【精品解析】2023-2024 学年 浙教版科学八年级上册 第四章?电路探秘 单元练习

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名称 【精品解析】2023-2024 学年 浙教版科学八年级上册 第四章?电路探秘 单元练习
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科目 科学
更新时间 2023-11-01 14:00:36

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2023-2024 学年 浙教版科学八年级上册 第四章 电路探秘 单元练习
一、选择题
1.(2022·镇海模拟)在击剑比赛中,当甲方运动员的剑击中乙方的导电服,乙方头盔上的指示灯就会亮起;当乙方运动员的剑击中甲方的导电服,甲方头盔上的指示灯就会亮起。运动员手中的剑相当于”开关”,则选项中能正确反映上述比赛原理的电路图是(  )
A. B.
C. D.
2.(2022·婺城模拟)小金因疫情居家隔离,常常锻炼身体控制体重,他利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪(如图甲所示)的测量电路,压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示。现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2022·南湖模拟)一种多用智能锁可以设置密码、指纹和机械钥匙二三种开锁方式。密码识别成功时S1闭合,发声器S发出声音,电动机通电开锁;指纹识别成功时S2闭合,发声器S发出声音,电动机通电开锁。机械钥匙则直接开锁,与电路无关。下列电路设计符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
4.与头发摩擦过的塑料尺能”吸”起纸屑。下列现象中”吸”的科学原理与其相同的是(  )
A.挤压后的塑料吸盘”吸”在瓷砖上
B.削平的铅柱挤压后会”吸”在一起
C.干手搓开的新塑料袋”吸”在手上
D.行驶的汽车的窗帘被”吸”出窗外
5.如图所示是小勇连接的实验电路,他检查导线连接无误后,闭合开关,发现灯泡L1、L2均不发光,于是他用一根导线来排查故障。当导线连接L1两端时两灯仍不发光,连接L2两端时L1发光L2不发光。由此判断电路的故障是(  )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
6.关于如图所示电路,下列说法正确的是(  )
A.只闭合S2时,只有R1接入电路工作
B.无论如何调节开关,R2与R1都不能串联
C.开关都闭合时,电流表示数最大
D.只闭合S1时,电压表示数为0
7.四个轻质小球A、B、C、D之间的相互作用情况如图所示。已知A球带正电,则对D球的带电情况判断正确的是(  )
A.一定带正电 B.一定带负电
C.一定不带电 D.可能带电也可能不带电
8.某同学设计了道路井盖移动报警电路,R0为保护电阻。若井盖没有被移动,并盖开关S闭合,警示灯L不亮;若井盖被移动,井盖开关S断开,警示灯L发光。下列电路图中符合设计要求的是(  )
A. B.
C. D.
9.如图所示电路,闭合开关,甲、乙两灯均发光,两电表均有示数。过一会儿,其中一个灯突然熄灭,但两电表都有示数。造成此现象的原因可能是(  )
A.甲灯短路 B.乙灯短路 C.甲灯断路 D.乙灯断路
10.图甲电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关s,温度升高时(  )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值不变
D.电压表示数与电流表示数的比值变小.
11.(2023九上·温州开学考)用一根丝绸摩擦过的玻璃棒(带正电)分别靠近轻质小球甲和小球乙,出现了如图所示的情况。则下列判断正确的是(  )
A.甲球可能不带电 B.乙球可能带正电
C.甲球一定带正电 D.乙球一定带负电
12.(2023·杭州模拟)图甲是一种新型“水温感应龙头”。当水流温度低于50℃时,感应开关S1闭合、S2断开,仅绿灯照亮水流;当水温达50℃及以上,感应开关S1断开、S2闭合,仅红灯照亮水流。下列电路设计能实现该功能的是(  )
A. B.
C. D.
13.有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带正电。将甲与乙、丙靠近时,他们相互作用的情况如图所示。则下列判断正确的是(  )
A.乙球可能带负电,丙球一定带正电
B.乙球一定不带电,丙球可能带负电
C.乙球一定带负电,丙球可能带正电
D.乙球可能不带电,丙球一定带负电
14.(2023八下·镇海期末)如图,定值电阻的阻值是8Ω,滑动变阻器的最大阻值20Ω。滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表示数为8V;当滑片从中点向b端移动距离s后,电压表示数变为6V;当滑片从中点向a端移动距离s后,电压表示数为(  )
A.12V B.10V C.6V D.4V
15.(2023八下·镇海期末)某校科技馆进出门有下列要求:甲、乙两学生必须同时用各自的钥匙(S甲、S乙分别表示甲、乙两学生的钥匙)使灯亮才能进入科技馆;而馆长只要用自己的钥匙(S馆长表示馆长的钥匙)使灯亮就可以进入科技馆。下列电路中符合上述要求的是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
16.用电流表测两个小灯泡并联后的总电流,如图所示,闭合开关,电路出现   ,导致两灯不亮。将第2根导线或第   根导线的某一接线端改接到另一接线柱上,便可以避免该故障。
17.(2023九上·温州开学考)为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。
(1)变阻器上旋钮滑片的材料应选用    。(选填 “导体”或“绝缘体”)
(2)车速仪可由电路中的电流表改装。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大。如果接线柱M接0点,则接线柱N应该接图甲中   点。
18.(2021八下·黄岩开学考)伏安法测电阻R的电路中,某同学做了如下实验,请你一起帮助完成下列问题。
(1)当滑片P在某点时,电压表的示数是8.5V,电流表示数如图为   A,则被测电阻R的阻值是   Ω。
(2)若闭合开关后发现电压表指针偏转接近电源电压值,电流表指针没有偏转,该故障的原因是____。
A.电阻R接线短路 B.电阻R接线断路 C.电源接触不良
19.(2023·宁波模拟)有一款个性化智能镜子,能识别“主人”的声音或面部图像而启动智能模块,主人就可以使用该平面镜了。
(1)该智能镜子是通过   (选填“音调”、“响度”或“音色”)来辨别声音是否由“主人”发出的。
(2)人脸识别的主要部件是:平面镜中内嵌一块带摄像头的显示屏、检测用户是否靠近镜子的传感器和智能模块等。人脸通过摄像头可成像在感光组件上,其原理如图所示,则该像的特点是   。
(3)当“主人”靠近镜子时,传感器开关S1闭合,内部灯泡L工作。图像识别系统被唤醒后S2闭合,智能模块启动。下列电路设计符合该智能镜子要求的是   。
20.(2023八下·海曙期末)项目学习小组利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪,气敏元件R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图是小曙设计的电路图,R0为定值电阻。
(1)闭合开关S,观察到电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是   ;
(2)排除故障后,当烟雾浓度变大时,电流表示数   (选填“增大”“减小”或“不变”,下同);电压表示数   。
21.(2023·慈溪模拟)如图甲所示,已知电源电压为9V,将滑动变阻器滑片P移到最左端,闭合开关S,灯泡发光,电流表示数为0.35A,电压表示数如图乙所示。此时滑动变阻器接入电路的电阻是   Ω,当滑片P向右移动的过程中灯泡亮度    (选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。
22.(2023·舟山模拟)如图所示电路中,电源电压不变,R1=20Ω,R2=30Ω,回答下列问题。
(1)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电流表的示数之比I甲∶I乙=   ;
(2)当开关S闭合,甲乙两表为电压表时,发现两电压表的示数一样且接近电源电压,若出现此现象是由于电路中某一处故障引起的,则此故障可能是   。
23.(2023·秀洲模拟)部分城市道路安装了一种“按钮式红绿灯”,如图。当路上车辆不多时,行人通过触摸按钮使正对车辆的红灯亮起,此时行人可安全通过。这个按钮相当于电路元件   ;红灯和绿灯的连接方式是   。
24.(2023·衢州模拟)新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。如下图是某款新能源电动汽车。
(1)图甲是某电动汽车的一个电池组,它由多个单体电池组成,每个单体电池的电压为4V,整个电池组电压为60V,则每个单体电池间应属于    联。
(2)如图乙为国产油电混合动力汽车,在行驶过程中内燃机也可以给汽车蓄电池充电,充电时蓄电池相当于电路中的   。(填电路元件名称)
25.(2023·浙江期中)磁感应强度B用来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉,符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关,小鹭设计了如图甲、乙所示的电路,图甲中电源电压为9伏,R为磁感应电阻,其阻值随磁感应强度变化的关系图如图丙所示。
x(厘米) 1 2 3 4 5 6
I(毫安) 10 12 15 20 30 46
B(特斯拉) 0.98 0.73 0.66 0.61   0.32
(1) 当图乙中S2断开,图甲S1闭合时,电流表的示数为   毫安。闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,图甲中电流表示数逐渐减小,说明磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐   。
(2)闭合S1和S2,滑片P不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻R,测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I,算出R处磁感应强度B的数值如表。请计算x=5厘米时,B=   特斯拉。
(3)综合实验数据可以得出:电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而   。
三、实验探究题
26.(2022·椒江模拟)小明想探究导体的电阻与哪些因素有关。他用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示(水槽中有食盐水),将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部。
(1)闭合开关,读出电流表和电压表的示数,再向水槽中添加一定质量的相同浓度的食盐水,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。观察到电流表的示数变大了,可以得出容器中食盐水的电阻   (选填”变大”“变小”或”不变”)。可以得出的结论是:导体的电阻与导体的   有关。
(2)小明再次向容器中加入一定量的水,降低容器内食盐水的浓度,结果发现容器内食盐水的电阻减小了,由此得出结论:食盐水的浓度越低,电阻越小。你认为这个结论应该是   (选填”可靠”或”不可靠”)的,原因是   。
(3)其他条件不变,改变电极M、N的距离,小明还能够得出导体的电阻与导体的   有关。
27.学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接,要求:①滑片Ρ向右移动时,小灯泡变暗;②连线不能交叉。
(2)检查电路无误后,闭合开关,小灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零,导致这一现象的原因可能是____。
A.电压表短路 B.电压表断路
C.滑动变阻器短路 D.小灯泡断路
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片Ρ移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向   (选填”左”或“右”)移动。
(4)通过移动滑动变阻器的滑片Ρ记录了多组数据,并作出了如图丙所示的I-U图像,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为   Ω。
(5)通过实验还可测出灯泡的额定功率为   W,并可得到当灯泡两端电压小于额定电压时灯泡的实际功率   (选填“大于”“小于”或”等于”)额定功率。
(6)完成测量后小明认为还可以用上述器材探究”电流与电压关系”,小李认为用上述器材不能完成此探究。小李的判断理由是   。
28.在研究”申联电路电压特点”的实验中,某同学进行了如下探究。
⑴[实验步骤]①连接好如图所示电路,闭合开关观察两灯发光情况。
②分别用电压表测灯L1、L2和电源两端电压,并将读数记录在表内。
测量元件 电压/V
灯L1 2.7
灯L2 1.8
电源 4.5
③请你用笔画线代替导线,将电压表接入电路中,测出电源电压。
⑵[得出结论]比较表中数据可知:串联电路的总电压等于各分电压之和。
⑶[反思交流]要使上述结论更具普遍性,同学们讨论了以下三种方案:
方案甲:反复断开、闭合开关,测出各电压值;
方案乙:更换不同规格的灯泡,测出各电压值;
方案丙:增加电池节数,测出各电压值。
以上三种方案,可行的是方案几。
29.在学习了并联电路特点和欧姆定律后,科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻之间的关系,开展了以下探究。
[实验步骤]
①设计电路,根据电路图连接实物;
②闭合开关,分别读出电压表和电流表的示数并记录;
③计算总电阻并填入表格;
④换用不同规格的电阻重复上述实验。
实验次数 电阻R1/Ω 电阻R2/Ω 电压U/V 电流I/A 总电阻R/Ω
1 10 30 3 0.4 7.5
2 30 30 3 0.2 15
3 30 15 3 0.3 10
请你用笔画线代替导线,将实物图连接完整。
[得出结论]并联电路总电阻小于任何一个分电阻。
[思考讨论]
①请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论。   
②分析表中数据,若增大其中一个分电阻的阻值,则总电阻将   。
四、解答题
30.(2022·鹿城模拟)小科和几位同学想探究”串联电路的电压特点”,他们设计了图1电路,并连接了图2电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图2的实验电路图补充完整。
(2)连接后,继续实验,根据测得的实验数据,绘制了如图3所示的曲线图。其中与图1电路中电压表V1对应的曲线是   (选填”甲”或”乙”)。
(3)小科和他的同学根据串联电路的电压特点,重新设计如图4所示电路(电源电压未知),利用电压表和定值电阻R0(阻值为R0)测量未知定值电阻Rx的阻值:闭合开关S、S2,电压表.示数为U1;再断开S2,闭合S1,此时电压表示数为U2;Rx的表达式为Rx=   。
31.(2022·婺城模拟)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45A;当S1断开,S2,S3闭合时,电流表的示数为0.75A。请回答:
(1)电源电压为   
(2)当S2、S3断开,S1闭合时,电路的总功率为   
32.小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品,它能在电压表表盘上读出所放物体重力的大小,如图所示。
(1)当秤盘上不放任何重物时,滑片Ρ恰好处于a端。闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电压表示数将   (选填”增大”“减小”或”不变”)。.
(2)一段时间后,在秤盘上放2N重的钩码时,表盘读数比2N大,换不同重力的钩码,每次读数都不同且大于钩码的重力。这一现象是____(填字母)引起的。
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
33.图乙为热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150欧。当线圈中电流大于或等于"28毫安时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端?   。
(2)若恒温箱内的温度达到100℃时,通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态?
(3)若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,所控制的恒温箱内的最高温度将   (填“变大”“不变”或“变小”)。
34.(2022·柯桥模拟)小明有一发光棒, 闭合开关, 众小灯齐发光, 断开开关, 众小灯齐熄灭。小明想,这些小灯一定是串联在一起, 但小红同学不认可, 她说这些小灯也可能是并联在一起。
(1)小明和小红的观点中,哪个正确? 请说明理由。
(2)如果该发光棒的外壳可以拆除, 露出各小灯接线脚, 如何用一根导线来判断这些灯是串联还是并联的? (不允许损坏发光棒的电路)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】用电器相互影响为串联,不相互影响为并联;干路开关控制所有用电器,支路开关只能控制它所在支路上的用电器,据此分析解答。
【解答】运动员手中的剑相当于”开关”,乙方的剑击中甲方,甲方头盔上的指示灯就会亮起,甲方的剑击中乙方,乙方头盔上的指示灯会亮起,说明两灯互不影响,是并联的且每条支路上各有一个开关,故开关S乙控制灯L,开关S甲控制灯L乙,故选D。
2.【答案】C
【知识点】基本电路与电路图;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】人的身高的示数可以通过电压表的并联来实现,体重大小可以通过压敏电阻的阻值变化来进行控制。
【解答】A.A图中,闭合开关,滑动变阻器与R并联,电压表测电源电压,其示数不随支路电阻的变化而变化,故A不符合题意。
B.B图中,闭合开关,滑动变阻器与R串联,身高会影响电流表示数,故B不符合题意。
C.C图中,闭合开关,滑动变阻器与R并联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测R所在支路的电流,身高越高,电压表示数越大,体重越重,电流表示数越大,故C符合题意。
D.D图中,闭合开关,滑动变阻器与R串联,身高会影响电流表示数,故D不符合题意。
故答案为:C
3.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】用电器相互影响为串联,不相互影响为并联;在并联电路中,干路开关控制所有用电器,支路开关只能控制它所在支路上的用电器,据此分析判断。
【解答】密码识别成功时S1闭合,发声器和电动机工作;指纹识别成功时S2闭合,发声器和电动机工作,说明S1和S2都能单独控制发声器和电动机,C符合题意。
4.【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据描述分析各个选项中包含的物理原理,然后与题干的原理进行比较即可。
【解答】与头发摩擦过的塑料尺带电,带电的塑料尺能吸引轻小物体,因此与头发摩擦过的塑料能”吸”起纸屑的现象属于静电现象。挤压后的塑料吸盘”吸”在瓷砖上,是大气压的作用;削平的铅柱挤压后会”吸”在一起是因为分子间有吸引力;干手搓新塑料袋时,塑料袋因摩擦而带电,从而”吸”在手上,属于静电现象;行驶的汽车的窗帘被”吸”出窗外,是因为窗外的空气流速大于窗内的空气流速,窗外的空气压强小于窗内的空气压强,车窗内、外的压力差将窗帘压向窗外。
5.【答案】B
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】当用导线并联法检测电路故障时,接入导线后,如果并联的灯泡发光或电表有示数,那么说明并联部分发生了断路,据此分析判断。
【解答】闭合开关,L1和L2串联,两灯均不发光,说明电路可能发生了断路。当导线连接L1两端时两灯仍不发光,说明可能是电源、开关或L2处发生断路;当导线连接L2两端时,L1发光,L2不发光,说明电源、开关和L1正常,L2断路。故选B。
6.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】根据图片和开关的开合情况,确定电路的串并联关系,以及电表测量的物理量,利用欧姆定律和串并联电路的特点,对各个选项进行分析即可。
【解答】只闭合S2时,R1、R2串联接入电路,A、B错误。开关S1、S2、S3都闭合时,L和R1并联,R2被短路,电流表测干路中的电流,此时电路中的总电阻最小,电路中的总电流最大,故电流表示数最大,C正确。只闭合S1时,L、R2串联接入电路,电压表测R2两端电压,电压表示数不为0,D错误。
7.【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据电荷之间的相互作用规律,结合带电体的性质分析判断。
【解答】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体可以吸引轻小物体。因为A带正电,A、B相互排斥,所以B一定带正电。又因为B与C相互吸引,A、B、C、D都是轻质小球,所以C带负电或者不带电。C与D相互吸引,若C不带电,则D带电;若C带负电,则D可能不带电也可能带正电。故选D。
8.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】根据描述和开关的控制作用,确定灯泡和开关的串并联关系即可。
【解答】当井盖没有被移动,并盖开关S闭合,警示灯L不亮,当井盖被移动,井盖开关S断开,警示灯L发光,说明井盖开关S与警示灯L并联。S闭合时,警示灯L由于被短路而不发光,为保护电路R0应与开关和警示灯串联。故选B。
9.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】根据图片,对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】由题图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量甲灯两端电压。闭合开关,甲、乙两灯均发光,过一会儿,其中一个灯突然熄灭,但两电表都有示数,这说明电路不是断路,而是某一个灯短路。电压表有示数,说明不是和电压表并联的甲灯短路,所以故障可能是乙灯短路。故选B。
10.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】根据甲图确定电路的串并联关系和电表测量的物理量,根据乙图确定热敏电阻的阻值随温度的变化规律,利用欧姆定律对各个选项进行判断即可。
【解答】由题图甲可知,闭合开关S,热敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流。闭合开关S,温度升高时,由题图乙可知,热敏电阻R的阻值减小,则串联电路的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;热敏电阻R阻值减小,由串联分压可知,此时热敏电阻R两端电压变小,即电压表示数变小,故A、B不符合题意。因电流表示数变大,电压表示数变小,故可知电压表示数与电流表示数的比值变小,故C不符合题意,D符合题意。
11.【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据电荷之间的相互作用规律和带电体的性质分析判断。
【解答】根据图片可知,甲球和玻璃棒相互排斥,根据“同种电荷相互排斥”可知,甲球肯定带同种电荷,即甲带正电荷;
乙球和玻璃棒相互吸引,则:①乙球不带电,因为带电体有吸引轻小物体的性质;②乙球带异种电荷,因为异种电荷相互吸引,即带负电荷。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
12.【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】用电器相互影响为串联,不相互影响为并联。在并联电路中,干路开关控制所有用电器;支路开关只能控制它所在支路上的用电器,据此分析判断。
【解答】①根据题意可知,绿灯亮时红灯不亮,红灯亮时绿灯不亮,即二者不相互影响,应该为并联;
②开关S1只能控制绿灯,开关S2只能控制红灯,即两个支路上各有一个开关与灯泡串联,如下图所示:
故选A。
13.【答案】A
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】电荷间的相互作用:同种电荷带相互排斥,异种电荷相互吸引;带电体可以吸引不带电的轻小物体;
【解答】相互排斥肯定是带同种电荷;相互吸引有两种情况:第一,带一种电荷;第二,一种带电,一种不带电,所以丙肯定带正电,乙可能带负电,可能不带电;所以A正确;
故答案为:A
14.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验;电路的动态分析
【解析】【分析】利用前后定值电阻的大小和电源电压大小均不发生变化即可求解。
【解答】U总=8V+1A·10 Ω =18V,当向 b端移动距离s后 ,即此时滑动变阻器的阻值为16 Ω ;所以 滑片从中点向a端移动距离s后 ,滑动变阻器阻值为4 Ω ,故此时电压表示数=
故答案为:A
15.【答案】C
【知识点】根据实物图画电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】由题意分析可知,当甲乙两把钥匙同时工作或馆长的钥匙单独使用时可以使灯泡发光,故应为多开关的并联电路。
【解答】A.三开光串联不符合题意;
B.甲乙开关应串联在一起;
C.该选项符合甲乙两把钥匙同时工作或馆长的钥匙单独使用时可以使灯泡发光;
D.三开光并联不符合题意。
故答案为:C
16.【答案】短路;5
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】(1)电流不经过用电器,由电源正极直接流回负极叫短路;
(2)根据图片确定并联时通过灯泡的电流路径,据此对需要调整的导线进行判断。
【解答】闭合开关后,电流从电源正极出来,依次通过导线6、5、4、2、1 ,到电源负极,不经过任何一个小灯泡,电路短路。将导线2的右端改接到C接线柱,或将导线5的下端改接到A接线柱,都可以避免电路短路。
17.【答案】(1)D
(2)E
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】(1)容易导电的物体为导体,不容易导电的物体为绝缘体;
(2)根据题目描述分析变阻器的阻值变化,再根据滑片的移动方向确定接线方法即可。
【解答】(1)根据图片可知,电路电流需要经过变阻器上的滑片,此时变阻器才能控制电流大小的改变,因此滑片的材料应该为导体。
(2)旋钮滑片逆时针转动时,车速仪示数变大,即电流变大,那么变阻器的阻值减小,即接入部分变短,则如果M接O,那么N接E。
18.【答案】(1)1.7;5
(2)B
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】 伏安法测电阻,电流表与被测电阻串联,电压表与被测电阻并联,注意量程选择。根据欧姆定律得到电阻大小,为了让结果更准确,可以多次测量取平均。
【解答】(1)由图可知,电流表接大量程,分度值为0.1A,故电流表示数如图为1.7A;电压表的示数是8.5V,
(2)电流表指针没有偏转,说明电路有断路,又因为电压表指针偏转接近电源电压值,说明断路的部分与电压表并联,则故障是电阻R接线断路,故选B。
19.【答案】(1)音色
(2)倒立、缩小的实像
(3)B
【知识点】声音的特性;凸透镜成像规律及其探究实验;串、并联电路的设计
【解析】【分析】音调:人感觉到的声音的高低,与振动频率有关。响度:人耳感受到的声音的大小,与振动幅度,距离生源远近有关。音色:声音的特色,与发声物体本身有关。凸透镜成像能呈在光屏上的都是实像。结合图分析像的大小。根据题意分析两个开关的连接方式、灯泡与智能模块的连接方式。
【解答】(1)因为每个人的发声音色不同,所以智能镜子是通过音色来辨别声音是否由“主人”发出的;
(2)人脸通过摄像头可成像在感光组件上,所成的像是倒立、缩小的实像;
(3)根据题意可知,当用户靠近镜子时,传感器开关S1 闭合,内部灯泡L工作,图像识别系统被唤醒后S2闭合,智能模块启动,这说明智能模块与灯泡互不影响,是并联的。
20.【答案】(1)R0断路
(2)增大;增大
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图片可知,当定值电阻R0断路时,电压表串联在电路中。此时电压表测电源电压,它的示数接近电源电压。由于电压表的内阻很大,因此电流表几乎无示数。
(2)当烟雾浓度增大时,确定气敏元件的阻值变化,根据“电流与电阻的反比关系”确定电流表的示数变化,根据U=IR分析电压表的示数变化。
【解答】(1)闭合开关S,观察到电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是R0断路;
(2)当烟雾浓度变大时,气敏电阻R的阻值减小,则总电阻减小,根据可知,总电流增大,即电流表的示数增大。根据U=IR可知,R0两端的电压增大,即电压表的示数增大。
21.【答案】20;不变
【知识点】基本电路与电路图;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】图中电路为滑动变阻器和灯泡L串联在一起,当滑动滑片时,电流表示数大小不发生变化,电压表测的是p右端电阻两端的电压。
【解答】,滑片滑动过程中电流大小不发生变化,故灯泡亮度不变。
22.【答案】(1)2∶5
(2)R1短路或R2断路
【知识点】基本电路与电路图;串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)开关S断开时,两表为电流表时,两个并联;
(2) 开关S闭合,甲乙两表为电压表时 ,两个电阻串联在一起。
【解答】(1)如图,甲测量流过R2的电流,乙测的是总电流。故电流之比为 2∶5 ;
(2)甲测的是总电流,乙表测量的是R2两端的电压,故故障可能是 R1短路或R2断路 。
23.【答案】开关;并联
【知识点】基本电路与电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】(1)在电路中,电源提供电能,开关控制电路通断,导线输送电能,用电器消耗电能;
(2)用电器相互影响为串联,不相互影响为并联。
【解答】(1)行人触摸按钮时电路接通红灯亮起,则按钮控制电路通断,相当于开关;
(2)红灯亮时,绿灯不亮;红灯坏了,绿灯照常工作,则二者不相互影响,为并联。
24.【答案】(1)串联
(2)用电器
【知识点】基本电路与电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】(1)根据串联电路的电压规律U总=U1+U2分析解答;
(2)用电器消耗电能,电源提供电能,导线输送电能,开关控制电路通断。
【解答】(1)根据公式U总=U1+U2可知,串联电路的总电压等于各处电压之和,即电池串联可以增大电压,因此每个单体电池之间应该属于串联。
(2)如图乙为国产油电混合动力汽车,在行驶过程中内燃机也可以给汽车蓄电池充电,充电时蓄电池相当于电路中的用电器。
25.【答案】(1)90;增大
(2)0.5
(3)增大
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)①当图乙中S2断开,图甲S1闭合时,此时电磁体没有磁场,根据图丙确定磁感应电阻的阻值,根据公式计算电流表的示数。
②根据“电流与电阻的反比关系”确定磁感应电阻的阻值变化,再根据图丙确定磁感应强度的变化;
(2)根据公式计算出此时磁感应电阻的阻值,再根据丙图确定此时才磁场强度;
(3)根据(1)中的结论分析解答。
【解答】(1)①当图乙中S2断开,图甲S1闭合时,此时电磁体没有磁场,
根据图丙可知,此时磁感应电阻R=100Ω,
则此时电流表的示数为:;
②闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,图甲中电流表示数逐渐减小,则磁感应电阻的阻值增大。根据图丙可知,此时磁感应强度逐渐变大。
(2)根据表格可知,当X=5cm时,电流I=30mA,
则此时磁感应电阻的阻值:;
根据丙图可知,此时磁感应强度B=0.5特斯拉。
(3)闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,此时变阻器阻值减小,而通过电磁铁的电流增大。图甲中电流表示数逐渐减小,则磁感应电阻的阻值增大。根据图丙可知,此时磁感应强度逐渐变大。比较可知,电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大。
26.【答案】(1)变小;横截面积
(2)不可靠;没有控制导体(食盐水)的横截面积不变
(3)长度
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)根据描述分析影响电阻的哪个因素发生改变即可。
(2)当加入清水后,食盐水的浓度和食盐水的横截面积都变化了,根据控制变量法的要求分析;
(3)根据描述分析哪个影响电阻的因素发生改变即可。
【解答】(1)向水槽中添加一定质量的相同浓度的食盐水,水槽内食盐水的液面升高,使得食盐水的横截面积变大,食盐水的电阻减小,这表明导体的电阻与导体的横截面积有关。(3)其他条件不变,改变电极M、N的距离,改变了食盐水接入电路中的长度,电流表示数也会发生改变,能够得出导体的电阻与导体的长度有关。
27.【答案】(1)
(2)D
(3)左
(4)10
(5)0.625;小于
(6)无法控制小灯泡电阻不变
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据灯泡的亮度确定电流变化,根据欧姆定律确定电阻变化,最后根据滑片的移动方向确定变阻器的接线方法即可;
(2)根据电压表和电流表的现象推测电路故障;
(3)将灯泡的实际电压与额定电压进行比较,从而确定电压表的示数变化方向,弄清变阻器两端的电压变化方向,最后根据串联电路的分压龟规律确定变阻器的阻值变化即可;
(4)根据图像确定灯泡正常发光时的电流,根据计算此时的电阻;
(5)根据P=UI计算灯泡的额定功率和实际功率,然后进行比较即可。
(6)根据控制变量法的要求可知,探究电流与电压的关系时,需要控制电阻相同,而灯丝的电阻随温度发生改变,据此分析解答。
【解答】(1)滑片P向右移动时,小灯泡变暗,说明电路中的电流变小,滑动变阻器连入电路中的阻值变大,应将左下端接线柱接入电路中。
(2)闭合开关,小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表有示数,说明电压表与电源连通,故障是小灯泡断路。
(3)电压表示数为2V,低于小灯泡的额定电压,应将滑动变阻器的滑片向左移动,使滑动变阻器连入电路中的阻值变小。
(4)小灯泡正常发光时的电阻R==10Ω。
(5)小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。当小灯泡两端电压小于额定电压时,小灯泡的实际功率小于额定功率。
(6)探究电流与电压关系时,需控制电阻不变,而灯丝电阻是变化的,无法完成此探究。
28.【答案】;乙、丙
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)电压表必须与被测用电器并联,根据电源电压的数值确定选择的量程,并注意正负接线柱的选择;
(2)在科学探究中,为了得到客观的普遍规律,需要换用不同的实验器材多次进行实验,从而得到多组数据即可。
【解答】(1)有三节干电池,电源电压为4.5V,电压表利用0~15V量程,”正进负出”并联在电源两端。
(3)方案甲反复断开、闭合开关,测出各电压值,不妥当。可以更换不同规格的灯泡,或增加电池节数,使实验结论更具有普遍性。
29.【答案】导体并联后,相当于增大了导体的横截面积,在导体的材料、长度、温度不变时,导体的横截面积越大,电阻越小;增大
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】[实验步骤]根据实验目的确定电器元件的串并联关系,以及电表的量程和接线柱的选择;
[思考讨论]①当电阻并联时,相当于增大了电阻的横截面积,根据电阻和横截面积的关系解答;
②根据表格中①②组数据分析解答。
【解答】[实验步骤]由电路图可知,电流表接在干路上;接入电路时让电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出;参考表中数据,可知电流表应使用0~0.6A量程。[思考讨论]②分析三次实验的数据可知,保持其中一个电阻的阻值为30Ω,另一个电阻的阻值由10Ω、15Ω增大为30Ω,电路的总电阻由7.5Ω、10Ω增大为15Ω,由此可得:增大其中一个分电阻的电阻,总电阻将增大。
30.【答案】(1)
(2)甲
(3)
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在探究串联电路电压特点的实验中,电压表分别与灯泡和变阻器并联,注意量程和接线柱的选择,以及变阻器接线一上一下。
(2)根据欧姆定律U=IR分析两个电压表的示数变化,再与图3进行比较即可;
(3)在串联电路中,电压与电阻成正比。通过开关的切换,分别测出待测电阻和定值电阻的电压,根据这个关系计算即可。
【解答】(1)由题图1可知,电压表V2测滑动变阻器两端电压。(2)电压表V1测定值电阻R1两端电压,由U=IR可知,电路电流变大时,电压表V1的示数也变大,故题图3中与电压表V1对应的曲线是甲。(3)闭合开关S、S2时,电压表测电源电压,故电源电压U0=U。再断开S2,闭合S1,此时电压表测Rx两端电压,电压为U2,则此时R0两端电压为U1-U2,可求得此时电路电流为I=,则Rx==
31.【答案】(1)9V
(2)1.62W
【知识点】基本电路与电路图;串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【分析】
【解答】(1)当S1、S2断开,S3闭合时,R1接入电路,电源电压U=R1I1=20Ω×0.45A=9V。(2)当S1断开,S2、S3闭合时,R1、R2并联,R2==30Ω;当S2、S3断开,S1闭合时,R1、R2串联,电路的总功率P==1.62W。
32.【答案】(1)增大
(2)A
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当钩码个数增多时,根据图片确定滑片的移动方向,进而确定与电压表并联部分电阻的大小变化,最后根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律确定电压表的示数变化即可;
(2)电压表的示数偏大,根据U=IR可知,此时通过电路的电流偏大,而总电阻减小,据此对各个选项进行分析即可。
【解答】所放钩码增多时,滑片P向下移动,滑动变阻器连入电路的电阻不变,电路中电流大小不变,电压表测量滑动变阻器滑片以上部分两端的电压,滑片以上部分的电阻值增大,根据欧姆定律可知,滑片以上部分两端的电压增大,电压表示数增大。(2)表盘读数比正常情况下大,说明电压表示数增大,电阻R1短路时,电路电流增大,电压表示数增大,若R1断路或R2短路,电压表无示数,若R2断路,电压表示数等于电源电压或为零,故选A。
33.【答案】(1)A、B端
(2)由图可知,100 ℃时,R=50Ω,
控制电路电流I= =6 V/(150Ω+50Ω)= =0.03 A=30 mA,
∵30 mA≥28 mA,
∴恒温箱加热器处于不加热状态。
(3)变大
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据题意知,当温度低时,工作电路与AB接通,此时电加热器工作,由此分析解答即可;
(2)当恒温箱内的温度达到100℃时,可由图甲知道热敏电阻的电阻值,利用欧姆定律计算控制电路中的电流大小,再与28mA进行比较解答即可;
(3)根据线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合,分析解答即可。
【解答】
(1)根据题意知,当温度低时,热敏电阻的阻值较大,通过线圈电流较小,此时衔铁不能被吸下,工作电路与AB接通,此时需要加热工作,所以恒温箱的加热器应接在A、B端;
(2)当温度为100℃时,由图甲知,热敏电阻阻值为50Ω,继电器线圈的电阻为150Ω,则线圈中电流可以根据电流计算公式解出,结果与28mA比较,若小于28mA,则恒温箱加热器处于工作状态;若等于或大于29mA则恒温箱加热器不处于工作状态;
(3)根据线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合,工作电路中的加热器停止工作;若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,若热敏电阻阻值一定时,线圈中电流会变小,所以控制电路达到28mA的时间会更长,说明工作电路中的保温箱的加热时间变长,即恒温箱内的最高温度将变大。
34.【答案】(1)小红的观点正确; 因为如果把开关安装在并联电路的干路上,也可以由一个开关控制所有小灯的亮灭
(2)答案一:先将开关闭合,观察到所有小灯都亮了,再用导线连接在任一个发光的 小灯两端。 如果观察到所有小灯都熄灭了,则这些小灯为并联; 如果观察到只有这个小灯熄灭了,则这些小灯为串联。
答案二:先用导线连接在任一个小灯两端,再将开关闭合。 如果观察到除导线间小灯不亮外,其它小灯都亮了,则这些小灯为串联; 如果观察到所有小灯均不亮,则这些小灯为并联。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】(1)在并联电路中,干路开关控制所有用电器,支路开关只能控制它所在支路上的用电器。
(2)①如果小灯泡是并联的,那么将导线与其中一个灯泡并联后,所有的灯泡都将被短路,此时所有的灯泡不发光;
②如果灯泡是串联的,那么只有被并联的灯泡不发光,其它的都会发光,据此分析解答。
1 / 12023-2024 学年 浙教版科学八年级上册 第四章 电路探秘 单元练习
一、选择题
1.(2022·镇海模拟)在击剑比赛中,当甲方运动员的剑击中乙方的导电服,乙方头盔上的指示灯就会亮起;当乙方运动员的剑击中甲方的导电服,甲方头盔上的指示灯就会亮起。运动员手中的剑相当于”开关”,则选项中能正确反映上述比赛原理的电路图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】用电器相互影响为串联,不相互影响为并联;干路开关控制所有用电器,支路开关只能控制它所在支路上的用电器,据此分析解答。
【解答】运动员手中的剑相当于”开关”,乙方的剑击中甲方,甲方头盔上的指示灯就会亮起,甲方的剑击中乙方,乙方头盔上的指示灯会亮起,说明两灯互不影响,是并联的且每条支路上各有一个开关,故开关S乙控制灯L,开关S甲控制灯L乙,故选D。
2.(2022·婺城模拟)小金因疫情居家隔离,常常锻炼身体控制体重,他利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪(如图甲所示)的测量电路,压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示。现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】基本电路与电路图;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】人的身高的示数可以通过电压表的并联来实现,体重大小可以通过压敏电阻的阻值变化来进行控制。
【解答】A.A图中,闭合开关,滑动变阻器与R并联,电压表测电源电压,其示数不随支路电阻的变化而变化,故A不符合题意。
B.B图中,闭合开关,滑动变阻器与R串联,身高会影响电流表示数,故B不符合题意。
C.C图中,闭合开关,滑动变阻器与R并联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测R所在支路的电流,身高越高,电压表示数越大,体重越重,电流表示数越大,故C符合题意。
D.D图中,闭合开关,滑动变阻器与R串联,身高会影响电流表示数,故D不符合题意。
故答案为:C
3.(2022·南湖模拟)一种多用智能锁可以设置密码、指纹和机械钥匙二三种开锁方式。密码识别成功时S1闭合,发声器S发出声音,电动机通电开锁;指纹识别成功时S2闭合,发声器S发出声音,电动机通电开锁。机械钥匙则直接开锁,与电路无关。下列电路设计符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】用电器相互影响为串联,不相互影响为并联;在并联电路中,干路开关控制所有用电器,支路开关只能控制它所在支路上的用电器,据此分析判断。
【解答】密码识别成功时S1闭合,发声器和电动机工作;指纹识别成功时S2闭合,发声器和电动机工作,说明S1和S2都能单独控制发声器和电动机,C符合题意。
4.与头发摩擦过的塑料尺能”吸”起纸屑。下列现象中”吸”的科学原理与其相同的是(  )
A.挤压后的塑料吸盘”吸”在瓷砖上
B.削平的铅柱挤压后会”吸”在一起
C.干手搓开的新塑料袋”吸”在手上
D.行驶的汽车的窗帘被”吸”出窗外
【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据描述分析各个选项中包含的物理原理,然后与题干的原理进行比较即可。
【解答】与头发摩擦过的塑料尺带电,带电的塑料尺能吸引轻小物体,因此与头发摩擦过的塑料能”吸”起纸屑的现象属于静电现象。挤压后的塑料吸盘”吸”在瓷砖上,是大气压的作用;削平的铅柱挤压后会”吸”在一起是因为分子间有吸引力;干手搓新塑料袋时,塑料袋因摩擦而带电,从而”吸”在手上,属于静电现象;行驶的汽车的窗帘被”吸”出窗外,是因为窗外的空气流速大于窗内的空气流速,窗外的空气压强小于窗内的空气压强,车窗内、外的压力差将窗帘压向窗外。
5.如图所示是小勇连接的实验电路,他检查导线连接无误后,闭合开关,发现灯泡L1、L2均不发光,于是他用一根导线来排查故障。当导线连接L1两端时两灯仍不发光,连接L2两端时L1发光L2不发光。由此判断电路的故障是(  )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
【答案】B
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】当用导线并联法检测电路故障时,接入导线后,如果并联的灯泡发光或电表有示数,那么说明并联部分发生了断路,据此分析判断。
【解答】闭合开关,L1和L2串联,两灯均不发光,说明电路可能发生了断路。当导线连接L1两端时两灯仍不发光,说明可能是电源、开关或L2处发生断路;当导线连接L2两端时,L1发光,L2不发光,说明电源、开关和L1正常,L2断路。故选B。
6.关于如图所示电路,下列说法正确的是(  )
A.只闭合S2时,只有R1接入电路工作
B.无论如何调节开关,R2与R1都不能串联
C.开关都闭合时,电流表示数最大
D.只闭合S1时,电压表示数为0
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】根据图片和开关的开合情况,确定电路的串并联关系,以及电表测量的物理量,利用欧姆定律和串并联电路的特点,对各个选项进行分析即可。
【解答】只闭合S2时,R1、R2串联接入电路,A、B错误。开关S1、S2、S3都闭合时,L和R1并联,R2被短路,电流表测干路中的电流,此时电路中的总电阻最小,电路中的总电流最大,故电流表示数最大,C正确。只闭合S1时,L、R2串联接入电路,电压表测R2两端电压,电压表示数不为0,D错误。
7.四个轻质小球A、B、C、D之间的相互作用情况如图所示。已知A球带正电,则对D球的带电情况判断正确的是(  )
A.一定带正电 B.一定带负电
C.一定不带电 D.可能带电也可能不带电
【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据电荷之间的相互作用规律,结合带电体的性质分析判断。
【解答】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体可以吸引轻小物体。因为A带正电,A、B相互排斥,所以B一定带正电。又因为B与C相互吸引,A、B、C、D都是轻质小球,所以C带负电或者不带电。C与D相互吸引,若C不带电,则D带电;若C带负电,则D可能不带电也可能带正电。故选D。
8.某同学设计了道路井盖移动报警电路,R0为保护电阻。若井盖没有被移动,并盖开关S闭合,警示灯L不亮;若井盖被移动,井盖开关S断开,警示灯L发光。下列电路图中符合设计要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】根据描述和开关的控制作用,确定灯泡和开关的串并联关系即可。
【解答】当井盖没有被移动,并盖开关S闭合,警示灯L不亮,当井盖被移动,井盖开关S断开,警示灯L发光,说明井盖开关S与警示灯L并联。S闭合时,警示灯L由于被短路而不发光,为保护电路R0应与开关和警示灯串联。故选B。
9.如图所示电路,闭合开关,甲、乙两灯均发光,两电表均有示数。过一会儿,其中一个灯突然熄灭,但两电表都有示数。造成此现象的原因可能是(  )
A.甲灯短路 B.乙灯短路 C.甲灯断路 D.乙灯断路
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】根据图片,对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】由题图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量甲灯两端电压。闭合开关,甲、乙两灯均发光,过一会儿,其中一个灯突然熄灭,但两电表都有示数,这说明电路不是断路,而是某一个灯短路。电压表有示数,说明不是和电压表并联的甲灯短路,所以故障可能是乙灯短路。故选B。
10.图甲电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关s,温度升高时(  )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值不变
D.电压表示数与电流表示数的比值变小.
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】根据甲图确定电路的串并联关系和电表测量的物理量,根据乙图确定热敏电阻的阻值随温度的变化规律,利用欧姆定律对各个选项进行判断即可。
【解答】由题图甲可知,闭合开关S,热敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流。闭合开关S,温度升高时,由题图乙可知,热敏电阻R的阻值减小,则串联电路的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;热敏电阻R阻值减小,由串联分压可知,此时热敏电阻R两端电压变小,即电压表示数变小,故A、B不符合题意。因电流表示数变大,电压表示数变小,故可知电压表示数与电流表示数的比值变小,故C不符合题意,D符合题意。
11.(2023九上·温州开学考)用一根丝绸摩擦过的玻璃棒(带正电)分别靠近轻质小球甲和小球乙,出现了如图所示的情况。则下列判断正确的是(  )
A.甲球可能不带电 B.乙球可能带正电
C.甲球一定带正电 D.乙球一定带负电
【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据电荷之间的相互作用规律和带电体的性质分析判断。
【解答】根据图片可知,甲球和玻璃棒相互排斥,根据“同种电荷相互排斥”可知,甲球肯定带同种电荷,即甲带正电荷;
乙球和玻璃棒相互吸引,则:①乙球不带电,因为带电体有吸引轻小物体的性质;②乙球带异种电荷,因为异种电荷相互吸引,即带负电荷。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
12.(2023·杭州模拟)图甲是一种新型“水温感应龙头”。当水流温度低于50℃时,感应开关S1闭合、S2断开,仅绿灯照亮水流;当水温达50℃及以上,感应开关S1断开、S2闭合,仅红灯照亮水流。下列电路设计能实现该功能的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】用电器相互影响为串联,不相互影响为并联。在并联电路中,干路开关控制所有用电器;支路开关只能控制它所在支路上的用电器,据此分析判断。
【解答】①根据题意可知,绿灯亮时红灯不亮,红灯亮时绿灯不亮,即二者不相互影响,应该为并联;
②开关S1只能控制绿灯,开关S2只能控制红灯,即两个支路上各有一个开关与灯泡串联,如下图所示:
故选A。
13.有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带正电。将甲与乙、丙靠近时,他们相互作用的情况如图所示。则下列判断正确的是(  )
A.乙球可能带负电,丙球一定带正电
B.乙球一定不带电,丙球可能带负电
C.乙球一定带负电,丙球可能带正电
D.乙球可能不带电,丙球一定带负电
【答案】A
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】电荷间的相互作用:同种电荷带相互排斥,异种电荷相互吸引;带电体可以吸引不带电的轻小物体;
【解答】相互排斥肯定是带同种电荷;相互吸引有两种情况:第一,带一种电荷;第二,一种带电,一种不带电,所以丙肯定带正电,乙可能带负电,可能不带电;所以A正确;
故答案为:A
14.(2023八下·镇海期末)如图,定值电阻的阻值是8Ω,滑动变阻器的最大阻值20Ω。滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表示数为8V;当滑片从中点向b端移动距离s后,电压表示数变为6V;当滑片从中点向a端移动距离s后,电压表示数为(  )
A.12V B.10V C.6V D.4V
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验;电路的动态分析
【解析】【分析】利用前后定值电阻的大小和电源电压大小均不发生变化即可求解。
【解答】U总=8V+1A·10 Ω =18V,当向 b端移动距离s后 ,即此时滑动变阻器的阻值为16 Ω ;所以 滑片从中点向a端移动距离s后 ,滑动变阻器阻值为4 Ω ,故此时电压表示数=
故答案为:A
15.(2023八下·镇海期末)某校科技馆进出门有下列要求:甲、乙两学生必须同时用各自的钥匙(S甲、S乙分别表示甲、乙两学生的钥匙)使灯亮才能进入科技馆;而馆长只要用自己的钥匙(S馆长表示馆长的钥匙)使灯亮就可以进入科技馆。下列电路中符合上述要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】根据实物图画电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】由题意分析可知,当甲乙两把钥匙同时工作或馆长的钥匙单独使用时可以使灯泡发光,故应为多开关的并联电路。
【解答】A.三开光串联不符合题意;
B.甲乙开关应串联在一起;
C.该选项符合甲乙两把钥匙同时工作或馆长的钥匙单独使用时可以使灯泡发光;
D.三开光并联不符合题意。
故答案为:C
二、填空题
16.用电流表测两个小灯泡并联后的总电流,如图所示,闭合开关,电路出现   ,导致两灯不亮。将第2根导线或第   根导线的某一接线端改接到另一接线柱上,便可以避免该故障。
【答案】短路;5
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】(1)电流不经过用电器,由电源正极直接流回负极叫短路;
(2)根据图片确定并联时通过灯泡的电流路径,据此对需要调整的导线进行判断。
【解答】闭合开关后,电流从电源正极出来,依次通过导线6、5、4、2、1 ,到电源负极,不经过任何一个小灯泡,电路短路。将导线2的右端改接到C接线柱,或将导线5的下端改接到A接线柱,都可以避免电路短路。
17.(2023九上·温州开学考)为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。
(1)变阻器上旋钮滑片的材料应选用    。(选填 “导体”或“绝缘体”)
(2)车速仪可由电路中的电流表改装。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大。如果接线柱M接0点,则接线柱N应该接图甲中   点。
【答案】(1)D
(2)E
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】(1)容易导电的物体为导体,不容易导电的物体为绝缘体;
(2)根据题目描述分析变阻器的阻值变化,再根据滑片的移动方向确定接线方法即可。
【解答】(1)根据图片可知,电路电流需要经过变阻器上的滑片,此时变阻器才能控制电流大小的改变,因此滑片的材料应该为导体。
(2)旋钮滑片逆时针转动时,车速仪示数变大,即电流变大,那么变阻器的阻值减小,即接入部分变短,则如果M接O,那么N接E。
18.(2021八下·黄岩开学考)伏安法测电阻R的电路中,某同学做了如下实验,请你一起帮助完成下列问题。
(1)当滑片P在某点时,电压表的示数是8.5V,电流表示数如图为   A,则被测电阻R的阻值是   Ω。
(2)若闭合开关后发现电压表指针偏转接近电源电压值,电流表指针没有偏转,该故障的原因是____。
A.电阻R接线短路 B.电阻R接线断路 C.电源接触不良
【答案】(1)1.7;5
(2)B
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】 伏安法测电阻,电流表与被测电阻串联,电压表与被测电阻并联,注意量程选择。根据欧姆定律得到电阻大小,为了让结果更准确,可以多次测量取平均。
【解答】(1)由图可知,电流表接大量程,分度值为0.1A,故电流表示数如图为1.7A;电压表的示数是8.5V,
(2)电流表指针没有偏转,说明电路有断路,又因为电压表指针偏转接近电源电压值,说明断路的部分与电压表并联,则故障是电阻R接线断路,故选B。
19.(2023·宁波模拟)有一款个性化智能镜子,能识别“主人”的声音或面部图像而启动智能模块,主人就可以使用该平面镜了。
(1)该智能镜子是通过   (选填“音调”、“响度”或“音色”)来辨别声音是否由“主人”发出的。
(2)人脸识别的主要部件是:平面镜中内嵌一块带摄像头的显示屏、检测用户是否靠近镜子的传感器和智能模块等。人脸通过摄像头可成像在感光组件上,其原理如图所示,则该像的特点是   。
(3)当“主人”靠近镜子时,传感器开关S1闭合,内部灯泡L工作。图像识别系统被唤醒后S2闭合,智能模块启动。下列电路设计符合该智能镜子要求的是   。
【答案】(1)音色
(2)倒立、缩小的实像
(3)B
【知识点】声音的特性;凸透镜成像规律及其探究实验;串、并联电路的设计
【解析】【分析】音调:人感觉到的声音的高低,与振动频率有关。响度:人耳感受到的声音的大小,与振动幅度,距离生源远近有关。音色:声音的特色,与发声物体本身有关。凸透镜成像能呈在光屏上的都是实像。结合图分析像的大小。根据题意分析两个开关的连接方式、灯泡与智能模块的连接方式。
【解答】(1)因为每个人的发声音色不同,所以智能镜子是通过音色来辨别声音是否由“主人”发出的;
(2)人脸通过摄像头可成像在感光组件上,所成的像是倒立、缩小的实像;
(3)根据题意可知,当用户靠近镜子时,传感器开关S1 闭合,内部灯泡L工作,图像识别系统被唤醒后S2闭合,智能模块启动,这说明智能模块与灯泡互不影响,是并联的。
20.(2023八下·海曙期末)项目学习小组利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪,气敏元件R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图是小曙设计的电路图,R0为定值电阻。
(1)闭合开关S,观察到电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是   ;
(2)排除故障后,当烟雾浓度变大时,电流表示数   (选填“增大”“减小”或“不变”,下同);电压表示数   。
【答案】(1)R0断路
(2)增大;增大
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图片可知,当定值电阻R0断路时,电压表串联在电路中。此时电压表测电源电压,它的示数接近电源电压。由于电压表的内阻很大,因此电流表几乎无示数。
(2)当烟雾浓度增大时,确定气敏元件的阻值变化,根据“电流与电阻的反比关系”确定电流表的示数变化,根据U=IR分析电压表的示数变化。
【解答】(1)闭合开关S,观察到电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是R0断路;
(2)当烟雾浓度变大时,气敏电阻R的阻值减小,则总电阻减小,根据可知,总电流增大,即电流表的示数增大。根据U=IR可知,R0两端的电压增大,即电压表的示数增大。
21.(2023·慈溪模拟)如图甲所示,已知电源电压为9V,将滑动变阻器滑片P移到最左端,闭合开关S,灯泡发光,电流表示数为0.35A,电压表示数如图乙所示。此时滑动变阻器接入电路的电阻是   Ω,当滑片P向右移动的过程中灯泡亮度    (选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。
【答案】20;不变
【知识点】基本电路与电路图;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】图中电路为滑动变阻器和灯泡L串联在一起,当滑动滑片时,电流表示数大小不发生变化,电压表测的是p右端电阻两端的电压。
【解答】,滑片滑动过程中电流大小不发生变化,故灯泡亮度不变。
22.(2023·舟山模拟)如图所示电路中,电源电压不变,R1=20Ω,R2=30Ω,回答下列问题。
(1)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电流表的示数之比I甲∶I乙=   ;
(2)当开关S闭合,甲乙两表为电压表时,发现两电压表的示数一样且接近电源电压,若出现此现象是由于电路中某一处故障引起的,则此故障可能是   。
【答案】(1)2∶5
(2)R1短路或R2断路
【知识点】基本电路与电路图;串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)开关S断开时,两表为电流表时,两个并联;
(2) 开关S闭合,甲乙两表为电压表时 ,两个电阻串联在一起。
【解答】(1)如图,甲测量流过R2的电流,乙测的是总电流。故电流之比为 2∶5 ;
(2)甲测的是总电流,乙表测量的是R2两端的电压,故故障可能是 R1短路或R2断路 。
23.(2023·秀洲模拟)部分城市道路安装了一种“按钮式红绿灯”,如图。当路上车辆不多时,行人通过触摸按钮使正对车辆的红灯亮起,此时行人可安全通过。这个按钮相当于电路元件   ;红灯和绿灯的连接方式是   。
【答案】开关;并联
【知识点】基本电路与电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】(1)在电路中,电源提供电能,开关控制电路通断,导线输送电能,用电器消耗电能;
(2)用电器相互影响为串联,不相互影响为并联。
【解答】(1)行人触摸按钮时电路接通红灯亮起,则按钮控制电路通断,相当于开关;
(2)红灯亮时,绿灯不亮;红灯坏了,绿灯照常工作,则二者不相互影响,为并联。
24.(2023·衢州模拟)新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。如下图是某款新能源电动汽车。
(1)图甲是某电动汽车的一个电池组,它由多个单体电池组成,每个单体电池的电压为4V,整个电池组电压为60V,则每个单体电池间应属于    联。
(2)如图乙为国产油电混合动力汽车,在行驶过程中内燃机也可以给汽车蓄电池充电,充电时蓄电池相当于电路中的   。(填电路元件名称)
【答案】(1)串联
(2)用电器
【知识点】基本电路与电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】(1)根据串联电路的电压规律U总=U1+U2分析解答;
(2)用电器消耗电能,电源提供电能,导线输送电能,开关控制电路通断。
【解答】(1)根据公式U总=U1+U2可知,串联电路的总电压等于各处电压之和,即电池串联可以增大电压,因此每个单体电池之间应该属于串联。
(2)如图乙为国产油电混合动力汽车,在行驶过程中内燃机也可以给汽车蓄电池充电,充电时蓄电池相当于电路中的用电器。
25.(2023·浙江期中)磁感应强度B用来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉,符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关,小鹭设计了如图甲、乙所示的电路,图甲中电源电压为9伏,R为磁感应电阻,其阻值随磁感应强度变化的关系图如图丙所示。
x(厘米) 1 2 3 4 5 6
I(毫安) 10 12 15 20 30 46
B(特斯拉) 0.98 0.73 0.66 0.61   0.32
(1) 当图乙中S2断开,图甲S1闭合时,电流表的示数为   毫安。闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,图甲中电流表示数逐渐减小,说明磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐   。
(2)闭合S1和S2,滑片P不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻R,测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I,算出R处磁感应强度B的数值如表。请计算x=5厘米时,B=   特斯拉。
(3)综合实验数据可以得出:电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而   。
【答案】(1)90;增大
(2)0.5
(3)增大
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)①当图乙中S2断开,图甲S1闭合时,此时电磁体没有磁场,根据图丙确定磁感应电阻的阻值,根据公式计算电流表的示数。
②根据“电流与电阻的反比关系”确定磁感应电阻的阻值变化,再根据图丙确定磁感应强度的变化;
(2)根据公式计算出此时磁感应电阻的阻值,再根据丙图确定此时才磁场强度;
(3)根据(1)中的结论分析解答。
【解答】(1)①当图乙中S2断开,图甲S1闭合时,此时电磁体没有磁场,
根据图丙可知,此时磁感应电阻R=100Ω,
则此时电流表的示数为:;
②闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,图甲中电流表示数逐渐减小,则磁感应电阻的阻值增大。根据图丙可知,此时磁感应强度逐渐变大。
(2)根据表格可知,当X=5cm时,电流I=30mA,
则此时磁感应电阻的阻值:;
根据丙图可知,此时磁感应强度B=0.5特斯拉。
(3)闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,此时变阻器阻值减小,而通过电磁铁的电流增大。图甲中电流表示数逐渐减小,则磁感应电阻的阻值增大。根据图丙可知,此时磁感应强度逐渐变大。比较可知,电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大。
三、实验探究题
26.(2022·椒江模拟)小明想探究导体的电阻与哪些因素有关。他用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示(水槽中有食盐水),将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部。
(1)闭合开关,读出电流表和电压表的示数,再向水槽中添加一定质量的相同浓度的食盐水,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。观察到电流表的示数变大了,可以得出容器中食盐水的电阻   (选填”变大”“变小”或”不变”)。可以得出的结论是:导体的电阻与导体的   有关。
(2)小明再次向容器中加入一定量的水,降低容器内食盐水的浓度,结果发现容器内食盐水的电阻减小了,由此得出结论:食盐水的浓度越低,电阻越小。你认为这个结论应该是   (选填”可靠”或”不可靠”)的,原因是   。
(3)其他条件不变,改变电极M、N的距离,小明还能够得出导体的电阻与导体的   有关。
【答案】(1)变小;横截面积
(2)不可靠;没有控制导体(食盐水)的横截面积不变
(3)长度
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)根据描述分析影响电阻的哪个因素发生改变即可。
(2)当加入清水后,食盐水的浓度和食盐水的横截面积都变化了,根据控制变量法的要求分析;
(3)根据描述分析哪个影响电阻的因素发生改变即可。
【解答】(1)向水槽中添加一定质量的相同浓度的食盐水,水槽内食盐水的液面升高,使得食盐水的横截面积变大,食盐水的电阻减小,这表明导体的电阻与导体的横截面积有关。(3)其他条件不变,改变电极M、N的距离,改变了食盐水接入电路中的长度,电流表示数也会发生改变,能够得出导体的电阻与导体的长度有关。
27.学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接,要求:①滑片Ρ向右移动时,小灯泡变暗;②连线不能交叉。
(2)检查电路无误后,闭合开关,小灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零,导致这一现象的原因可能是____。
A.电压表短路 B.电压表断路
C.滑动变阻器短路 D.小灯泡断路
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片Ρ移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向   (选填”左”或“右”)移动。
(4)通过移动滑动变阻器的滑片Ρ记录了多组数据,并作出了如图丙所示的I-U图像,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为   Ω。
(5)通过实验还可测出灯泡的额定功率为   W,并可得到当灯泡两端电压小于额定电压时灯泡的实际功率   (选填“大于”“小于”或”等于”)额定功率。
(6)完成测量后小明认为还可以用上述器材探究”电流与电压关系”,小李认为用上述器材不能完成此探究。小李的判断理由是   。
【答案】(1)
(2)D
(3)左
(4)10
(5)0.625;小于
(6)无法控制小灯泡电阻不变
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据灯泡的亮度确定电流变化,根据欧姆定律确定电阻变化,最后根据滑片的移动方向确定变阻器的接线方法即可;
(2)根据电压表和电流表的现象推测电路故障;
(3)将灯泡的实际电压与额定电压进行比较,从而确定电压表的示数变化方向,弄清变阻器两端的电压变化方向,最后根据串联电路的分压龟规律确定变阻器的阻值变化即可;
(4)根据图像确定灯泡正常发光时的电流,根据计算此时的电阻;
(5)根据P=UI计算灯泡的额定功率和实际功率,然后进行比较即可。
(6)根据控制变量法的要求可知,探究电流与电压的关系时,需要控制电阻相同,而灯丝的电阻随温度发生改变,据此分析解答。
【解答】(1)滑片P向右移动时,小灯泡变暗,说明电路中的电流变小,滑动变阻器连入电路中的阻值变大,应将左下端接线柱接入电路中。
(2)闭合开关,小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表有示数,说明电压表与电源连通,故障是小灯泡断路。
(3)电压表示数为2V,低于小灯泡的额定电压,应将滑动变阻器的滑片向左移动,使滑动变阻器连入电路中的阻值变小。
(4)小灯泡正常发光时的电阻R==10Ω。
(5)小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。当小灯泡两端电压小于额定电压时,小灯泡的实际功率小于额定功率。
(6)探究电流与电压关系时,需控制电阻不变,而灯丝电阻是变化的,无法完成此探究。
28.在研究”申联电路电压特点”的实验中,某同学进行了如下探究。
⑴[实验步骤]①连接好如图所示电路,闭合开关观察两灯发光情况。
②分别用电压表测灯L1、L2和电源两端电压,并将读数记录在表内。
测量元件 电压/V
灯L1 2.7
灯L2 1.8
电源 4.5
③请你用笔画线代替导线,将电压表接入电路中,测出电源电压。
⑵[得出结论]比较表中数据可知:串联电路的总电压等于各分电压之和。
⑶[反思交流]要使上述结论更具普遍性,同学们讨论了以下三种方案:
方案甲:反复断开、闭合开关,测出各电压值;
方案乙:更换不同规格的灯泡,测出各电压值;
方案丙:增加电池节数,测出各电压值。
以上三种方案,可行的是方案几。
【答案】;乙、丙
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)电压表必须与被测用电器并联,根据电源电压的数值确定选择的量程,并注意正负接线柱的选择;
(2)在科学探究中,为了得到客观的普遍规律,需要换用不同的实验器材多次进行实验,从而得到多组数据即可。
【解答】(1)有三节干电池,电源电压为4.5V,电压表利用0~15V量程,”正进负出”并联在电源两端。
(3)方案甲反复断开、闭合开关,测出各电压值,不妥当。可以更换不同规格的灯泡,或增加电池节数,使实验结论更具有普遍性。
29.在学习了并联电路特点和欧姆定律后,科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻之间的关系,开展了以下探究。
[实验步骤]
①设计电路,根据电路图连接实物;
②闭合开关,分别读出电压表和电流表的示数并记录;
③计算总电阻并填入表格;
④换用不同规格的电阻重复上述实验。
实验次数 电阻R1/Ω 电阻R2/Ω 电压U/V 电流I/A 总电阻R/Ω
1 10 30 3 0.4 7.5
2 30 30 3 0.2 15
3 30 15 3 0.3 10
请你用笔画线代替导线,将实物图连接完整。
[得出结论]并联电路总电阻小于任何一个分电阻。
[思考讨论]
①请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论。   
②分析表中数据,若增大其中一个分电阻的阻值,则总电阻将   。
【答案】导体并联后,相当于增大了导体的横截面积,在导体的材料、长度、温度不变时,导体的横截面积越大,电阻越小;增大
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】[实验步骤]根据实验目的确定电器元件的串并联关系,以及电表的量程和接线柱的选择;
[思考讨论]①当电阻并联时,相当于增大了电阻的横截面积,根据电阻和横截面积的关系解答;
②根据表格中①②组数据分析解答。
【解答】[实验步骤]由电路图可知,电流表接在干路上;接入电路时让电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出;参考表中数据,可知电流表应使用0~0.6A量程。[思考讨论]②分析三次实验的数据可知,保持其中一个电阻的阻值为30Ω,另一个电阻的阻值由10Ω、15Ω增大为30Ω,电路的总电阻由7.5Ω、10Ω增大为15Ω,由此可得:增大其中一个分电阻的电阻,总电阻将增大。
四、解答题
30.(2022·鹿城模拟)小科和几位同学想探究”串联电路的电压特点”,他们设计了图1电路,并连接了图2电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图2的实验电路图补充完整。
(2)连接后,继续实验,根据测得的实验数据,绘制了如图3所示的曲线图。其中与图1电路中电压表V1对应的曲线是   (选填”甲”或”乙”)。
(3)小科和他的同学根据串联电路的电压特点,重新设计如图4所示电路(电源电压未知),利用电压表和定值电阻R0(阻值为R0)测量未知定值电阻Rx的阻值:闭合开关S、S2,电压表.示数为U1;再断开S2,闭合S1,此时电压表示数为U2;Rx的表达式为Rx=   。
【答案】(1)
(2)甲
(3)
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在探究串联电路电压特点的实验中,电压表分别与灯泡和变阻器并联,注意量程和接线柱的选择,以及变阻器接线一上一下。
(2)根据欧姆定律U=IR分析两个电压表的示数变化,再与图3进行比较即可;
(3)在串联电路中,电压与电阻成正比。通过开关的切换,分别测出待测电阻和定值电阻的电压,根据这个关系计算即可。
【解答】(1)由题图1可知,电压表V2测滑动变阻器两端电压。(2)电压表V1测定值电阻R1两端电压,由U=IR可知,电路电流变大时,电压表V1的示数也变大,故题图3中与电压表V1对应的曲线是甲。(3)闭合开关S、S2时,电压表测电源电压,故电源电压U0=U。再断开S2,闭合S1,此时电压表测Rx两端电压,电压为U2,则此时R0两端电压为U1-U2,可求得此时电路电流为I=,则Rx==
31.(2022·婺城模拟)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45A;当S1断开,S2,S3闭合时,电流表的示数为0.75A。请回答:
(1)电源电压为   
(2)当S2、S3断开,S1闭合时,电路的总功率为   
【答案】(1)9V
(2)1.62W
【知识点】基本电路与电路图;串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【分析】
【解答】(1)当S1、S2断开,S3闭合时,R1接入电路,电源电压U=R1I1=20Ω×0.45A=9V。(2)当S1断开,S2、S3闭合时,R1、R2并联,R2==30Ω;当S2、S3断开,S1闭合时,R1、R2串联,电路的总功率P==1.62W。
32.小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品,它能在电压表表盘上读出所放物体重力的大小,如图所示。
(1)当秤盘上不放任何重物时,滑片Ρ恰好处于a端。闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电压表示数将   (选填”增大”“减小”或”不变”)。.
(2)一段时间后,在秤盘上放2N重的钩码时,表盘读数比2N大,换不同重力的钩码,每次读数都不同且大于钩码的重力。这一现象是____(填字母)引起的。
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
【答案】(1)增大
(2)A
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当钩码个数增多时,根据图片确定滑片的移动方向,进而确定与电压表并联部分电阻的大小变化,最后根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律确定电压表的示数变化即可;
(2)电压表的示数偏大,根据U=IR可知,此时通过电路的电流偏大,而总电阻减小,据此对各个选项进行分析即可。
【解答】所放钩码增多时,滑片P向下移动,滑动变阻器连入电路的电阻不变,电路中电流大小不变,电压表测量滑动变阻器滑片以上部分两端的电压,滑片以上部分的电阻值增大,根据欧姆定律可知,滑片以上部分两端的电压增大,电压表示数增大。(2)表盘读数比正常情况下大,说明电压表示数增大,电阻R1短路时,电路电流增大,电压表示数增大,若R1断路或R2短路,电压表无示数,若R2断路,电压表示数等于电源电压或为零,故选A。
33.图乙为热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150欧。当线圈中电流大于或等于"28毫安时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端?   。
(2)若恒温箱内的温度达到100℃时,通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态?
(3)若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,所控制的恒温箱内的最高温度将   (填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)A、B端
(2)由图可知,100 ℃时,R=50Ω,
控制电路电流I= =6 V/(150Ω+50Ω)= =0.03 A=30 mA,
∵30 mA≥28 mA,
∴恒温箱加热器处于不加热状态。
(3)变大
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据题意知,当温度低时,工作电路与AB接通,此时电加热器工作,由此分析解答即可;
(2)当恒温箱内的温度达到100℃时,可由图甲知道热敏电阻的电阻值,利用欧姆定律计算控制电路中的电流大小,再与28mA进行比较解答即可;
(3)根据线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合,分析解答即可。
【解答】
(1)根据题意知,当温度低时,热敏电阻的阻值较大,通过线圈电流较小,此时衔铁不能被吸下,工作电路与AB接通,此时需要加热工作,所以恒温箱的加热器应接在A、B端;
(2)当温度为100℃时,由图甲知,热敏电阻阻值为50Ω,继电器线圈的电阻为150Ω,则线圈中电流可以根据电流计算公式解出,结果与28mA比较,若小于28mA,则恒温箱加热器处于工作状态;若等于或大于29mA则恒温箱加热器不处于工作状态;
(3)根据线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合,工作电路中的加热器停止工作;若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,若热敏电阻阻值一定时,线圈中电流会变小,所以控制电路达到28mA的时间会更长,说明工作电路中的保温箱的加热时间变长,即恒温箱内的最高温度将变大。
34.(2022·柯桥模拟)小明有一发光棒, 闭合开关, 众小灯齐发光, 断开开关, 众小灯齐熄灭。小明想,这些小灯一定是串联在一起, 但小红同学不认可, 她说这些小灯也可能是并联在一起。
(1)小明和小红的观点中,哪个正确? 请说明理由。
(2)如果该发光棒的外壳可以拆除, 露出各小灯接线脚, 如何用一根导线来判断这些灯是串联还是并联的? (不允许损坏发光棒的电路)
【答案】(1)小红的观点正确; 因为如果把开关安装在并联电路的干路上,也可以由一个开关控制所有小灯的亮灭
(2)答案一:先将开关闭合,观察到所有小灯都亮了,再用导线连接在任一个发光的 小灯两端。 如果观察到所有小灯都熄灭了,则这些小灯为并联; 如果观察到只有这个小灯熄灭了,则这些小灯为串联。
答案二:先用导线连接在任一个小灯两端,再将开关闭合。 如果观察到除导线间小灯不亮外,其它小灯都亮了,则这些小灯为串联; 如果观察到所有小灯均不亮,则这些小灯为并联。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】(1)在并联电路中,干路开关控制所有用电器,支路开关只能控制它所在支路上的用电器。
(2)①如果小灯泡是并联的,那么将导线与其中一个灯泡并联后,所有的灯泡都将被短路,此时所有的灯泡不发光;
②如果灯泡是串联的,那么只有被并联的灯泡不发光,其它的都会发光,据此分析解答。
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