第十四章 了解电路 综合素质评价
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.打扫房间时,小明用干绸布擦穿衣镜,发现擦过的镜面黏上细小绒毛。这是因为擦过的镜面带了电,带电体具有__________的性质,所以绒毛被吸在镜面上。
2. 1911年卢瑟福用α粒子轰击原子,发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向,但有极少数α粒子发生了较大角度的偏转,α粒子运动轨迹如图所示。通过α粒子的运动轨迹可知α粒子带________电。
3.【2023·亳州模拟】摩擦起电的实质是原子核外电子的得失。某小女孩用橡胶棒摩擦动物毛皮,橡胶棒带了电,此过程中,动物毛皮________(填“得到”或“失去”)电子。
4.【2022·朝阳】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。当其中一个灯损坏时,另一个灯仍能正常工作,由此可知汽车同侧的两个灯是__________(填“串联”或“并联”)的。
5.【2023·阜阳期末改编】如图,小明用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是________片。
6.【易错题】如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S1,再闭合开关S2,灯泡L1的亮度____________(填“变亮”“不变”或“变暗”)。
7.如图所示是工厂、加油站里常见的静电清除杆。当人进行静电清除时,只需站在杆旁,用手触摸静电清除杆顶部的黑色圆球即可。若人体带正电,则清除静电时,杆内电子移动的方向为________(填“由上到下”或“由下到上”)。
8.【2022·宣城宣州区二模】如图电路中,当闭合开关S时,灯泡L1、L2并联,则乙表为________(填“电压表”或“电流表”)。
9.在如图的电路中,三个灯泡完全相同,电流从P点流入Q点流出。通过L2的电流大小为0.3 A,电流表A的示数是____________A。
10.【2023·马鞍山雨山区一模】如图所示,电源电压保持不变,闭合开关时,电流表示数为0.8 A;断开开关,使导线a的右端接在电流表左侧的负接线柱上,然后闭合开关,电流表示数为2.3 A,这时通过灯泡L1的电流为________A。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.某款“盲人水杯防溢报警器”,使用时挂在杯壁上即可,其挂扣上有两个金属触点,当杯中水位到达挂扣时,报警器会发出蜂鸣声,提示水已盛满,挂扣的作用相当于防溢报警器电路中的( )
A.用电器 B.导线 C.电源 D.开关
12.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后,发现验电器的两片金属箔张开了一定的角度,下列说法正确的是( )
A.验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
B.验电器的两片金属箔因都带负电荷相互排斥而张开
C.两片金属箔间的张角越大,说明验电器所带电荷量越多
D.此过程中正电荷从玻璃棒转移到金属球上使验电器带正电
13.【2023·六安期末】某自动售货机,它可通过手机扫码(闭合S1)或通过投币(闭合S2),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是下图中的( )
14.小谢在做实验时,先连成如图所示的电路,闭合开关S1并观察灯泡亮暗情况后,再闭合开关S2,小谢看到的现象是( )
A.两个灯泡一直都不亮
B.两个灯泡一直亮
C.两个灯泡开始都亮,后来L2不亮
D.两个灯泡开始都亮,后来L1不亮
15.为保护中学生的眼睛,合肥市教育局给每个教室里的六盏日光灯改为六盏护眼灯,每两盏护眼灯由一个开关同时控制,则连接时要( )
A.每两盏灯并联为一组,再分别与一个开关串联
B.每两盏灯串联为一组,然后三组并联
C.每三盏灯并联为一组,再与开关串联
D.这些灯都与开关并联
16.关于电流与电压的说法,正确的是( )
A.电路中只要有电压,就一定会有电流
B.电路中有电流时,就一定有电压,因为电压是产生电流的原因
C.导体内有大量的自由电荷,只要构成通路,导体中就会有电流
D.电流方向都是从电源正极流到电源负极
17.如图所示,闭合开关,灯L1、L2正常发光,电流表和电压表均有示数。过一会儿,灯L1突然熄灭,电流表示数变小,电压表示数为零。此过程出现的故障是( )
A.L1短路
B.L1灯丝烧断
C.导线a或b开路
D.导线c或d开路
三、实验题(第18小题8分,第19小题8分,共16分)
18.如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡的规格是________(填“相同”或“不相同”)的。
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于________(填“闭合”或“断开”)状态。
(4)小明先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是________(填“灯L1开路”或“灯L1短路”)。
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流I1=0.8 A,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2=________A、I=______A。小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是________(写关系式即可)。
19.小薛和小程同学做“探究串联电路电压规律”的实验,实验电路如图所示。请你帮他们完成下列内容:
(1)在预先不知道被测电压的大小时,为了保护电压表,应先选用________(填“较大”或“较小”)量程进行试触。
(2)图中开关闭合后,电压表测量灯________(填“L1”或“L2”)两端的电压。
(3)小薛正确连接后完成了实验,并把数据记录在下表中。分析实验数据得出两个实验结论:
Uab/V Ucd/V Uad/V
1.4 1.4 2.8
Ⅰ. 串联电路两端的总电压________各部分电路两端电压之和。
Ⅱ. 串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(4)(多选)实验结束后,小程对小薛的实验及其结论进行了交流与评估,下列说法正确的是( )
A.应更换不同规格的小灯泡进行实验
B.结论Ⅱ具有普遍性,任何情况下都成立
C.只测出一组实验数据,得出的实验结论具有偶然性
四、计算题(第20小题6分,第21小题7分,第22小题7分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
20.【2023·芜湖期中改编】如图所示,L1、L2是完全相同的两个小灯泡,电压表V1的示数是6 V,电压表V2的示数是7 V,求电源电压。
21.如图所示的电路中,当S1断开,S2接a时,电流表的示数是0.3 A。
(1)此时通过灯L1、L2的电流分别是多少?
(2)当S1断开、S2接b时,电流表的示数为0.2 A,通过灯L1、L2的电流分别是 多少?
(3)当S1闭合、S2接a时,电流表的示数为0.9 A,此时通过灯L1的电流为600 mA,此时通过灯L2的电流是多少?
22.如图甲所示的电路中,V1、V2是两个相同的电压表。当闭合开关后,灯L1和L2都发光,这时两个电压表的指针偏转角度相同,均如图乙所示,指针刚好对准刻度线位置。
(1)求灯L1和L2两端的电压及电源电压。
(2)若将灯L1和L2改接为如图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯L1和L2都发光,此时电流表A2的示数为1.5 A,电流表A1的示数为1.2 A,求此时分别通过灯L1和L2的电流以及灯L1和L2各自两端的电压。
(3)在图丙中,若灯L2的灯丝突然断了,那么电流表A1和A2的示数分别是多少?
答案
一、1.吸引轻小物体 点拨:用干绸布擦穿衣镜,发现擦过的镜面黏上细小绒毛。这是因为摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果,因此原来不带电的两个物体摩擦会带电。而带电体具有吸引轻小物体的性质,所以绒毛被吸在镜面上。
2.正 点拨:已知原子核带正电,由图知道,α粒子远离原子核而没有靠近原子核,说明α粒子所带电荷性质与原子核所带电荷性质相同,即α粒子带正电。
3.失去 点拨:橡胶棒对电子的束缚能力强,它与动物的毛皮相互摩擦时,动物毛皮失去电子,橡胶棒得到电子而带负电。
4.并联 点拨:汽车同侧的前后两个转向灯会同时闪亮、同时熄灭,但转向灯也可以单独工作,所以它们是并联的。
5.铁
6.不变
7.由下到上 点拨:金属导体中自由移动的是电子,所以当用手触摸静电清除杆顶部的黑色圆球时,杆内的电子从杆流向人体,将人体的正电荷中和,起到消除静电的作用,故杆内电子移动的方向为由下到上。
8.电压表
9.0.9 点拨:由图可知L1、L2、L3并联,所以三个灯泡两端的电压U相等,因为并联电路干路电流等于各支路电流之和,又因为三个灯泡的电阻相同,由 I=可得通过三个灯泡的电流相同, 电流表A在干路上,则电流表A的示数I=0.3 A+0.3 A+0.3 A=0.9 A。
10.1.5 点拨:由图可知,闭合开关时,两灯泡并联,电流表测量灯泡L2的电流,已知电流表示数为0.8 A,即通过灯泡L2的电流I2=0.8 A。当断开开关,使导线a的右端接在电流表左侧的负接线柱上,则电流表测量干路电流,此时电流表示数为2.3 A,即干路电流I=2.3 A。并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则这时通过灯泡L1两端的电流I1=I-I2=2.3 A-0.8 A=1.5 A。
二、11.D 点拨:由题意知,当杯中水位到达挂扣时,电路接通,报警器会发出蜂鸣声,提示水已盛满,这说明杯口处两个触点的作用相当于开关。故A、B、C不符合题意,D符合题意。故选D。
12.C
13.C 点拨:由题意可知,通过手机扫码使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货,由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,开关S1和开关S2应并联共同控制电动机;由题意可知,在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明,则灯泡与电动机并联,且只由光控开关S3控制,综上结合选项可知,只有C图符合题意。故选C。
14.D 点拨:由电路图可知,闭合开关S1后,L1、L2串联,都发光;再闭合开关S2,S2与其相连的导线将灯泡L1短路,L1熄灭,L2仍然发光。故选D。
15.A
16.B
17.C 点拨:由图可知,两个灯泡并联,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压。L1短路,同时发生电源短路,灯L2也不亮,故A不符合题意;L1灯丝烧断,灯L2发光,电压表测量灯L2两端的电压,电压表有示数,故B不符合题意;原来电流表测量干路中的电流,导线a或b开路,没有电流通过灯L1,灯L1熄灭,电流表测量通过L2的电流,由并联电路电流的规律可知电流表的示数变小,没有电流通过电压表,电压表的示数为零,故C符合题意;导线c或d开路,没有电流通过电压表,电压表的示数为零,电流通过两个灯泡,两个灯泡发光,故D不符合题意。
三、18.解:(1)不相同
(2)如图所示。
(3)断开
(4)灯L1开路
(5)0.2;1;I=I1+I2
点拨:(1)为避免实验的偶然性,要选择两个不同规格的灯泡进行多次实验;(2)该电路为并联电路,电流表测量灯泡L1的电流,开关控制整个电路;(3)为保护电路安全,连接电路时,开关应断开;(5)因在并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流大于支路电流,在图丙中,因指针偏转角度相同,测通过L2支路的电流选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.2 A;测干路电流时应选用大量程,分度值为0.1 A,示数为1 A,即干路中的电流为1 A。
19.(1)较大
(2)L1
(3)等于
(4)AC
点拨:(1)在预先不知道电压的情况下,连接电压表时应先试触,为防止损坏电压表,试触时应选择大量程;(2)如图所示,电压表正负接线柱直接与L1两端相连,即并联在L1两端,故电压表测L1两端电压;(3)由表格中数据可知,L1和L2两端电压之和等于电源电压,故在串联电路中,总电压等于各部分两端电压之和;(4)表格中两灯泡的电压相同是因为选择了相同规格的灯泡的原因,是一种特殊情况下的结果,并非必然结论;为了避免特殊情况发生,实验中应选择不同规格的灯泡多次实验,减少实验的偶然性,提高结论的普遍性;故A、C正确;B错误。故选AC。
四、20.解:三灯泡串联,电压表V1测灯泡L1、L2两端的电压之和,电压表V2测灯泡L2、L3两端的电压之和,由于L1、L2是完全相同的两个小灯泡,根据串联电路的分压特点可知:U1=U2①。因为串联电路中总电压等于各分电压之和,U1+U2=6 V②,U2+U3=7 V③,由①②③可得:U1=U2=3 V,U3=4 V,则电源电压U=U1+U2+U3=3 V+3 V+4 V=10 V。
21.解:(1)当S1断开,S2接a时,电流从正极出发经灯L2、电流表回到负极,灯L1中无电流通过,故通过灯L1的电流为0;通过L2的电流为0.3 A。
(2)当S1断开、S2接b时,灯L1、L2串联,电流表测电路中的电流,因为串联电路中各处的电流相等,所以通过两灯泡的电流均为0.2 A。
(3)当S1闭合、S2接a时,灯L1、L2并联,电流表A测干路中的电流,I=0.9 A,流过L1中的电流I1=600 mA=0.6 A,根据并联电路的电流规律I=I1+I2可得,此时通过灯L2中的电流I2=I-I1=0.9 A-0.6 A=0.3 A。
22.解:(1)由图甲可知:灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;而两个电压表指针偏转相同,所以电压表V1的量程是0~15 V,分度值为0.5 V,由图乙可知,示数为6 V,即电源电压U=6 V;电压表V2的量程是0~3 V,分度值为0.1 V,示数为1.2 V,即L1两端的电压U1=1.2 V,由串联电路的电压规律可知:L2两端的电压U2=U-U1=6 V- 1.2 V=4.8 V。
(2)由图丙可知,两灯并联,电流表A2测干路电流,则干路电流I=1.5 A,电流表A1测通过L1的电流,所以通过L1的电流I1=1.2 A,由并联电路电流特点可知通过L2的电流I2=I-I1=1.5 A-1.2 A=0.3 A;由并联电路电压特点可知,U1=U2=U=6 V。
(3)丙图中,两灯并联,若L2突然灯丝断了,由并联电路中各支路间互不影响可知,L1支路电流不变,且两电流表都测通过它的电流,所以两电流表示数均为1.2 A。