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第十五章 电流和电路 单元综合知识达标卷
一、单选题
1.高铁每节车厢内,有两个彼此相邻的洗手间.如果两个洗手间都有人使用,红灯亮;如果两个洗手间都无人使用或者只有一个洗手间有人使用,灯不亮.洗手间有人使用,门落锁、开关闭合.下列电路图中符合要求的是
A. B.
C. D.
2.如图所示电路中,哪个电路中灯泡L1、L2和L3是并联的( )
A.
B.
C.
D.
3.小灯泡的结构如图甲所示,图乙中能让完好的的灯泡发光的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示电路,灯L1、L2、L3是三只规格不同的电灯,当开关S闭合时,电流表的示数分别是I1、I2、I3,则( )
A.I1=I2>I3 B.I1>I2>I3 C.I3>I2>I1 D.I1=I25.如图所示的电路,各元件完好,导线连接稳固,下列说法错误的是( )
A.只闭合S2,灯泡L1、L2串联
B.只闭合S1、S3,灯泡L1、L2并联
C.同时闭合S1、S2、S3,灯泡L1、L2都不发光
D.只闭合S1、S2,灯泡L1、L2都发光
6.如图所示,电路元件及导线连接均完好,闭合开关S1、S2,则
A.L1不能发光,L2能发光 B.L1能发光,L2不能发光
C.L1 L2都能发光 D.L1 L2都不能发光
7.静电处处与人们的生活为伴。早晨梳头时越梳越乱,甚至“怒发冲冠”;晚上脱衣服时,会伴有蓝色闪光和“啪啪”响声,这些都是静电现象。我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬 考异》中就有“玳瑁吸衣若”之说,下列不属于静电现象的是( )
A.摩擦过的塑料笔杆吸引小纸屑
B.每天都工作的电视机屏表面经常有灰尘
C.向两张纸中间吹气,两张纸会靠拢
D.初春晴朗的天气,手碰到金属物体时有被电击的感觉
8.在根据电路图连接实物电路的教学中,林老师要求同学们用笔画线表示导线,根据电路图把实物连接起来,下面是三位同学的连接,其中正确的是( )
A.只有甲 B.只有甲、乙 C.只有乙、丙 D.只有甲、丙
9.在如图甲所示的电路中,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,电流表A1 A2的指针均在下图所示的位置,则下列说法中正确的是( )
A.电流表A2的示数2.4A B.通过灯L1的电流为1.92A
C.通过灯L1的电流为0.48A D.电流表A1的示数是0.48A
10.如图所示是某小区的门禁系统。车辆通过门禁系统识别后,若为内部车辆,道闸自动抬起,车辆进入小区;若为外来车辆,需在岗亭登记,由保安手动按下闸机,车辆才能进入小区。若将门禁系统和闸机看做开关,下列设计的四个电路中正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.如图,导线A处直径小于B处,如果通过导线A的电流为I1,通过导线B的电流为I2,则它们的大小关系是I1 I2。(选填“<”、“>”或“=”)
12.如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当把压在B上的物品搬离时,金属片B在弹簧作用下与金属片A、C分开,相当于 (填“闭合”或“断开”)开关,这时电铃 (填“响”或“不响”)。
13.玻璃棒跟丝绸摩擦过程中电子从 转移到 。用一个带电的物体接触已带正电的验电器的金属球,发现验电器的金属箔的张角变大,则瞬间电流从 到 。
14.汽车转向前,司机会拨动转向横杆,同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,则这两个转向灯是 (选填“串联”或“并联”)的.
15.小明用塑料尺在干燥的头发上摩擦几下,将塑料尺靠近毛皮摩擦过的橡胶棒,发现塑料尺与橡胶棒互相排斥 电,用毛皮摩擦橡胶棒的过程中,毛皮因 (选填“得到”或“失去”)电子而带等量的异种电荷。
16.如图所示为某轿车内燃机能量流向图,其中“A”处应该填燃料的 能,“?”处应该填 。该轿车为四缸内燃机,其飞轮转速是1800r/min,该内燃机每秒钟对外做功 次。该轿车的仪表盘上,有一个显示汽车车门开关状况的指示灯,只要四个车门中有一个没关闭(此时装在车门上的开关处于断开),指示灯就发光提醒,以下能体现该装置原理的是 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)图。
A.
B.
C.
D.
17.如图甲所示为某宾馆的房卡,只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才能有电。房卡的作用相当于一个 (选填“电源”或“开关”)接在电路中。如图乙所示,恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹,其引爆装置起爆前定时开关S是闭合的,当设定的起爆时间一到,定时开关S就会自动断开,为使引爆装置停止工作,拆弹专家应在 (填“a”或“b”)处剪断导线,拆除前起爆器上 (填“有”或“没有”)电流通过.
18.在图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,则这两个灯是 (填“串联”或“并联”),通过灯泡L1的电流为 A,通过L2的电流为 A
三、计算题
19.如图所示,闭合开关后,电流表和的示数分别为和。
(1)通过的电流
(2)通过的电流
20.如图甲所示,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,电流表A1、A2指针的位置都如图乙所示,求:
(1)电流表A1的示数。
(2)通过L1的电流大小。
四、作图题
21.在如图所示电路中,有一根导线尚未连接,请用笔划线代替导线补上,要求:当滑动变阻器滑片P向右移动时,电压表示数变大.并在方框中画出对应的电路图.
22.利用图中实验器材设计电路,要求与并联,开关控制整个电路,电流表测量灯泡中的电流,电压表测量灯泡的电压,滑动变阻器能调节的亮度,且当划片P向右滑动时变亮。请将符合要求的电路图画在虚线框内,并按照所画电路图将左侧的实物连接起来,导线不能交叉。
23.以笔画线代替导线,按电路图甲把实物图乙连接起来。(导线不允许交叉)
五、实验探究题
24.小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图.
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了 .
(2)他先将电流表接入A点处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 .
(3)他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A.
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律.请你指出他们的实验改进方法是 .
25.在串联电路中,流入第一个灯泡的电流用IA表示,流出第二个灯泡的电流用IB表示。实验器材:符合要求的电压可调的电源一个,电流表两个,灯泡两个,开关一个,导线若干。请利用上述实验器材证明:在串联电路中,IB等于IA。
(1)画出实验电路图;
(2)画出实验数据记录表格。
26.为了探究并联电路中的电流特点,小毅设计了图甲所示电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处 状态,使电流从电流表的 (填“正”或“负”)接线柱流入,此时电流表测量的是 的电流。
(2)小毅测出了灯L1、L2所在支路和干路的电流分别为I1、I2和I,其中、I2和I的示数分别如图乙、丙所示,可读出I2= A、I= A,根据测量结果,你认为并联电路中干路电流和各支路电流之间的关系是 。(写出关系式)
(3)小毅接下来的操作是更换不同规格的小灯泡多次实验,目的是: 。
27.实验小组完成了“探究串联电路电压规律”的实验后,得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符.老师引导同学们用如图甲所示的电路继续进行了深入探究:
(1)测量电源及灯泡两端电压.电压表接在两点,是为了测量灯泡 的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是 .
(2)测量电路中导线的电压.测出导线间的电压大约为,由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因.为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择较 (选填:“粗”或“细”)的导线,原因是 .
(3)完成以上步骤后,他们准备测量开关两端的电压,你认为这一步骤是否有必要,理由是 .
六、综合题
28.阅读下面短文,回答问题.
电热膜
电热膜是一种新型的电热器件,如图甲所示是一种常见的电热膜.电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,经过特殊工艺加工形成一条条薄的导电墨线,导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构,其内部结构如图乙所示.
电热膜通电工作时没有发红、炽热或发光现象的产生.它与被加热的物体直接接触,产生的热量很快传给被加热物体,所以电热膜本身的温度并不太高,不易氧化,使用寿命长.在制造电热膜时,会出现不同区域的导电墨线厚度不均匀的现象,厚的导电墨线电阻小.导电墨线的电阻随温度变化的关系如图丙所示,这种温度特性的优点是,它不会因厚度不均匀而出现严重的发热不均、局部过热的现象,这是电热丝所不具备的,它保证了电热膜各处的温度均匀.
(1)电热膜取暖器工作时,室内空气温度升高是通过 方式增加空气内能的.
(2)某根导电墨线的局部导电材料脱落,如图丁中A部分,这根导电墨线的电阻会( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.以上三种情况均有可能
(3)与传统的电热丝加热器相比,电热膜取暖器的发热效率高,原因是 .
(4)将图戊中一块电热膜接入电路,正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB,则IA IB(选填“>”、“<”或“=”).
(5)电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象,原因是电热丝电阻随温度的升高而 ,温度高时发热功率 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
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第十五章 电流和电路 单元综合知识达标卷
一、单选题
1.高铁每节车厢内,有两个彼此相邻的洗手间.如果两个洗手间都有人使用,红灯亮;如果两个洗手间都无人使用或者只有一个洗手间有人使用,灯不亮.洗手间有人使用,门落锁、开关闭合.下列电路图中符合要求的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【解答】洗手间有人使用,门落锁、开关闭合,两个洗手间都有人使用,红灯亮,电路接通;如果两个洗手间都无人使用或者只有一个洗手间有人使用,灯不亮,则开关和灯泡串联,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】多个开关共同控制用电器,开关和用电器串联。
2.如图所示电路中,哪个电路中灯泡L1、L2和L3是并联的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】【解答】A.根据图像,电流表和灯泡并联,连接错误,灯泡L3未接入,A不符合题意;
B.根据图像,灯泡串联,B不符合题意;
C.根据图像,灯泡串联,C不符合题意;
D.根据图像,灯泡并联在电源两端,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】串联电路是各用电器顺次连接的电路,并联电路是各用电器并列连接的电路。
3.小灯泡的结构如图甲所示,图乙中能让完好的的灯泡发光的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【解答】A.灯丝的一端与电源的正负极相连,灯泡没有接入电路,电源短路,灯泡不发光,故A不符合题意;
B.灯丝的一端和电源的正极相连,没有与负极相邻,没有构成通路,灯泡不发光,故B不符合题意;
C.灯丝的一端和电源的正极相连,灯丝的另一端和电源的负极相连,电路构成通路,灯泡发光,故C符合题意;
D.灯泡被导线短路,即灯泡没有接入电路,电源短路,灯泡不发光,故D不符合题意.
故选C。
【分析】灯丝的两端分别和金属螺纹壳、金属触头相连,当灯丝的两端与电源正负极构成通路时,灯泡发光。
4.如图所示电路,灯L1、L2、L3是三只规格不同的电灯,当开关S闭合时,电流表的示数分别是I1、I2、I3,则( )
A.I1=I2>I3 B.I1>I2>I3 C.I3>I2>I1 D.I1=I2【答案】B
【解析】【解答】如图电路为并联电路,A1测干路电流、A2测L2、L3电流、A3测L3电流,电流表的示数分别是I1、I2、I3,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以I1>I2>I3,
故答案为:B。
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
5.如图所示的电路,各元件完好,导线连接稳固,下列说法错误的是( )
A.只闭合S2,灯泡L1、L2串联
B.只闭合S1、S3,灯泡L1、L2并联
C.同时闭合S1、S2、S3,灯泡L1、L2都不发光
D.只闭合S1、S2,灯泡L1、L2都发光
【答案】D
【解析】【解答】 A.只闭合S2,灯L1、L2首尾顺次连接,属于串联,故A正确不合题意;
B.只闭合S1、S3,灯L1、L2首首相连、尾尾相连,属于并联,故B正确不合题意;
C.同时闭合S1、S2、S3,整个电路发生短路,则灯L1、L2都不发光,故C正确不合题意;
D.只闭合S1、S2,只有灯L2接入电路,灯L1被短路,只有灯L2亮,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】 电路元件首尾顺次连接的连接方式是串联,各电路元件首首相连、尾尾相连的连接方式是并联,分析电路结构,判断灯泡的连接方式。
6.如图所示,电路元件及导线连接均完好,闭合开关S1、S2,则
A.L1不能发光,L2能发光 B.L1能发光,L2不能发光
C.L1 L2都能发光 D.L1 L2都不能发光
【答案】B
【解析】【解答】解:根据电路图可知,只闭合开关S1、S2时,电路为L1的基本电路,L2被短路,所以L1发光,L2不能发光,故B正确。
故选:B。【分析】 根据开关的闭合情况分析电路的连接方式。
7.静电处处与人们的生活为伴。早晨梳头时越梳越乱,甚至“怒发冲冠”;晚上脱衣服时,会伴有蓝色闪光和“啪啪”响声,这些都是静电现象。我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬 考异》中就有“玳瑁吸衣若”之说,下列不属于静电现象的是( )
A.摩擦过的塑料笔杆吸引小纸屑
B.每天都工作的电视机屏表面经常有灰尘
C.向两张纸中间吹气,两张纸会靠拢
D.初春晴朗的天气,手碰到金属物体时有被电击的感觉
【答案】C
【解析】【解答】A.摩擦过的塑料笔杆带电,带电体有吸引轻小物体的性质,所以摩擦过的塑料笔杆可以吸引小纸屑 ,属于静电现象,故A不符合题意;
B.电视机工作时,屏表面有静电而吸附灰尘,属于静电现象,故B不符合题意;
C.向两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度变大,压强变小,小于纸外侧的大气压强,纸在压强差的作用下向中间靠拢,不属于静电现象,故C符合题意;
D.在走路的过程中人体因摩擦带电,手碰到金属把手时会发生发电现象,所以会有被电击的感觉,与静电现象有关。故D不符合题意。
故选C。
【分析】1.通过摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电,带电体能吸引轻小物体;
2. 在气体或液体中,流速越大的地方压强越小 。
8.在根据电路图连接实物电路的教学中,林老师要求同学们用笔画线表示导线,根据电路图把实物连接起来,下面是三位同学的连接,其中正确的是( )
A.只有甲 B.只有甲、乙 C.只有乙、丙 D.只有甲、丙
【答案】D
【解析】【解答】由电路图知,电流从电源正极流出后,经干路开关后,分别经支路灯泡 ,和另一条支路开关和灯泡后,电流汇合回到电源负极;甲和丙的实物图连接与之对应,乙图中,开关连接在的支路上,与电路图不对应,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】根据电流流向分析电路图,确定电路的连接方式,再选择与之对应的实物图。
9.在如图甲所示的电路中,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,电流表A1 A2的指针均在下图所示的位置,则下列说法中正确的是( )
A.电流表A2的示数2.4A B.通过灯L1的电流为1.92A
C.通过灯L1的电流为0.48A D.电流表A1的示数是0.48A
【答案】B
【解析】【解答】由图可知,电流表A1测量的是干路电流,两个灯泡为并联,电流表A2测量的是L2灯电流,故电流表A2接的是0-0.6A档位,电流表A1接的是0-3A档位,故电流表A2示数为0.48A,电流表A1示数为2.4A,则通过灯L2的电流为0.48A,通过灯L1的电流为2.4A-0.48A=1.92A
B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;根据电流表的位置选择不同量程,结合指针位置测量电流大小。
10.如图所示是某小区的门禁系统。车辆通过门禁系统识别后,若为内部车辆,道闸自动抬起,车辆进入小区;若为外来车辆,需在岗亭登记,由保安手动按下闸机,车辆才能进入小区。若将门禁系统和闸机看做开关,下列设计的四个电路中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【解答】 根据题意可知,若为内部车辆,道闸自动抬起,车辆进入小区;若为外来车辆,需在岗亭登记,由保安手动按下闸机,车辆才能进入小区;这说明两个开关工作时互不影响,是并联的,然后再与电动机串联在电路中,故B正确。
故选:B。
【分析】 根据题意确定两开关的连接方式、电动机的连接方式,然后选出正确的电路图。
二、填空题
11.如图,导线A处直径小于B处,如果通过导线A的电流为I1,通过导线B的电流为I2,则它们的大小关系是I1 I2。(选填“<”、“>”或“=”)
【答案】=
【解析】【解答】虽然B处导线的直径大于A处导线的直径,但两处导线是串联在一起的,根据串联电路的电流特点可知,通过它们的电流相等;即 .
故答案为:=.
【分析】在串联电路中,电流处处相等.
12.如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当把压在B上的物品搬离时,金属片B在弹簧作用下与金属片A、C分开,相当于 (填“闭合”或“断开”)开关,这时电铃 (填“响”或“不响”)。
【答案】断开;响
【解析】【解答】当把压在 B 上的物品搬离时,金属片 B 在弹簧作用下与金属片 A、C 分开,电路就不再是通路,这种情况相当于断开开关。因为电路断开,电流无法通过电铃所在的回路,所以电铃不响。
【分析】分析电路的通断情况对电铃工作状态的影响。
13.玻璃棒跟丝绸摩擦过程中电子从 转移到 。用一个带电的物体接触已带正电的验电器的金属球,发现验电器的金属箔的张角变大,则瞬间电流从 到 。
【答案】玻璃棒;丝绸;物体;金属球
【解析】【解答】玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒的原子核束缚电子的能力弱,丝绸的原子核束缚电子的能力强,所以电子从玻璃棒转移到丝绸,玻璃棒因失去电子带正电,丝绸因得到电子带负电;
验电器原来带正电,用一个带电的物体接触验电器的金属球后,金属箔张角变大,说明验电器所带正电增多,即带电物体带正电。正电荷定向移动的方向为电流方向,而电子定向移动的方向与电流方向相反。此时带电物体的正电荷会向验电器移动(或验电器的电子向带电物体移动),所以瞬间电流从带电物体到验电器。
故第一空为玻璃棒,第二空为丝绸,第三空为物体,第四空为金属球。
【分析】掌握摩擦起电的本质和电流方向的定义。摩擦起电的实质是电子的转移。不同物质的原子核束缚电子的本领不同,当两个物体相互摩擦时,原子核束缚电子本领弱的物体的一些电子就会转移到原子核束缚电子本领强的物体上。失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因有多余电子而带负电;物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向。而电子(带负电)定向移动的方向与电流方向相反。
14.汽车转向前,司机会拨动转向横杆,同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,则这两个转向灯是 (选填“串联”或“并联”)的.
【答案】并联
【解析】【解答】根据题意知道,汽车转向时,同侧的前后两个转向灯在其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,这说明这两个转向灯工作时,是互不影响,所以它们应是并联的.
【分析】并联电路电流有多条通路,各支路互不影响。
15.小明用塑料尺在干燥的头发上摩擦几下,将塑料尺靠近毛皮摩擦过的橡胶棒,发现塑料尺与橡胶棒互相排斥 电,用毛皮摩擦橡胶棒的过程中,毛皮因 (选填“得到”或“失去”)电子而带等量的异种电荷。
【答案】负;失去
【解析】【解答】 (1)毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,塑料尺与橡胶棒相互排斥,同种电荷相互排斥,则塑料尺带负电。
(2)在毛皮摩擦橡胶棒的过程中,毛皮带正电,毛皮失去电子带正电。
【分析】 (1)毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,同种电荷相互排斥。
(2)得到电子物体带负电,失去电子带正电。
16.如图所示为某轿车内燃机能量流向图,其中“A”处应该填燃料的 能,“?”处应该填 。该轿车为四缸内燃机,其飞轮转速是1800r/min,该内燃机每秒钟对外做功 次。该轿车的仪表盘上,有一个显示汽车车门开关状况的指示灯,只要四个车门中有一个没关闭(此时装在车门上的开关处于断开),指示灯就发光提醒,以下能体现该装置原理的是 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)图。
A.
B.
C.
D.
【答案】化学;废气带走的能量;15;B
【解析】【解答】1燃料具有“化学能”,燃料燃烧可将化学能转化为内能。
2内燃机在工作的过程中,大部分的能量被高温的废气带走,因此此处的答案为“废气带走的能量”
3由题意可知飞轮的转速为 1800r/min =30r/s,内燃机每做功一次飞轮转动两圈,说明该内燃机每秒对外做功15次;
4根据题干中的描述,任意一个开关断开时,灯泡点亮,可排除ACD3个选项。
【分析】内燃机在工作的过程中,绝大部分的能量被废弃带走,在解决内燃机的转速问题时,熟记一个完整的工作循环包括四个冲程、飞轮转动两圈、对外做一次功。
17.如图甲所示为某宾馆的房卡,只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才能有电。房卡的作用相当于一个 (选填“电源”或“开关”)接在电路中。如图乙所示,恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹,其引爆装置起爆前定时开关S是闭合的,当设定的起爆时间一到,定时开关S就会自动断开,为使引爆装置停止工作,拆弹专家应在 (填“a”或“b”)处剪断导线,拆除前起爆器上 (填“有”或“没有”)电流通过.
【答案】开关;a;没有
【解析】【解答】只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才能有电,说明房卡控制房间内的用电器,所以房卡相当于电路中的开关。如图乙,拆除前,开关S和起爆器并联在电路中,当开关S闭合时,起爆器被短路,起爆器不工作,起爆器中没有电流。为使引爆装置停止工作,要使起爆器和电源断开,如果拆除b导线,起爆器和电源构成通路,起爆器工作,如果拆除a,电路和电源断开,起爆器不能工作,所以在a导线处剪断。
故答案为:开关;a;没有.
【分析】开关在电路在控制电路的通断,开关S和起爆器并联在电路中,当开关S闭合时,起爆器被短路,当开关S断开时,起爆器接入电路,起爆器工作。
18.在图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,则这两个灯是 (填“串联”或“并联”),通过灯泡L1的电流为 A,通过L2的电流为 A
【答案】并联;1.6;0.4
【解析】【解答】(1)由电路图可知,两灯泡并联;
(2)电流表A2测干路电流,电流表A1测L2支路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,所以,干路电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=2A,L2支路电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过L2的电流I2=0.4A,则灯L1中的电流:I1=I-I2=2A-0.4A=1.6A。
【分析】(1)由电路图可知,两灯泡并联;
(2)电流表A2测干路电流,电流表A1测L2支路电流,根据并联电路的电流特点和两个电流表的指针在同一个位置确定两表量程,根据分度值读出示数,进一步求出灯L1中的电流。
三、计算题
19.如图所示,闭合开关后,电流表和的示数分别为和。
(1)通过的电流
(2)通过的电流
【答案】(1)解:
(2)解:
【解析】【分析】(1)电流表和所测量的位置串联,;电流表A1测灯L1的电流,电流表A2测干路的电流大小;由此即可得到答案。
(2)根据并联电路电流规律,通过两电流表示数之差即可计算支路电流。
20.如图甲所示,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,电流表A1、A2指针的位置都如图乙所示,求:
(1)电流表A1的示数。
(2)通过L1的电流大小。
【答案】(1)解: 由图可知,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A1、A2的指针位置相同,所以 A1选用大量程, 即电路的总电流I=1.5A。
(2)解: 电流表A2选用小量程, 则 I2=0.3A;因为I=I1+I2
所以,通过灯L1的电流I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A
【解析】【分析】(1)分析电路的连接方式和电流表的作用,确定电流表的量程,读出电流表的示数;
(2)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
四、作图题
21.在如图所示电路中,有一根导线尚未连接,请用笔划线代替导线补上,要求:当滑动变阻器滑片P向右移动时,电压表示数变大.并在方框中画出对应的电路图.
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】根据题意,向右移动滑片,滑动变阻器接入电路的阻值变小,滑动变阻器分压变小,灯泡两端电压变大,电压表示数变大,故接滑动变阻器接B接线柱,如图所示:
电路图如图所示:
【分析】根据实物图,判断电路的连接方式,电压表与被测部分并联,电流表与被测部分串联,据此画出电路图。
22.利用图中实验器材设计电路,要求与并联,开关控制整个电路,电流表测量灯泡中的电流,电压表测量灯泡的电压,滑动变阻器能调节的亮度,且当划片P向右滑动时变亮。请将符合要求的电路图画在虚线框内,并按照所画电路图将左侧的实物连接起来,导线不能交叉。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】先将电源和开关串联组成干路,再将电流表和灯泡串联,变阻器和灯泡串联后,分别接到干路的两端,最后把电压表与灯泡并联即可,电路图如图所示
按照电路图依次连接实物图中的各元件,注意电流表和电压表正、负接线柱的连接和量程的选择,电流表的量程根据灯中的电流可选小量程,而电源电压只有3V左右,因此电压表也只要选小量程即可,实物图如图所示
【分析】各用电器能分别工作是并联电路;滑动变阻器和调节的用电器串联连接,电压表和所测量的位置并联,电流表串联连接;电流表和电压表连接时正入负出,滑动变阻器连接时一上一下。
23.以笔画线代替导线,按电路图甲把实物图乙连接起来。(导线不允许交叉)
【答案】解:如图所示;
【解析】【解答】由图甲可知,L1、L2并联,A3在干路上测总电流,A1测通过L1的电流,A2测通过L2的电流,图乙中,在不知道电路中电流大小的情况下,各电流表可选用大量程,并注意电流表的正负接线柱不能接反。
【分析】根据电路图去连接实物图,分析元件的串并联关系,根据电流的方向连接即可。
五、实验探究题
24.小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图.
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了 .
(2)他先将电流表接入A点处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 .
(3)他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A.
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律.请你指出他们的实验改进方法是 .
【答案】(1)断开开关
(2)L1所在支路断路
(3)电流表正、负接线柱接反了;0.24
(4)换用不同的灯泡测量多组数据
【解析】【解答】(1)在连接电路时,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关;
(2)将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,说明L1所在支路断路,因为是并联电路,不可能是L1所在支路短路;
(3)电流表的指针偏转如图乙所示,发生反向偏转,说明:电流表正负接线柱接反了;
在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A;
(4)实验中,只测量了一组数据得出的结论具有偶然性;
改进方法:为了使结论更有说明说服力,更具普遍性,应换用不同的灯泡测量多组数据.
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;
(2)在并联电路中,支路没有电流时,支路断路;
(3)电流表的接线柱接反时,指针反转;根据电流表的量程和指针位置,测量电流;
(4)探究并联电路电流规律时,需要换用不同的灯泡多次实验,探究普遍性。
25.在串联电路中,流入第一个灯泡的电流用IA表示,流出第二个灯泡的电流用IB表示。实验器材:符合要求的电压可调的电源一个,电流表两个,灯泡两个,开关一个,导线若干。请利用上述实验器材证明:在串联电路中,IB等于IA。
(1)画出实验电路图;
(2)画出实验数据记录表格。
【答案】解:(1)准备器材:电源一个,开关一个,电流表两只,灯泡若干,导线若干。根据题意,研究串联电路的电流,流入第一个灯泡的电流用IA表示,流出第二个灯泡的电流用IB表示,将两电流表分别接入电路。从电源正极依次串联电流表A1、L1、L2、电流表A2。如图所示:
(2)实验步骤:①按电路图连接电路;②闭合开关,读出电流表A1、A2的示数,记为IA、IB,并记入实验记录表格;
③调节电源电压,重复做6次实验,将每次电流表A1、A2的示数记入表格中。需要记录每次的两个电流值,所以实验数据记录表:
1 2 3 4 5 6
IA/A
IB/A
【解析】【分析】(1)使两灯泡串联,电流表分别测量流入第一个灯泡的电流,和流出第二个灯泡的电流,为了得到普遍规律,串联滑动变阻器进行多次实验;
(2)根据记录的内容设计表格。
26.为了探究并联电路中的电流特点,小毅设计了图甲所示电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处 状态,使电流从电流表的 (填“正”或“负”)接线柱流入,此时电流表测量的是 的电流。
(2)小毅测出了灯L1、L2所在支路和干路的电流分别为I1、I2和I,其中、I2和I的示数分别如图乙、丙所示,可读出I2= A、I= A,根据测量结果,你认为并联电路中干路电流和各支路电流之间的关系是 。(写出关系式)
(3)小毅接下来的操作是更换不同规格的小灯泡多次实验,目的是: 。
【答案】(1)断开;正;L1
(2)0.52;1;
(3)使结论更具有普遍性
【解析】【解答】(1)在连接电路时,为了避免电路时通时断造成用电器烧毁,则开关应处于断开状态。应该使电流从电流表的正接线柱流进,从负接线柱流出。此时电流表与灯泡L1串联,所以测量的是L1的电流。
(2)①根据乙图可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为。
②根据丙图可知,电流表量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为。
③根据0.48A+0.52A=1A可知,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即。
(3)更换不同规格的小灯泡多次实验,目的是使结论更具有普遍性。
【分析】(1)根据电路连接的注意事项解答。根据电流表的使用方法解答。电流表与被测的用电器串联;
(2)①②根据图片确定两个电流表的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数;
③将支路电流相加,再与干路电流比较,从而确定电流规律即可。
(3)根据科学探究中多次测量的目的解答。
(1)[1]为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]使用电流表时,必须使电流从电流表的正接线柱流进,从负接线柱流出。
[3]此时电流表与灯泡L1串联,所以测量的是L1的电流。
(2)[1]由图乙所示可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为。
[2]由图丙所示可知,电流表量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为。
[3]由测量数据可知,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即。
(3)为了避免实验的偶然性,接下来应该更换不同规格的小灯泡多次实验,目的是使结论更具有普遍性。
27.实验小组完成了“探究串联电路电压规律”的实验后,得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符.老师引导同学们用如图甲所示的电路继续进行了深入探究:
(1)测量电源及灯泡两端电压.电压表接在两点,是为了测量灯泡 的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是 .
(2)测量电路中导线的电压.测出导线间的电压大约为,由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因.为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择较 (选填:“粗”或“细”)的导线,原因是 .
(3)完成以上步骤后,他们准备测量开关两端的电压,你认为这一步骤是否有必要,理由是 .
【答案】L1;1.7;细;在长度和材料相同时,横截面积越小电阻越大,分压大,更容易观察到实验现象;有必要,开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多
【解析】【解答】(1)根据图片可知,电压表接在CD两点时与L1并联,则此时为了测量灯泡L1的电压,由图知电压表选择的是0-3V量程,分度值是0.1V,所以示数是电压表的示数(如图乙所示)是1.7V。
故答案为: L1 ; 1.7 。
(2)串联电路中电压与电阻成正比,为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择电阻更大的导线。在长度和材料相同时,横截面积越小电阻越大,分压大,因此选择较细的导线。
故答案为: 细 ; 在长度和材料相同时,横截面积越小电阻越大,分压大,更容易观察到实验现象 。
(3)完成以上步骤后,测量开关两端的电压有必要,因为开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多。
故答案为: 有必要,开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多 。
【分析】(1)根据电路图可知, 电压表接在CD两点时与L1并联所以是为了测量灯泡L1的电压, 根据电压表的使用方法进行读数。
(2)根据串联分压的特点, 在长度和材料相同时,横截面积越小电阻越大,分压大,更容易观察到实验现象 。
(3)测量开关两端的电压有必要,因为开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多。
六、综合题
28.阅读下面短文,回答问题.
电热膜
电热膜是一种新型的电热器件,如图甲所示是一种常见的电热膜.电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,经过特殊工艺加工形成一条条薄的导电墨线,导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构,其内部结构如图乙所示.
电热膜通电工作时没有发红、炽热或发光现象的产生.它与被加热的物体直接接触,产生的热量很快传给被加热物体,所以电热膜本身的温度并不太高,不易氧化,使用寿命长.在制造电热膜时,会出现不同区域的导电墨线厚度不均匀的现象,厚的导电墨线电阻小.导电墨线的电阻随温度变化的关系如图丙所示,这种温度特性的优点是,它不会因厚度不均匀而出现严重的发热不均、局部过热的现象,这是电热丝所不具备的,它保证了电热膜各处的温度均匀.
(1)电热膜取暖器工作时,室内空气温度升高是通过 方式增加空气内能的.
(2)某根导电墨线的局部导电材料脱落,如图丁中A部分,这根导电墨线的电阻会( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.以上三种情况均有可能
(3)与传统的电热丝加热器相比,电热膜取暖器的发热效率高,原因是 .
(4)将图戊中一块电热膜接入电路,正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB,则IA IB(选填“>”、“<”或“=”).
(5)电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象,原因是电热丝电阻随温度的升高而 ,温度高时发热功率 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】(1)热传递
(2)A
(3)电热膜通过电没有发红,炽热或发光现象产生,与物体直接接触
(4)<
(5)增大;减小
【解析】【解答】解:(1)电热膜取暖器工作时放出热量,室内空气吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式使得室内温度升高;
(2)A部分的凹形会导致横截面积变小,电阻变大;
(3)此题可以从原文中获取答案:电热膜通过电没有发红,炽热或发光现象产生,与物体直接接触;
(4)因为墨线是并联的.如图中,若通过每条墨线的电流为I,则IA=3I,IB=9I,因此IA<IB ;
(5)从丙图可以看出随温度升高而增大,发热功率减小;
故答案为:(1)热传递;(2)A;(3)电热膜通过电没有发红,炽热或发光现象产生,与物体直接接触;(4)<;(5)增大;减小.
【分析】(1)做功和热传递都可以改变物体的内能,二者是等效的;
(2)影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积;
(3)电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生,它与被加热物体直接接触,产生的热量很快传给被加热物体;
(4)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(5)根据图象分析导电墨线电阻随温度变化的关系得出结论.
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