考点冲刺25【串、并联电路的辨析】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.(2024·郫都模拟)如图所示电路中,下列说法正确的是( )
A.该电路的连接是正确的
B.该电路中两灯是并联的
C.要使两灯组成串联电路,应拆掉导线de
D.要使两灯组成并联电路,应将导线bc的c端改接到d端
2.(2024九下·嘉祥开学考)如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.两灯泡串联 B.开关只能控制灯
C.电流表测的是灯的电流 D.电流方向:从电流表到开关
3.(2024九下·长沙开学考)如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6 V,电压表V2的示数为3.4V。那么下列说法中不正确的是( )
A.断开开关时,两灯并联
B.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
C.可知L1两端电压为2.6V
D.可知电源电压为6V
4.(2021·长清模拟)电路知识在生活中有很多应用,例如许多汽车装有日间行车灯以提高行车安全。当车启动时, 闭合,日间行车灯 立即亮起;再闭合 ,车前大灯 也亮起。下列电路图能实现上述功能的是( )
A. B.
C. D.
5.(2024九下·黄冈模拟)图所示为某品牌的家用油烟机,该油烟机的两个主要功能是抽油烟和照明,打开抽油烟功能(闭合开关S1),其内部的电动机工作;打开照明功能(闭合开关S2),LED灯工作。这两个功能可以同时工作,也可以独立工作。图所示的电路图中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
6.(2024·高州模拟)青少年科技创新大赛的获奖作品-5G 高铁轨道螺丝警报器,设计了检测螺丝松动的报警方案,如图所示,其主要的科学原理是:螺丝(其电阻不计)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时报警灯工亮起而发出警报,及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( )
A. B.
C. D.
7.(2023九下·南山模拟)关于如图所示的电路有以下判断:①L1和L2两灯泡串联,②L1和L2两灯泡并联,③电流表A1测灯泡L1的电流,④电流表A2测电路中的总电流。其中正确的有( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
8.(2024九下·盐都模拟)如图,将电池组与灵敏电流表串联,第一位同学双手用盐水浸湿后分别紧握从电路A、B两端引出的裸铜线上,观察电流表示数,再让第二位、第三位同学依次仿照操作,正确的说法是( )
A.流经三位同学的电流大小不一定相等
B.三位同学在电路中的连接方式是串联
C.随着接入的学生增多,电流表示数减小
D.双手用盐水浸湿的目的是为了不触电
9.(2024·寻乌一模) 小明连接了如图所示的电路,闭合开关后在电路元件安全的范围内向右移动滑动变阻器的滑片,关于该过程,下列说法中正确的是( )
A.电流表A2的示数变小,灯泡的亮度变暗
B.电流表A2的示数与电流表A1的示数之差变小
C.整个电路的总功率变大
D.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
10.(2024·广州模拟)图甲是调光灯的模拟电路,电源电压不变,小灯泡规格是“”,闭合开关,当滑动变阻器滑片在点时,滑动变阻器连入电路的电阻为,电压表的示数为;当滑动变阻器滑片在点时,滑动变阻器连入电路的电阻为,电压表的示数为,且,小灯泡的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压是
B.的阻值是
C.当滑片在点时,的功率是
D.当滑片在点时,电路总功率是
二、多选题
11.(2024·崂山模拟)如图所示电路,图中a、b、c、d为接线柱,①、②、③为导线序号,则下列说法正确的是( )
A.闭合开关,灯泡、均发光
B.撤掉导线②,电流表能测出由、组成的串联电路中的电流
C.导线③的右端从c改接到d,电流表能测出由、组成的并联电路中通过的电流
D.导线③的右端从c改接到d,电流表能测出由、组成的并联电路中的总电流
12.(2024九下·金溪月考) 如图所示,是电学中常见的电路图,在A B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系—改变定值电阻两端电压
B.探究电流与电阻的关系—调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值—多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电功率—改变小灯泡两端电压,求平均电功率
13.(2024·绥中模拟)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动,另一端固定着一个浮子,油量表是由电压表改装而成的,下列说法正确的是( )
A.定值电阻具有保护电路的作用
B.R、在电路中是并联的
C.油位越高,流过R的电流越小
D.油位越高,两端的电压越大
14.(2024九下·昆明模拟)图甲是某款家用即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,和是电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。已知温水时的功率为1100W,热水时功率为3300W。则( )
A.开关S接触3、4触点时,电热丝、并联
B.开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是热水
C.温水挡正常工作时的电流是15A
D.的阻值为
15.(2024·楚雄模拟) 如图所示的电路,电源电压恒为12V,只闭合开关S、,滑动变阻器的滑片P在B端时,电流表示数为0.4A,电压表示数为8V;只闭合开关S、,将滑片P从B端向A端移动,直到小灯泡正常发光,电流表示数为0.5A,电压表示数为2V。下列说法正确的是( )
A.定值电阻的大小为20Ω
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.小灯泡的额定功率为2.5W
D.两次实验中,电路消耗的最大功率为4.8W
16.(2024九下·巧家月考)如图甲所示是烟雾报警装置的电路图。为定值电阻,R为光敏电阻,它的阻值随光照强度变化情况如图乙所示(lx为光照强度单位),当电流表示数减小至某一数值时装置报警。开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.当环境无烟雾时,电压表示数最小
B.增大的阻值可使装置在更低浓度烟雾下报警
C.当环境的烟雾增多时,电路消耗的电功率变小
D.当环境烟雾变化时,电压表与电流表示数之比始终不变
三、填空题
17.(2024·东莞模拟)随着生活水平的提高,人们外出旅游住宿宾馆司空见惯,如图,为某宾馆房间取电装置。房卡插入槽中后,房间内用电器才能工作,房卡的作用相当于房间电路的 ;房间中插座的电压为 ;房间中的照明灯和电视是 (选填“串联”或“并联”)的。
18.(2023·广安)丽丽发现奶奶家常用的电风扇上容易布满灰尘,主要是因为旋转的扇叶与空气发生摩擦,使其带了电,说明带电体具有吸引 的性质。家庭电路中,电风扇与其它家用电器是 联的。
19.(2024·宝安模拟)电动车是现今很多城市的主要交通工具,给电动车充电时,充电器将220V家庭电路电压降为电动车锂电池需要的充电电压。许多小区安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电(如图所示),这些插座都是 (填“串联”或“并联”)的。假设某充电器输出电压为50V,输出电流为2A,则它的输出功率是 W;若当地的商用电价为1元/(kW h),那么充电电费5元可供电动车行驶 h。
20.(2024九下·茂南期末)如图所示,只闭合开关S1、S2时,灯 发光;当开关 闭合,其他开关断开时,灯L1、L2串联;当开关 同时闭合时,会造成电源短路,应坚决避免。
四、实验探究题
21.(2024九下·长春模拟)小致同学在实验室利用图甲所示的电路探究“并联电路中电流的特点”
(1)连接电路时,开关应 :小致按图甲连接好电路后,闭合开关发现两盏灯都亮,由于导线较凌乱,不能判断两盏灯是串联还是并联,以下操作及现象能判断出电路连接方式的是 。
A.拧下一个灯泡,另一个灯泡仍能亮 B.拆掉一根导线,两个都不亮
C.断开开关,两个都不亮 D.观察两个灯的亮度不同
(2)小致在测量电流时,发现电流表指针如图乙所示,原因是 。
(3)图丙是他对照图甲连接的实物电路图,此时电流表测的是 (选填“A”、“B”或“C”)处的电流。
(4)实验结束后,小致同学又利用实验器材连接了如图丁所示的电路,当开关S由断开到闭合时,电流表的示数 。
22.(2023·雨花台模拟)小明连接电路如图,电源电压不变,闭合开关后,灯泡均发光。
(1)若拧下灯泡L2,能观察到灯泡L1的亮度将 ,电压表示数将 。
(2)若其中一个灯泡突然熄灭,但两电表仍有示数(故障只出现在灯泡处),则原因可能是 ;若只有一个电表有示数,则原因可能是 。
23.(2024·茂南模拟) 小明做测“小灯泡电功率”实验时,所用器材有电压为的电源,额定电压为的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
(1)如图所示是小明已连接的电路,有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并用笔代导线完成正确的连接 ;
(2)小明正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近于电源电压,出现此现象的原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图所示的图像,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(4)实验结束后,小明仅将小灯泡换成定值电阻,来探究电流与电阻的关系,小明想要完成五组实验,准备好的定值电阻有、、、、;
①将电路连接正确后,闭合开关,移动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压为,此时电流表的示数如图所示为 A,则定值电阻的阻值为 ;
②断开开关,将定值电阻换成阻值为电阻,闭合开关,滑动变阻器滑片应向 (选填“左”或“右”)移动;为完成此四组实验,滑动变阻器最大电阻应不小于 。
24.(2024·沧州模拟)物理课上,老师给同学们出示了一个有盖的木盒,盒盖上可看到两只灯泡和一只开关(导线的连接情况隐藏在盒内),如图所示。
(1)当老师闭合开关时,两只小灯泡都亮了,断开开关,两灯泡又熄灭。
①请你判断:在这个木盒内,除了导线,一定还有另外一个电路元件,它是 ;
②根据上述现象,你 (选填“能”或“不能”)断定这两只小灯泡是串联的,你的依据是 ;
(2)经过检验,这两只灯泡确实是串联的,但在老师闭合开关的时候,细心的小华观察到灯L1比L2亮些。认为这是因为L1比L2更靠近电源正极的缘故;
①你认为小华的判断是 (选填“正确的”或“错误的”);
②在不增加其他器材的条件下,能证实小华的判断是否正确的做法是 ;
(3)小亮想借助这个装置“探究串联电路电压的特点”,他先将电压表接在L1两端并读出电压表的示数为1.8V;再测L2两端的电压时,他没有拆下电压表,只是将电压表原来接在A处的导线改接到L2的接线柱D上去了。你认为他的这一操作是 (选填“正确的”或“错误的”),理由是 。
五、计算题
25.(2024·江西) 如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流;
(2)同时闭合开关S和S1,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻R1的电流和电阻R1的阻值。
26.(2024·贵溪模拟) 如图所示,电源电压保持不变,定值电阻规格为“*Ω、0.5A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻的阻值为12Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω、1A”;闭合S和、断开,电流表示数为0.3A,电压表示数为2.4V;闭合S和、断开,调节滑动变阻器使其接入电路的电阻为7Ω时,电压表示数为2.8V。
(1)求电源电压;
(2)求定值电阻的阻值;
(3)闭合S和、断开,在保障电路安全的前提下,求滑动变阻器接入电路的阻值最小值?
27.(2024·内江模拟)小林家新买了一台饮水机,电路图如图所示,其中是一个温控开关,为电加热管,当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,自动切换到另一处处于保温状态。如表是小林收集到的部分数据,请回答下列问题:
额定电压 频率
加热功率 保温功率
防漏电类型Ⅰ类
(1)如果红色指示灯亮表示正在对水加热,黄色指示灯亮表示正在保温,则红色指示灯应是 选填“”或“”;
(2)加热管的阻值和保温状态下通过的电流是多少?正常工作,不计指示灯的电功率
(3)将水槽中、的水加热到,水吸收了多少热量?
(4)小林做了一次探究:第一天晚上十点,他关掉家中的其他用电器只保留饮水机,记下此时电能表的示数为,次日早晨六点钟,水温达到预定温度且电能表的示数为;第二天晚上十点,他将饮水机关闭,次日早晨启动饮水机在额定功率下将水加热到预定温度用时。通过计算判断小林的哪种做法更节能?
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 AB、如图所示的电路中,闭合开关,电流直接沿导线流回电源的负极,所以引起电源短路,会损坏电源,两灯均不发光,故A、B错误;
C、要使电路中的两灯串联,电流应依次经过L1、L2,应拆除导线cf,故C错误;
D、要使电路中的两灯并联,电流应分别流入两个灯泡,可以需将导线bc的c端改接到d端,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)电路的三种状态:通路,开路(断路),短路。电源短路是指用导线将电源两极直接连接起来的电路。
(2)串联电路中各用电器是逐个顺次连接,电流只有一条路径;
(3)并联电路中各用电器是并联接在电路的两端之间,电流有多条流通路径。
2.【答案】C
【知识点】电流的方向;串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】A.根据图片可知,两个灯泡并排连接在两点之间,则它们并联,故A错误;
B.开关在电源正极一侧的干路上,能够控制整个电路,故B错误;
C.电流表与灯串联在同一支路上,测量灯电流,故C正确;
D.电流从电源正极到开关到电流表,再分别经过两灯泡,最后回到负极,故D错误。
故答案为:C。
【分析】由图可知,电流从开关到电流表和灯L1、另一条过灯L2,到负极,则两灯泡并联,根据电流表串联的用电器即可判断电流表测量的对象。
3.【答案】A
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别;电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A.由图知,断开开关时,电压表V2串联接入电路,电路相当于断路,故A错误,符合题意;
B.将电压表V2换成电流表,断开开关,L2段路,闭合开关,灯泡L2被短路,故B正确,不符合题意;
CD.闭合开关,电压表V1并联在电源两侧,测量电源电压,即电源电压为6V,V2测L2两端电压,L2两端电压U2=3.4V,根据串联电路的电压规律可得,L1两端电压U1=6V-3.4V=2.6V;故 CD正确,不符合题意。
故选A。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程.
3、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作.
4.【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A.由电路图知可知,只闭合 时,日间行车灯 亮,再闭合 时,车前大灯 亮,A符合题意;
B.由电路图知,只闭合 时,两灯都亮,再闭合 时, 被短路,B不符合题意;
C.由电路图知,两开关串联,只有两开关都闭合时灯泡才亮,C不符合题意;
D.由电路图知,两开关并联,闭合任意一个开关灯泡亮,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】能独立工作的用电器是并联电路,干路开关控制所有用电器,支路开关控制支路用电器。
5.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知,电动机和LED灯可以同时工作,也可以独立工作,说明二者不相互影响,则它们之间应该是并联的。开关S1只能控制电动机,S2只能控制LED,则S1与电动机串联在同一支路上,S2和LED串联在同一直线上,如下图所示:
故选C。
【分析】 串联电路中各用电器会相互影响,不能独立工作;并联电路中各用电器互不影响,可以独立工作。 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。
6.【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时报警灯工亮起而发出警报,及时提醒工人修理 ,说明螺丝正常工作相当于导线,使得灯泡短路,B正确,ACD错误;
综上选B。【分析】电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作。
7.【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】根据电路图,①②L1和L2两灯泡并列连接,是并联电路,①错误;②正确;③电流表A1测灯泡L2的电流,③错误;④电流表A2测干电路电流,④正确,故②④符合题意,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】根据灯泡连接方式,判断电路;电流表和所测量的位置串联。
8.【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律
【解析】【解答】AB、图中,三人分别连接在电源两端,是并联的,电阻不确定,电流大小不一定相等,故A正确;B错误;
C、并联电路中,电流表测量干路电流,支路越多,干路中的电流越大,电流表示数变大,故C错误;
D、盐水容易带电,双手用盐水浸湿,可以减小电阻,故D错误。
故选A。
【分析】并联电路中,各支路电阻不一定相同,电流不一定相同;并联的支路越多,干路电流越大。
9.【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】由图可知,该电路为并联电路,电流表A1测量通过滑动变阻器的电流,电流表A2测量干路
中的电流,电压表测量电源的电压;由于电源电压不变,所以移动滑片时,电压表示数不变;
A、闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表A1示数变小,但并联电路各支路互不影响,因此通过灯泡的电流不变,灯泡的亮度不变,故A错误;
B、根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变小,即电流表A2示数变小,由于电流表A2的示数与电流表A1的示数之差为通过小灯泡的电流,由于通过小灯泡的电流不变,所以电流表A2的示数与电流表A1的示数之差不变,故B错误;
C、根据P=UI知整个电路的总功率变小,故C错误;
D、电压表V示数不变,电流表A2示数变小,因此电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大 ,故D正确。
故选:D。
【分析】由图可知,该电路为并联电路,电流表A1测量通过滑动变阻器的电流,电流表A2测量干路
中的电流,电压表测量电源的电压;根据电源电压判定电压表示数的变化;根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律判定通过滑动变阻器电流的变化;
A、根据并联电路的特点分析灯泡亮度的变化;
B、根据并联电路电流规律分析干路电流的变化,电流表A2的示数与电流表A1的示数之差为通过小灯泡的电流;
C、根据P=UI判断出整个电路总功率的变化;
D、根据电压表和电流表A2示数的变化分析出电压表与电流表A2示数比值的变化。
10.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】A :由图乙可知,当灯泡两端电压为 6V 时,通过灯泡的电流为 1A,根据欧姆定律可得灯泡电阻为 6Ω。当滑片在 A 点时,灯泡与 R1 串联,电压表示数为 3V,此时灯泡电压为电源电压与 3V 的差值,设电源电压为 U,则根据串联电路电压特点可得 U-3V=6V,解得 U=9V。故A 错误;
B :当滑片在 B 点时,灯泡与 R2 串联,电压表示数为 6V,此时灯泡电压为 3V,根据串联电路电流处处相等,可得此时电流为 0.5A,R2 的阻值为 6V÷0.5A=12Ω。故B 错误;
C :当滑片在 A 点时,电流为 1A,R1 的阻值为 3V÷1A=3Ω,此时 R1 的功率为 3V×1A=3W。故C 正确;
D :当滑片在 B 点时,电路总功率为 9V×0.5A=4.5W。故D 错误;
综上所述,正确答案为C。
【分析】 先从图乙获取灯泡的一些关键信息,如特定电压下的电流等,以此确定灯泡电阻。然后针对滑片在不同位置时的电路情况进行分析。对于 A 选项,根据灯泡在特定电流下的电压和串联电路电压规律来计算电源电压并判断;对于 B 选项,通过另一情况下的电压和电流计算出 R2 的阻值并判断;对于 C 选项,根据已知条件算出滑片在 A 点时 R1的功率进行判断;对于 D 选项,根据相应情况算出电路总功率进行判断。
11.【答案】B,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A.闭合开关,灯泡L2 被短路,只有灯泡L1 发光,故A错误;
B.撤掉导线②,灯泡L1 、L2 串联,电流表能测出由L1 、L2 组成的串联电路中的电流,故B正确;
CD.导线③的右端从c改接到d,灯泡L1 、灯泡L2 并联,电流表测干路中的电流,故C错误,D正确。
综上所述:BD符合题意,AC不符合题意。
故选BD。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作。
12.【答案】A,C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】A:探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压。故A正确;
B:根据控制变量法的思路,研究导体中的电流与电阻的关系时,要保持导体两端的电压不变,而电路中换用阻值不同的电阻时,电阻两端的电压就要改变,为了保持电阻两端的电压不变,就需要改变滑动变阻器接入电路的阻值。故B错误;
C:测量导体的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差。故C正确;
D:在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器的作用是:通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,可比较灯泡的实际功率与小灯泡亮度之间的关系,不需要测量平均功率。故D错误。
综上所述,正确答案为 A、C。
【分析】 阐述了在探究电流与电压关系时滑动变阻器起到保护电路以及通过改变自身阻值来改变电流和电压的作用。解释了在研究电流与电阻关系时,滑动变阻器的作用是保持电压不变,而不是改变电压。说明了在测量导体电阻实验中,滑动变阻器能改变电压和电流以多测数据求平均值减小误差。明确了在测小灯泡电功率实验中,滑动变阻器是用于改变电压和电流以观察功率与亮度关系,而不是测量平均功率。
13.【答案】A,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】A:定值电阻与滑动变阻器串联,当油量过多导致滑动变阻器阻值过小时,定值电阻能限制电路中的电流,防止电流过大损坏电路,起到了保护电路的作用,故A正确;
B:由图可知,定值电阻和滑动变阻器 R 是依次连接在电路中的,属于串联,而非并联,故B错误;
C:油位越高,浮子上浮,滑动变阻器接入电路的电阻越小,电路总电阻变小。根据欧姆定律(总),电源电压不变,总电阻变小,电流会变大,即流过 R 的电流越大,故C错误;D:油位越高,电路中电流越大。定值电阻两端的电压 U = IR(定值电阻),定值电阻阻值不变,电流增大,所以其两端的电压越大,故D正确。
故选AD。
【分析】对电路进行分析,确定电器元件的串并联关系,以及电表所测的物理量,然后根据欧姆定律和串并联电路的特点对各个选项分析判断。
14.【答案】A,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;焦耳定律的应用
【解析】【解答】A.由图乙可知,开关S接触3、4触点时,R1、R2接入电路,且电热丝R1、R2并联,故A符合题意;
B.当开关S接触2、3触点时,该电路为R2接入电路,电路中总电阻较大所以电路的总功率较小,此时应是温水挡,即水龙头放出的是温水,故B不符合题意;
C.已知温水时的功率为1100W,则温水挡正常工作时的电流
故C不符合题意;
D.开关S接触3、4触点时,电热丝R1、R2并联,此时为热水挡,因并联电路的总功率为各用电器的功率之和,则此时R1的功率为
则R1的阻值为
故D符合题意。
故选AD。
【分析】根据串并联、电功率的计算判识选项
电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,由图乙可知,开关S接触3、4触点时,R1、R2接入电路,且电热丝R1、R2并联;
电功率的计算:公式位P=U2/R,所以电阻越大,电功率越小,此时出水为温水,P=UI,所以温水时的功率为1100W,U=220V,据此计算工作电流
15.【答案】B,C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.R0两端的电压
U0=U-UR=12V-8V=4V
R0的阻值
故A错误;
B.只闭合开关S、S1时,滑动变阻器与R0串联,电压表测PA段电阻丝两端的电压,电流表测电路的电流,因电压表接在滑片上(电压表可看做开路),故变阻器的全部电阻丝接入电路,滑片移动时,滑动变阻器接入电路的阻值不变,总电阻不变,由欧姆定律可知,电路的电流不变,电路中的电流为I=0.4A,P在B端时,电压表的示数最大,滑动变阻器两端电压U=8V,由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值
故B正确;
C.只闭合开关S、S2,滑动变阻器PA段、R0和灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路的电流,滑片P从B端向A端移动时,直至小灯泡正常发光,灯的额定电流为IL=0.5A,此时电压表示数为2V,由欧姆定律可得,R0的电压为
U0'=ILR0=0.5A×10Ω=5V
由串联电路电压规律,灯的额定电压为
UL=U-UR'-U0'=12V-2V-5V=5V
则小灯泡的额定功率为
PL=ULIL=5V×0.5A=2.5W
故C正确;
D.两次实验中电路的最大电流为
I最大=IL=0.5A
则两次实验中电路的最大功率为
P最大=UI最大=12V×0.5A=6W
故D错误。
故选BC。
【分析】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律以及电功、功率计算公式的应用,关键明确在开关处于不同状态时电路的连接方式,当开关S、都闭合时,灯泡被短路,滑动变阻器和组成串联电路,电流表测量电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压,根据欧姆定律的应用即可求出滑动变阻器和电阻的阻值;只闭合开关S、,灯泡与定值电阻串联,电流表测量电路电流,根据功率公式计算灯泡额定功率,根据两次实验找出最大电流,再根据计算电路中消耗的最大功率。
16.【答案】A,B,C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用
【解析】【解答】由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当环境无烟时,光照强度最大,光敏电阻接入电路中的阻值最小,由串联分压可知,此时电压表示数最小,故A正确;
B.要使报警器在浓度更低的烟雾下报警,说明光照强度更强时,报警器就会报警,则此时的光敏电阻的阻值比原来的临界值小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大;如果要保持报警器的工作电流不变,由欧姆定律可知,应增大R。的阻值使电路中的电流减小,这样才能在一定的光照下及时报警, 故B正确;
C.因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以,当有烟雾遮挡射向R的光时,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由号可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,电源电压保持不变,由P=UI可知电路消耗的电功率变小,故C正确;
D.电压表与电流表的示数之比等于光敏电阻的阻值,当环境烟雾浓度发生变化时,光敏电阻周围的光照强度发生变化,其阻值也发生变化,故电压表与电流表示数发生变化,故D错误;
故选ABC。
【分析】本题考查欧姆定律的应用和含有光敏电阻的串并联电路特点,欧姆定律的应用,判断电表测量对象、确定电压和电流随电阻变化情况,根据电路特点利用欧姆定律和功率公式进行计算等。
17.【答案】开关;220V;并联
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】房卡可以控制用电器的工作,相当于房间电路的总开关。家庭电路电压为220V。房间中的照明灯和电视独立工作,是并联连接的。
综上 第1空、 开关;第2空、220V; 第3空、并联。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
18.【答案】轻小物体;并
【知识点】物体带电情况的判断;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 第1空 旋转的扇叶与空气发生摩擦,使其带了电,说明带电体具有吸引轻小物体的性质。
第2空 家庭电路中,电风扇与其它家用电器是并联的
【分析】第1空 带电体具有吸引轻小物体的性质。
第2空 家庭电路中,所以的用电器都是并联。
19.【答案】并联;100;50
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电功率的计算
【解析】【解答】公共充电插座之间工作互不影响,是并联的。
根据电压和电流,计算输出功率是:
根据商用电价,计算充电电费5元消耗的电能为:,
计算电动车行驶的时间为:
【分析】根据P=UI,计算电功率;根据,计算电动机行驶的时间。
20.【答案】L2;S2;S1、S2、S3
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】若闭合开关S1、S2,L1被短路,因此L2发光,L1不发光。只闭合开关S2,电流经灯泡L1、开关S2、灯泡L2回负极,此时灯L1、L2首尾依次相连,属于串联。同时闭合开关S1、S2、S3时,电流直接正极回负极,造成电源短路。
综上 第1空、L2; 第2空、S2; 第3空、 S1、S2、S3。
【分析】1、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作;
2、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
21.【答案】断开;A;电流表正负接线柱接反了;C;不变
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;探究串并联电路中的电流特点实验;并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)在连接电路时,为了电路安全,要将开关断开。判断电路串并联时,可以将其中一盏灯泡拆掉,观察另一盏灯的发光情况,若另一盏灯不能发光,说明用电器彼此互相影响,则为串联电路;若另一盏灯仍能发光,则为并联电路。拆掉一根导线或断开开关,若导线或者开关的位置在干路或电路串联,则用电器都不工作,不能判断灯的连接方式;灯的亮度不能说明电路的连接方式。A正确,BCD错误;
故选A。
(2)电流表指针反偏,原因是电流表正负极接线柱反接。
(3)电流表接在干路上,测量干路电流,即图甲的C处的电流。
(4)并联电路各支路互不影响,电流表A1测量L1所在支路的电流,开关S由断开到闭合,电流表A1的示数不变。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
3、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
22.【答案】(1)不变;不变
(2)L1断路;L2断路
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电压规律;电路故障的判断
【解析】【解答】(1)由电路图可知,灯泡L1和L2并联,电压表测L2两端电压,也测L1两端电压;所以若拧下灯泡L2,不会影响与之并联的L1所在电路和电压表,能观察到灯泡L1的亮度将不变,电压表示数不变;
(2)若其中一个灯泡突然熄灭,但两电表仍有示数,说明电流表所在支路有电流,灯泡L2没有熄灭,所以熄灭的灯泡是L1。若L1短路,则L2也短路,不会亮,与现象不符合;若L1断路,则L2所在支路不受影响,L2亮,两电表都有示数,与题干现象相符。
若L2断路,则其所在支路上的电流表没事有示数,不会影响与之并联的L1所在支路,所以L1不会熄灭,电压表示数不变,与题干现象相符。
【分析】(1)先识别电路,再根据故障判断现象;并联电路中,一个支路的通断不影响另一个支路;
(2)根据并联电路的特点,由现象可判断电路故障;灯泡故障一般是断路、短路,可假设某个灯泡断路或短路,推导现象,再与题干现象比较,可得题干现象所对应的可能故障。
23.【答案】(1)
(2)断路
(3)0.5
(4)0.4;5;左;50
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串联电路的电压规律;电路故障的判断;欧姆定律及其应用;额定功率
【解析】【解答】(1)图中电压表与灯泡串联,电流表与灯泡并联,应该将电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,如下图所示:
(2)小明连好电路闭合开关后,发现无论怎样移动滑片小灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路发生断路故障,电压表有示数且接近于电源电压,说明电压表能连通电源的两极,则故障是与电压表并联的部分断路,所以其原因可能是小灯泡断路
答案填写:断路
(3)由图乙所示的U-I图像知,灯的电压=2.5V时,电流大小=0.2A,小灯泡的额定功率是: P=UI=2.5V× 0.2A=0.5W
答案填写:0.5
(4)①闭合开关,移动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压为2V, 此时电流表的示数如图丙,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,大小为0.4A,由欧姆定律,则定值电阻的阻值为:
第一空填写:0.4;第二空填写:5
②根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大。探究电流与电阻的实验中,应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变。根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V。 电阻两端的电压始终保持2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:、
第一空填写:左;第二空填写:50
【分析】电路的三种状态是通路、短路和断路;处处连通的电路叫做通路;某处断开的电路叫做断路,也叫开路;导线直接接在电源两极上,电流不经过用电器的电路叫短路(电源短路);用电器两端被导线直接连通也叫做短路(部分短路)。欧姆定律相关计算公式,串联分压,I相等,U和R成比。
24.【答案】(1)电源;不能;开关接在干路中,不论灯泡是并联还是串联,开关都能控制两控制两灯同时亮同时灭
(2)错误的;调换两灯泡的位置,观察灯泡的亮暗是否变化
(3)错误的;电压表正负接线柱接反了
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】(1)①灯泡为用电器,且盒盖上有开关和导线,那么肯定还应该有电源;
②根据上述现象,我不能断定这两只小灯泡是串联的,依据是:开关接在干路中,不论灯泡是并联还是串联,开关都能控制两控制两灯同时亮同时灭;
(2)①我认为小华的判断是错误的;
②不增加其他器材的条件下,能证实小华的判断是否正确的做法是:调换两灯泡的位置,观察灯泡的亮暗是否变化。
(3)A处原来接电源左端,后来接电源右端,那么后来肯定接反了,即我认为他的操作是错误的,理由是: 电压表正负接线柱接反了 。
【分析】(1)①基本电路包括:电源、导线、开关和用电器;
②串联电路中,开关控制所有用电器;并联电路中,干路开关控制所有用电器。
(2)如果灯泡的亮度与它们到电源正极的距离有关,那么可以改变两个灯泡的位置,进而改变它们到电源正极的距离。如果亮度改变,那么说明猜想正确;否则,说明猜想错误。
(3)注意电压表接线时“正进负出”。
25.【答案】(1)解:
(2)解: I1=I总-I=1.6A-1.2A=0.4A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)只闭合开关S时,只有电阻R接在电路中,根据欧姆定律的变形公式计算通过电阻R的电流;
(2)同时闭合S和S1,电阻R和R1并联,并联电路电压相等,干路中的电流等于支路电路电流之和,可得通过电阻R1的电流I1=I总-I,再根据欧姆定律的变形公式计算电阻R1的阻值。
26.【答案】(1)解:当闭合S和S2、断开S1时,R3与R2串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,由可得,R2两端的电压为U2=IR2=0.3A×12Ω=3.6V
由串联电路电压规律可知,电源的电压U=U2+U3=3.6V+2.4V=6V
答:电源电压为6V;
(2)解:当闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,调节滑动变阻器R3使其接入电路的电阻为7Ω,电压表示数为2.8V时,电路的电流为
此时R1两端的电压为U1=U﹣U3'=6V﹣2.8V=3.2V
定值电阻R1的阻值
答:定值电阻的阻值为8Ω;
(3)解:闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器R3的规格为20Ω,1A,R1标有0.5A的字样,则电路中的电流最大为0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,由欧姆定律可得,电路最小电阻为
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为R2最小=R最小﹣R1=12Ω﹣8Ω=4Ω
答:滑动变阻器接入电路的最小阻值为4Ω。
【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) 闭合S和S2、断开S1时,R3与R2串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流 ,根据欧姆定律求解 R2两端的电压 ,总电压等于各个用电器电压之和。
(2) 当闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流, 根据欧姆定律求解电流大小以及定值电阻R1的阻值;
(3) 闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流 , 滑动变阻器接入电路中的电阻最小则电路中的电流最大,根据欧姆定律求解接入电路的阻值最小值。
27.【答案】(1)解:
(2)解:加热时,加热管的电功率,由可得的阻值:
,
保温时,电路消耗的的电功率,由得保温状态下通过的电流即串联电路中的电流是:
;
(3)解:
(4)解:水吸收的热量:
;
晚间开启饮水机的加热功能消耗的电能:
,
加热功率为:;
晚上将饮水机关闭,次日启动,饮水机在额定功率下将水加热到预定温度消耗的电能:
由于,
所以第二种方法更省电。
【知识点】密度公式及其应用;热量的计算;串联电路和并联电路的辨别;电功率与电能、时间的关系;电功率的计算
【解析】【分析】(1)饮水机的加热和保温是由电热管的功率决定的,电热管功率大就是加热,电热管功率小就是保温;
(2)已知加热时加热管的功率,根据公式可求的大小;根据题中保温功率和功率公式的变形求出通过的电流;
(3)根据m=ρV算出水的质量;根据算出吸收的热量,根据W=Pt算出晚上将饮水机关闭,次日启动消耗的电能,再根据电表的读书算出晚间开启饮水机的加热功能消耗的电能,然后比较哪种方法更省电。
1 / 1考点冲刺25【串、并联电路的辨析】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.(2024·郫都模拟)如图所示电路中,下列说法正确的是( )
A.该电路的连接是正确的
B.该电路中两灯是并联的
C.要使两灯组成串联电路,应拆掉导线de
D.要使两灯组成并联电路,应将导线bc的c端改接到d端
【答案】D
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 AB、如图所示的电路中,闭合开关,电流直接沿导线流回电源的负极,所以引起电源短路,会损坏电源,两灯均不发光,故A、B错误;
C、要使电路中的两灯串联,电流应依次经过L1、L2,应拆除导线cf,故C错误;
D、要使电路中的两灯并联,电流应分别流入两个灯泡,可以需将导线bc的c端改接到d端,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)电路的三种状态:通路,开路(断路),短路。电源短路是指用导线将电源两极直接连接起来的电路。
(2)串联电路中各用电器是逐个顺次连接,电流只有一条路径;
(3)并联电路中各用电器是并联接在电路的两端之间,电流有多条流通路径。
2.(2024九下·嘉祥开学考)如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.两灯泡串联 B.开关只能控制灯
C.电流表测的是灯的电流 D.电流方向:从电流表到开关
【答案】C
【知识点】电流的方向;串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】A.根据图片可知,两个灯泡并排连接在两点之间,则它们并联,故A错误;
B.开关在电源正极一侧的干路上,能够控制整个电路,故B错误;
C.电流表与灯串联在同一支路上,测量灯电流,故C正确;
D.电流从电源正极到开关到电流表,再分别经过两灯泡,最后回到负极,故D错误。
故答案为:C。
【分析】由图可知,电流从开关到电流表和灯L1、另一条过灯L2,到负极,则两灯泡并联,根据电流表串联的用电器即可判断电流表测量的对象。
3.(2024九下·长沙开学考)如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6 V,电压表V2的示数为3.4V。那么下列说法中不正确的是( )
A.断开开关时,两灯并联
B.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
C.可知L1两端电压为2.6V
D.可知电源电压为6V
【答案】A
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别;电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A.由图知,断开开关时,电压表V2串联接入电路,电路相当于断路,故A错误,符合题意;
B.将电压表V2换成电流表,断开开关,L2段路,闭合开关,灯泡L2被短路,故B正确,不符合题意;
CD.闭合开关,电压表V1并联在电源两侧,测量电源电压,即电源电压为6V,V2测L2两端电压,L2两端电压U2=3.4V,根据串联电路的电压规律可得,L1两端电压U1=6V-3.4V=2.6V;故 CD正确,不符合题意。
故选A。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程.
3、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作.
4.(2021·长清模拟)电路知识在生活中有很多应用,例如许多汽车装有日间行车灯以提高行车安全。当车启动时, 闭合,日间行车灯 立即亮起;再闭合 ,车前大灯 也亮起。下列电路图能实现上述功能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A.由电路图知可知,只闭合 时,日间行车灯 亮,再闭合 时,车前大灯 亮,A符合题意;
B.由电路图知,只闭合 时,两灯都亮,再闭合 时, 被短路,B不符合题意;
C.由电路图知,两开关串联,只有两开关都闭合时灯泡才亮,C不符合题意;
D.由电路图知,两开关并联,闭合任意一个开关灯泡亮,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】能独立工作的用电器是并联电路,干路开关控制所有用电器,支路开关控制支路用电器。
5.(2024九下·黄冈模拟)图所示为某品牌的家用油烟机,该油烟机的两个主要功能是抽油烟和照明,打开抽油烟功能(闭合开关S1),其内部的电动机工作;打开照明功能(闭合开关S2),LED灯工作。这两个功能可以同时工作,也可以独立工作。图所示的电路图中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知,电动机和LED灯可以同时工作,也可以独立工作,说明二者不相互影响,则它们之间应该是并联的。开关S1只能控制电动机,S2只能控制LED,则S1与电动机串联在同一支路上,S2和LED串联在同一直线上,如下图所示:
故选C。
【分析】 串联电路中各用电器会相互影响,不能独立工作;并联电路中各用电器互不影响,可以独立工作。 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。
6.(2024·高州模拟)青少年科技创新大赛的获奖作品-5G 高铁轨道螺丝警报器,设计了检测螺丝松动的报警方案,如图所示,其主要的科学原理是:螺丝(其电阻不计)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时报警灯工亮起而发出警报,及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时报警灯工亮起而发出警报,及时提醒工人修理 ,说明螺丝正常工作相当于导线,使得灯泡短路,B正确,ACD错误;
综上选B。【分析】电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作。
7.(2023九下·南山模拟)关于如图所示的电路有以下判断:①L1和L2两灯泡串联,②L1和L2两灯泡并联,③电流表A1测灯泡L1的电流,④电流表A2测电路中的总电流。其中正确的有( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】根据电路图,①②L1和L2两灯泡并列连接,是并联电路,①错误;②正确;③电流表A1测灯泡L2的电流,③错误;④电流表A2测干电路电流,④正确,故②④符合题意,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】根据灯泡连接方式,判断电路;电流表和所测量的位置串联。
8.(2024九下·盐都模拟)如图,将电池组与灵敏电流表串联,第一位同学双手用盐水浸湿后分别紧握从电路A、B两端引出的裸铜线上,观察电流表示数,再让第二位、第三位同学依次仿照操作,正确的说法是( )
A.流经三位同学的电流大小不一定相等
B.三位同学在电路中的连接方式是串联
C.随着接入的学生增多,电流表示数减小
D.双手用盐水浸湿的目的是为了不触电
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律
【解析】【解答】AB、图中,三人分别连接在电源两端,是并联的,电阻不确定,电流大小不一定相等,故A正确;B错误;
C、并联电路中,电流表测量干路电流,支路越多,干路中的电流越大,电流表示数变大,故C错误;
D、盐水容易带电,双手用盐水浸湿,可以减小电阻,故D错误。
故选A。
【分析】并联电路中,各支路电阻不一定相同,电流不一定相同;并联的支路越多,干路电流越大。
9.(2024·寻乌一模) 小明连接了如图所示的电路,闭合开关后在电路元件安全的范围内向右移动滑动变阻器的滑片,关于该过程,下列说法中正确的是( )
A.电流表A2的示数变小,灯泡的亮度变暗
B.电流表A2的示数与电流表A1的示数之差变小
C.整个电路的总功率变大
D.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】由图可知,该电路为并联电路,电流表A1测量通过滑动变阻器的电流,电流表A2测量干路
中的电流,电压表测量电源的电压;由于电源电压不变,所以移动滑片时,电压表示数不变;
A、闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表A1示数变小,但并联电路各支路互不影响,因此通过灯泡的电流不变,灯泡的亮度不变,故A错误;
B、根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变小,即电流表A2示数变小,由于电流表A2的示数与电流表A1的示数之差为通过小灯泡的电流,由于通过小灯泡的电流不变,所以电流表A2的示数与电流表A1的示数之差不变,故B错误;
C、根据P=UI知整个电路的总功率变小,故C错误;
D、电压表V示数不变,电流表A2示数变小,因此电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大 ,故D正确。
故选:D。
【分析】由图可知,该电路为并联电路,电流表A1测量通过滑动变阻器的电流,电流表A2测量干路
中的电流,电压表测量电源的电压;根据电源电压判定电压表示数的变化;根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律判定通过滑动变阻器电流的变化;
A、根据并联电路的特点分析灯泡亮度的变化;
B、根据并联电路电流规律分析干路电流的变化,电流表A2的示数与电流表A1的示数之差为通过小灯泡的电流;
C、根据P=UI判断出整个电路总功率的变化;
D、根据电压表和电流表A2示数的变化分析出电压表与电流表A2示数比值的变化。
10.(2024·广州模拟)图甲是调光灯的模拟电路,电源电压不变,小灯泡规格是“”,闭合开关,当滑动变阻器滑片在点时,滑动变阻器连入电路的电阻为,电压表的示数为;当滑动变阻器滑片在点时,滑动变阻器连入电路的电阻为,电压表的示数为,且,小灯泡的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压是
B.的阻值是
C.当滑片在点时,的功率是
D.当滑片在点时,电路总功率是
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】A :由图乙可知,当灯泡两端电压为 6V 时,通过灯泡的电流为 1A,根据欧姆定律可得灯泡电阻为 6Ω。当滑片在 A 点时,灯泡与 R1 串联,电压表示数为 3V,此时灯泡电压为电源电压与 3V 的差值,设电源电压为 U,则根据串联电路电压特点可得 U-3V=6V,解得 U=9V。故A 错误;
B :当滑片在 B 点时,灯泡与 R2 串联,电压表示数为 6V,此时灯泡电压为 3V,根据串联电路电流处处相等,可得此时电流为 0.5A,R2 的阻值为 6V÷0.5A=12Ω。故B 错误;
C :当滑片在 A 点时,电流为 1A,R1 的阻值为 3V÷1A=3Ω,此时 R1 的功率为 3V×1A=3W。故C 正确;
D :当滑片在 B 点时,电路总功率为 9V×0.5A=4.5W。故D 错误;
综上所述,正确答案为C。
【分析】 先从图乙获取灯泡的一些关键信息,如特定电压下的电流等,以此确定灯泡电阻。然后针对滑片在不同位置时的电路情况进行分析。对于 A 选项,根据灯泡在特定电流下的电压和串联电路电压规律来计算电源电压并判断;对于 B 选项,通过另一情况下的电压和电流计算出 R2 的阻值并判断;对于 C 选项,根据已知条件算出滑片在 A 点时 R1的功率进行判断;对于 D 选项,根据相应情况算出电路总功率进行判断。
二、多选题
11.(2024·崂山模拟)如图所示电路,图中a、b、c、d为接线柱,①、②、③为导线序号,则下列说法正确的是( )
A.闭合开关,灯泡、均发光
B.撤掉导线②,电流表能测出由、组成的串联电路中的电流
C.导线③的右端从c改接到d,电流表能测出由、组成的并联电路中通过的电流
D.导线③的右端从c改接到d,电流表能测出由、组成的并联电路中的总电流
【答案】B,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A.闭合开关,灯泡L2 被短路,只有灯泡L1 发光,故A错误;
B.撤掉导线②,灯泡L1 、L2 串联,电流表能测出由L1 、L2 组成的串联电路中的电流,故B正确;
CD.导线③的右端从c改接到d,灯泡L1 、灯泡L2 并联,电流表测干路中的电流,故C错误,D正确。
综上所述:BD符合题意,AC不符合题意。
故选BD。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作。
12.(2024九下·金溪月考) 如图所示,是电学中常见的电路图,在A B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系—改变定值电阻两端电压
B.探究电流与电阻的关系—调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值—多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电功率—改变小灯泡两端电压,求平均电功率
【答案】A,C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】A:探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压。故A正确;
B:根据控制变量法的思路,研究导体中的电流与电阻的关系时,要保持导体两端的电压不变,而电路中换用阻值不同的电阻时,电阻两端的电压就要改变,为了保持电阻两端的电压不变,就需要改变滑动变阻器接入电路的阻值。故B错误;
C:测量导体的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差。故C正确;
D:在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器的作用是:通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,可比较灯泡的实际功率与小灯泡亮度之间的关系,不需要测量平均功率。故D错误。
综上所述,正确答案为 A、C。
【分析】 阐述了在探究电流与电压关系时滑动变阻器起到保护电路以及通过改变自身阻值来改变电流和电压的作用。解释了在研究电流与电阻关系时,滑动变阻器的作用是保持电压不变,而不是改变电压。说明了在测量导体电阻实验中,滑动变阻器能改变电压和电流以多测数据求平均值减小误差。明确了在测小灯泡电功率实验中,滑动变阻器是用于改变电压和电流以观察功率与亮度关系,而不是测量平均功率。
13.(2024·绥中模拟)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动,另一端固定着一个浮子,油量表是由电压表改装而成的,下列说法正确的是( )
A.定值电阻具有保护电路的作用
B.R、在电路中是并联的
C.油位越高,流过R的电流越小
D.油位越高,两端的电压越大
【答案】A,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】A:定值电阻与滑动变阻器串联,当油量过多导致滑动变阻器阻值过小时,定值电阻能限制电路中的电流,防止电流过大损坏电路,起到了保护电路的作用,故A正确;
B:由图可知,定值电阻和滑动变阻器 R 是依次连接在电路中的,属于串联,而非并联,故B错误;
C:油位越高,浮子上浮,滑动变阻器接入电路的电阻越小,电路总电阻变小。根据欧姆定律(总),电源电压不变,总电阻变小,电流会变大,即流过 R 的电流越大,故C错误;D:油位越高,电路中电流越大。定值电阻两端的电压 U = IR(定值电阻),定值电阻阻值不变,电流增大,所以其两端的电压越大,故D正确。
故选AD。
【分析】对电路进行分析,确定电器元件的串并联关系,以及电表所测的物理量,然后根据欧姆定律和串并联电路的特点对各个选项分析判断。
14.(2024九下·昆明模拟)图甲是某款家用即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,和是电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。已知温水时的功率为1100W,热水时功率为3300W。则( )
A.开关S接触3、4触点时,电热丝、并联
B.开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是热水
C.温水挡正常工作时的电流是15A
D.的阻值为
【答案】A,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;焦耳定律的应用
【解析】【解答】A.由图乙可知,开关S接触3、4触点时,R1、R2接入电路,且电热丝R1、R2并联,故A符合题意;
B.当开关S接触2、3触点时,该电路为R2接入电路,电路中总电阻较大所以电路的总功率较小,此时应是温水挡,即水龙头放出的是温水,故B不符合题意;
C.已知温水时的功率为1100W,则温水挡正常工作时的电流
故C不符合题意;
D.开关S接触3、4触点时,电热丝R1、R2并联,此时为热水挡,因并联电路的总功率为各用电器的功率之和,则此时R1的功率为
则R1的阻值为
故D符合题意。
故选AD。
【分析】根据串并联、电功率的计算判识选项
电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,由图乙可知,开关S接触3、4触点时,R1、R2接入电路,且电热丝R1、R2并联;
电功率的计算:公式位P=U2/R,所以电阻越大,电功率越小,此时出水为温水,P=UI,所以温水时的功率为1100W,U=220V,据此计算工作电流
15.(2024·楚雄模拟) 如图所示的电路,电源电压恒为12V,只闭合开关S、,滑动变阻器的滑片P在B端时,电流表示数为0.4A,电压表示数为8V;只闭合开关S、,将滑片P从B端向A端移动,直到小灯泡正常发光,电流表示数为0.5A,电压表示数为2V。下列说法正确的是( )
A.定值电阻的大小为20Ω
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.小灯泡的额定功率为2.5W
D.两次实验中,电路消耗的最大功率为4.8W
【答案】B,C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.R0两端的电压
U0=U-UR=12V-8V=4V
R0的阻值
故A错误;
B.只闭合开关S、S1时,滑动变阻器与R0串联,电压表测PA段电阻丝两端的电压,电流表测电路的电流,因电压表接在滑片上(电压表可看做开路),故变阻器的全部电阻丝接入电路,滑片移动时,滑动变阻器接入电路的阻值不变,总电阻不变,由欧姆定律可知,电路的电流不变,电路中的电流为I=0.4A,P在B端时,电压表的示数最大,滑动变阻器两端电压U=8V,由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值
故B正确;
C.只闭合开关S、S2,滑动变阻器PA段、R0和灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路的电流,滑片P从B端向A端移动时,直至小灯泡正常发光,灯的额定电流为IL=0.5A,此时电压表示数为2V,由欧姆定律可得,R0的电压为
U0'=ILR0=0.5A×10Ω=5V
由串联电路电压规律,灯的额定电压为
UL=U-UR'-U0'=12V-2V-5V=5V
则小灯泡的额定功率为
PL=ULIL=5V×0.5A=2.5W
故C正确;
D.两次实验中电路的最大电流为
I最大=IL=0.5A
则两次实验中电路的最大功率为
P最大=UI最大=12V×0.5A=6W
故D错误。
故选BC。
【分析】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律以及电功、功率计算公式的应用,关键明确在开关处于不同状态时电路的连接方式,当开关S、都闭合时,灯泡被短路,滑动变阻器和组成串联电路,电流表测量电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压,根据欧姆定律的应用即可求出滑动变阻器和电阻的阻值;只闭合开关S、,灯泡与定值电阻串联,电流表测量电路电流,根据功率公式计算灯泡额定功率,根据两次实验找出最大电流,再根据计算电路中消耗的最大功率。
16.(2024九下·巧家月考)如图甲所示是烟雾报警装置的电路图。为定值电阻,R为光敏电阻,它的阻值随光照强度变化情况如图乙所示(lx为光照强度单位),当电流表示数减小至某一数值时装置报警。开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.当环境无烟雾时,电压表示数最小
B.增大的阻值可使装置在更低浓度烟雾下报警
C.当环境的烟雾增多时,电路消耗的电功率变小
D.当环境烟雾变化时,电压表与电流表示数之比始终不变
【答案】A,B,C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用
【解析】【解答】由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当环境无烟时,光照强度最大,光敏电阻接入电路中的阻值最小,由串联分压可知,此时电压表示数最小,故A正确;
B.要使报警器在浓度更低的烟雾下报警,说明光照强度更强时,报警器就会报警,则此时的光敏电阻的阻值比原来的临界值小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大;如果要保持报警器的工作电流不变,由欧姆定律可知,应增大R。的阻值使电路中的电流减小,这样才能在一定的光照下及时报警, 故B正确;
C.因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以,当有烟雾遮挡射向R的光时,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由号可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,电源电压保持不变,由P=UI可知电路消耗的电功率变小,故C正确;
D.电压表与电流表的示数之比等于光敏电阻的阻值,当环境烟雾浓度发生变化时,光敏电阻周围的光照强度发生变化,其阻值也发生变化,故电压表与电流表示数发生变化,故D错误;
故选ABC。
【分析】本题考查欧姆定律的应用和含有光敏电阻的串并联电路特点,欧姆定律的应用,判断电表测量对象、确定电压和电流随电阻变化情况,根据电路特点利用欧姆定律和功率公式进行计算等。
三、填空题
17.(2024·东莞模拟)随着生活水平的提高,人们外出旅游住宿宾馆司空见惯,如图,为某宾馆房间取电装置。房卡插入槽中后,房间内用电器才能工作,房卡的作用相当于房间电路的 ;房间中插座的电压为 ;房间中的照明灯和电视是 (选填“串联”或“并联”)的。
【答案】开关;220V;并联
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】房卡可以控制用电器的工作,相当于房间电路的总开关。家庭电路电压为220V。房间中的照明灯和电视独立工作,是并联连接的。
综上 第1空、 开关;第2空、220V; 第3空、并联。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
18.(2023·广安)丽丽发现奶奶家常用的电风扇上容易布满灰尘,主要是因为旋转的扇叶与空气发生摩擦,使其带了电,说明带电体具有吸引 的性质。家庭电路中,电风扇与其它家用电器是 联的。
【答案】轻小物体;并
【知识点】物体带电情况的判断;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 第1空 旋转的扇叶与空气发生摩擦,使其带了电,说明带电体具有吸引轻小物体的性质。
第2空 家庭电路中,电风扇与其它家用电器是并联的
【分析】第1空 带电体具有吸引轻小物体的性质。
第2空 家庭电路中,所以的用电器都是并联。
19.(2024·宝安模拟)电动车是现今很多城市的主要交通工具,给电动车充电时,充电器将220V家庭电路电压降为电动车锂电池需要的充电电压。许多小区安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电(如图所示),这些插座都是 (填“串联”或“并联”)的。假设某充电器输出电压为50V,输出电流为2A,则它的输出功率是 W;若当地的商用电价为1元/(kW h),那么充电电费5元可供电动车行驶 h。
【答案】并联;100;50
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电功率的计算
【解析】【解答】公共充电插座之间工作互不影响,是并联的。
根据电压和电流,计算输出功率是:
根据商用电价,计算充电电费5元消耗的电能为:,
计算电动车行驶的时间为:
【分析】根据P=UI,计算电功率;根据,计算电动机行驶的时间。
20.(2024九下·茂南期末)如图所示,只闭合开关S1、S2时,灯 发光;当开关 闭合,其他开关断开时,灯L1、L2串联;当开关 同时闭合时,会造成电源短路,应坚决避免。
【答案】L2;S2;S1、S2、S3
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】若闭合开关S1、S2,L1被短路,因此L2发光,L1不发光。只闭合开关S2,电流经灯泡L1、开关S2、灯泡L2回负极,此时灯L1、L2首尾依次相连,属于串联。同时闭合开关S1、S2、S3时,电流直接正极回负极,造成电源短路。
综上 第1空、L2; 第2空、S2; 第3空、 S1、S2、S3。
【分析】1、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作;
2、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
四、实验探究题
21.(2024九下·长春模拟)小致同学在实验室利用图甲所示的电路探究“并联电路中电流的特点”
(1)连接电路时,开关应 :小致按图甲连接好电路后,闭合开关发现两盏灯都亮,由于导线较凌乱,不能判断两盏灯是串联还是并联,以下操作及现象能判断出电路连接方式的是 。
A.拧下一个灯泡,另一个灯泡仍能亮 B.拆掉一根导线,两个都不亮
C.断开开关,两个都不亮 D.观察两个灯的亮度不同
(2)小致在测量电流时,发现电流表指针如图乙所示,原因是 。
(3)图丙是他对照图甲连接的实物电路图,此时电流表测的是 (选填“A”、“B”或“C”)处的电流。
(4)实验结束后,小致同学又利用实验器材连接了如图丁所示的电路,当开关S由断开到闭合时,电流表的示数 。
【答案】断开;A;电流表正负接线柱接反了;C;不变
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;探究串并联电路中的电流特点实验;并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)在连接电路时,为了电路安全,要将开关断开。判断电路串并联时,可以将其中一盏灯泡拆掉,观察另一盏灯的发光情况,若另一盏灯不能发光,说明用电器彼此互相影响,则为串联电路;若另一盏灯仍能发光,则为并联电路。拆掉一根导线或断开开关,若导线或者开关的位置在干路或电路串联,则用电器都不工作,不能判断灯的连接方式;灯的亮度不能说明电路的连接方式。A正确,BCD错误;
故选A。
(2)电流表指针反偏,原因是电流表正负极接线柱反接。
(3)电流表接在干路上,测量干路电流,即图甲的C处的电流。
(4)并联电路各支路互不影响,电流表A1测量L1所在支路的电流,开关S由断开到闭合,电流表A1的示数不变。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
3、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
22.(2023·雨花台模拟)小明连接电路如图,电源电压不变,闭合开关后,灯泡均发光。
(1)若拧下灯泡L2,能观察到灯泡L1的亮度将 ,电压表示数将 。
(2)若其中一个灯泡突然熄灭,但两电表仍有示数(故障只出现在灯泡处),则原因可能是 ;若只有一个电表有示数,则原因可能是 。
【答案】(1)不变;不变
(2)L1断路;L2断路
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电压规律;电路故障的判断
【解析】【解答】(1)由电路图可知,灯泡L1和L2并联,电压表测L2两端电压,也测L1两端电压;所以若拧下灯泡L2,不会影响与之并联的L1所在电路和电压表,能观察到灯泡L1的亮度将不变,电压表示数不变;
(2)若其中一个灯泡突然熄灭,但两电表仍有示数,说明电流表所在支路有电流,灯泡L2没有熄灭,所以熄灭的灯泡是L1。若L1短路,则L2也短路,不会亮,与现象不符合;若L1断路,则L2所在支路不受影响,L2亮,两电表都有示数,与题干现象相符。
若L2断路,则其所在支路上的电流表没事有示数,不会影响与之并联的L1所在支路,所以L1不会熄灭,电压表示数不变,与题干现象相符。
【分析】(1)先识别电路,再根据故障判断现象;并联电路中,一个支路的通断不影响另一个支路;
(2)根据并联电路的特点,由现象可判断电路故障;灯泡故障一般是断路、短路,可假设某个灯泡断路或短路,推导现象,再与题干现象比较,可得题干现象所对应的可能故障。
23.(2024·茂南模拟) 小明做测“小灯泡电功率”实验时,所用器材有电压为的电源,额定电压为的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
(1)如图所示是小明已连接的电路,有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并用笔代导线完成正确的连接 ;
(2)小明正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近于电源电压,出现此现象的原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图所示的图像,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(4)实验结束后,小明仅将小灯泡换成定值电阻,来探究电流与电阻的关系,小明想要完成五组实验,准备好的定值电阻有、、、、;
①将电路连接正确后,闭合开关,移动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压为,此时电流表的示数如图所示为 A,则定值电阻的阻值为 ;
②断开开关,将定值电阻换成阻值为电阻,闭合开关,滑动变阻器滑片应向 (选填“左”或“右”)移动;为完成此四组实验,滑动变阻器最大电阻应不小于 。
【答案】(1)
(2)断路
(3)0.5
(4)0.4;5;左;50
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串联电路的电压规律;电路故障的判断;欧姆定律及其应用;额定功率
【解析】【解答】(1)图中电压表与灯泡串联,电流表与灯泡并联,应该将电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,如下图所示:
(2)小明连好电路闭合开关后,发现无论怎样移动滑片小灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路发生断路故障,电压表有示数且接近于电源电压,说明电压表能连通电源的两极,则故障是与电压表并联的部分断路,所以其原因可能是小灯泡断路
答案填写:断路
(3)由图乙所示的U-I图像知,灯的电压=2.5V时,电流大小=0.2A,小灯泡的额定功率是: P=UI=2.5V× 0.2A=0.5W
答案填写:0.5
(4)①闭合开关,移动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压为2V, 此时电流表的示数如图丙,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,大小为0.4A,由欧姆定律,则定值电阻的阻值为:
第一空填写:0.4;第二空填写:5
②根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大。探究电流与电阻的实验中,应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变。根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V。 电阻两端的电压始终保持2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:、
第一空填写:左;第二空填写:50
【分析】电路的三种状态是通路、短路和断路;处处连通的电路叫做通路;某处断开的电路叫做断路,也叫开路;导线直接接在电源两极上,电流不经过用电器的电路叫短路(电源短路);用电器两端被导线直接连通也叫做短路(部分短路)。欧姆定律相关计算公式,串联分压,I相等,U和R成比。
24.(2024·沧州模拟)物理课上,老师给同学们出示了一个有盖的木盒,盒盖上可看到两只灯泡和一只开关(导线的连接情况隐藏在盒内),如图所示。
(1)当老师闭合开关时,两只小灯泡都亮了,断开开关,两灯泡又熄灭。
①请你判断:在这个木盒内,除了导线,一定还有另外一个电路元件,它是 ;
②根据上述现象,你 (选填“能”或“不能”)断定这两只小灯泡是串联的,你的依据是 ;
(2)经过检验,这两只灯泡确实是串联的,但在老师闭合开关的时候,细心的小华观察到灯L1比L2亮些。认为这是因为L1比L2更靠近电源正极的缘故;
①你认为小华的判断是 (选填“正确的”或“错误的”);
②在不增加其他器材的条件下,能证实小华的判断是否正确的做法是 ;
(3)小亮想借助这个装置“探究串联电路电压的特点”,他先将电压表接在L1两端并读出电压表的示数为1.8V;再测L2两端的电压时,他没有拆下电压表,只是将电压表原来接在A处的导线改接到L2的接线柱D上去了。你认为他的这一操作是 (选填“正确的”或“错误的”),理由是 。
【答案】(1)电源;不能;开关接在干路中,不论灯泡是并联还是串联,开关都能控制两控制两灯同时亮同时灭
(2)错误的;调换两灯泡的位置,观察灯泡的亮暗是否变化
(3)错误的;电压表正负接线柱接反了
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】(1)①灯泡为用电器,且盒盖上有开关和导线,那么肯定还应该有电源;
②根据上述现象,我不能断定这两只小灯泡是串联的,依据是:开关接在干路中,不论灯泡是并联还是串联,开关都能控制两控制两灯同时亮同时灭;
(2)①我认为小华的判断是错误的;
②不增加其他器材的条件下,能证实小华的判断是否正确的做法是:调换两灯泡的位置,观察灯泡的亮暗是否变化。
(3)A处原来接电源左端,后来接电源右端,那么后来肯定接反了,即我认为他的操作是错误的,理由是: 电压表正负接线柱接反了 。
【分析】(1)①基本电路包括:电源、导线、开关和用电器;
②串联电路中,开关控制所有用电器;并联电路中,干路开关控制所有用电器。
(2)如果灯泡的亮度与它们到电源正极的距离有关,那么可以改变两个灯泡的位置,进而改变它们到电源正极的距离。如果亮度改变,那么说明猜想正确;否则,说明猜想错误。
(3)注意电压表接线时“正进负出”。
五、计算题
25.(2024·江西) 如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流;
(2)同时闭合开关S和S1,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻R1的电流和电阻R1的阻值。
【答案】(1)解:
(2)解: I1=I总-I=1.6A-1.2A=0.4A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)只闭合开关S时,只有电阻R接在电路中,根据欧姆定律的变形公式计算通过电阻R的电流;
(2)同时闭合S和S1,电阻R和R1并联,并联电路电压相等,干路中的电流等于支路电路电流之和,可得通过电阻R1的电流I1=I总-I,再根据欧姆定律的变形公式计算电阻R1的阻值。
26.(2024·贵溪模拟) 如图所示,电源电压保持不变,定值电阻规格为“*Ω、0.5A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻的阻值为12Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω、1A”;闭合S和、断开,电流表示数为0.3A,电压表示数为2.4V;闭合S和、断开,调节滑动变阻器使其接入电路的电阻为7Ω时,电压表示数为2.8V。
(1)求电源电压;
(2)求定值电阻的阻值;
(3)闭合S和、断开,在保障电路安全的前提下,求滑动变阻器接入电路的阻值最小值?
【答案】(1)解:当闭合S和S2、断开S1时,R3与R2串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,由可得,R2两端的电压为U2=IR2=0.3A×12Ω=3.6V
由串联电路电压规律可知,电源的电压U=U2+U3=3.6V+2.4V=6V
答:电源电压为6V;
(2)解:当闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,调节滑动变阻器R3使其接入电路的电阻为7Ω,电压表示数为2.8V时,电路的电流为
此时R1两端的电压为U1=U﹣U3'=6V﹣2.8V=3.2V
定值电阻R1的阻值
答:定值电阻的阻值为8Ω;
(3)解:闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器R3的规格为20Ω,1A,R1标有0.5A的字样,则电路中的电流最大为0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,由欧姆定律可得,电路最小电阻为
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为R2最小=R最小﹣R1=12Ω﹣8Ω=4Ω
答:滑动变阻器接入电路的最小阻值为4Ω。
【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) 闭合S和S2、断开S1时,R3与R2串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流 ,根据欧姆定律求解 R2两端的电压 ,总电压等于各个用电器电压之和。
(2) 当闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流, 根据欧姆定律求解电流大小以及定值电阻R1的阻值;
(3) 闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流 , 滑动变阻器接入电路中的电阻最小则电路中的电流最大,根据欧姆定律求解接入电路的阻值最小值。
27.(2024·内江模拟)小林家新买了一台饮水机,电路图如图所示,其中是一个温控开关,为电加热管,当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,自动切换到另一处处于保温状态。如表是小林收集到的部分数据,请回答下列问题:
额定电压 频率
加热功率 保温功率
防漏电类型Ⅰ类
(1)如果红色指示灯亮表示正在对水加热,黄色指示灯亮表示正在保温,则红色指示灯应是 选填“”或“”;
(2)加热管的阻值和保温状态下通过的电流是多少?正常工作,不计指示灯的电功率
(3)将水槽中、的水加热到,水吸收了多少热量?
(4)小林做了一次探究:第一天晚上十点,他关掉家中的其他用电器只保留饮水机,记下此时电能表的示数为,次日早晨六点钟,水温达到预定温度且电能表的示数为;第二天晚上十点,他将饮水机关闭,次日早晨启动饮水机在额定功率下将水加热到预定温度用时。通过计算判断小林的哪种做法更节能?
【答案】(1)解:
(2)解:加热时,加热管的电功率,由可得的阻值:
,
保温时,电路消耗的的电功率,由得保温状态下通过的电流即串联电路中的电流是:
;
(3)解:
(4)解:水吸收的热量:
;
晚间开启饮水机的加热功能消耗的电能:
,
加热功率为:;
晚上将饮水机关闭,次日启动,饮水机在额定功率下将水加热到预定温度消耗的电能:
由于,
所以第二种方法更省电。
【知识点】密度公式及其应用;热量的计算;串联电路和并联电路的辨别;电功率与电能、时间的关系;电功率的计算
【解析】【分析】(1)饮水机的加热和保温是由电热管的功率决定的,电热管功率大就是加热,电热管功率小就是保温;
(2)已知加热时加热管的功率,根据公式可求的大小;根据题中保温功率和功率公式的变形求出通过的电流;
(3)根据m=ρV算出水的质量;根据算出吸收的热量,根据W=Pt算出晚上将饮水机关闭,次日启动消耗的电能,再根据电表的读书算出晚间开启饮水机的加热功能消耗的电能,然后比较哪种方法更省电。
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