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第十三章 简单电路 单元知识强化训练卷
一、单选题
1.如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析不正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联 B.电压表测量灯L1两端的电压
C.只断开开关S1,灯L2正常发光 D.电流表测量电路总电流
2.如图,电源两端电压恒为3V,闭合开关后,通过L1和L2的电流分别为I1=0.2A、I2=0.3A。下列说法中正确的是( )
A.L1和L2是串联的 B.干路中的电流是0.3A
C.此时L1比L2的电阻大 D.L1两端的电压是1.8V
3.日常生活中处处有物理,下列说法中正确的是( )
A.一节新干电池的电压为2V
B.影子的形成不是光沿直线传播现象
C.家用空调的电功率约为1000W
D.霜的形成是凝固现象
4.如图所示电路,闭合开关,以下判断正确的是( )
A.灯L1、L2串联 B.电流表测灯L1电流
C.电流表测灯L2电流 D.电流表测总电流
5.如图所示电路中,当开关S闭合时,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2(五个电表的读数均不为零),那么下列关系式正确的是
A.U2=U1=U3 I1=I2 B.U2=U1+U3 I1=I2
C.U3=U1+U2 I1=I2 D.U3=U1+U2 I1>I2
6.如图所示的电路中,各个元件均能正常工作,当开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.两表指针有明显偏转
B.两表指针几乎不动
C.电流表指针有明显偏转,电压表指针几乎不动
D.电压表指针有明显偏转,电流表指针几乎不动
7.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.
8.如图所示,闭合开关后两灯均能发光,则( )
A.甲为电流表,乙为电压表 B.甲为电压表,乙为电流表
C.甲、乙都为电流表 D.甲、乙都为电压表
9.关于生活中的电路,下列判断错误的是
A.装饰高大建筑物的成千上方只灯泡都是串联的
B.街道上的路灯同时亮,同时灭,它们是并联的
C.教室内的日光灯与控制它的开关是串联的
D.冰箱中的压缩机与冷藏室内的照明灯是并联的
10.教室里投影仪的灯泡,发光时温度很高,必须用风扇降温.使用投影仪时,首先要打开风扇,待确认风扇正常运转后,再通电让灯泡发光,下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.请填写下列电压最接近的数值:一节新干电池的电压为 V;我国家庭电路电压为 V;一般情况下对人体的安全电压不高于 V。
12.我国家庭电路电压为 ;人体的安全电压 。
13.如图所示,当开关 闭合,断开 时,灯泡L1与L2串联,当开关 闭合,其它开关断开时,灯泡L1与L2并联。
14.如图所示,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5,A1的示数为0.3A,则通过灯L1的电流为 A,电流表A2的示数为 A.
15.甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况。请分析他们可能是什么原因造成的?
甲: ;乙: ;丙: 。
16.如图甲所示电路中,电压表测量的是 (选填“L1”或“L2”)两端的电压,电压表的示数如图乙所示,若电源电压为6V ,则灯L1两端电压为 V。
17.如图所示,木块的长度是 cm;温度计的读数为 ℃;a、b、c三位同学的量筒读数方式,正确的是 (选填“a”“b”或“c”)。
18.如图甲所示,电灯L1、L2是的 (选填“串联”或“并联”)。图乙、丙分别是A1、A2的示数,则干路电流是 A,通过L1的电流是 A。
三、计算题
19.如图所示,电源电压为6V,已知电流表A1的示数为0.4A,电压表V1的示数为2.4V,则V2的示数为多少?A2的示数为多少?
20.如图甲所示,闭合开关S后,电流表A的示数如图乙所示1和V2的指针所指位置完全相同,如图丙所示。求解下列问题:
(1)通过灯泡L2的电流I2是多少?
(2)电源电压U是多少?
(3)灯泡L1两端的电压U1和灯泡L2的电阻R2分别是多少?
四、作图题
21.请根据图甲电路图,连接好图乙实物电路.
22.浴室里面的暖风机主要由发热元件(可视为电阻)和风扇组成,暖风机有两个开关:只闭合开关S1,吹冷风;同时闭合开关S1、S2,吹热风;若只闭合开关S2,暖风机不工作。请在虚线框内画出符合要求的电路图。
23.(1)如图所示,闭合开关灯泡发光,在虚线框内填上电路所需的电学元件符号;
(2)如图所示,请用笔画线表示导线连接实物图,使小灯泡能够发光;并选择合适的电压表量程测量灯泡两端的电压;
(3)高铁每节车厢都有两间厕所,当两间厕所的门都关上时(每扇门都相当于一个开关),车厢中的指示灯才会发光,指示牌提示旅客“厕所有人”。请将图中的电路补充完整,符合上述设计要求。
五、实验探究题
24.在“探究并联电路中电流的特点”实验中,小东设计了下图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关S应处于 状态。闭合开关S,小东发现电流表指针向零刻度线左侧偏转,可能的原因是电流表 。
(2)解决上述问题后,小东先将电流表接在灯L1所在的支路上,闭合开关S,观察到灯L2发光,灯L1不发光,电流表的示数为零,电路存在的故障可能是灯L1 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,他测出通过灯L1的电流I1 = 0.8 A,通过灯L2的电流I2 = 0.2 A。测量干路电流I时,电流表的示数如图乙所示,则I= A。小东由此数据得出结论:并联电路中干路电流等于各支路电流 。
(4)本次实验的不足之处是 。
25.小余和小乐按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路如图1所示。
(1)在实验中,小余试触时电流表的指针偏转情况如图2所示,根据你的分析,你认为原因可能是 。
(2)在实验过程中他们连接了如图3所示的电路闭合开关后,观察到灯L2 (选填“发光”或“不发光”),原因是: 。
(3)请在图3上只改动一根导线,符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器 。
(4)他们连好电路后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,见表:
实验次数 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A
1 0.10 0.12 0.22
他们下一步应该做的是 。
A.整理器材,结束实验
B.改变电流表的量程或换电流表再测几次
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
这样做的目的是: 。通过对上面数据的分析,可以得出的结论是: 。
26.如图所示是“探究串联电路中各处电流的关系”的实验电路图。
(1)实验中,两个小灯泡的规格最好是 (选填“相同”或“不相同”)的,测量电流时,电流表要 (选填“串”或“并”)联接入电路中;
(2)连接好电路后检查电路是否连接正确,闭合开关前要先进行 ,若实验中电流表使用“0~3A”量程,读取电流表示数时,发现电流表的指针偏转角度过小,应换用“ A”量程重新进行实验;
实验次数
1 0.1 0.1 0.1
2 0.2 0.2 0.2
3 0.3 1.5 0.3
(3)上表是某同学记录的实验数据,其中有一个数据存在错误,错误的数据是 A,纠正错误后,分析实验数据得到串联电路中电流的规律是串联电路中的电流 。
27.“国庆”假期,小明一家驾驶他家的油电混合动力汽车外出旅游。
(1)小明的爸爸打开了空气净化器,其原理如图甲所示。闭合开关、后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,这是因为带电体具有 的性质;当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上负电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住,这是因为 。
(2)小明发现,汽车在转弯前,爸爸拨动转向横杆,汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭,但其中一个损坏时,另外一个仍能正常工作,则转向杆相当于电路中的 (填“电源”、“开关”或“用电器”)。
(3)经过十字路口时,交通指挥灯有序指挥车辆和行人(如图乙),路口交通指示灯是 (填“串联”或“并联”)的。小明还发现,有时红灯快结束时黄灯也同时亮了,此时电路中的总电流 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)小明发现轿车的驾驶位和副驾驶位都没有安全带提醒电路,若汽车点火开关S未接通,电路不工作。S接通后,只要有人坐在其中一个座位上,座位下对应的动合开关或受力后接通,安全带指示灯点亮同时铃响(灯与铃工作互不影响),提醒他系上安全带后(即将安全带的插头插入连接插座内),安装在插座内对应的动断开关或断开,安全带指示灯熄灭同时铃不响,下面的电路设计符合要求的是__________。
A. B.
C. D.
六、综合题
28.小红依如图所示电路实验探究并联电路中电流的关系。
物理量 I1/A I2/A I3/A
测量值 0.2 0.3 0.5
(1)实验应当选用两个规格 的灯泡(选填“相”、“不同”)由于不知两灯泡的电流大小,对电流表量程的选择应用 法选择;
(2)连好实物电路后,按以下步骤完成数据表,具体数据如表格所示:
①测量L1的电流闭合S1,断开S2,读出此时电流表示数并记录进表格;
②测量L2的电流, ,读出此时电流表示数并记录进表格;
③测量干路电流, ,读出此时电流表示数并记录进表格;
(3)本实验的结论是 。
(4)小红根据以上实验数据就直接得到结论,请指出有什么不足之处 如何改进
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第十三章 简单电路 单元知识强化训练卷
一、单选题
1.如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析不正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联 B.电压表测量灯L1两端的电压
C.只断开开关S1,灯L2正常发光 D.电流表测量电路总电流
【答案】D
【解析】【解答】A.根据图像,闭合开关S1、S2,灯L1与灯L2并联,在不同支路上,故A正确,不符合题意;
B.电压表并联在灯泡L1两端,能测量灯L1两端的电压,故B正确,不符合题意;
C.图像中,开关S2在干路上,S1和L1串联,灯L1与灯L2并联,若只断开开关S1,S2闭合,灯泡L2工作,正常发光,故C正确,不符合题意;
D.电路中电流表与灯泡L2串联,测的是通过灯L2的电流,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】并联电路中,用电器独立工作互不干扰;电流表和所测量的位置串联;电压表和所测量的位置并联。
2.如图,电源两端电压恒为3V,闭合开关后,通过L1和L2的电流分别为I1=0.2A、I2=0.3A。下列说法中正确的是( )
A.L1和L2是串联的 B.干路中的电流是0.3A
C.此时L1比L2的电阻大 D.L1两端的电压是1.8V
【答案】C
【解析】【解答】AD.闭合开关,两灯泡并列连接在电源上,是并联电路,并联电路各支路两端电压相等,所以两灯泡两端电压相等,即U1=U2=3V,故AD不符合题意;
B、根据并联电路干路电流特点:I=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A,故B不符合题意;
C、因U1=U2,I1=0.2A<I2=0.3A,根据可知:R1>R2,即L1比L2的电阻大,故C符合题意。
故答案为:C.
【分析】在并联接入电路,根据并联电路的电流特点求出干路电流;并联电路电压相等,支路的电阻越大, 电流越小。
3.日常生活中处处有物理,下列说法中正确的是( )
A.一节新干电池的电压为2V
B.影子的形成不是光沿直线传播现象
C.家用空调的电功率约为1000W
D.霜的形成是凝固现象
【答案】C
【解析】【解答】A.一节新干电池的电压为1.5V,A不符合题意;
B.影子是物体挡住光线后在光线不能到达的位置形成的暗影区,是光沿直线传播现象,B不符合题意;
C.家用空调的电功率较大,约为1000W,C符合题意;
D.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,是凝华现象,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】该题目考查的是电流、电压、电功、电功率的估计,平时注意积累即可。
4.如图所示电路,闭合开关,以下判断正确的是( )
A.灯L1、L2串联 B.电流表测灯L1电流
C.电流表测灯L2电流 D.电流表测总电流
【答案】B
【解析】【解答】解:A、读图可知,电流从电源的正极出发,经开关后分别流经两只灯泡,所以电路为并联,故A错误;
BC、图中电流表与灯L1串联在同一支路中,所以电流表测灯L1的电流,故B正确、C错误;
D、电流表测灯L1的电流,不是测总电流,故D错误.
故选B.
【分析】根据电流的流向法,找出电流的路径,再根据串并联电路的特点做出判断.并确定电流表的测量范围.本题主要考查了对实物电路连接情况的读图能力,是电学的基本能力之一,应熟练掌握.
5.如图所示电路中,当开关S闭合时,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2(五个电表的读数均不为零),那么下列关系式正确的是
A.U2=U1=U3 I1=I2 B.U2=U1+U3 I1=I2
C.U3=U1+U2 I1=I2 D.U3=U1+U2 I1>I2
【答案】B
【解析】【解答】据图可知,电阻为串联,两电流表均测电路中的电流,电流表示数相等,所以I1=I2,电压表V1测下边电阻两端的电压,电压表V2测电源的电压,电压表V3测上面电阻两端的电压,串联电路中总电压等于各分电压之和,所以U2=U1+U3,B正确,ACD错误。
综上选B。
【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.
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、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
6.如图所示的电路中,各个元件均能正常工作,当开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.两表指针有明显偏转
B.两表指针几乎不动
C.电流表指针有明显偏转,电压表指针几乎不动
D.电压表指针有明显偏转,电流表指针几乎不动
【答案】D
【解析】【解答】解:由于电压表的电阻很大,当它串联使用时,电路中的电流很小,故电流表的指针几乎不动,但电压表是有示数的,接近于电源电压.
故选D.
【分析】电流表的电阻很小,在电路中相当于导线;
电压表的电阻很大,在电路中相当开路,串联使用时,电路中的电流很小,但电压表是有示数的.
7.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.
【答案】A
【解析】【解答】根据要求,排气扇和照明灯既能同时工作,又能单独工作,则排气扇和照明灯一定是并联,且各自有独立的开关控制,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】 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。
8.如图所示,闭合开关后两灯均能发光,则( )
A.甲为电流表,乙为电压表 B.甲为电压表,乙为电流表
C.甲、乙都为电流表 D.甲、乙都为电压表
【答案】B
【解析】【解答】由图可知,乙表与电源串接在一起,所以乙表一定是电流表,AD不符合题意.
甲表与左边的灯泡并联,如果甲为电流表将断路左边的灯泡,故甲表为电压表,B符合题意,C不符合题意.
故答案为:B.
【分析】测量电压的仪表是:电压表,它的使用规则是:①电压表要并联在电路中;②接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“-”接线柱出;③被测电压不要超过电压表的量程;
测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:①电流表要串联在电路中;②接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“-”接线柱出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上.
9.关于生活中的电路,下列判断错误的是
A.装饰高大建筑物的成千上方只灯泡都是串联的
B.街道上的路灯同时亮,同时灭,它们是并联的
C.教室内的日光灯与控制它的开关是串联的
D.冰箱中的压缩机与冷藏室内的照明灯是并联的
【答案】A
【解析】【解答】A、一只灯泡损坏其余的还可以继续工作,是并联的,故A错误;
B、路灯一盏灯损坏,其它灯仍能正常发光,是并联的,故B正确;
C、开关与日光灯之间是串联连接的,方便对日光灯的控制,故C正确;
D、压缩机与照明灯工作时互不影响,是并联的,故D正确。
故选:A。
【分析】串联电路电流只有一条通路,串联电路中的各用电器相互影响;并联电路电流有多条通路,并联电路各支路互不影响。
10.教室里投影仪的灯泡,发光时温度很高,必须用风扇降温.使用投影仪时,首先要打开风扇,待确认风扇正常运转后,再通电让灯泡发光,下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【解答】解:A、开关闭合后,电动机和灯泡同时工作,因此A选项不符合题意;
B、干路中开关闭合,灯泡马上工作,电动机会在支路开关作用下工作,因此B选项不符合题意;
C、干路中开关闭合,电动机马上工作,而灯泡会在支路开关的作用下再工作,因此C选项符合题意;
D、开关闭合后,电动机和灯泡同时工作,因此D选项不符合题意.
故选C.
【分析】先分析灯泡与电动机的连接方式为并联,然后根据开关的作用可知电动机先工作、灯泡后工作.
二、填空题
11.请填写下列电压最接近的数值:一节新干电池的电压为 V;我国家庭电路电压为 V;一般情况下对人体的安全电压不高于 V。
【答案】1.5;220;36
【解析】【解答】一节干电池的电压为1V;中国的家庭电路电压为220V;人体安全电压不高于36V。
【分析】常见电压值:干电池1V、铅蓄电池2V、中国家庭电路220V;人体安全电压不高于36V。
12.我国家庭电路电压为 ;人体的安全电压 。
【答案】220V;不高于36V
【解析】【解答】我国家庭电路电压是220V,对人体安全的电压不高于36V。
【分析】根据实际,我国家庭电路电压为220V;人体的安全电压不高于36V。
13.如图所示,当开关 闭合,断开 时,灯泡L1与L2串联,当开关 闭合,其它开关断开时,灯泡L1与L2并联。
【答案】S2;S1、S3;S1、S3
【解析】【解答】解:由电路图可知,如果闭合开关S2,断开S1、S3,电流先后经过两灯泡(只有一条电流的路径),此时L1、L2串联;
当开关S1、S3闭合,其它开关断开时,电流分别流经两灯泡(即两灯并列连接),所以L1、L2并联。
故答案为:S2;S1、S3;S1、S3。
【分析】电流先后经过各个用电器的连接方法叫做串联;如果电流在某点出现分路,通过支路上的用电器后又在另一点汇合,再回到电源的负极,这种连接方式叫并联。
14.如图所示,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5,A1的示数为0.3A,则通过灯L1的电流为 A,电流表A2的示数为 A.
【答案】0.3;0.2
【解析】【解答】解:由电路图可看出,电流表A测干路电流,即I=0.5A;A1测支路L1中的电流,即通过灯L1的电流I1=0.3A;
由并联电路的电流规律I=I1+I2得通过支路L2的电流为:I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A;
故答案为:0.3;0.2.
【分析】(1)并联电路的电流规律是:干路电流等于各支路电流之和;即I=I1+I2.
(2)电流表A测干路电流,A2测支路L2中的电流.A1测支路L1中的电流.
15.甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况。请分析他们可能是什么原因造成的?
甲: ;乙: ;丙: 。
【答案】电流表正、负接线柱接反;量程选取过大;量程选取过小
【解析】【解答】从图像可知,甲同学电流表指针反偏,是电流表正负接线柱接反了造成的。从图像可知,乙同学电流表指针偏转很小,表明电流表量程选取过大。从图像可知,丙同学电流表指针偏转超过了最大量程,表明电流表量程选取过小。
【分析】接通电路后,电流表指针反偏,是电流表正负接线柱接反了造成的;电流表指针偏转很小,表明电流表量程选取过大;电流表指针偏转超过了最大量程,表明电流表量程选取过小。
16.如图甲所示电路中,电压表测量的是 (选填“L1”或“L2”)两端的电压,电压表的示数如图乙所示,若电源电压为6V ,则灯L1两端电压为 V。
【答案】L2;3.6
【解析】【解答】根据图片可知,灯泡L1和L2串联,电压表并联在灯泡L2两端,因此电压表测灯泡L2的电压。
根据图片可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则示数为2.4V,那么灯泡L1两端电压为:U1=U总-U2=6V-2.4V=3.6V。
【分析】电压表必须与被测的用电器并联。根据图片确定电压表的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数,再根据串联电路的电压规律U总=U1+U2计算即可。
17.如图所示,木块的长度是 cm;温度计的读数为 ℃;a、b、c三位同学的量筒读数方式,正确的是 (选填“a”“b”或“c”)。
【答案】4.60;86;b
【解析】【解答】解:刻度尺的分度值是1mm,物体的长度是L=9.60cm-5.00cm=4.60cm;
温度计的分度值是1℃,越往上温度计的示数越大,所以此时温度为零上,此时温度计示数是86℃。
用量筒测液体体积读数时,视线应与凹液面底部相平,即图中b正确;
故答案为:4.60;86;b。
【分析】(1)由图示刻度尺确定刻度尺的分度值,物体端点与刻度尺的零刻度线没有对齐,物体两端点所对应的刻度尺示数之差是物体的长度;
(2) 读温度计的示数时,先分清分度值,再分清液面在0℃以下还是以上,最后读出该温度计的示数;
(3)量筒使用前首先要认清量程和分度值,读数时视线应与凹液面底部相平。
18.如图甲所示,电灯L1、L2是的 (选填“串联”或“并联”)。图乙、丙分别是A1、A2的示数,则干路电流是 A,通过L1的电流是 A。
【答案】并联;1.8;1.28
【解析】【解答】①根据甲图可知,两个灯泡并排连接在电路两点之间,因此为并联;
②根据甲图可知,电流表A1测量干路电流,A2测通过灯泡L2的电流。
根据“并联电路干路电流等于各支路电流之和”可知,电流表A1的示数大于A2的示数,
那么电流表A1应选用0~3A量程,分度值为0.1A,则干路电流为1.8A;
③电流表A2应选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,则干路电流为0.52A;
那么通过灯泡L2的电流为0.52A;
通过L1的电流为。
【分析】(1)用电器首尾相连为串联,用电器并排连接为并联;
(2) 根据并联电路的电流规律判断两电流表的量程,并读数,进一步求得通过L1的电流。
三、计算题
19.如图所示,电源电压为6V,已知电流表A1的示数为0.4A,电压表V1的示数为2.4V,则V2的示数为多少?A2的示数为多少?
【答案】解:据图可知,此题中两个灯泡串联,A1A2测量的是电路的电流,电压表V1的示数是L1的电压,V2的示数为L2的电压,V3的示数为为电源电压;
由于串联,所以电流处处相等,故该电路中的两个电流表的示数相同,故知道电流表A1的示数为0.4A,所以A2的示数也是0.4A;
此题中电压表V1的示数是L1的电压,即为2.4V,则V2的示数为L2的电压,V3的示数为为电源电压,即为6V,
由于串联电路中,总电压等于各部分电压之和,故V2的示数为:U2=U﹣U1=6V﹣2.4V=3.6V;
答:则V2的示数为3.6V;A2的示数为0.4A;
【解析】【分析】串联电路中的电流是处处相等的;串联电路中,总电压等于各串联用电器的电压之和;
20.如图甲所示,闭合开关S后,电流表A的示数如图乙所示1和V2的指针所指位置完全相同,如图丙所示。求解下列问题:
(1)通过灯泡L2的电流I2是多少?
(2)电源电压U是多少?
(3)灯泡L1两端的电压U1和灯泡L2的电阻R2分别是多少?
【答案】(1)解: 由电路图可知:电灯L1、L2串联,电流表测量电路中电流,
电流表A的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;
因为串联电路中各处电流相等,所以通过灯泡L2的电流是0.5A;
答:通过灯泡L2的电流是0.5A;
(2)解: 由电路图可知:电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压。
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;
而两个电压表指针所在位置完全相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为7.5V,即电源电压U=7.5V;
答:电源电压是7.5V;
(3)解: 电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数1.5V,即L2两端的电压U2=1.5V,
由串联电路的电压特点可知:L1两端的电压U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V;
根据欧姆定律知,灯泡L2的电阻
.
答:灯泡L2电压和L2的电阻分别是6V、7Ω。
【解析】【分析】(1)该题要先判断电路类别,由电路图可知,电灯L1、L2串联,电流表测量电路中电流,电流表A的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;因为串联电路中各处电流相等,所以通过灯泡L2的电流是0.5A。
(2)由电路图可知,电压表V2并联L2两端,量程是0~3V,分度值为0.1V,示数1.5V,即L2两端的电压U2=1.5V。电灯L1、L2串联,在电源电压U=U1+U2,电压表V1的示数应大于V2的示数,再根据题意可知,两个电压表指针所在位置完全相同,V1测量的是电源电压,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为7.5V,即电源电压U=7.5V。
(3)灯泡L1两端的电压U1=U-U2,由第一、二问可知,U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V。找到灯L2两端电压为1.5V,电流为0.5A,根据公式可以计算出灯泡L2的电阻R2。
四、作图题
21.请根据图甲电路图,连接好图乙实物电路.
【答案】解:由图知,两灯泡并联,开关s1与灯L1串联,开关s2串联在干路中,且靠近电源的正极,电路图如图所示;
【解析】【分析】先分析用电器之间的连接方式以及开关的作用,然后根据电路图将实物电路连接起来.
22.浴室里面的暖风机主要由发热元件(可视为电阻)和风扇组成,暖风机有两个开关:只闭合开关S1,吹冷风;同时闭合开关S1、S2,吹热风;若只闭合开关S2,暖风机不工作。请在虚线框内画出符合要求的电路图。
【答案】解:如下所示:
【解析】【解答】由题意可知,只闭合S1吹冷风说明只有电动机工作,同时闭合S1、S2吹热风说明电动机和电热丝同时工作;只闭合S2电吹风不工作,说明开关S2位于电热丝所在支路,综上可知电动机和电热丝可以独立工作、即为并联,且开关S1位于干路、开关S2位于电热丝支路,如下所示:
【分析】串联电路中,电流的路径只有一条,各元件顺次逐个连接;并联电路中,电流有多条路径,且互不影响,开关与控制部分串联,根据串并联电路的特点进行分析。
23.(1)如图所示,闭合开关灯泡发光,在虚线框内填上电路所需的电学元件符号;
(2)如图所示,请用笔画线表示导线连接实物图,使小灯泡能够发光;并选择合适的电压表量程测量灯泡两端的电压;
(3)高铁每节车厢都有两间厕所,当两间厕所的门都关上时(每扇门都相当于一个开关),车厢中的指示灯才会发光,指示牌提示旅客“厕所有人”。请将图中的电路补充完整,符合上述设计要求。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【解答】(1)电路由电源、开关、用电器、导线组成,由图可知,需要有电源提供电能,如图所示:
(2)将电源、开关、小灯泡串联,电压表并联在小灯泡两端,电路由两节干电池串联提供电压,即电源电压为3V,所以电压表应使用0~3V的量程,实物图如图所示:
(3)当两间厕所的门都关上时(每扇门都相当于一个开关),车厢中的指示灯才会发光,指示牌提示旅客“厕所有人”,说明两开关相互影响,是串联的。完整的电路图如下图所示:
【分析】(1)电路由电源、开关、用电器、导线组成,据此分析;
(2)将电源、灯泡、开关首尾依次连接起来,电压表要与被测用电器并联;
(3)串联电路中只有一条电路路径,用电器之间相互影响;并联电路由两条或两条以上电流路径,用电器之间互不影响。
(1)如图所示,闭合开关灯泡发光,说明电路中有电流通过,且电路中必须包含电源以提供电能。在电路图中,开关(S)、灯泡(L)和电流表已经给出,但缺少电源。故在虚线框内填上电路所需的电学元件符号如图所示
(2)实物图中只有一个用电器小灯泡,把电源、开关、小灯泡串连,电压表并联在小灯泡两端,电源是两节干电池串联,电源电压是3V,故电压表的量程选0~3V。用笔画线表示导线连接实物图如图所示
(3)当两间厕所的门都关上时(每扇门都相当于一个开关),车厢中的指示灯才会发光,指示牌提示旅客“厕所有人”,说明两开关的连接方式是串联。将图中的电路补充完整如下图所示
五、实验探究题
24.在“探究并联电路中电流的特点”实验中,小东设计了下图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关S应处于 状态。闭合开关S,小东发现电流表指针向零刻度线左侧偏转,可能的原因是电流表 。
(2)解决上述问题后,小东先将电流表接在灯L1所在的支路上,闭合开关S,观察到灯L2发光,灯L1不发光,电流表的示数为零,电路存在的故障可能是灯L1 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,他测出通过灯L1的电流I1 = 0.8 A,通过灯L2的电流I2 = 0.2 A。测量干路电流I时,电流表的示数如图乙所示,则I= A。小东由此数据得出结论:并联电路中干路电流等于各支路电流 。
(4)本次实验的不足之处是 。
【答案】(1)断开;正、负接线柱接反了
(2)断路
(3)1;之和
(4)没有换用不同规格的灯泡多次测量,得出的结论不具有普遍性
【解析】【解答】(1)第1空:断开,分析:连接电路时开关处于断开状态,可避免电路短路或电流过大,防止电源、用电器等器材损坏,是电路连接的基本安全操作;
第2空:正、负接线柱接反了,分析:电流表需遵循“正接线柱接高电位、负接线柱接低电位”的规则,接反后电流反向流入,会导致指针向零刻度左侧偏转。
(2)第1空:断路,分析:L2发光说明干路与L2支路通路正常,L1不发光且电流表无示数,说明L1所在支路断开(若L1短路,会导致电源短路,L2也无法发光)。
(3)第1空:1,分析:并联电路干路电流等于各支路电流之和,即,与电流表(选用量程,分度值0.1A)的示数一致;
第2空:之和,分析:由支路电流与干路电流的数值关系,可得出并联电路干路电流等于各支路电流之和的结论。
(4)第1空:没有换用不同规格的灯泡多次测量,得出的结论不具有普遍性,分析:仅用一组灯泡实验,数据具有偶然性,换用不同规格的灯泡多次测量,才能使结论更具普遍适用性。
综上答案:(1)第1空: 断开;第2空:正、负接线柱接反了;(2) 断路;(3)第1空: 1;第2空:之和;(4) 没有换用不同规格的灯泡多次测量,得出的结论不具有普遍性。
【分析】这道题核心考查“探究并联电路电流特点”实验的操作规范、故障分析、实验结论及实验评估,涉及以下知识点:
1. 电路连接的安全操作:连接电路时开关必须断开,避免短路损坏器材;
2. 电流表的接线规则:需“正进负出”,接反会导致指针反向偏转;
3. 并联电路的故障分析:支路断路时,不影响其他支路的通路(如L1断路,L2仍能发光);
4. 并联电路的电流规律:干路电流等于各支路电流之和;
5. 实验的评估:单次实验数据具有偶然性,需换用不同规格的器材多次测量,使结论更具普遍性。
常见易错点:
忽略电路连接的安全规范,误填开关状态为“闭合”;
误判电流表指针反向偏转的原因(如认为是量程选择错误);
混淆“断路”与“短路”的故障现象,错误判断电路故障;
实验评估时,未意识到“多次测量(换用不同器材)”的必要性,忽略结论的偶然性。
25.小余和小乐按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路如图1所示。
(1)在实验中,小余试触时电流表的指针偏转情况如图2所示,根据你的分析,你认为原因可能是 。
(2)在实验过程中他们连接了如图3所示的电路闭合开关后,观察到灯L2 (选填“发光”或“不发光”),原因是: 。
(3)请在图3上只改动一根导线,符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器 。
(4)他们连好电路后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,见表:
实验次数 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A
1 0.10 0.12 0.22
他们下一步应该做的是 。
A.整理器材,结束实验
B.改变电流表的量程或换电流表再测几次
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
这样做的目的是: 。通过对上面数据的分析,可以得出的结论是: 。
【答案】(1)电流表的正负接线柱接反
(2)不发光;灯L2被短路
(3)
(4)C;得出普遍规律;干路电流等于支路电流之和
【解析】【解答】(1) 在实验中,小余试触时电流表的指针反偏,说明电流表的正负接线柱接反。
(2)根据图3可知,在灯泡L1左端和电流表A1之间有一条导线,则电流从电源正极流出后,流过L1后流回电源负极,L2被短路,所以L2不发光。
(3)根据图3可知,如果L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,那么需要将灯泡L2左端与电流表A1相连的导线从A1拆下,改接在灯泡L1的右端,如下图所示:
(4)①为了得到普遍规律,则要求多次完成实验,所以他们下一步应该做的是:换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值。
故选C。
②根据表格数据可知:,即干路电流等于各支路电流之和。
【分析】 (1)在使用电流表测电流的实验中,电流应从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则,指针反向偏转;
(2)灯L2与A2串联后与导线并联,据此分析;
(3)L1、L2并联,电流表与待测电路串联,开关与控制的电路串联;
(4)只测一组实验数据具有偶然性,得出结论有些特殊,不能说明普遍规律;通过数据总结并联电路中的电流规律。
(1)由图2可知,电流表的指针反偏,说明电流表的正负接线柱接反。
(2)[1][2]由图3可知,电流从电源正极流出后,流过L1后流回电源负极,L2被短路,所以L2不发光。
(3)要求L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,则A2与灯L2要在同一支路上,实物图连接如图所示:
(4)[1]一组数据得出的结论具有偶然性,所以他们下一步应该做的是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
[2][3]一组数据得出的结论具有偶然性,为了得出普遍规律,需要多次实验;由表格数据可知
即干路电流等于各支路电流之和。
26.如图所示是“探究串联电路中各处电流的关系”的实验电路图。
(1)实验中,两个小灯泡的规格最好是 (选填“相同”或“不相同”)的,测量电流时,电流表要 (选填“串”或“并”)联接入电路中;
(2)连接好电路后检查电路是否连接正确,闭合开关前要先进行 ,若实验中电流表使用“0~3A”量程,读取电流表示数时,发现电流表的指针偏转角度过小,应换用“ A”量程重新进行实验;
实验次数
1 0.1 0.1 0.1
2 0.2 0.2 0.2
3 0.3 1.5 0.3
(3)上表是某同学记录的实验数据,其中有一个数据存在错误,错误的数据是 A,纠正错误后,分析实验数据得到串联电路中电流的规律是串联电路中的电流 。
【答案】(1)不相同;串
(2)试触;0~0.6
(3)1.5;处处相等
【解析】【解答】探究串联电路中各处电流的关系时,
(1)实验中,选择不同规格的灯泡,可排除偶然性,使结论具有普遍性;
根据电流表连接要求,要串联在被测电路中;
(2)闭合开关前,选择电流表量程时,要用较大量程试触,观察电流表量程是否选择合适。
若实验中电流表使用0~3A量程,指针偏转角度过小,则电流过小,为读数更精确,应该换用小量程“0~0.6A”进行实验。
(3)根据表格数据,数据“1.5”是错误的,是电流表选择了小量程,不可能读出“1.5A”的示数来,应是把小量程示数读成了大量程,电流表上同一位置大量程读数是小量程读数的5倍,正确的读数应该是“0.3A”。
分析实验数据,在同一电路中,各处电流值相同,得到:串联电路中,电流处处相等。
【分析】(1)探究串联电路电流规律时,选择不同规格的灯泡,可以探究普遍性;电流表和所测量的位置串联;
(2)连接电流表时,要用较大量程试触,选择合适量程;
(3)电流表连接小量程,按大量程读数,数据错误;根据多次实验测量的结果,得出串联电路中,电流处处相等的结论。
(1)[1]本实验是探究串联电路中各处电流的关系,为了排除偶然性,使结论具有普遍性,应该选择不同规格的灯泡。
[2]电流表内阻极小,若并联在用电器两端,会造成用电器被短路,因此要串联在被测电路中。
(2)[1]闭合开关前要试触,观察电流表量程是否选择合适。
[2]若实验中电流表使用0~3A量程指针偏转角度过小,说明电流过小,为读数更精确,应该换用小量程“0~0.6A”进行实验。
(3)[1]错误的数据是“1.5”,由题意可知,电流表选择了小量程,不可能读出“1.5A”的示数来,应该是把小量程示数读成了大量程,电流表表盘上同一位置大量程读数是小量程读数的5倍,故正确的读数应该是“0.3A”。
[2]分析实验数据得到串联电路中电流的规律是:串联电路中电流处处相等。
27.“国庆”假期,小明一家驾驶他家的油电混合动力汽车外出旅游。
(1)小明的爸爸打开了空气净化器,其原理如图甲所示。闭合开关、后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,这是因为带电体具有 的性质;当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上负电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住,这是因为 。
(2)小明发现,汽车在转弯前,爸爸拨动转向横杆,汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭,但其中一个损坏时,另外一个仍能正常工作,则转向杆相当于电路中的 (填“电源”、“开关”或“用电器”)。
(3)经过十字路口时,交通指挥灯有序指挥车辆和行人(如图乙),路口交通指示灯是 (填“串联”或“并联”)的。小明还发现,有时红灯快结束时黄灯也同时亮了,此时电路中的总电流 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)小明发现轿车的驾驶位和副驾驶位都没有安全带提醒电路,若汽车点火开关S未接通,电路不工作。S接通后,只要有人坐在其中一个座位上,座位下对应的动合开关或受力后接通,安全带指示灯点亮同时铃响(灯与铃工作互不影响),提醒他系上安全带后(即将安全带的插头插入连接插座内),安装在插座内对应的动断开关或断开,安全带指示灯熄灭同时铃不响,下面的电路设计符合要求的是__________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)吸引轻小物体;异种电荷相互吸引
(2)开关
(3)并联;变大
(4)D
【解析】【解答】(1)当闭合开关S1、S2后,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来。当颗粒物快速通过光洁金属网C后,颗粒带上负电荷,根据异种电荷会相互吸引,所以颗粒物会被带有正电荷的棉芯D吸附住。
综上 第1空、 吸引轻小物体; 第2空、异种电荷相互吸引。
(2) 爸爸拨动转向横杆,汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭 ,所以转向横杆相当于开关,控制电路中电流的通断。
综上 第1空、 开关。
(3)大型公共场所,用电器为并联,相互独立,互不影响,是并联的。红灯快结束时黄灯也同时亮了,此时有两条支路均工作,电路中的总电流变大。
综上 第1空、并联; 第2空、变大。
(4)S不接通,电路不工作,所以S控制整个电路;灯与铃工作互不影响,所以灯和铃并联;座位下对应的动合开关S1或S2接通,指示灯点亮同时铃响,所以S1和S2应并联后接在灯和铃的干路上,控制灯和铃的通断;系上安全带后,安装在插座内对应的动断开关S'1和S'2断开,S'1和S'2也分别控制灯和铃的通断,所以S'1和S'2也并联后接在灯和铃的干路上。D正确,ABC错误。
故选D。
【分析】1、两种电荷:电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质;
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)。
3、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,电阻规律。
4、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。
(1)[1]当闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,因为带电体具有吸引轻小物体的性质,所以当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来。
[2]当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上负电荷,因为异种电荷会相互吸引,所以会被带有正电荷的棉芯D吸附住。
(2)小明发现,汽车在转弯前,爸爸拨动转向横杆,汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭,但其中一个损坏时,另外一个仍能正常工作,说明两灯并联,且开关在干路上,所以前后两个转向灯并联在一起,转向杆相当于开关。
(3)[1]路口交通指示灯由红、绿、黄三种颜色组成,且每一个灯都可以单独工作,所以是并联的。
[2]因为干路电流等于各支路电流之和,所以红灯快结束时黄灯也同时亮了,此时有两条支路,电路中的总电流变大。
(4)根据题意,灯与铃工作互不影响,所以灯和铃并联;S不接通,电路不工作,所以S控制整个电路;有人坐在其中一个座位上,座位下对应的动合开关S1或S2接通,指示灯点亮同时铃响,所以S1和S2应并联后接在灯和铃的干路上,控制灯和铃的通断;系上安全带后,安装在插座内对应的动断开关S'1和S'2断开,安全带指示灯熄灭同时铃不响,说明S'1和S'2也分别控制灯和铃的通断,所以S'1和S'2也并联后接在灯和铃的干路上。故选D。
六、综合题
28.小红依如图所示电路实验探究并联电路中电流的关系。
物理量 I1/A I2/A I3/A
测量值 0.2 0.3 0.5
(1)实验应当选用两个规格 的灯泡(选填“相”、“不同”)由于不知两灯泡的电流大小,对电流表量程的选择应用 法选择;
(2)连好实物电路后,按以下步骤完成数据表,具体数据如表格所示:
①测量L1的电流闭合S1,断开S2,读出此时电流表示数并记录进表格;
②测量L2的电流, ,读出此时电流表示数并记录进表格;
③测量干路电流, ,读出此时电流表示数并记录进表格;
(3)本实验的结论是 。
(4)小红根据以上实验数据就直接得到结论,请指出有什么不足之处 如何改进
【答案】(1)不同;试触
(2)断开S1,闭合S2;闭合S1、S2
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
(4)只有一组实验数据,结论具有偶然性,应换用不同规格的灯泡或电源进行多次实验。
【解析】【解答】(1)探究并联电路中电流规律时,应选用两个规格不同的灯泡进行实验,选择电流表量程时,利用试触法;
(2)若电流表测量L2的电流,S1断开,S2闭合;测量干路电流时,闭合S1、S2;
(3)通过多组数据得出结论为:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(4)若只用1组数据得出结论,结论具有偶然性,应换用不同规格的灯泡多次实验。
【分析】(1)为了探究普遍性,选择不同用电器进行实验,利用试触选择量程;
(2)利用电流表测量电流时,电流表与测量的位置串联;
(3)在并联电路中,干路电流是各支路电流的和;
(4)只通过1次实验得出的结论具有偶然性,要多次实验探究规律的普遍性。
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