第十三章简单电路
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.为了安全,冷暖风机都装有跌倒开关S,如图甲所示。当工作中的风机跌倒时(跌倒开关S未画出),下列说法正确的是(  )
A.跌倒开关S应装在P处
B.正立时,只闭合开关S1,风机吹冷风
C.正立时,只闭合开关S2,风机吹热风
D.跌倒时,只闭合开关S1,风机吹热风
2.关于电压表和电流表的使用,下列说法错误的是(  )
A.电压表应并联在被测电路两端
B.电流表不允许直接接在电源两极
C.读数时视线应与表盘垂直
D.两表均可直接测量电源电压
3.家用抽油烟机装有排气扇和照明灯,使用时它们既能同时工作又能单独工作。下列电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
4.下列说法正确的是(  )
A.对人体安全的电压是36V
B.通常情况下徐世恩同学电阻为0
C.家里空调正常使用时电流大约是5A
D.两个物体之间内能相等时不发生热传递
5.电路与水路有许多相似之处,关于电路和水路,下列说法中(  )
①电源提供电压与水泵维持水压相似②电路中的开关与水路中的水轮机相似
③电路中的电流与水路中的水流相似④灯泡反映电流与水泵反映水流相似
A.只有①③正确 B.只有①③④正确 C.只有②③正确 D.只有①②④正确
6.如图所示,当开关S1、S2闭合时,两灯都能正常发光,当开关S2断开时(  )
A.电压表示数变小 B.电压表示数不变
C.电流表示数变大 D.电流表示数不变
7.如图所示电路,闭合开关S后,发现L1 、L2两灯泡都不亮。将电压表的两端分别接到a、b两点,或者接到a、c两点,或者接到a、d两点时,电压表都没有示数;将电压表的两端分别接到a、e或者a、f两点时,有示数。则电路故障可能是( )
A.开关S接触不良 B.灯泡L1灯丝断了
C.灯泡L2灯丝短路 D.灯泡L2灯丝断了
8.如图是小明同学自制的西红柿电池,在西红柿上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即为西红柿电池.将铜片、锌片与电压表相连,如图所示.下列说法正确的是( )
A.锌片是西红柿电池的正极
B.电子从铜片经电压表流向锌片
C.该西红柿电池的电压为4V
D.西红柿电池可将化学能转化为电能
9.把一个电流表接入某电路中,用“-”和“0.6”两个接线柱,某同学读数时,看错量程,错读成1.2A,则正确的读数是( )
A.0.2A B.0.24A C.0.32A D.0.34A
10.某组同学在做“探究小灯泡发光”实验,如图是灯泡的结构示意图,下图中能让小灯泡发光的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.如图所示,在干燥天气里,用气球摩擦秋紫同学的头发,秋紫同学的头发会随气球飘起来,这是因为气球和头发带 (选填“同”或“异”)种电荷;而用该气球靠近小姝同学的头发时,小姝的头发也能被吸引,这是由于带电物体具有 的性质。
12.冬天人们脱化纤衣服时有时会听到“噼噼啪啪”的声音,还可以看到电火花,试分析产生这种现象的原因.想一想,假如夏天你脱化纤衣服会看到这种现象吗 ?
13.如图所示是一种衣服吸毛刷,只要在衣服上滚动几下,就可以吸走衣服上的灰尘,这里用到的主要物理原理是摩擦起电和带电体能吸引 的性质。毛刷的刷毛选用 (选填“导体”或“绝缘体”)制成。
14.A、B、C、D四个带电小球,将它们靠近时,A排斥C,B吸引D,C排斥D,已知D带正电,则A带 电,B带 电,C带 电。
15.华为公司推出首款5G折叠屏MateX手机,该款手机采用向外折叠、可弯曲的屏幕。在同一家庭电路中,该手机充电时,与正在烧水的电水壶的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);该手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量4000mA·h,它充满电后,大约储存了 J电能。
16.在图a所示的电路中,开关S闭合后,电压表V1、V2的读数分别为6V、4V。则电阻R1两端的电压是 V,R2两端的电压是 V。
三、作图题
17.请按图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连起来。
四、实验题
18.小易用如图所示的电路探究并联电路中的电流规律。
(1)图甲是小易设计的电路图,图乙是他根据图甲连接的测量A处电流的实物电路,请用笔画线代替导线帮他将电路补充完整。
(2)实验过程中,若突然熄灭,亮度不变,则电路中可能出现的故障是 。
(3)小易将图乙电路中右侧的a导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到“-”接线柱上,其他都不动。他这样连接的目的是想测通过 (选填“干路”“”或“”)的电流,请评价其可行性并说明理由: 。
(4)纠正错误后,小易测出A、B、C三处的电流值,由此得出结论: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。这个实验在设计方案上存在的不足之处是 。
五、简答题
19.冬天的早晨,小丽洗漱后,在倒掉刷牙杯中的水后,将杯口朝下快速甩动数次,杯子里残留的水就会被甩出。随后,她用干燥的塑料梳子梳理头发,发现头发被梳子吸引。请从物理学角度回答下列问题:
(1)为什么快速甩动数次,杯子里残留的水会被甩出?
(2)为什么头发会被梳子吸引?
六、计算题
20.如图所示电路,电源电压为4.5V, 两盏规格不相同的电灯在闭合开关后都能发光。电流表和电压表的示数分别为0.2A 和2.5V。求:
(1)通过L 的电流;
(2)L1两端电压。
七、综合题
21.电热膜是一种新型的电热器件,如图甲所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线,导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构,其内部结构如图乙所示。
(1)电热膜取暖器工作时,电热膜是利用电流的 效应工作的;
(2)如图乙所示电热膜电路,导电墨线的连接方式是 联,若某根导电墨线的局部导电材料脱落,如图丙中C部分,则这根导电墨线的电阻将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)导电墨线电阻随温度变化的关系如图丁所示,电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象,其原因是当温度升高达到某一数值后,发热功率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
八、科普阅读题
22.请阅读《无处不在的静电》并回答题。
无处不在的静电
在干燥的北方冬季,人们常常会碰到这种现象:晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光;见面握手时,手指刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般刺痛,令人大惊失色;早上起来梳头时,头发会经常“竖”起来越理越乱,这就是发生在人体的静电现象。
这些神奇的静电是怎样产生的呢?原来物质都是由分子构成,分子是由原子构成,原子由原子核和核外电子构成,原子核内带正电的质子数与核外带负电的电子数相等,所以整体表现为不带电。但是电子环绕于原子核周围,一经外部因素影响即脱离轨道,离开原来的原子A而侵入其它的原子B,A原子因减少电子而带有正电,B原子因增加电子而带负电,从而造成电子分布不平衡。这些外部因素包括各种能量(如机械能、内能、化学能等)。在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,都会发生电子的转移,电荷积累使物体带上静电。从一个物体上剥离一张塑料薄膜就是一种典型的“接触分离”起电,在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。各类物体都可能由于在其它材质的物体上移动或摩擦而产生静电,所以说静电现象处不在。
静电的危害很多,它的第一种危害来源于带电体的相互作用。在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作,使飞机变成聋子和瞎子;在印刷厂里,纸页之间的静电会使纸页粘合在一起,难以分开,给印刷带来麻烦:在制药厂里,由于静电吸引尘埃,会使药品达不到标准的纯度;在播放电视节目时,荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污,形成一层尘埃的薄膜,使图像的清晰程度和亮度降低;混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘,也是静电捣的鬼。静电的第二种危害,是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚,人们脱尼龙、毛料衣服时,会发出火花和“噼啪”的响声,而穿全棉衣服时就不易发生该现象;在手术台上,电火花会引起麻醉剂的爆炸,伤害医生和病人;在煤矿,则会引起瓦斯爆炸,导致工人死伤,矿井报废,然而任何事物都有两面性。对于静电这一隐蔽的捣蛋鬼,只要摸透了它的脾气,扬长避短,也能让它为人类服务。比如,静电印花、静电喷涂和静电除尘技术等,已在工业生产和生活中得到广泛应用。静电也开始在淡化海水,喷洒农药、人工降雨、低温冷冻等许多方面大显身手。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)从能量转化的角度来看,摩擦起电是 能转化为电能。
(2)下列所列举的四种微粒中,尺寸最大的应该是( )
A.分子 B.电子 C.质子
(3)根据你的生活经验判断,下列事例中比较容易产生静电的是( )
A.穿全棉的衣服 B.使用加湿器增加房间湿度 C.使用尼龙围巾
(4)静电现象产生的原因是( )
A.质子发生了转移 B.电子发生了转移 C.原子核发生了转移
《第十三章简单电路》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D A C A B B D B C
1.B
【详解】AD.根据题意,当工作中的风机跌倒时,电动机不工作,发热丝不发热,因此跌倒开关S应装在干路上,故AD错误;
B.正立时,跌倒开关S闭合,只闭合开关S1,电动机工作,发热丝不发热,风机吹冷风,故B正确;
C.正立时,跌倒开关S闭合,只闭合开关S2,电动机不工作,发热丝不发热,故C错误。
故选B。
2.D
【详解】A.电压表的内阻很大,它的作用是测量电路两端的电压,为了能准确测量出被测电路两端的电压,需要将电压表与被测电路两端并联,这样电压表两端的电压才等于被测电路两端的电压,故A正确,不符合题意;
B.电流表的内阻很小,几乎可以忽略不计。如果将电流表直接接在电源两极,电路中的电流就会很大,会烧坏电流表,所以电流表不允许直接接在电源两极,故B正确,不符合题意;
C.在读电压表和电流表的示数时,为了减小读数误差,应该让视线与表盘垂直,这样能准确读取指针所指的刻度值,故C正确,不符合题意;
D.电压表是专门用来测量电压的仪器,其内阻很大,当把电压表直接接到电源两端时,通过电压表的电流很小,不会对电源和电压表本身造成损害,所以电压表可以直接测量电源电压。电流表内阻很小,如前面所述,若直接用电流表测量电源电压,会导致电路中电流过大,烧坏电流表,所以电流表不可以直接测量电源电压,故D错误,符合题意。
故选D。
3.A
【详解】由串、并联电路的特点可知, 串联电路中,各用电器相互影响,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,且干路开关控制整个电路,支路开关控制所在支路的用电器;分析题意可知,要求排气扇和照明灯既能同时工作,又能单独工作,所以排气扇和照明灯一定是并联,且各自有独立的开关控制;
A.图中排气扇与照明灯并联,且各支路都有开关,能通过支路开关实现单独工作,同时闭合支路开关可实现同时工作,符合要求,故A符合题意;
B.图中排气扇与照明灯并联,排气扇不能单独工作,故B不符合题意;
C.图中排气扇与照明灯并联,照明灯不能单独工作,故C不符合题意;
D.图中排气扇与照明灯串联,排气扇和照明灯都不能单独工作,故D不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】A.经验证明,不高于36V的电压对人体是安全的,故A不符合题意;
B.通常情况下人体电阻比较大,大约在3000Ω以上,故B不符合题意;
C.家用空调的电功率在1000W左右,工作电流约为
故C符合题意;
D.内能的大小跟质量、温度、状态有关,两个物体之间内能相等,温度可能不相等,它们可能发生热传递,故D不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】①电源相当于水泵的作用,水泵提供了水压,电源提供了电压,①符合题意;
②电路中的开关与水路中阀门相似,起到了控制作用,②不符合题意;
③电流在电路中流动,相当于水路中的水流,③符合题意;
④灯泡反映电流与水轮机反映水流相似,④不符合题意,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】AB.由电路图可知,两灯泡并联,开关S1控制干路,开关S2控制L2支路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的总电流,因电源的电压不变,所以,开关S1闭合,S2断开前后,电压表的示数不变,故B符合题意,A不符合题意;
CD.两个开关都闭合时,电流表测电路中的总电流,开关S1闭合,S2断开时,电流表测量通过L1的电流,根据并联电路的电流关系可知,电流表的示数变小,故CD不符合题意。
故选B。
7.B
【详解】闭合开关S后,发现L1 、L2两灯泡都不亮,可能是电路中某处断路,或者两个灯泡同时被短路;将电压表的两端分别接到a、b两点,或者接到a、c两点,或者接到a、d两点时,电压表都没有示数,则电压表两个接线柱与电源两端一直是断开的,说明发生断路的位置可能在d点与电源正极之间;将电压表的两端接到a、e两点时,有示数,则电压表两个接线柱与电源两端是通路,说明e点与电源正极之间是完好的,所以发生断路的位置在d、e两点之间,即灯泡L1灯丝断了,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.D
【详解】A.电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,根据图示可知,与电压表正接线柱相连的为铜片,因此铜片为正极,故A错误;
B.负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,西红柿电池形成通路后,电流从正极流向负极,因此电子从负极流向正极,即电子将从锌电极流出,故B错误;
C.由图知电压表选用的量程为0-3V,分度值为0.1V,电压为0.8V,故C错误;
D.西红柿电池工作时消耗化学能,将化学能转化为电能,故D正确。
故选D。
9.B
【详解】对于电流表的读数,要看清所选的量程和分度值;若电流表量程为0~0.6A,对应的分度值为0.02A;若电流表量程为0~3A,对应的分度值为0.1A;同一刻度处,大量程数值是小量程数值的5倍。用“-”和“0.6”两个接线柱,而按照0~3A量程读数为1.2A,此刻度对应于0~0.6A的数值为
故B正确,A、C、D错误。
故选B。
10.C
【详解】由图可知,灯丝的一端与金属螺纹壳相连,另一端与金属触头相连。若使灯泡发光时,则需要电流通过灯丝,故将电源正负极分别与金属螺纹壳和金属触头相连,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. 异 吸引轻小物体
【详解】[1]当气球和头发相互摩擦时,气球和头发由于束缚电子的能力不同,会使气球和头发带上异种电荷。
[2]该气球摩擦后带了电,由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以该气球靠近小姝同学的头发时,小姝的头发会被吸引。
12.见解析
【详解】在冬天人们脱化纤衣服时,外衣与里面的衣服摩擦,使它们带有异种电荷,属于摩擦起电,电荷放电,发出啪啪声;夏天空气比较潮湿,产生的电荷通过潮湿的空气及时导走了,不会发生放电现象.
13. 轻小物体 绝缘体
【详解】[1]吸毛刷,只要在衣服上滚动几下,就可以吸走衣服上的灰尘,是因为毛刷与衣服相摩擦,电子发生转移,毛刷带电,带电体能吸引不带电的轻小物体,所以衣服上的灰尘被毛刷吸引。
[2]毛刷应选择绝缘体,与人接触时,电荷不会发生转移。
14. 正 负 正
【详解】[1][2][3]由题意知,D带正电,A、C及C、D相互排斥,所以A和C带正电,因为同种电荷相互排斥。而B、D相互吸引,所以B带负电,因为异种电荷相互吸引。
15. 并联 53280
【详解】[1]手机充电时,与正在烧水的电水壶互不影响,所以连接方式是并联。
[2]电池充满电后储存的电能为
W=UIt=3.7V×4000×10-3A×3600s=53280J
16. 2 4
【详解】[1][2]电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R2两端的电压,即R2两端的电压为4V,根据串联电路的电压关系,可知电阻R1两端的电压
17.
【详解】由图甲得,L1、L2并联,开关S在干路上。根据图甲,从电源正极直到电源负极,按顺序连线,如图所示:
18.(1)
(2)断路
(3) 不可行,改接后会使电流表的正、负接线柱接反
(4)见解析
【详解】(1)根据并联电路结构,需将的右接线柱与电流表的负接线柱用导线连接,使和并联。如图所示:
(2)并联电路中各支路独立工作、互不影响。熄灭但亮度不变,说明支路正常;若短路,会导致电源短路,也会熄灭,因此故障为断路。
(3)[1]改接后,电流表与串联,目的是测通过的电流。
[2]不可行,改接后电流表的正、负接线柱接反,导致电流表指针反向偏转,无法正确测量电流。
(4)只做了一次实验,结论具有偶然性,应多次实验寻找普遍规律。相同规格的灯泡会使各支路电流相等,不能验证干路电流等于各支路电流之和的普遍性,应换用不同规格的灯泡实验。这个实验在设计方案上存在的不足之处是①只做了一次实验,得到的实验结论具有偶然性;②选择相同规格的灯泡做实验。
19.(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)快速甩动杯子时,杯子和里面的水一起运动,当杯子突然停止运动时,杯子里的水由于惯性要保持原来的运动状态,所以会被甩出。
(2)用干燥的塑料梳子梳理头发时,梳子和头发摩擦,梳子和头发带了异种电荷,异种电荷相互吸引,所以头发会被梳子吸引。
20.(1)0.2A
(2)2V
【详解】(1)由图可知,L1和L2串联, 电压表测L2两端的电压, 电流表测串联电路中的电流;串联电路中电流处处相等,通过L2的电流为
(2)L2两端的电压为,总电压;在串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和,L1两端的电压为
21. 热 并 变大 变小
【详解】(1)[1]电热膜取暖器工作时主要将电能转化为内能,利用了电流的热效应。
(2)[2]由图乙可知,导电墨线并列地接到电源两端,故导电墨线的连接方式是并联的。
[3]导电墨线的局部导电材料脱落,形成C部分的凹形,会导致横截面积变小,电阻变大。
(3)[4]由丁图可知,当温度升高时,导电墨线的电阻增大,由可知,发热功率减小。
22. 机械能 A C B
【详解】(1)[1]在摩擦起电的过程中,消耗了机械能,同时产生了电能,则从能量转化的角度分析可知,摩擦起电的实质是将机械能转化为电能的过程。
(2)[2]分子是由原子组成的,原子由原子核和电子构成,原子核几乎占了原子的绝大部分质量,原子核由质子和中子构成,因此,尺度最大的应该是分子,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(3)[3]容易得到或失去电子且不容易导电的材料,容易产生静电现象,据此可知:
A.全棉的衣服不容易得失电子,不容易产生静电,故A不符合题意;
B.水是导体,使用加湿器增加房间湿度,不容易产生静电,故B不符合题意;
C.尼龙围巾容易得失电子,并且尼龙是绝缘体,容易产生静电,故C符合题意。
故选C。
(4)[4]静电现象产生的原因是:两个物体相互摩擦时,由于不同物体的原子核对电子的束缚能力不同,在摩擦的过程中束缚电子能力强的得到电子而带负电,束缚电子能力弱的失去电子而带正电,所以静电现象产生的实质是电子发生了转移,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。