭照明电路的供电电压为
2.在图甲所示的电路图中,闭合开关S,电压表V1和V2指针的位置均如图乙所示,则灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.2V 5V B.6V 1.2V
C.1.2V 4.8V D.4.8V 1.2V
3.目前,无人驾驶电动汽车引发大众广泛关注;其中无人驾驶电动公共汽车的动力来源于电动机,当前、后两门(即电路开关)中任意一个门没有关闭好,电动公共汽车都无法行驶。下列选项中符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示的电路中,闭合开关S,两灯均正常发光;一段时间后,一灯突然熄灭,另一灯仍正常发光,其中一只电表的示数不变,另一只电表的示数变小。下列判断中,正确的是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
5.如图所示的电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡、均能发光,图中甲、乙、丙为电压表或者电流表,则下列说法中正确的是( )
A.若和并联,乙丙两表是电流表甲是电压表,乙丙示数之比是
B.若和并联,甲乙两表为电流表丙是电压表,甲乙示数之比为
C.若和串联,乙丙两表是电压表甲是电流表,乙丙示数之比为
D.若和串联,乙丙两表是电压表甲是电流表,甲乙示数之比是
6.如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示方法测试,其操作过程如下:用两个颜色不同的小灯泡接入电路,分别用导线连接D、E、F,通过观察现象,就可判断出所有导线的首尾。依据表格的记载,下面说法正确的是( )
连接
D、E
D、F
E、F
现象
两灯不亮
绿灯亮
红灯亮
A.A与D为同一根导线 B.C与E为同一根导线
C.B与E为同一根导线 D.B与F为同一根导线
7.如图甲所示电路,电源由两节新干电池串联组成,闭合开关后,电流表指针偏转如图乙所示,小灯泡L1、L2两端电压分别为U1、U2,下列说法正确的是( )
A.
B.通过L1的电流是0.32A
C.若L1灯丝突然烧断,则L2亮度不变
D.若L2灯丝突然烧断,电流表示数将变小
8.某小组同学在实验室做了如下几个电学实验,分析正确的是( )
A.图甲:闭合开关后,、正常发光,将手中的两个导线夹接在灯泡两端,、仍正常发光
B.图乙:在电池外部,电子定向移动的方向是从电池正极经过小灯泡流向负极
C.图丙:验电器A带负电,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒连接两验电器,电荷会持续不断地通过金属棒从A移动到B
D.图丁:自制的盐水电池内部,电流的方向是从铜片流向锌片
9.小明设计了一种防倾斜报警电路,通过电铃、灯泡提示被检测装置的倾斜情况(电铃和灯泡的工作电流相同)。重力开关S处的金属棒a可绕悬挂点O自由转动。闭合保护开关S,当物体处于竖直方向时,a在导线A、B中间;当物体向左偏离竖直方向时,灯泡亮、电铃响;当物体向右偏离竖直方向时,灯泡亮、电铃响。下列选项中的电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关,、两灯正常发光,电流表和电压表均有示数.过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,造成此现象的原因可能是( )
A.断路 B.断路 C.被短路 D.被短路
11.如图所示,图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,电流表示数是0.6A,乙图为电流表指针的位置,下列分析正确的是( )
A.灯泡和串联
B.电流表的读数是0.3A
C.通过灯的电流为0.9A
D.通过灯的电流为0.3A
12.如图所示电路中,电源电压保持不变。电路采用学生用的电压表(0~3 V,0~15 V)和电流表(0~0.6 A,0~3 A),电表根据实际情况可改量程。只闭合开关、,此时电流表的示数为;只闭合开关、、,电流表的指针偏转,示数为;闭合所有开关,电流表示数为,。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关、,与串联
B.只闭合开关、、,通过小灯泡的电流一定是
C.只闭合开关、、,两个电压表的示数均为电源电压
D.电流表与灯泡交换位置,闭合所有开关,电流表的示数可能为或
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共23分)
13.如图所示电路,电源电压为3 V且保持不变。闭合开关S后,电压表的示数为1 V,则灯L1两端的电压为________V;通过灯L1和灯L2的电流之比I1∶I2=________。若断开开关S,电压表的示数将________。(选填“变大”或“不变”“变小”)
14.乐乐家中安装一种带有指示灯的开关(如图甲),便于夜间开灯。原理如乙图,当开关S断开时,照明灯不发光、指示灯发光;S闭合时,照明灯正常发光、指示灯不发光。乙图中________(选填“”或“”)是指示灯;当S断开时,两灯中电流的情况是________(选填“>”、“=”或“<”)。
15.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变。当开关S由接a转到接b时,灯L1、L2是______联的,电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则电源电压是______V;开关S接到b处时,灯L2两端的电压是______V。
16.如图电路中,开关S闭合后,通过三只灯泡、、的电流分别为、和,则电流表示数为______A;电流表示数为______A。
17.有两个电路元件A和B,流过它们的电流与其两端电压的关系如图甲所示。若把它们连接起来如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则元件A 电压是________V,电源电压是_______V;若将A、B并联在2.5V的电源下,且干路电流为______A。
18.如图甲所示的电路中,开关S闭合后,两灯的电流关系是:I₁_____I₂(选填“>”、“<”或“=”),电压表V₁、V₂的示数分别如图乙所示,则V₁的示数为_______V,L₁两端的电压为_______V。
19.在如图(a)所示的电路中,电流表的示数是1.6A,电流表的示数为0.7A,通过灯泡的电流如图(b)所示。通过灯泡的电流大小是________,通过灯泡的电流大小是________。
20.如图甲所示,闭合开关后,两灯均发光,但灯泡L2更亮,电压表V1和V2示数分别如图乙丙所示,则通过灯泡L1的电流I1和通过灯泡L2的电流的大小关系是:I1__________I2(选填“>”“<”或“=”);此时灯泡L2两端的电压为__________V;若将灯泡L1、L2按照如图丁的方式接在甲图中的电源上,则灯泡L2两端的电压为__________V。
21.如图所示,、、为三个规格不同的小灯泡,电压表、的测量范围可选0~3 V或0~15 V。当闭合开关、,断开,电压表的示数为12 V,与的指针偏转程度相同,则电压表的示数为_____V。若把某两个灯泡位置对调,其余元件位置与开关状态不变,电压表选择合适的测量范围,此时有一只电压表示数改变,读数为。将对调的灯泡位置还原,所有开关都闭合,电压表的示数为,则此时电压表的示数为_____。
三、解答题(本题共9小题,共53分,解答23、24、25题时应有解答过程)
22(本题共6分).(1)小明用一个电源、两个单刀双掷开关、一个LED灯和若干导线,设计一个楼梯灯电路,无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯,请你根据小明设计的意图,用笔画线代替导线完成如图所示的电路;
(2)如图所示,请在两个虚线框内选填“电源”和“电流表”的符号,使开关都闭合时两灯均能工作;
(3)根据实物图画出电路图。
23(本题共5分).在如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为7.5 V,电压表V2的示数为9 V,互换灯L2和L3位置后,两电压表示数保持不变。求:
(1)灯L1两端电压U1;
(2)电源电压U。
24(本题共5分).如图甲所示的电路中,闭合开关S,电流表的示数如图乙所示,两个相同的电压表的指针都指在电压表表盘的同一位置,如图丙所示。求:
(1)通过灯泡L1的电流;
(2)电源电压;
(3)灯泡 L1两端的电压。
25(本题共6分).如图所示,电源电压保持不变。当断开,、闭合时,电压表示数为。
(1)当、、都闭合时,电路状态为___________;电源电压为___________。
(2)当、断开,闭合时,电压表示数为,则、两端的电压为多少伏?
(3)当、闭合,断开时,电流表和的示数分别为和,则通过、的电流为多少安?
26(本题共6分).小明对串并联电路中电流和电压的规律进行了探究
(1)如图甲,小明接好最后一根导线后,发现电流表立即偏转,出现这种情况的原因是_______,小明发现小灯泡很亮,几乎不发光,造成这种现象的原因可能是_______(选填以下正确答案的字母)。
A.通过小灯泡的电流较小 B.两个小灯泡的规格不同 C.小灯泡灯丝断了
小明将电流表分别接在A、B、C三点,通过多次测量验证了自己的猜想,接下来进行串联电路电压规律的探究,小明在测量完两端电压后测两端的电压,为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。小明用上面的方法________(能/不能)测出两端的电压。通过多次实验小明得出串联电路电压的规律是_______。
(2)如图乙,小明测出干路电流后下一步想测灯的电流,请你帮他改接电流表(只能改一条导线,在需要改动的导线上打“×”,改动后的导线用笔画线表示)_______,两位同学分别用“0~0.6A”和“0~3A”的量程测量,电流表示数如图丙所示,则通过灯的电流为_______A。
27(本题共6分).【探究名称】
探究串联电路的电压规律。
【实验步骤】
(1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整。
(2)连接好电路,闭合开关后,发现灯、都不亮,且电压表示数为0,若只有灯或中的一处发生故障,则故障是_____(选填“灯断路”“灯短路”“灯断路”或“灯短路”)。
(3)排除故障后,正确测量灯两端的电压,在测量灯两端电压时,小华同学提出:为了节省时间,保持电压表的连接点不动,只断开连接点,并改接到连接点上,即可测量灯两端电压。这样_____(选填“能”或“不能”)测出灯两端电压,理由是_____。
【交流】
(4)①正确实验并记录的数据如下表,设计的实验记录表格不合理之处是_____;
②为使实验结论具有普遍性,接下来应进行的操作是_____。
灯两端的电压
灯两端的电压
串联的总电压
1.4
1.4
2.8
28(本题共8分).某实验小组在进行“探究串联电路中的电压规律”实验。
(1)小组同学将两只小灯泡、串联接入电路,在选择小灯泡规格时,应选用______(填“相同”或“不同”)规格的小灯泡。连接电路时,开关应处于______状态,电路连接好后,试触时发现电压表指针如图甲所示,原因是__________________。
(2)小明计划使用一个单刀双掷开关和两个电压表来完成这个实验,他计划用表测量两端的电压,用表分别测量两端的电压和总电压,请你根据小明的需求用笔画线代替导线将如图乙电路连接完整。
(3)当小明正确连接电路后,闭合开关,拨到某位置后,、都有示数,突然的示数变大,示数变为零,此时发生的故障可能是______。(任写一种情况即可)
(4)故障排除后,小明通过实验测得的数据如下表:
开关闭合情况
的示数
的示数
S闭合,拨到左侧
2
3
S闭合,拨到右侧
2
1
小明分析数据得出实验结论:____________。老师指出小明的实验存在不足,要想得出相关结论,他需在此基础上进行改进,具体操作是:______________________________。
【拓展】
(5)小张同学也利用与小明相同的电路进行实验,但他更换了一个电压更大的电源、更换了小灯泡、更换了电表量程,他将分别拨到左、右两侧时电压表的指针偏转角度相同,而的指针的偏转角度为满偏刻度的,则此时的电源电压为______V。
29(本题共4分).在苹果中插入铜片和锌片就做成了苹果电池,铜片是电池的正极,锌片是负极。苹果电池的电压大小与铜片和锌片插入苹果的深度有怎样的关系呢?“启梦”学习小组进行了如下探究。
(1)小组同学连接了图甲所示电路,闭合开关后出现的现象是_________。
(2)经过老师指导后他们继续做实验,测得的实验数据如下表:
两电极插入的深度h/cm
1
2
3
4
5
苹果电池电压U/V
0.12
0.18
0.22
0.27
第5次实验时电压表示数如图乙所示为_________V。分析表中数据,得到的实验结论是_________。
(3)根据上面的实验结论,如果要探究水果种类对水果电池电压的影响,在换用其他水果做实验时需要注意_________。
30(本题共7分).如图所示,在探究“并联电路中电流的特点”的实验中,小宇设计了如图1的电路进行实验:
(1)开关闭合前,他发现电流表A1指针如图2所示,接下来他应进行的操作是______。
(2)正确操作后,他测出了图1中干路和L2支路电流。为了测量L1支路电流,若不添加器材,仅改动一根导线即可。请在需要改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确接法。
(3)小宇用表格记录实验数据,根据数据他得出了并联电路的电流特点。小红认为他的表格设计有问题,且结论不可靠。你认为:
干路电流I
0.44
灯L1支路电流I1
0.22
灯L2支路电流I2
0.22
①表格设计的问题是______;(写出一点即可)②结论不可靠的原因是______。
(4)小红也连接了如图1所示的电路。闭合开关,她观察到:L1发光,L2不发光。对此实验现象她有以下猜想:
猜想1:干路上的某根导线断路;
猜想2:L2的灯丝断路;
猜想3:L2支路的某根导线断路。
①根据观察到的现象可以直接判断:猜想______(填数字)是错的。
②不添加器材且不拆除导线,要验证另两个猜想,具体操作是:断开开关,______。闭合开关,若电流表A2有示数,则猜想______(填数字)正确。
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