八、变阻器
一、能力提升
1.滑动变阻器有四个接线柱,将其中的两个接线柱接入电路,改变电路中电流的大小,正确的连接方式最多有( )。
A.一种 B.两种 C.四种 D.六种
2.图11-8-4是滑动变阻器的结构示意图,下列说法正确的是( )。
图11-8-4
A.CD是金属棒
B.变阻器最大电阻值取决于AB的长度、材料
C.串联接入电路时,分别有A、C,A、D,B、C,C、D接线柱四种接法
D.无论哪种接法,当P向右滑动时,连入电路中电阻都增大
3.图11-8-5是实验电路连接完毕后,滑动变阻器连入电路的四种情形,已经可以闭合开关进行实验的是( )。
图11-8-5
4.如图11-8-6所示的两个电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时,灯泡L1和L2的亮度变化是( )。
图11-8-6
A.L1、L2都变暗
B.L1、L2都变亮
C.L1变暗,L2的亮度不变
D.L1变暗,L2变亮
5.如图11-8-7是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且由定位挡板限制只能在电阻上滑动。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。已知电流增大时,油量表指针向右偏转,则( )。
图11-8-7
A.油面下降时,油量表指针向右偏转
B.油量表的零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合
C.油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的
D.油箱内的油越少,流过油量表的电流越大
6.如图11-8-8所示,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电阻变小的接法是( )。
图11-8-8
7.如图11-8-9是电阻箱的结构示意图,将它串联接入电路中,若拔出其中两个铜塞(如箭头所示),这时电阻箱在电路中的阻值是( )。
图11-8-9
A.1 Ω B.3 Ω C.5 Ω D.7 Ω
8.(2021·广西贺州中考)如图11-8-10所示,电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,另一根导线应与滑动变阻器的 (选填“A”“C”或“D”)接线柱连接。滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻的大小。
图11-8-10
9.如图11-8-11所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将 (选填“a和b”“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
图11-8-11
二、探究创新
10.某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流,其调节部分使用了两个滑动变阻器,如图11-8-12所示,已知这两个滑动变阻器是分别用不同的电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的,其中R1的总电阻是200 Ω,R2的总电阻是500 Ω。开始时两变阻器都处于最大阻值,下面几种方法中,能够既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是( )。
图11-8-12
A.先调节R1,使电流表指针指到要求位置附近,再调节R2
B.先调节R2,使电流表指针指到要求位置附近,再调节R1
C.同时调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置
D.交替反复调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置
八、变阻器
知能演练·提升
1.C 本题通过变换条件和结论考查滑动变阻器的使用。解答这类题目的关键是明确以下几点:(1)接线柱的连接方法是“一上一下”;(2)金属棒两端的接线柱相当于一个接线柱,下面接好了,上面用哪一个效果都一样。故接法有2×2=4种。
2.A
3.A 根据滑动变阻器的使用规则可知,滑动变阻器的接法是一上一下的原则;在闭合开关前,应将滑动变阻器阻值调至最大,故A正确,B、C、D错误。
4.C 灯L1跟滑动变阻器串联,当滑片向右滑动时,滑动变阻器连入的电阻变大,电路中电流变小,L1变暗;灯L2与滑动变阻器并联,滑动变阻器的滑片向右滑动时,不会影响电灯这条支路中的电流,所以L2亮度不变。
5.C 如题图所示,这种自动测定高度的装置是利用滑动变阻器改变电路中的电流,然后通过电流表来判断油量的多少的。当油箱内油量减少时,浮标就会下降,拉动横杆左端下降,使横杆右端上升,使得接入电路中的电阻变长,电阻增大,电路中的电流减小,油量表(电流表)的指针向左偏转,示数减小。因此,油量表指针向左偏转,示数减小,表示油量减少。反之,当油箱内油量增加时,浮标就会上升,推动横杆左端上升,使横杆右端下降,使得接入电路中的电阻变短,电阻减小,电路中的电流增大,油量表(电流表)的指针向右偏转,示数增大。因此,油量表指针向右偏转,示数增大,表示油量增加。油量表的刻度值应为左小右大。
6.D 接滑动变阻器的C和D接线柱,无电阻丝连入电路,A错误;接滑动变阻器的B和D接线柱,连入电路中的电阻丝是PB部分,当滑片P向左滑动时,PB电阻丝长度变大,电阻变大,B错误;接滑动变阻器的B和A接线柱,连入电路中的电阻丝是AB部分,无论怎样移动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻不变,C错误;接滑动变阻器的A和D接线柱,连入电路中的电阻丝是AP部分,当滑片P向左滑动时,AP电阻丝长度变小,电阻变小,D正确。
7.D 当铜塞插入插孔时,与插孔对应的下面的电阻被短路,因此,只有拔出铜塞的那部分电阻才起作用,因此,该电阻箱连入的电阻为2 Ω+5 Ω=7 Ω。
8.答案 C 长度
9.解析 顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电路中电阻变小,则应把接线柱b、c与灯泡串联后接入电路。在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,达到明显改变电阻的目的。
答案 b和c 镍铬合金丝
10.B 导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。R2大于R1,因此调节R2时,电流变化大;当调节到所需电流附近时,再调节R1,此时电流变化小。因此应先调节R2再调节R1。二、学生实验:组装电路
一、能力提升
1.如图11-2-6所示,若要使R1、R2并联,则( )。
图11-2-6
A.只闭合S1
B.只闭合S3
C.只闭合S2、S3
D.只闭合S1、S2
2.在如图11-2-7所示的电路中,L1和L2的连接方式是( )。
图11-2-7
A.L1和L2都为并联
B.L1和L2都为串联
C.甲图中L1、L2为串联,乙图中L1、L2为并联
D.甲图中L1、L2为并联,乙图中L1、L2为串联
3.小华有一发光棒,闭合开关,众小灯齐发光;一段时间后,其中一小灯熄灭,如图11-2-8所示。关于该小灯熄灭的原因以及众小灯的电路连接方式,下列猜想合理的是( )。
图11-2-8
A.若该小灯处断路,众小灯并联;若该小灯处短路,众小灯串联
B.若该小灯处断路,众小灯并联;若该小灯处短路,众小灯并联
C.若该小灯处断路,众小灯串联;若该小灯处短路,众小灯串联
D.若该小灯处断路,众小灯串联;若该小灯处短路,众小灯并联
4.将灯泡L和小电动机M接入如图11-2-9所示的电路中,下列说法正确的是( )。
图11-2-9
A.开关S1只控制灯泡L
B.开关S2只控制灯泡L
C.先闭合S1,再闭合S2时,灯泡L短路
D.同时闭合S1、S2,灯泡L和电动机M并联
5.如图11-2-10所示的电蚊拍具有灭蚊和照明的功能,当只闭合开关S1时,电蚊拍只起到灭蚊的作用,当同时闭合开关S1、S2时,电蚊拍同时起到灭蚊和照明的作用,下列电路设计符合要求的是( )。
图11-2-10
图11-2-11
6.小宁用四盏灯、两个开关,设计了教室的照明电路,要求每个开关都能独立控制两盏灯。如图11-2-12所示的电路图符合要求的是( )。
图11-2-12
7.在进行英语听力测试时,各考场的有线扬声器是同时开播,也是同时停播的。它们的连接方式是 联,原因是它们 (选填“能”或“不能”)独立工作。
8.(2021·陕西中考)楼道里常用一种自动控制的照明灯:楼道光线充足时无论是否有声音,照明灯都不发光;光线很暗并且有一定响度的声音时,照明灯就发光(光线很暗时光控开关闭合;有一定响度的声音时,声控开关闭合)。请根据以上要求在虚线框内将如图11-2-13中的电路连接完整。
图11-2-13
9.近年来,某市新增了不少新能源公交车,在公交车后门的两侧扶手上,各装有一个按钮(相当于一个开关),想要下车的乘客只要按下任何一个按钮,装在驾驶台上的指示灯都会发光,提醒司机有乘客需要下车。请设计一个符合要求的电路图(已画出指示灯和电源,如图11-2-14所示)。
图11-2-14
二、探究创新
10.有一个电源、两个开关、两个灯泡、一个电铃和导线若干,将它们组成电路,要求开关S1闭合时,灯L1亮,电铃响;开关S2闭合时,灯L2亮,电铃不响,画出电路图。
二、学生实验:组装电路
知能演练·提升
1.D 若要使R1、R2并联,则电流从电源正极出来后,要分成两条路径,且两个电阻在两条支路中,所以由题图可知应只闭合S1、S2,断开S3,故D正确。
2.A
3.A 若该小灯处断路,众小灯仍然能够发光,说明此小灯不影响其他小灯发光情况,所以是并联;若该小灯短路,如果与其他小灯都是并联的,其他小灯也被短路,不能发光;若此小灯与其他小灯串联且此小灯短路,相当于在此位置串联了一段导线,所以其他小灯仍然发光。
4.D 由题图知,两只开关都闭合,电流从电源正极出发,分成两支:一支经电动机、开关S2、开关S1回到负极;另一支经灯泡L、开关S1回到负极。所以电动机和灯泡并联。开关S1在干路,同时控制电动机和灯泡;开关S2在电动机支路,只控制电动机,故A、B错误,D正确。先闭合S1,灯泡L发光,再闭合S2时,电动机工作,但灯泡L不会短路,故C错误。
5.B 根据题意可知,灭蚊网和灯泡工作时互不影响,因此灭蚊网和灯泡并联;当只闭合开关S1时,电蚊拍只起到灭蚊的作用,这说明开关S1能控制灭蚊网;当同时闭合开关S1、S2时,电蚊拍同时起到灭蚊和照明的作用,这说明S2在灯泡的支路中,开关S1可以在干路中控制整个电路,故B正确,A、C、D错误。
6.B 每个开关独立控制两盏灯,那么每两个灯泡和一个开关串联后再并联,符合要求的电路是B。
7.解析 串联电路中各用电器互相影响,其中一个用电器断开,其他用电器也不能工作;并联电路中各用电器独立工作,互不影响。各考场的扬声器虽然同时开播,同时停播,但它们能独立工作,故是并联的。
答案 并 能
8.答案 如图D-11-2所示
图D-11-2
9.解析 只要按下任何一个按钮,指示灯都会发光,说明这两个开关互不影响,是并联的。
答案 如图D-11-3所示
图D-11-3
10.解析 S1闭合时,灯L1亮,电铃响,由此可判定S1与L1和电铃串联或L1和电铃并联后再和S1串联;S2闭合时,灯L2亮,电铃不响,由此判断S2和L2串联,单独在一条支路上。
答案 如图D-11-4所示
图D-11-4六、不同物质的导电性能
一、能力提升
1.如果发现有人触电,在不能立即切断电源的情况下,千万不能用手直接去拉触电者,可以用一些物品使触电者脱离带电体。下列物品不能使用的是( )。
A.干燥的木擀面杖 B.橡胶手套
C.铝拖把杆 D.塑料凳子
2.如图11-6-1所示,先用导线把电源、灯泡连接起来,再依次把铅笔芯、塑料线、玻璃棒、瓷棒等接到M、N之间,其中能使灯泡发光的是( )。
图11-6-1
A.铅笔芯 B.塑料线
C.玻璃棒 D.瓷棒
3.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,有些半导体材料的导电性能受温度、光照、压力等影响而显著变化。下列不能用半导体材料制作的是( )。
A.热敏电阻 B.光敏电阻
C.力敏元件 D.高压输电线
4.关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )。
A.绝缘体对电流阻碍作用大,但能够带电
B.绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内没有电子
C.能够导电的物体叫导体,如金属、酸碱盐水溶液、橡胶等
D.导体易导电是因为内部有正电荷自由移动
5.一只白炽灯泡正常发光时的电阻大约是800 Ω,如果灯丝烧断,则在灯丝两端间的电阻是( )。
A.800 Ω B.0
C.无穷大 D.不能确定
6.小明同学找来了四种物质,利用如图11-6-2所示的电路在相同条件下检测其导电性能。实验观测到的电流表示数和灯泡发光情况记录如表11-3所示,则以下物质导电能力最弱的是( )。
表11-3
物质 食盐水 酱油 醋 花生油
电流/A 0.18 0.15 0.1 0
发光情况 亮 较亮 暗 不亮
图11-6-2
A.花生油 B.醋
C.酱油 D.食盐水
7.(2020·四川宜宾中考)一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成,发光二极管具有 导电性,制成发光二极管的主要材料是 (选填“导体”或“半导体”)。
8.如图11-6-3所示的电路中,闭合开关,用酒精灯给废灯泡的玻璃芯柱加热,随着加热的进行,可以发现电流表有示数了,这表明
。
图11-6-3
9.图11-6-4是常温下多种物质的导电和绝缘能力的排列顺序。从图中可以看出:
图11-6-4
(1) ;
(2) ;
(3) 。
二、探究创新
10.一般导线的线芯是用铜或铝制成的,外面包一层橡胶或塑料,但高压输电铁塔上的架空线却是裸导线,这是为什么
六、不同物质的导电性能
知能演练·提升
1.C 有人触电时,可以使用绝缘物体使触电者脱离带电体。干燥的木擀面杖、橡胶手套、塑料凳子都属于绝缘体,铝拖把杆属于导体,故C符合题意。
2.A 灯泡发光的条件是电路必须是通路,所以M、N之间必须接导体,其中塑料线、玻璃棒、瓷棒都是绝缘体,只有铅笔芯(即石墨)是导体,故选项A正确。
3.D 根据半导体材料的特点可知,可以利用半导体材料制成热敏电阻、光敏电阻、力敏元件等,故A、B、C错误;高压输电线需要用导体,故D正确。
4.A 绝缘体对电流的阻碍作用大,不容易导电,但能带电(如用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电),故A正确;绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由电荷,但有电子,故B错误;容易导电的物体叫导体,金属、酸碱盐水溶液是导体,橡胶是绝缘体,故C错误;导体容易导电是因为其内部有大量的自由电荷,不只是正电荷自由移动,如金属是导体,金属能够导电的原因是金属内部有大量的自由电子,故D错误。
5.C 灯丝烧断时,它们之间是绝缘体,绝缘体不导电,证明没有电流通过,因此认为电阻无穷大。
6.A 电阻越大,电流越小,灯越暗。
7.答案 单向 半导体
8.答案 导体和绝缘体之间没有绝对界限,当条件改变时,绝缘体可能会变成导体
9.解析 应从导体和绝缘体的导电性能进行分析,可以从右到左观察导电性能,从左到右观察绝缘性能,再观察中间部分具有的特点。
答案 (1)从左到右,绝缘能力越来越强 (2)从右到左,导电能力越来越强 (3)导体和绝缘体间没有绝对的界限
10.答案 一般导线的线芯用铜或铝制成,是因为铜和铝的导电性能好;在外面包一层橡胶或塑料是为了安全,防止触电,因为橡胶和塑料是绝缘体。在高压的条件下,绝缘体也可变为导体,故高压输电线用橡胶、塑料是无法绝缘的,只能借助空气绝缘,故为裸导线。七、探究——影响导体电阻大小的因素
能演练提升
一、能力提升
1.白炽灯的灯丝使用一段时间后,灯丝会变得细一些,这时它的电阻将( )。
A.变小 B.变大
C.不变 D.无法判断
2.在新超导体研究领域,我国取得了令人瞩目的成就。常温下的超导体可以用来制作( )。
A.电炉的电阻丝 B.家用保险丝
C.远距离输电线 D.白炽灯泡的灯丝
3.下列事实能说明导体的电阻跟导体材料有关的是( )。
A.横截面积相同的镍铬合金丝,长的比短的电阻大
B.长度相同的锰铜丝,细的比粗的电阻大
C.长的锰铜丝的电阻比短的铁丝电阻大
D.同一温度下,长度、横截面积均相同的铁丝和铜丝相比较,铁丝电阻大
4.科学方法在物理问题的研究中起到了重要的作用。比如,两个定值电阻,一个5 Ω,一个10 Ω,粗细均匀。以下描述正确的是( )。
A.如果这两个电阻的材料相同,则5 Ω电阻的长度一定大于10 Ω电阻的长度
B.如果这两个电阻的材料不同,则5 Ω电阻的长度一定小于10 Ω电阻的长度
C.如果这两个电阻的材料、横截面积相同,则5 Ω电阻的长度一定小于10 Ω电阻的长度
D.如果这两个电阻的材料、长度相同,则5 Ω电阻的横截面积一定小于10 Ω电阻的横截面积
5. 导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料等因素有关。图11-7-3甲、乙反映了导体的电阻与 有关;图11-7-3甲、丙反映了导体的电阻与 有关。
图11-7-3
6.科学研究表明,当温度降低到一定程度时,某些合金的电阻变为零,这种现象叫作 现象,能够发生这种现象的物质叫 。已知当铝的温度降到-271.76 ℃时,铝就变成了超导体,在这种温度下,将一个在常温下阻值为10 Ω的铝导线拉长至原来的10倍时,其阻值为 。
7.不同时刻测量一段镍铬合金丝的电阻,其电阻—时间图像如图11-7-4所示。与时刻t1相比,t2时刻的温度比较 。
图11-7-4
8.如图11-7-5所示,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当B夹子左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是铅笔芯的 。若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管,小灯泡 (选填“会”或“不会”)发光。
图11-7-5
二、探究创新
9.导体电阻的大小与哪些因素有关呢 对于这个问题,小明想起课堂上老师把电压比作水压,把电流比作水流,于是他想:电阻也可以比作是水管对水流的阻力。他还想到水管内部粗糙程度、有无杂物和它的长短粗细都可能导致水管对水流的阻力不同,因此经过分析,他提出了以下几种猜想。
猜想1:导体的电阻可能跟导体的材料有关。
猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关。
猜想3:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关。
实验室有如表11-4中的7种电阻丝。
表11-4
导线代号 A B C D E F G
长度/m 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
横截面积/mm2 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
材料 锰铜 钨 镍铬 锰铜 钨 锰铜 镍铬
(1)若要探究电阻跟横截面积的关系,可依次把图11-7-6中M、N跟电阻丝 、 (选填导线代号)的两端连接,闭合开关记下电流表示数,分析比较这两个金属丝电阻大小。
(2)若依次把M、N跟电阻丝C、F的两端连接;闭合开关记下电流表示数,分析比较这两个金属丝的电阻大小,这时探究的是电阻跟导体的 的关系。
(3)在上面的实验中,电阻的大小并不能直接观察,而是通过电流表的示数反映出来的,电流表的示数越大,说明电阻丝的电阻越 。
图11-7-6
七、探究——影响导体电阻大小的因素
知能演练·提升
1.B 灯丝变细,在长度不变的情况下横截面积变小,电阻变大。
2.C 电炉丝需要将电能转化为内能,电阻为零时无法将电能转化为内能,故A不符合题意;保险丝是利用电流的热效应,当电流过大时,自动熔断来保护电路的,电阻为零无法将电能转化为内能,无法熔断,故B不符合题意;远距离输电,当电阻为零时,可使导线损耗为零,可提高传输效率,故C符合题意;灯丝必须在白炽状态下才能正常发光,电阻为零时无法将电能转化为内能,故D不符合题意。
3.D A项说明导体的电阻跟导体长度有关;B项说明导体的电阻跟导体的横截面积有关;C项有两个变量,无法说明问题。
4.C 如果两个电阻的材料相同,横截面积大小未知,5 Ω电阻的长度不一定大于10 Ω电阻的长度,故A错误;如果两个电阻的材料不同,横截面积大小未知,5 Ω电阻的长度不一定小于10 Ω电阻的长度,故B错误;如果两个电阻的材料、横截面积相同,长度越短,电阻越小,所以5 Ω电阻的长度一定小于10 Ω电阻的长度,故C正确;如果这两个电阻的材料、长度相同,横截面积越大,电阻越小,所以5 Ω电阻的横截面积一定大于10 Ω电阻的横截面积,故D错误。
5.解析 本题采用了控制变量法,从题中甲、乙、丙三图可看出甲、乙导体的横截面积不同,甲、丙两图导体的长度不同,乙、丙两图导体横截面积和长度都不同,故甲、乙两图反映了导体的电阻与导体的横截面积有关;甲、丙两图反映了导体的电阻与导体长度有关;乙、丙两图导体的横截面积和长度都不相同,故无法用控制变量法研究。
答案 横截面积 长度
6.解析 -271.76 ℃时,铝将成为超导体,电阻值为0。
答案 超导 超导体 0
7.解析 导体的电阻跟温度有关,一般来说,金属导体的电阻随温度的升高而增大。
答案 低
8.解析 当B夹子左右移动时,铅笔芯接入电路中的长度会发生变化,小灯泡的亮度发生变化;若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管,由于塑料吸管是绝缘体,不易导电,小灯泡不会发光。
答案 长度 不会
9.解析 (1)探究电阻与横截面积的关系时,要选取的电阻丝必须长度相同、材料也相同,横截面积不同,由题表格数据可知,应选A、D两电阻丝。(2)C、F两电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,分析比较C、F两根金属丝的电阻大小,可探究电阻跟导体的材料的关系。(3)实验中通过电流表示数大小反映电阻大小,电流表示数越大,说明电阻丝的电阻越小。
答案 (1)A D (2)材料 (3)小三、电 荷
一、能力提升
1.如图11-3-2所示,与头发摩擦过的塑料小勺能吸起盘子里的碎纸屑,过一会儿,碎纸屑又会被弹开。下列说法正确的是( )。
图11-3-2
A.塑料小勺与头发摩擦时创造了电荷
B.在摩擦起电过程中,塑料小勺和头发带上了等量的同种电荷
C.碎纸屑被吸到塑料小勺上,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
D.碎纸屑被弹开,是因为异种电荷相互排斥
2.蜜蜂飞行时与空气摩擦产生静电,从而可以吸引带正电的花粉,这是因为( )。
A.蜜蜂身上的一些电子转移到空气中
B.蜜蜂身上的一些正电荷转移到空气中
C.空气中的一些电子转移到蜜蜂身上
D.空气中的一些正电荷转移到蜜蜂身上
3.三个轻质泡沫小球甲、乙、丙之间相互作用时的情景如图11-3-3所示,已知甲球带正电,下列判断正确的是( )。
图11-3-3
A.乙、丙两球一定带同种电荷
B.乙、丙两球一定带异种电荷
C.丙球可能带负电
D.丙球可能带正电
4.用毛皮摩擦过的气球能粘在墙面上不掉下来,下列现象与其实质相同的是( )。
A.寒冷的冬天用湿手摸户外的金属单杠,手会被粘上
B.在干燥的天气里,用塑料梳子梳头发时,头发会被梳子粘起
C.两个铅柱底面削平挤压后能粘在一起
D.电视里讲解棋类比赛时,棋子可以粘在竖直悬挂的棋盘上
5.(2021·山东潍坊中考)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,如图11-3-4所示。下列说法正确的是( )。
图11-3-4
A.毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒的强
B.摩擦过程中毛皮上的电子转移到橡胶棒上
C.验电器箔片张开是因为两箔片带了正电荷
D.金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相反
6.甲、乙、丙三个轻质小球,甲球排斥乙球,乙球吸引丙球,下列说法正确的是( )。
A.甲、乙两球一定带异种电荷
B.甲、乙两球一定带同种电荷
C.乙、丙两球一定带异种电荷
D.乙、丙两球一定带同种电荷
7.用塑料棒摩擦毛衣,塑料棒能够吸引纸屑,说明带电体具有 的性质。如果用塑料棒接触验电器金属小球(如图11-3-5所示),验电器的金属箔片张开,这是因为箔片带 (选填“同”或“异”)种电荷相互排斥。摩擦起电的实质是 在物质间转移。
图11-3-5
8.一位小朋友在玩滑梯时出现了“怒发冲冠”的情景。产生这种现象的原因是小朋友从滑梯滑下时发生了 现象,使头发带上了 (选填“同种”或“异种”)电荷,互相排斥而张开。
9.如图11-3-6所示的漫画反映了用塑料桶装运汽油的一个悲剧故事。装运汽油为什么不准用塑料桶,而要用金属桶
图11-3-6 用塑料桶装运汽油的悲剧
二、探究创新
10.小明参观了科技馆后,一组静电实验给他留下了深刻的印象。回来后他把实验情景绘成一幅平面示意图,图11-3-7中A为放在绝缘支架上的带正电球体,B为用绝缘丝线悬吊的带正电的小球,先后将小球B悬吊在距离A球远近不同的P1、P2、P3处。
图11-3-7
(1)小球偏离竖直方向的原因是什么
(2)请你根据此图,提出一个问题。
三、电 荷
知能演练·提升
1.C 摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷,A错误;通过摩擦的方法可以使物体带电,在摩擦起电过程中,塑料小勺和头发带上了等量的异种电荷,B错误;带电体具有吸引轻小物体的性质,C正确;碎纸屑带上同种电荷后,由于同种电荷相互排斥,所以碎纸屑被弹开,D错误。
2.C 蜜蜂飞行时与空气摩擦产生静电,且蜜蜂可以吸引带正电的花粉,根据异种电荷相互吸引可知,蜜蜂带负电;蜜蜂带负电的原因是蜜蜂飞行时与空气摩擦,空气中的一些电子转移到蜜蜂身上,蜜蜂得到电子而带负电,故A、B、D错误,C正确。
3.C 由题图知,甲球与乙球靠近时相互排斥,已知甲球带正电,根据同种电荷相互排斥可知,乙球一定带正电;甲球与丙球靠近时相互吸引,根据异种电荷相互吸引可知,丙球可能带负电;但带电体能够吸引不带电的轻小物体,所以丙球也可能不带电。综合分析可知,乙球带正电,丙球可能带负电,也可能不带电,故C正确,A、B、D错误。
4.B A选项中是物态变化中的凝固现象;B选项中是摩擦起电的原因,和题干中气球粘在墙面上的实质相同;C选项是分子间的引力所致;D选项是磁极间的相互作用。
5.B
6.B 甲球排斥乙球,则甲、乙带同种电荷,故选项A错误,B正确;乙球吸引丙球,乙、丙有可能带异种电荷,丙也有可能不带电,故选项C、D错误。
7.解析 用毛衣摩擦过的塑料棒带了电荷,由于带电体能够吸引轻小物体,所以当其靠近纸屑时,纸屑会被吸引过来;当验电器与带电的塑料棒接触后,验电器的金属箔片上都带了同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以两个金属箔片会张开;摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即摩擦起电的实质是电子在物质间转移。
答案 吸引轻小物体 同 电子
8.答案 摩擦起电 同种
9.答案 桶内汽油与桶壁摩擦,会使塑料桶带电,由于塑料是绝缘体,所以电荷不能及时导走,容易发生放电现象,并产生火花引燃汽油,造成事故。而金属桶是导体,可使电荷及时导走,避免放电现象的发生。
10.解析 本题可用电荷间的相互作用规律解答。(1)带电体带正电,用绝缘丝线悬吊的小球带正电,由于同种电荷互相排斥,所以小球偏离竖直方向。(2)由题图可知,小球在P1处,离带电体距离较近,小球与竖直方向的偏角就大,小球在P3处,离带电体距离较远,小球与竖直方向的偏角就小,根据小球偏角的大小和小球与带电体之间的距离关系,就可以提出问题。
答案 (1)同种电荷相互排斥(或受到A球对它的排斥力)。
(2)同种电荷间排斥力的大小与电荷间的距离有什么关系 (或电荷间排斥力与悬线偏离竖直方向的角度有什么关系 或同种电荷间的排斥力大小与什么有关 )四、电 流
一、能力提升
1.某家用电器正常工作时,通过的电流大约为5 A,该用电器可能是( )。
A.电视机 B.白炽灯 C.洗衣机 D.空调
2.某同学用电流表测串联电路中的电流时,闭合开关后发现电流表指针来回晃动,灯泡时亮时暗,则可能发生的故障是( )。
A.导线开路 B.开关断开
C.灯泡与灯座接触不良 D.电流表损坏
3.在如图11-4-5所示的电路中,下列分析不正确的是( )。
图11-4-5
A.只闭合S1时,L1发光、L2不发光,A1测L1的电流,A2无示数
B.只闭合S3时,L1、L2都发光,A1、A2的示数相等
C.闭合S1、S2时,L1、L2都发光,A1有示数,A2无示数
D.闭合S1、S3时,L1、L2都发光,A1、A2均有示数
4.能直接测量通过灯L1的电流的电路是( )。
图11-4-6
5.如图11-4-7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11-4-7乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为( )。
图11-4-7
A.1.2 A 1.2 A B.0.3 A 0.3 A
C.1.2 A 0.3 A D.1.5 A 0.3 A
6.如图11-4-8所示,“·”表示金属中的电子,标的箭头表示电子的移动方向,电子带负电,则该段金属中的电流方向是从 到 。
图11-4-8
7.如图11-4-9是一种LED手电筒,它用两节干电池做电源,由5个LED并联组成,每个LED正常工作时的电流为15 mA,则这种LED手电筒正常工作时的总电流为 mA。
图11-4-9
8.实验室常用的一种电流表如图11-4-10所示,其零刻度不在表盘的最左端。当导线a、b 分别与标有“-”和“3”的接线柱相连时,电流表指针偏转情况如图11-4-10所示。此时,电流是从导线 (选填“a”或“b”)流入电流表,其示数是 A。为了增大指针的偏转角度从而减小读数误差,应将导线a与标有“ ”的接线柱相连,b与标有“ ”的接线柱相连。
图11-4-10
9.如图11-4-11所示的电路中,当开关S1、S2闭合时,灯泡L1、L2同时发光,此时电流表A2测量通过灯泡 的电流。L1发光一段时间后突然熄灭,L2仍然发光,此时电流表A1示数与L1熄灭前相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
图11-4-11
二、探究创新
10.在探究并联电路电流规律的实验中,图11-4-12甲是实验的电路图。
图11-4-12
(1)电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在图11-4-12甲中的 点。
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图11-4-12乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图11-4-12丙所示,则电流表的示数为 A。
(3)表11-2是小亮同学在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据。由实验数据,小亮得出的结论是在并联电路中,干路电流等于各支路中电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮探究过程中的两点不妥之处。
表11-2
A点电流IA B点电流IB C点电流IC
0.16 A 0.16 A 0.32 A
① 。
② 。
四、电 流
知能演练·提升
1.D 电视机的电流约为1 A,白炽灯的电流在0.3 A左右,洗衣机的电流为1~2 A,空调的电流约为5 A,因此合理的选项应为D。
2.C 测串联电路的电流时,若发现灯泡时亮时暗,电流表的指针来回晃动,则说明该电路时通时断,A、B、D中的情况说明电路是断路,不可能存在通路的情况,因此只有C符合题意。
3.D 只闭合S1时,灯泡L2和电流表A2所在电路是断路状态,电流只通过L1,所以L1发光、L2不发光,A1测L1的电流,有示数,A2无示数,A选项正确;只闭合S3时,L1、L2串联都发光,A1、A2测量串联电路电流,示数相等,B选项正确;闭合S1、S2时,L1、L2并联都发光,A1与L1串联,有示数,A2所在电路处于断路状态,无示数,C选项正确;闭合S1、S3时,L1能发光,L2被短路不能发光,A1有示数,A2被短路无示数,D选项错误。
4.D A图中电流表在干路上,电流表测干路电流,故A不符合题意;B图中电流表与L1串联,但电流表的正负接线柱接反了,不能测L1的电流,故B不符合题意;C图中两灯泡并联,电流表与L2串联,电流表测L2支路的电流,不能直接测量通过灯L1的电流,故C不符合题意;D图中电流表与L1串联,电流表的正负接线柱正确,能直接测量通过灯L1的电流,故D符合题意。
5.C 分析电路可知,两灯并联,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是L2所在支路的电流;由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以A1选择的量程是0~3 A,分度值为0.1 A,示数为I总=1.5 A,即干路电流为1.5 A;电流表A2选择的量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,示数为I2=0.3 A,即通过灯L2的电流为0.3 A;通过灯L1的电流为I1=I总-I2=1.5 A-0.3 A=1.2 A。
6.解析 电流是由电荷的定向移动形成的,从题图中可以看出电子定向移动的方向是从A到B。但电流方向的规定是正电荷定向移动的方向为电流的方向。按照这个规定,负电荷定向移动的方向应与电流方向相反,所以电流方向应该是从B到A。
答案 B A
7.解析 并联电路中的总电流等于各支路电流之和,故这种LED手电筒正常工作时的总电流为5×15 mA=75 mA。
答案 75
8.解析 由题图知,电流表指针偏向了0刻度线的左侧,原因是正负接线柱接反了,也就是电流从导线a进入了电流表;此时电流表选择的是0~3 A量程,对应的分度值为0.1 A,此时的示数是0.4 A;为测量正确并且读数误差较小,需要改变进入电流表的电流方向,改接小量程,所以需要将导线a与标有“0.6”的接线柱相连,b与标有“-”的接线柱相连。
答案 a 0.4 0.6 -
9.解析 分析电路可知,闭合两个开关,两灯并联,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是L2所在支路的电流。两只灯泡都发光时,电流表A1测量的是通过两个支路的电流之和;L1发光一段时间后突然熄灭,L2仍然发光,此时电流表A1测量的是通过L2的电流,因此电流表A1的示数变小。
答案 L2 变小
10.解析 电流表与被测电路串联,要测并联电路中的干路电流,需要将电流表接在C点;题图乙中电流表指针反偏,说明电流表的正、负接线柱接反了,改变后,电流表量程用0~0.6 A,示数为0.24 A;从数据中能得出干路电流等于各支路电流之和和各支路电流相等的结论,但探究并联电路的电流规律是一个归纳性实验,只测量一次,且用了相同规格的灯泡来做实验,使实验结果具有偶然性,不具有普遍性,应换用不同的灯泡测量三次或三次以上。
答案 (1)串联 C
(2)正、负接线柱接反了 0.24
(3)①没有进行多次实验,实验结论不具有普遍性
②没有换不同规格的小灯泡进行实验,实验结论不具有普遍性五、电 压
一、能力提升
1.下列说法正确的是( )。
A.电流和电压总是同时存在的
B.电路中只要有电源,就一定有电流
C.正在工作的电冰箱,电路两端一定有电压
D.电路中没有电流,电路两端一定没有电压
2.(2021·山东青岛中考)用如图11-5-4所示的电路探究串联电路的电压规律,下列说法正确的是( )。
图11-5-4
A.电压表不能直接测量电源电压
B.若测量L1两端电压,需将电压表并联在A、B两点间,且电压表正接线柱接A点
C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
D.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了减小实验误差
3.如图11-5-5所示电路,开关闭合后两灯发光,以下说法正确的是( )。
图11-5-5
A.电压表V的示数一定等于V1的示数
B.电压表V的示数一定大于V1的示数
C.电流表A的示数一定等于A1的示数
D.电流表A的示数一定等于A1的示数的2倍
4.两只相同的灯泡串联起来接在同一电源上,每只灯泡两端电压为U1;若把它们并联起来接在同一电源上,每只灯泡两端电压为U2,那么下列判断正确的是( )。
A.U1∶U2=2∶1 B.U1∶U2=1∶1
C.U1∶U2=1∶2 D.U1∶U2=1∶4
5.如图11-5-6所示的电路中各元件完好,a、b、c、d、e、f为接线柱,将电压表接在其中两个接线柱上后,开关闭合时,电压表示数为0;开关断开时,电压表有示数。则与电压表相连的两个接线柱可能是( )。
图11-5-6
A.a和b B.c和d C.a和f D.e和f
6.如图11-5-7所示,将电路中的开关闭合后,电压表V1和V2的示数分别为10 V和4 V。则此时L2两端的电压为( )。
图11-5-7
A.4 V B.6 V C.10 V D.14 V
7.(2021·天津中考)如图11-5-8所示电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2均不发光,电流表指针几乎不动,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则可能是( )。
图11-5-8
A.L1短路 B.L1断路
C.L2短路 D.L2断路
8.在如图11-5-9所示的电路中,开关闭合后电压表测量的是( )。
图11-5-9
A.L1两端的电压
B.L1和L2两端的电压
C.L3和电源两端电压
D.电源两端电压
9.(2021·辽宁阜新中考)如图11-5-10所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,则甲是 表,乙是 表。(均选填“电流”或“电压”)
图11-5-10
10.如图11-5-11所示电路中,电压表V1、V2、V3的示数分别是U1、U2、U3,则:①U1=6 V、U2=6 V时,U3= V;②当U1=10 V时,U2= V,U3= V。
图11-5-11
二、探究创新
11.在探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系时,小明同学想用图11-5-12甲中的器材组成电路,其中一个电压表测量电源两端的电压、一个电压表测量某一个灯泡两端的电压,请你帮助他完成下述工作(电源电压不超过3 V)。
甲
乙
图11-5-12
(1)在方框内画出电路图。
(2)用笔画线表示导线,将图11-5-12甲中的实物图连成实验电路。
(3)正确操作后,测量电源两端电压和灯泡两端电压的两电压表示数分别如图11-5-12乙a、b所示,则电源两端的电压为 V,被直接测量的灯泡两端的电压为 V。
(4)根据串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系得另一个灯泡两端的电压为 V。
五、电 压
知能演练·提升
1.C 电压是形成电流的必要条件,而不是充分条件,就是说电路中有电流就一定有电压,但有电压不一定有电流,因此选项A、B、D是错误的,选项C是正确的。
2.B 电压表可以直接并联在电源两端,测量电源电压,选项A错误;若测量L1两端电压,需将电压表并联在A、B两点间,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,所以电压表正接线柱接A点,选项B正确;本实验的结论为:在串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,选项C错误;多次测量的目的是使结论具有普遍性,避免偶然性,不是减小误差,选项D错误。
3.A 由题图可知,两灯泡并联,电流表A1测量支路L1的电流,电流表A测量干路上的电流,电压表V测量电源电压,电压表V1测量灯泡L1两端电压,并联电路各支路电压等于电源电压,故电压表V的示数一定等于V1的示数,故A正确,B错误;并联电路中干路上的电流等于各支路电流之和,所以电流表A的示数一定大于A1的示数,由于不知道两灯的规格,所以不能确定电流表A的示数一定等于A1的示数的2倍,故C、D错误。
4.C 设电源电压为U,相同的灯泡串联,每只灯泡两端电压U1=;若并联,每只灯泡两端电压U2=U,所以U1∶U2=1∶2,故选C。
5.D 将电压表接在a和b之间,开关闭合时,电压表测灯泡两端的电压,电压表有示数,开关断开时,整个电路断路,电压表没有示数,故A不符合题意;将电压表接在c和d之间,开关闭合时,电压表测电流表两端的电压,电压表没有示数,开关断开时,整个电路断路,电压表没有示数,故B不符合题意;将电压表接在a和f之间,电压表直接与电源两端相连,开关断开或闭合时,电压表都有示数,故C不符合题意;将电压表接在e和f之间,开关闭合时,电压表被短路,没有示数,开关断开时,电压表与电源两端相连,电压表有示数,故D符合题意。
6.B V1测的是串联电路的总电压,V2与L1并联,V2测L1两端的电压,所以L2两端电压为10 V-4 V=6 V。
7.D
8.B 由题图知,三个灯泡串联,电压表与灯泡L1、L2并联,所以测量灯泡L1和L2两端的电压,故B正确。
9.解析 闭合开关S后,两个灯泡都能发光。若乙是电流表,则灯泡L2会被短路,所以乙是电压表;甲与灯泡L2串联,为电流表,则两个灯泡组成并联电路。
答案 电流 电压
10.解析 题图电路中两灯并联,电压表V1测电源电压,V2、V3分别测两灯两端的电压。根据并联电路电压的特点,电压表V1、V2、V3的示数U1=U2=U3。
答案 6 10 10
11.解析 (1)从电源正极依次串联开关、灯泡回到电源负极,将一个电压表并联在电源两端,另一个电压表并联在其中一个灯泡两端。(2)因为电源电压不超过3 V,所以电压表量程都选择0~3 V,从电源正极依次串联开关、两个灯泡回到电源负极,一个电压表测量电源电压,另一个电压表测量其中一个灯泡两端电压。(3)根据题图乙中a图可知,电压表量程为0~3 V,分度值为 0.1 V,示数为 2.7 V;根据题图乙中b图可知,电压表量程为0~3 V,分度值为0.1 V,示数为1.6 V;因为电源电压大于灯泡两端电压,所以电源电压为2.7 V,灯泡两端电压为1.6 V。(4)因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以另一个灯泡两端电压为2.7 V-1.6 V=1.1 V。
答案 (1)如图D-11-5所示 (2)如图D-11-6所示 (3)2.7 1.6 (4)1.1
图D-11-5
图D-11-6一、认识电路
一、能力提升
1.在下列器件中,全部都是用电器的是( )。
A.电铃、电池组、白炽灯
B.日光灯、电风扇、电视机
C.洗衣机、收音机、开关
D.电源、插座、电线、空调器
2.在日常生活中,人们常说“开灯”“关灯”,其物理含义是( )。
A.开灯是指断开开关,关灯是指闭合开关
B.开灯和关灯都是指闭合开关
C.开灯是指闭合开关,关灯是指断开开关
D.开灯和关灯都是指断开开关
3.小明同学按如图11-1-4连接好电路,闭合开关后发现,甲、乙两灯泡都不亮;然后他拿来一根导线直接连在甲灯泡两端,此时甲、乙灯泡仍不亮;于是他取下这根导线,直接连在乙灯泡两端,此时发现甲灯泡亮了起来。根据以上现象可以推断出下列结论正确的是( )。
图11-1-4
A.甲灯泡断路 B.乙灯泡断路
C.甲、乙灯泡都断路 D.电源坏了
4.一本用电常识书中列出了白炽灯的常见故障与检修方法,如表11-1所述,造成此“灯泡不亮”的共同原因是电路中出现了( )。
表11-1
故障现象 可能原因 检修方法
灯泡不亮 灯泡的灯丝断了 换新灯泡
灯头内的电线断了 换新线并接好
灯头、开关等处的接线松动,接触不良 检查加固
A.短路 B.通路
C.断路 D.支路
5.某同学自己安装了一个门铃,接上两节新电池后,发现电池迅速发热。这是因为( )。
A.门铃响了
B.电池正负极接反了
C.电路出现了短路
D.电路出现开路
6.如图11-1-5所示,电路元件及导线连接均完好,闭合开关S1、S2,则( )。
图11-1-5
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.如图11-1-6所示,与实物图相对应的电路图是( )。
图11-1-6
图11-1-7
8.简单电路是电源、用电器、开关和导线组成的。给充电宝充电时,充电宝相当于简单电路中的 ;充电宝给手机充电时,充电宝相当于简单电路中的 。
二、探究创新
9.汽车中有如图11-1-8所示的电路。电路中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连,M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上,汽车静止时,M上的金属细杆与红、绿灯下端的触头都不接触,当汽车向前启动时( )。
图11-1-8
A.红、绿灯都亮
B.红、绿灯都不亮
C.红灯亮,绿灯不亮
D.红灯不亮,绿灯亮
一、认识电路
知能演练·提升
1.B 用电器是利用电能来工作的设备。
2.C 日常生活中,说“开灯”是指让灯亮起来,所以需闭合开关;说“关灯”是指让灯熄灭,需要断开开关。
3.B 闭合开关后发现,甲、乙两灯泡都不亮,说明电路处于断路状态;用一根导线直接连在甲灯泡两端,此时甲、乙灯泡仍不亮,说明甲灯泡之外的电路处于断路状态;用一根导线直接连在乙灯泡两端,此时发现甲灯泡亮了起来,说明此时已经通路。所以,断路故障在乙灯泡上,即乙灯泡断路。
4.C “灯丝断了”“电线断了”“接触不良”都是电路中某处出现了断路,从而导致电路中没有电流。
5.C 若门铃响了,则电路正常,电池不会迅速发热,A错误;电池正负极接反了,不影响电铃正常工作,B错误;若电路出现开路,则电路中无电流,电池也不会发热,D错误;由电池迅速发热可知,该电路中电流过大,说明电路中出现了短路,所以C正确。
6.B 当闭合开关S1、S2时,灯泡L2短路,只有L1接入电路中,所以L1能发光,L2不能发光,正确的选项是B。
7.D 由实物图可知,灯L1和L2并联,开关S1在干路上,开关S2控制L2,故正确的选项是D。
8.解析 给充电宝充电时,充电宝消耗电能,相当于简单电路中的用电器;充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,相当于简单电路中的电源。
答案 用电器 电源
9.D 当汽车向前启动时,由于金属滑块M具有惯性,保持原来的静止状态,因此金属滑块M与绿灯下端的触头接触,绿灯所在的电路连通,故绿灯亮,红灯不亮。
