第十五章 电流和电路
一、单选题
1.四个轻小物体,甲乙带正电,丙带负电,丁不带电,下图中它们之间的作用情况正确的是( )
A.B. C. D.
2.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,如图所示。下列说法正确的是( )
A.摩擦过程使丝绸和玻璃棒上产生了电荷
B.丝绸的原子核束缚电子的能力比玻璃棒更强
C.验电器箔片张开是因为两箔片带了异种电荷
D.金属箔的张角越大说明验电器所带的电荷量越少
3.如图电源电压为U,灯泡L1和L2的额定电压分别是U1和U2,电压关系为:U1<U<U2。闭合开关后两灯都发光;过一段时间后,一灯熄灭,一灯发光。经检查两灯泡中的某个灯泡发生了故障。则下列判断正确的是( )
A.灯泡L1发生短路 B.灯泡L1发生断路
C.灯泡L2发生短路 D.灯泡L2发生断路
4.【2017 眉山卷】将丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔张开,以下说法正确的是( )
A.摩擦起电创造了电荷
B.摩擦后丝绸带正电荷
C.金属箔带电是因为玻璃棒上的电子转移到验电器上
D.玻璃棒与验电器接触时,瞬间的电流方向是从玻璃棒到验电器
5.如图所示,开关S闭合时,灯泡L1与灯泡L2组成并联电路的是( )
A. B.
C. D.
6.用遥控智能钥匙解锁汽车车门有两种方式:方式一、当驾驶员携带钥匙在车附近时,车上的感应器感知到钥匙(相当于S1闭合),只需用手触摸车门把手(相当于S2闭合)汽车的车门就会解锁;方式二、当司机距离汽车较远时,只需直接按下开锁键(相当于闭合S3),车门就会解锁。以下能正确反映汽车开锁过程的电路图是( )
A. B.C. D.
7.如图,能直接测量通过灯L2电流的是( )
A.B.C. D.
8.图示的电路,当开关闭合后,两只小灯泡均发光且L1比L2亮,下列说法中正确的是( )
A.通过L1的电流大于通过L2的电流
B.电路中的电流是由正电荷定向移动形成的
C.干电池对外电路供电时将电能转化为化学能
D.金属导线中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
9.如图所示,连入电路中的电阻R1、R2、R3,各自允许通过的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I2+I3
二、多选题
10.如图所示,电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA,则电流表( )
A.A的示数是120mA B.A的示数是70mA
C.A'的示数是80mA D.A'的示数是30mA
三、填空题
11.有A、B两个带电体,若A与B相互排斥,而A又与带正电的C相互吸引,那么A一定带_______电,B与C一定能相互_______。
12.如图所示,用绸子摩擦过的玻璃棒带______电。用这个带电的玻璃棒去靠近细线悬挂着的轻质小球,小球被吸引过来,则小球______(选填“一定带正电”、“一定带负电”或“可能不带电”),原因是带电体具有______的性质。
13.如图,将一个铁质圆盘放在一个塑料瓶上,在盘中放入彩色的碎纸屑。然后用一个高压静电棒去接触圆盘,发现彩色的纸屑像礼花一样向上散开。纸屑和圆盘带有______(填“同种”或“异种”)电荷;若静电棒带正电,当它接触圆盘时,_______(填“正”或“负”)电荷发生移动,电流方向为_______(填“从圆盘到静电棒”或“从静电棒到圆盘”)。
14.如图,两个相同的验电器A和B,用毛皮摩擦的橡胶棒与A接触使它带___________电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,此时金属棒中瞬间的电流方向是从___________到___________。
15.如图所示为国产油电混合动力汽车,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于____(选填“用电器”或“电源”);汽车各转向灯能独立工作,因此转向灯间是___联的;干毛巾刚擦完车玻璃,很容易吸附灰尘,这是因为带电体能_____.
16.如图所示是一款儿童电动车,电动车中的电动机在电路中相当于___________(填“电源”或“用电器”)。电动机和车灯在电路中是___________联的,判断的依据主要是它们在工作过程中___________(填“相互”或“互不”)影响。
17.在用伏安法测量某定值电阻的阻值时,应将电流表________在电路中(选填“串联”或“并联”),若闭合开关时发现电流表指针向左偏转,则说明连接电路时,电流表的________。
18.如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图。“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置。闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯__________(选填“会”或“不会”)亮,播放器__________(选填“会”或“不会”)播放音乐。闭合开关S,当“定时开关”处于断开状态时,通过指示灯的电流__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)通过播放器的电流。
19.如图甲所示电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,电流表A2的读数应为________ A,通过L2的电流________A。
四、作图题
20.请根据如图所示的实物连接图,画出对应电路图。
21.用笔划线代替导线,将图中的电路连接完整。要求:两灯串联,电路中电流约0.5A。
22.冰箱内安装有一个用来杀菌的紫外灯和一个用于照明的白炽灯,两灯并联在电路中,开关S1控制白炽灯;开关S2控制紫外灯。请你用笔画线代符导线将它们正确接入电路(导线不能交叉)。
23.请根据图甲电路图,连接好图乙实物电路。
五、实验题
24.如图所示,研究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
(1)以笔画线代替导线,如图,按电路甲把实物图乙连接起来_______(导线不许交叉)。
(2)连完电路后,闭合开关,三个电流表的示数如图所示,则A1的示数I1是__A。A2的示数I2是__A,A3的示数I是__A。
(3)由上述三个电流的数值,可近似得出电流关系式为:__。
25.小明和同组的同学们一起做“探究并联电路中的电流关系”的实验,以下是他们的部分实验过程:
(1)连接电路时,开关应该处于 ___________状态;
(2)甲图为小明连接好的电路,他正想闭合开关,另一同学发现电路有错误,提示他如果闭合开关,电路会处于 ___________状态;
(3)小明正确连接电路后,闭合开关前,发现电流表指针的位置如图乙所示,原因是:___________;改正错误后连接好电路试触,发现电流表指针的偏转仍如图乙所示,为使读数更精确,接下来的操作是:___________;
(4)闭合开关进行实验,测出电路中的电流如图丙所示,则该处电流大小是 ___________A;
(5)如表是小亮在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据,由数据小亮得出的结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮在探究过程中的两个不妥之处:___________、___________。
通过灯L1的电流I1/A 通过L2的电流I2/A 干路的电流I/A
0.14 0.14 0.28
参考答案:
1.D
【解析】A.由于甲乙带正电,所以甲、乙互相排斥,故A错误;
B.甲、丙带异种电荷,应该互相吸引,故B错误;
C.乙带正电,丁不带电,二者应互相吸引,故C错误;
D.乙带正电,丙带负电,异种电荷互相吸引,故D正确。
故选D。
2.B
【解析】A.摩擦起电现象是通过摩擦的方式使电荷发生了转移,而不是产生了电荷,故A错误;
B.丝绸和玻璃棒摩擦的过程中,玻璃棒原子核束缚电子的能力弱,故B正确;
C.验电器箔片张开是因为带了同种电荷,同种电荷相互排斥,故C错误;
D.玻璃棒接触验电器的金属球时,验电器的金属箔片张开的角度越大,表明此时验电器所带的电荷越多,带点的物体所带的电荷量就越大,故D错误。
故选B。
3.A
【解析】由电路图可知,两灯泡串联,电流表测量电路电流;
A.若灯泡L1发生短路,则电路为只有L2的电路,灯泡L2两端电压等于电源电压,由于U<U2,所以灯泡L1不发光,灯泡L2发光,故A正确;
BD.若灯泡L1发生断路或灯泡L2发生断路,则整个电路都不能工作,即两个灯泡都不发光,故BD错误;
C.若灯泡L2发生短路,则电路为只有L1的电路,灯泡L1两端电压等于电源电压,由于U1<U,所以灯泡L1会被烧坏,烧坏后,两灯泡都不发光,故C错误。
故选A。
4.D
【解析】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,在摩擦起电中并没有创造电荷,故A错误;
B.丝绸摩擦这的玻璃棒带正电荷,摩擦后丝绸带负电荷,故B错误;
C.当带正电的玻璃棒靠近验电器的金属球时,玻璃棒上的正电荷吸引验电器上的负电荷(自由电子),验电器上的电子转移到玻璃棒上,由于验电器的金属箔片少了带负电的电子而带正电,故C错误;
D.因为电流方向与电子移动的方向相反,故电流从玻璃棒到验电器,故D正确。
故选D。
5.C
【解析】A.图中电流只有一条路径,依次经过这两个灯,因此两个灯泡串联电路,故A不符合题意;
B.图中开关断开时,两灯组成串联电路,开关闭合时,灯L2被短路,故B不符合题意;
C.图中开关闭合时,电流有两条路径,分别经过这两个灯,是并联电路,故C符合题意;
D.图中开关闭合时,灯泡L2被短路,只有L1的简单电路,故D不符合题意.
故选C.
6.C
【解析】A.方式一要求同时闭合S1、S2才可以解锁,A图中闭合S1、S2,电路断路,不能开锁,故A不符合题意;
B.方式二只需要闭合S3车门就会解锁。B图中闭合S3,电路断路,不能开锁,故B不符合题意;
C.C图中,闭合S1和S2车门可解锁;闭合S3,车门可解锁。两种解锁方式互不影响,符合题目设计要求,故C符合题意;
D.方式一要求同时闭合S1、S2才可以解锁,而D图中单独闭合S1或S2,都可以解锁,与设计要求不符合,故D不符合题意。
故选C。
7.C
【解析】A.电流表测量干路电流,故A不符合题意;
B.电流表测量灯泡L1的电流,故B不符合题意;
C.电流表与灯泡L2串联,故测量灯泡L2的电流,故C符合题意;
D.电流表直接串联在电源两端,造成了电源短路,故D不符合题意。
故选C。
8.D
【解析】A.串联电路中电流处处相等,由图知两灯串联,则流过L1的电流与流过L2电流大小相等,故A错误;
B.铜导线中含有大量的自由电子,开关闭合后,该电路中的电流是由自由电子定向移动形成的,故B错误;
C.干电池工作时,将化学能转化为电能,故C错误;
D.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,而电子带负电,所以金属导线中自由电子定向移动的方向与电流方向相反,故D正确。
故选D。
9.A
【解析】由图可知,电阻R1、R2、R3串联接入电路中,根据串联电路的电流特点,各处的电流大小相等,因为I1故选A。
10.AC
【解析】AB.电流表A2测量左边的灯泡的电流,A2测量中间灯泡的电流,A3测量右边灯泡的电流,电流经过电流表A后分流,一条支路经过电流表A2和中间的灯泡,另外一条支路经过A3、右边的灯泡,故电流表A的示数是电流表A2和A3之和,故电流表A的示数为
故A正确,B错误;
CD.经过电流表A1和最左边的灯泡的电流与经过中间灯泡和A2后汇合再经过电流表A',故电流表A'的电流为
故C正确,D错误。
故选AC。
11. 负 吸引
【解析】[1][2]电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷互相吸引;A、B两个带电体,若A与B相互排斥,说明A和B带同种电荷;而A又与带正电的C相互吸引,那么A一定带负电;则B也带负电,故带负电的B与带正电的C相互吸引。
12. 正 可能不带电 吸引轻小物体
【解析】[1]根据正负电荷的定义可知,与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷。
[2][3]用带有正电荷的玻璃棒去靠近用轻质小球时,小球被被吸引过来,由于异种电荷相互吸引,所以小球可能带负电,但是由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以小球也可能不带电。
13. 同种 负 从静电棒到圆盘
【解析】[1]用一个高压静电棒去接触圆盘,发现彩色的纸屑像礼花一样向上散开,说明纸屑和圆盘相互排斥,由于同种电荷相互排斥,所以纸屑和圆盘带有同种电荷。
[2][3]若静电棒带正电,当它接触圆盘时,圆盘也带正电,所以圆盘失去了电子,电子的方向从圆盘到静电棒,由于电子是负电荷,电流的方向与电子定向移动的方向相反,所以电流方向为从静电棒到圆盘。
14. 负 B A
【解析】[1][2][3]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电(有多余的电子),用和毛皮摩擦过的橡胶棒和A接触后金属箔张开,则验电器A由于得到电子而带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,A中的部分电子(负电荷)会转移到B上,所以验电器B的金属箔也会带负电而张开;电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,因此瞬间电流的方向是由B到A。
15.用电器 并 吸引轻小物体
【解析】(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)汽车各转向灯能独立工作,互不影响,因此转向灯是并联的;
(3)干毛巾刚擦完车玻璃,很容易吸附灰尘,这是毛由摩擦起电,带电体能吸引轻小物体.
16. 用电器 并 互不
【解析】[1]电动车中的电动机在电路中工作时会消耗电能,相当于用电器。
[2][3]电动机和车灯能独立工作、互不影响,在电路中是并联的。
17. 串联 正负接线柱接反了
【解析】[1]在用伏安法测量某定值电阻的阻值时,由于电流表的电阻很小,与用电器并联通过的电流会很大,毁坏电流表,故应将电流表串联在电路中。
[2]电流表连接时,正接线柱靠近电源正极,负接线柱靠近电源负极,电流表的指针向右偏转;若闭合开关时发现电流表指针向左偏转,则说明连接电路时,电流表的正负接线柱接反了。
18. 会 不会 等于
【解析】[1]闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,电流从电池的正极出发,经过开关、灯泡、经过指示灯后经过定时开关,电流经过指示灯,不经过播放器,故指示灯亮。
[2]电流不经过播放器,播放器不会播放音乐。
[3] 闭合开关S,当“定时开关”处于断开状态时,指示灯与播放器串联,故电流处处相等,故通过指示灯的电流等于通过播放器的电流。
19. 1.2 0.9
【解析】[1]由电路图知道,两灯泡并联,电流表A1 测L1 支路的电流,电流表A2 测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且支路电流表A1指针的偏角大于干路电流表A2指针的偏角,所以,支路电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通电流表A1 的示数是I1=0.3A,干路电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流即电流表A2的示数是I=1.2A;
[2]由并联电路中干路电流等于各支路电流之和知道,通过L2 的电流是:
I2 =I-I1 =1.2A-0.3A=0.9A。
20.
【解析】观察实物图,闭合两个开关,根据电流的流法可知,电流从正极开始分支,一支经电流表、灯泡L2、开关S1;另一支经灯泡L1,然后共同经开关S2回到负极;如下图所示。
21.
【解析】要求:两灯串联,电流从正极出发,流经开关、L1、L2、电流表最后回到电源负极。电路中电流约0.5A,所以L2右端与电流表0.6A接线柱连接,作图如下:
22.
【解析】根据题目要求,两灯并联,开关S1串联在白炽灯支路上,开关S2串联在紫外灯支路上,实物图连接如图所示:
23.
【解析】由图知,两灯泡并联,开关S1与灯L1串联,开关S2串联在干路中,且靠近电源的正极,电路图如图所示
。
24. 0.32 0.58 0.9 I1+I2=I3
【解析】[1]由电路图画实物图可以从电源正极开始经过开关、电流表A3,分支后分别使L1与A1串联;使L2与A2串联,最后汇合回到负极,连接电路图如图
[2]由图可知电流表A1的量程是小量程,读数为0.32A;
[3]电流表A2的量程为小量程,读数为0.58A;
[4]电流表A3的量程为大量程,读数为0.9A;
[5]由具体数据可得I=I1+I2。
25. 断开 短路 电流表没有调零 断开开关,接电流表的0~0.6A量程 0.3 选用的灯泡规格相同 实验次数太少
【解析】(1)[1]连接电路时,为保护电路开关应该处于断开状态。
(2)[2]甲图中,如果闭合开关,电流经开关、电流表可以不经过用电器直接回到电源的负极,会造成短路,除了两只灯都不亮以外,还有可能烧坏电源和电流表。
(3)[3]闭合开关前,电流表指针的位置如图乙所示,指针没有指在零刻度线处,说明电流表没有调零。
[4]调零后试触,发现电流表指针的偏转仍如图乙所示,则指针偏转角度过小,说明电流表量程选择过大,为使读数更精确,接下来的操作是:断开开关,接电流表的0~0.6A量程。
(4)[5]由图丙可知,电流表选用小量程,则分度值为0.02A,该处电流大小是0.3A。
(5)[6][7]由题意可知,小亮在此实验中选择了相同规格的两个小灯泡,得出各支路电流相等这个结论,灯泡的选择具有特殊性,他应该选择两个不同规格的灯泡进行实验;同时,由表格看出,只做了一次实验就得出结论,因为实验次数太少,得出的结论具有偶然性,因此,为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量。