第十五章 电与电路 单元真题汇编培优卷(原卷版 解析版)

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名称 第十五章 电与电路 单元真题汇编培优卷(原卷版 解析版)
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文件大小 5.5MB
资源类型 试卷
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2025-12-27 08:02:39

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第十五章 电与电路 单元真题汇编培优卷
一、单选题
1.如图所示的四幅电路图中,与实物图对应的是(  )
A. B.
C. D.
2.下列所述的数值中,符合实际情况的是(  )
A.某一中学生的正常体重约为500N
B.人体正常的体温约为39℃
C.普通课桌的高度约为10cm
D.人体的安全电压为不高于220V
3.如图所示,电源电压9V保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表示数为3V,则灯泡L1两端的电压是(  )
A.3V B.6V C.4.5V D.9V
4.李磊同学自行设计了一套智能家居控制系统,整个电路的通断可以通过手动开关 控制,也可通过手机APP远程控制开关 完成。为环保节能,当室内光线较暗时,光控开关 会自动闭合;低于预设温度后温控开关 会自动闭合开启空调系统,灯泡和空调系统均可独立工作。以下简化电路符合要求的是
A. B.
C. D.
5.如图所示电路中,闭合开关S后,发现灯泡 不亮, 亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路出现的故障是
A. 断路 B. 短路 C. 断路 D. 短路
6.在如图所示的电路中,电流表测量的是(  )
A.通过灯L1和灯L2的电流之和 B.通过灯L1和灯L2的电流之差
C.通过灯L1的电流 D.通过灯L2的电流
7. 某种电子测温枪靠近被测者额头,闭合测温开关S1,只有热敏电阻R工作。测温枪的显示屏显示被测者温度;在环境光线较暗看不清示数时,再闭合开关S2,显示屏补光灯泡L发光:在测温开关S1断开时闭合开关S2,灯泡L不发光。关于热敏电阻R与补光灯泡L在电路中的连接方式,图中的电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
8.图示电路在闭合开关后,两电流表正常工作,且读数相同,则可能发生的故障是(  )
A.R短路 B.R断路 C.L短路 D.L断路
9.某兴趣小组设计了酒精浓度检测仪的模拟电路,如图所示的电路图中,电源电压保持不变,是定值电阻,是气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,能实现酒精气体浓度越大,电压表示数越大的电路图是(  )
A. B.
C. D.
10.1911年,卢瑟福在“粒子散射实验”的基础上提出了原子的核式结构模型。已知粒子是一种带正电且质量较大的粒子,当用高速运动的粒子轰击金箔时,出现了多条不同的运动轨迹,a、b、c、d是其中的四条(如图),其中能推测出金的原子核带正电且所带电荷量较大的是轨迹(  )
A.a B.b C.c D.d
二、填空题
11.自然界中有且只有两种电荷,分别是正电荷和负电荷,被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是   电荷,被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是   电荷,验电器是根据   的原理制成的。
12.如图所示的电路,当开关S闭合时,电流表A示数如图甲所示,电流表A1示数如图乙所示,则流过电阻R1和R2的电流分别为   A和   A。
13.在图所示的电路中,电源电压为U,闭合电键S,小灯泡L不发光。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻 R、灯 L上。现将一个电压表分别按下列要求接入电路,请写出相应的电压表示数及故障。
要求一,电压表并联在电阻R两端:   。
要求二,电压表并联在灯L两端:   。
14.如图,当断开开关S2、S3,闭合S1时,能亮的灯是   .要使灯L1、L2组成并联电路,则应闭合   ;当S1、S2、S3都闭合时,电路处于   状态(选填“断路”、“短路”或“通路”).
15.如下图是一塑料小鸟悬浮在带电水管上方的情形,若水管带负电,则塑料小鸟带   电。
16.如图所示,已知灯L处发生了断路或短路故障。在不拆开电路的情况下,利用一个电压表可快速对该故障进行判断。具体做法是:将开关断开,把电压表接在A、B两点间,如果电压表有示数,则灯L   路;如果电压表无示数,则灯L   路。
17.自然界只有两种电荷,人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做   电荷;验电器是根据同种电荷互相   的原理制成的。
18.丝绸与玻璃棒摩擦,丝绸会带   电荷,如果将丝绸与一个负电荷的轻质小球靠近,它们之间互相   (填“吸引”或“排斥”)。用这个玻璃棒靠近悬挂的气球,气球被推开,则气球带   电。
三、计算题
19.如图所示,电压表V的示数为2.8V,电流表A的示数为0.8A,电流表A2的示数为0.2A,电流表A1的示数是多少?L2的两端的电压是多少?电源电压是多少?
20.如图甲所示,电源电压保持不变。当开关S接到a时,电压表示数如图乙所示,当开关S接到b时,电压表示数如图丙所示,通过L1的电流为0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)L1、L2两端的电压;
(3)通过L2的电流。
四、作图题
21.按照图1的电路图,在图2中连接实物电路.
22.根据如图所示的实物图,请在虚线框内画出对应的电路图。
23.在图中,将电源、电流表、电压表三个元件符号填进电路的空缺处,要求电键S闭合后,电路能正常工作.
五、实验探究题
24.小聪和小明一起做“探究并联电路中电流的规律“实验。
(1)小聪提醒小明在拆接电路时,开关必须   ;
(2)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是   (填“A”“B”或“C”)处的电流,闭合开关后小梅发现灯泡L1亮,L2不亮,电流表有示数,产生这种现象是原因是   ,解决了上面的问题后测出了该处的电流;
(3)请你帮助小明在图丙中画出测量A处电流的电路连接   ;闭合开关后小明发现电流表的指针如图丁,出现这种情况的原因是   ,调整后测出了A处的电流;
(4)他们测出A、B、C三处的电流IA、IB、IC如表所示,由此得出三者间的初步结论:   (只写表达式);
位置 A B C
电流I/A 0.24 0.24 0.48
(5)测出A、B、C三点的电流并记录后,下一步该做的是______。
A.整理器材,结束实验
B.换不同规格的小灯泡再测几组电流值
C.分析数据,得出结论
D.换电流表的另一量程再测一组电流值
25.某同学在课堂上连接了如图所示电路,闭合开关发现两灯泡均不亮,于是请求老师帮忙查找原因,于是老师用了一根导线来检查电路的故障,进行了如下的操作:
①闭合开关,将导线连接在a、b之间,发现两灯不亮;
②闭合开关,将导线连在b、c间,两灯仍不亮;
③闭合开关,将导线连在c、d间,左灯亮、右灯不亮.
根据以上操作分析:
(1)该电路属于   (选填“串联”或“并联”)电路,故障出现在   段的电路(选填“ab、be、cd”) ;故障是该处出现   (选填“断路”或“短路”).
(2)为了解决故障问题,下列操作可行的是   
A、把电源正负极对调 B、把左右亮灯互换位置
C、增加电源电池的个数 D、把故障元件更换新的
(3)把导线连在a、d间进行检查是否可行    (选填“可行”或“不可行”)你的理由是:   .
26.如图甲为研究并联电路电流规律的实验电路图。
(1)若要测量A处的电流,连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示。其原因是   ;
(2)纠正(2)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如表所示。由此得出结论: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。这个结论   (选填“正确”或“不正确”)理由是:   ;改进措施是:   。
位置 A B C
电流(A) 0.18 0.18 0.36
27.探究并联电路的电流规律.
(1)实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮.但由于连线较乱,一时无法检查两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯连成了串联,小明的方法是   的(“正确”或“错误”),理由是   .
(2)若在某次测量时,按甲图连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,则应该   ;排除问题后闭合开关,发现指针又偏向图乙位置,其原因是   .
(3)纠正(2)中错误后,分别测出A、B、C三处的电流值,如表所示.由此得出结论: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还存在的不足之处是:   (写出一条).
(4)小军连接了如图丙的实物电路图,此时,电流表测的是   (“L1”、“L2”、“干路”)的电流.若要测灯L1的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接   .(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线)
(5)细心的小军还发现:在实验时,电流较大的那个灯泡比另一个亮,且更换不同规格的灯泡总是这样.于是他总结出这样的规律:“不同灯泡的亮暗和电流有关,电流越大的灯泡越亮”,小明觉得该结论不正确,因为以前在研究串联电路的实验中发现,不同型号灯泡串联,电流相等,但亮度也不同.他们一起讨论后认为,根据小军的实验现象,正确的结论应是:   
六、综合题
28.
(1)如图甲所示,电流表读数为   ;如图乙所示,电压表读数为   ;
(2)如图为“比较不同物质的吸热情况”的实验装置,采用相同规格的电加热器,在两个烧杯内分别加入初温和   相同的甲和乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过比较   来比较吸收热量的多少。
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第十五章 电与电路 单元真题汇编培优卷
一、单选题
1.如图所示的四幅电路图中,与实物图对应的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】 【解答】据图可知,两灯泡并联,电流表A和L1串联,所以A正确,BCD错误;
综上选A。
【分析】 要解决该题,需先明确实物图中各元件(灯泡、开关、电流表)的连接方式(串联或并联),再逐一对比选项的电路图,判断是否与实物图的连接逻辑一致。
2.下列所述的数值中,符合实际情况的是(  )
A.某一中学生的正常体重约为500N
B.人体正常的体温约为39℃
C.普通课桌的高度约为10cm
D.人体的安全电压为不高于220V
【答案】A
【解析】【解答】解:A、一名中学生的体重约是500N,故A说法正确,符合题意.
B、人体的正常体温为37℃,故B说法错误,不符合题意.
C、普通课桌的高度约为80cm,故C说法错误,不符合题意.
D、人体的安全电压为不高于36V,故D说法错误,不符合题意.
故选A.
【分析】估测是一种科学的近似计算,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法,而且是一种重要的科学研究方法,在生产和生活中也有着重要作用.解答此题的关键是对日常生活中常见的物体有初步的估测能力.
3.如图所示,电源电压9V保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表示数为3V,则灯泡L1两端的电压是(  )
A.3V B.6V C.4.5V D.9V
【答案】B
【解析】【解答】解:因为L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,并且串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡L1两端的电压:U1=U﹣U2=9V﹣3V=6V.
故选B.
【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,根据串联电路的电压的特点即可求出灯泡L1两端的电压.
4.李磊同学自行设计了一套智能家居控制系统,整个电路的通断可以通过手动开关 控制,也可通过手机APP远程控制开关 完成。为环保节能,当室内光线较暗时,光控开关 会自动闭合;低于预设温度后温控开关 会自动闭合开启空调系统,灯泡和空调系统均可独立工作。以下简化电路符合要求的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【解答】整个电路的通断可以通过手动开关 控制,也可通过手机APP远程控制开关 完成,说明两个开关能独立工作、互不影响, 和 应该并联在干路上;当室内光线较暗时,光控开关 会自动闭合,说明 与灯泡串联;开关 会自动闭合开启空调系统,说明开关 与电动机串联,灯泡和空调系统均可独立工作说明灯泡和空调系统并联,
故答案为:B。
【分析】电路的基本连接方式有两种,一种是串联,一种是并联,两个串联的用电器相互影响,两个并联的用电器互不影响;结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
5.如图所示电路中,闭合开关S后,发现灯泡 不亮, 亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路出现的故障是
A. 断路 B. 短路 C. 断路 D. 短路
【答案】B
【解析】【解答】由电路图知道,灯泡L1与L2 串联,电压表测量灯泡L1两端的电压;闭合开关S,灯泡L1不亮,L2亮,电流表有示数,则说明电路是通路,不是断路,AC不符合题意;又因为电压表无示数,则说明与电压表并联的部分发生了短路,即L1 被短路,B符合题意,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】电路故障短路和断路的判断,短路时电路中有电流,断路时电路中无电流。特别是电压表所测的用电器断路,电压表与电路串联。要会辨别不同故障所出现的不同情况.
6.在如图所示的电路中,电流表测量的是(  )
A.通过灯L1和灯L2的电流之和 B.通过灯L1和灯L2的电流之差
C.通过灯L1的电流 D.通过灯L2的电流
【答案】D
【解析】【解答】开关闭合后,电流从电源正极出发,经过开关后,开始分支,一路经过灯泡L2、电流表,另一路经过灯泡L1,然后两路汇合共同流向负极,因此两灯并联连接;电流表测量灯泡L2的电流。
故答案为:D。
【分析】电流表可以测量电路中的电流,应串联使用,与哪个用电器串联,就测量流过那个用电器的电流。
7. 某种电子测温枪靠近被测者额头,闭合测温开关S1,只有热敏电阻R工作。测温枪的显示屏显示被测者温度;在环境光线较暗看不清示数时,再闭合开关S2,显示屏补光灯泡L发光:在测温开关S1断开时闭合开关S2,灯泡L不发光。关于热敏电阻R与补光灯泡L在电路中的连接方式,图中的电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【解答】经分析可知,灯泡L和热敏电阻R并联,S1在干路上,S2在灯泡L的支路上。
A.由电路图可知,灯泡L与热敏电阻R串联,只有两开关同时闭合时灯泡L与热敏电阻R才工作,故A不合题意;
B.由电路图可知,其中没有热敏电阻,故B不合题意;
C.由电路图可知,闭合温控开关S1,只有热敏电阻R工作,再闭合开关S2,灯泡L发光。开关S1断开时闭合开关S2,灯泡L不发光,故C符合题意;
D.由电路图可知,开关S1闭合时,灯泡L和热敏电阻都发光,故D不合题意。
故选C。
【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,据此分析判断。
8.图示电路在闭合开关后,两电流表正常工作,且读数相同,则可能发生的故障是(  )
A.R短路 B.R断路 C.L短路 D.L断路
【答案】B
【解析】【解答】A.如果R短路,与灯泡L在一条支路的电流表被短路,示数为零,电源被短路,电路中电流过大,干路中电流表示数较大,可能会烧坏电流表,A不符合题意;
B.如果R断路,两个电流表测量L中的电流,两个电流表示数相等,B符合题意;
C.如果L短路,电源被短路,电路中电流过大,可能会烧坏电流表,C不符合题意;
D.如果L断路,与灯泡L在一条支路的电流表示数为零,干路中的电流表测量R中的电流,此电流表有示数,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;若支路发生断路时,干路电流等于支路电流。
9.某兴趣小组设计了酒精浓度检测仪的模拟电路,如图所示的电路图中,电源电压保持不变,是定值电阻,是气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,能实现酒精气体浓度越大,电压表示数越大的电路图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【解答】要实现酒精气体浓度越大,电压表示数越大,因为串联分压,需要两电阻串联,是气敏电阻,阻值随酒精气体浓度的增大而减小,根据串联分压规律,酒精气体浓度越大气敏电阻分压越小,电压表示数越大,则电压表和R0并联,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】在串联电路中,各电阻分压之和等于电源电压;电阻越大,分压越大。
10.1911年,卢瑟福在“粒子散射实验”的基础上提出了原子的核式结构模型。已知粒子是一种带正电且质量较大的粒子,当用高速运动的粒子轰击金箔时,出现了多条不同的运动轨迹,a、b、c、d是其中的四条(如图),其中能推测出金的原子核带正电且所带电荷量较大的是轨迹(  )
A.a B.b C.c D.d
【答案】A
【解析】【解答】原子核带正电荷,α粒子也带正电荷,同种电荷相互排斥,α粒子受到的排斥力最大,会远离原子核,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】带电体间,同种电荷相互排斥。
二、填空题
11.自然界中有且只有两种电荷,分别是正电荷和负电荷,被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是   电荷,被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是   电荷,验电器是根据   的原理制成的。
【答案】正;负;同种电荷互相排斥
【解析】【解答】丝绸和玻璃棒摩擦时,丝绸对电子的束缚能力强,容易得电子带负电,玻璃棒失去电子带正。毛皮和橡胶棒摩擦时,毛皮对电子的束缚能力弱,容易失电子带正电,橡胶棒得电子带负电。
验电器是检验物体是否带电的仪器,根据同种电荷相互排斥,可以检测物体是否带电。
【分析】不同物质相互摩擦时,失去电子带正电,得到电子带负电;验电器根据同种电荷相互排斥制成的。
12.如图所示的电路,当开关S闭合时,电流表A示数如图甲所示,电流表A1示数如图乙所示,则流过电阻R1和R2的电流分别为   A和   A。
【答案】0.5;0.9
【解析】【解答】由图可知,开关闭合后,电阻R1与电阻R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1电流。根据并联电路电流规律可知干路电流大于支路电流,所以A的示数应大于A1的示数,而由图甲和图乙知,A1的指针偏转比A的偏转大,说明这两表使用的量程不同,且A1的量程为0~0.6A量程,分度值是0.02A,所以A1的示数是0.5A,即R1的电流为0.5A。A的量程为0~3A量程,分度值是0.1A,所以A的示数是1.4A,即干路电流为1.4A。由并联电路的电流规律可得,通过电阻R2的电流为I2=I﹣I1=1.4A﹣0.5A=0.9A
【分析】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,根据电流表的位置判断量程,结合指针的位置,测量电流。
13.在图所示的电路中,电源电压为U,闭合电键S,小灯泡L不发光。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻 R、灯 L上。现将一个电压表分别按下列要求接入电路,请写出相应的电压表示数及故障。
要求一,电压表并联在电阻R两端:   。
要求二,电压表并联在灯L两端:   。
【答案】电压表示数为U,R断路或L短路;电压表示数为0,L断路;电压表示数为U,L断路;电压表示数为0,R断路或L短路
【解析】【解答】电压表并在电阻R两端,闭合电键S,灯不发光,电压表示数为U,R断路或L短路;电压表示数为0,L断路;电压表并在灯L两端,闭合电键S,灯不发光,电压表无示数,灯L短路或电阻R断路,如果有示数,L断路。
【分析】电路故障分为断路或短路,分析R与L的故障情况判断电压表有无示数,然后得出答案.
14.如图,当断开开关S2、S3,闭合S1时,能亮的灯是   .要使灯L1、L2组成并联电路,则应闭合   ;当S1、S2、S3都闭合时,电路处于   状态(选填“断路”、“短路”或“通路”).
【答案】L2;开关S1和S2;短路
【解析】【解答】当断开开关S2、S3,闭合S1时,电流从电源正极流出,流过开关S1,再流过灯L2,最后回负极,只有灯L2接入电路中,能亮的灯是L2,L1不能亮;要使灯L1、L2组成并联电路,则应闭合开关S1和S2,这时电流从电源正极流出,分成两部分电流,一部分流过开关S1,再流过灯L2,最后回负极,另一部分电流流过灯L1,再流过开关S2,最后回负极;灯L1、L2是组成并联电路;当S1、S2、S3都闭合时,电流从电源的正极流出,流过开关S1,再流过开关S3、S2,最后回负极,灯L1、L2没有电流流过,电路处于短路状态.
【分析】闭合不同的开关,电流流动回路不同,结合电流的流向判断电阻的串并联关系即可。
15.如下图是一塑料小鸟悬浮在带电水管上方的情形,若水管带负电,则塑料小鸟带   电。
【答案】正
【解析】【解答】由题意可知,塑料小鸟悬浮在带负电的水管上方,这说明两者相互排斥,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的特点可得,塑料小鸟带正电。
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
16.如图所示,已知灯L处发生了断路或短路故障。在不拆开电路的情况下,利用一个电压表可快速对该故障进行判断。具体做法是:将开关断开,把电压表接在A、B两点间,如果电压表有示数,则灯L   路;如果电压表无示数,则灯L   路。
【答案】短;断
【解析】【解答】已知灯L处发生了断路或短路故障;将开关断开,把电压表接在A、B两点间,如果电压表有示数,说明B到电源正极之间的电路是通路,因此故障为灯泡L短路。
若没有示数,说明B到电源正极之间的电路不通,因此故障为灯泡L断路。
【分析】在串联电路中,电压表测量的位置有示数,则其它位置无断路;电压表测量的位置无示数,其它位置有断路。
17.自然界只有两种电荷,人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做   电荷;验电器是根据同种电荷互相   的原理制成的。
【答案】正;排斥
【解析】【解答】丝绸摩擦过的玻璃棒带的电是正电,验电器根据同种电荷相互排斥的原理工作的。
故答案为:正;排斥。
【分析】玻璃棒和丝绸摩擦带的电是正电,电荷间同种电荷相同排斥。
18.丝绸与玻璃棒摩擦,丝绸会带   电荷,如果将丝绸与一个负电荷的轻质小球靠近,它们之间互相   (填“吸引”或“排斥”)。用这个玻璃棒靠近悬挂的气球,气球被推开,则气球带   电。
【答案】负;排斥;正
【解析】【解答】丝绸与玻璃棒相互摩擦后,丝绸得到电子带负电; 丝绸与一个负电荷的轻质小球靠近,带同种电荷,会相互排斥;带正电的玻璃棒靠近悬挂的气球,气球被推开,说明以气球带正电。
综上 第1空、 负;第2空、排斥; 第3空、正。
【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、两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电,摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)。
三、计算题
19.如图所示,电压表V的示数为2.8V,电流表A的示数为0.8A,电流表A2的示数为0.2A,电流表A1的示数是多少?L2的两端的电压是多少?电源电压是多少?
【答案】解:因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A1的示数:IA1=I﹣IA2=0.8A﹣0.2A=0.6A;
因为并联电路两端电压相等,因此L2的两端的电压和电源电压都为2.8V.
答:电流表A1的示数是0.6A;L2的两端的电压是2.8V;电源电压是2.8V.
【解析】【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A测干路电路,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测L2支路的电流,电压表测电源的电压.根据并联电流的规律和电压规律即可求出电流表A1的示数和L2的两端的电压和电源电压.
20.如图甲所示,电源电压保持不变。当开关S接到a时,电压表示数如图乙所示,当开关S接到b时,电压表示数如图丙所示,通过L1的电流为0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)L1、L2两端的电压;
(3)通过L2的电流。
【答案】解:(1)开关S接到a,电压表是大量程,示数是9V,即电源电压U=9V。
(2)开关接到b时,电压表测L2的电压,图中电压表示数是2.5V,即U2=2.5V;
灯L1两端的电压U1=U-U2=9V-2.5V=6.5V
(3)开关S接到a时和接到b时,两灯泡都是处于串联状态,通过L2的电流为I2=I1=0.2A
答:(1)9V;(2)6.5V,2.5V;(3)0.2A。
【解析】【分析】(1)当开关S接到a时,两灯泡串联,电压表测电源的电压;根据电压表示数即可判断电源电压;
(2)当开关接到b时,两灯泡仍然串联,电压表测L2两端的电压,根据串联电路的电压特点:串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,求出灯L1两端的电压;
(3)根据串联电路的电流特点:串联电路中电流处处相等,即可判断灯L2的电流。
四、作图题
21.按照图1的电路图,在图2中连接实物电路.
【答案】
【解析】【解答】根据电流流向法、按先串后并的原则连接实物电路图,即从电源的正极出发,依次串联EL1、开关SA1、SA2,回到负极;
再从灯泡EL2并联到EL1、开关SA1两端即可,如图所示:
【分析】连接实物图,先要清楚图1所示电路的连接方式,由图1可知,电路是并联电路,灯EL1、EL2并联;开关SA2接在干路上,控制整个电路,SA1接在支路上,控制灯L1;按先串后并的原则连接实物电路图,即从电源的正极出发,依次串联各电路元件回到负极.
22.根据如图所示的实物图,请在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】【解答】由实物图可知两灯泡首首相连,尾尾相接属于并联,开关S位于干路,属于干路开关,电流表测量干路电流,开关S1与灯泡L1在同一支路上,故如图所示:
【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。
23.在图中,将电源、电流表、电压表三个元件符号填进电路的空缺处,要求电键S闭合后,电路能正常工作.
【答案】解:根据串联特点可知,滑动变阻器与灯泡应是串联连接,则左边或右边的空缺处应是电源和电流表,中间的空缺处应是相当于开路的电压表,故答案如下:
【解析】【分析】由于图中有滑动变阻器,则应将滑动变阻器与灯泡串联达到改变灯泡亮度的目的,然后根据电流表相当于导线,电压表相当于开路的特点判断电表的连接.
五、实验探究题
24.小聪和小明一起做“探究并联电路中电流的规律“实验。
(1)小聪提醒小明在拆接电路时,开关必须   ;
(2)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是   (填“A”“B”或“C”)处的电流,闭合开关后小梅发现灯泡L1亮,L2不亮,电流表有示数,产生这种现象是原因是   ,解决了上面的问题后测出了该处的电流;
(3)请你帮助小明在图丙中画出测量A处电流的电路连接   ;闭合开关后小明发现电流表的指针如图丁,出现这种情况的原因是   ,调整后测出了A处的电流;
(4)他们测出A、B、C三处的电流IA、IB、IC如表所示,由此得出三者间的初步结论:   (只写表达式);
位置 A B C
电流I/A 0.24 0.24 0.48
(5)测出A、B、C三点的电流并记录后,下一步该做的是______。
A.整理器材,结束实验
B.换不同规格的小灯泡再测几组电流值
C.分析数据,得出结论
D.换电流表的另一量程再测一组电流值
【答案】(1)断开
(2)C;L2断路
(3);电流表正负接线柱接反
(4)IC=IA+IB
(5)B
【解析】【解答】(1)在拆接电路时,开关必须断开,其目的是:防止电路连接过程中发生短路,因电流过大烧坏电流表。
(2)由图乙可知,经过L1、L2的两股电流均经过电流表后再回到电源的负极,对照甲图可知,电流表测的是干路C点电流。
连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡L2不亮、L1亮,电流表A有示数,则L1支路和干路是连通的,则产生这种现象的原因可能是L2断路。
(3)要测量A处的电流,需要将电流表与灯泡L1串联,如图所示:
电流表的指针向左偏转,说明电流应从电流表负接线柱流入,正接线柱流出,即电流表的正负接线柱接反了。
(4)由电路图可知,C点在干路上,A、B两点在支路上,分析表中数据不难发现,C点的电流值等于A、B两点的电流值的和,故得出的结论是:干路电流是各支路电流之和,即IC=IA+IB
(5)一次实验得出的结论具有偶然性,为了得出更普遍的规律,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
故答案为:B。
【分析】(1)为保护电路,在拆接电路时,为防止电路连接过程中发生短路现象损坏电源,开关必须断开。
(2)电流表与待测电路串联,根据图乙搞清电流表的连接位置是干路还是支路,据此判断;根据电路连接,发现小灯泡L2不亮、L1亮,电流表有示数,说明L1支路和干路是连通的,L2断路。
(3)电流表与被测量支路的灯泡串联;电流应从电流表正接线柱流入,负接线柱流出,否则电表指针反向偏转。
(4)分析A、B、C三点在电路中的位置,根据数值的数学关系得出正确的结论。
(5)规律类实验,为避免实验的偶然性,得出具有普遍性的结论,应换用不同的灯泡多次实验。
25.某同学在课堂上连接了如图所示电路,闭合开关发现两灯泡均不亮,于是请求老师帮忙查找原因,于是老师用了一根导线来检查电路的故障,进行了如下的操作:
①闭合开关,将导线连接在a、b之间,发现两灯不亮;
②闭合开关,将导线连在b、c间,两灯仍不亮;
③闭合开关,将导线连在c、d间,左灯亮、右灯不亮.
根据以上操作分析:
(1)该电路属于   (选填“串联”或“并联”)电路,故障出现在   段的电路(选填“ab、be、cd”) ;故障是该处出现   (选填“断路”或“短路”).
(2)为了解决故障问题,下列操作可行的是   
A、把电源正负极对调 B、把左右亮灯互换位置
C、增加电源电池的个数 D、把故障元件更换新的
(3)把导线连在a、d间进行检查是否可行    (选填“可行”或“不可行”)你的理由是:   .
【答案】串联;cd;断路;D;不可行;不允许用导线直接将电源的正负极连接起来,否则会造成短路
【解析】【解答】检查电路的故障时,(1)根据图像,两灯泡依次连接,电流只有一条路径,是串联连接,
①闭合开关,用导线连接a、b,两灯不亮,a、b之外存在断路;②闭合开关,导线连在b、c,两灯仍不亮,则b、c之外存在断路;③闭合开关,导线连在c、d间,左灯亮、右灯不亮,左灯无故障,右灯断路,即cd段出现了断路;
(2)cd段出现了断路,对调电源正负极,左右灯位置互换,增加电源电池,都不能解决故障,把右侧的灯泡更换新的,解决故障,故选D;
(3)导线连在a、d间,导线直接将电源的正负极连接起来,造成了电源短路,是不可行的。
【分析】(1)各用电器顺次连接,是串联电路;
(2)导线和电路中并联,并联处被短路,通过灯泡是否发光,判断断路;
(3)电路中发生断路,需要更换新的相应器材。
26.如图甲为研究并联电路电流规律的实验电路图。
(1)若要测量A处的电流,连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示。其原因是   ;
(2)纠正(2)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如表所示。由此得出结论: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。这个结论   (选填“正确”或“不正确”)理由是:   ;改进措施是:   。
位置 A B C
电流(A) 0.18 0.18 0.36
【答案】(1)电流表指针没调零
(2)不正确;实验次数少具有偶然性(并联电路各支路电流不一定相等);换不同规格的小灯泡多次实验
【解析】【解答】(1)电流表在使用前,指针应在零刻度线处,故如果指针未指在零刻度线,就应该先调零。
(2)并联电路干路电流等于各支路电流是正确的,但各支路电流不一定相等,这里相等是因为两个小灯泡是一样的,故这个结论是错误的,且实验次数太少,结论具有偶然性,故结论不正确。为了结论的更可靠,改用不同规格灯泡重做实验,就可以发现各支路电流并不相同,因此改进行的方法为更换不同规格的灯泡,多次实验。
【分析】(1)电流表与待测用电器串联。
(2)规律类实验,要进行多次测量,避免结论的偶然性。
27.探究并联电路的电流规律.
(1)实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮.但由于连线较乱,一时无法检查两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯连成了串联,小明的方法是   的(“正确”或“错误”),理由是   .
(2)若在某次测量时,按甲图连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,则应该   ;排除问题后闭合开关,发现指针又偏向图乙位置,其原因是   .
(3)纠正(2)中错误后,分别测出A、B、C三处的电流值,如表所示.由此得出结论: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还存在的不足之处是:   (写出一条).
(4)小军连接了如图丙的实物电路图,此时,电流表测的是   (“L1”、“L2”、“干路”)的电流.若要测灯L1的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接   .(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线)
(5)细心的小军还发现:在实验时,电流较大的那个灯泡比另一个亮,且更换不同规格的灯泡总是这样.于是他总结出这样的规律:“不同灯泡的亮暗和电流有关,电流越大的灯泡越亮”,小明觉得该结论不正确,因为以前在研究串联电路的实验中发现,不同型号灯泡串联,电流相等,但亮度也不同.他们一起讨论后认为,根据小军的实验现象,正确的结论应是:   
【答案】(1)错误;如果两灯并联,拆下干路导线,两灯也不亮
(2)调零;电流表正负接线柱接反了
(3)实验次数太少,没有普遍性
(4)干路;
(5)在电压一定时,电流越大,灯越亮或灯泡的实际功率越大,灯泡越亮.
【解析】【解答】解:(1)两灯泡串联,拆开一根导线,电路断路,两灯泡熄灭;两灯泡并联时,拆开干路中的一根导线,两灯泡也同时熄灭,根据拆开电路中的一根导线两灯泡都熄灭不能判定两灯泡是串联的.(2)由图乙所示电流表可知,电流表指针没有指在零刻度线上,在使用前,电流表指针没有调零;
在使用过程中,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的,应该把连接电流表正负接线柱的两根导线交换才行.(3)只进行了一次实验,实验次数太少,得出的结论不具有普遍性;为得出普遍结论,应进行多次实验,收集更多的实验数据,然后分析数据得出结论.(4)从实物图中可以看出,电流从正极流出,经过开关、电流表进行分支,分别经过两个灯泡回到电源负极,因此电流表测量干路电流;
将L2与电流表负接线柱相连的一端改接电流表的0.6A的接线柱.如图所示:
;(5)两灯泡串联,通过它们的电流I相等,由P=UI可知,灯泡电压越大,灯泡实际功率越大,灯泡越亮,灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,不是由电流决定的,因此小明的结论是错误的.正确的结论应是:在电压一定时,电流越大,灯越亮或灯泡的实际功率越大,灯泡越亮.
故答案为:(1)错误;如果两灯并联,拆下干路导线,两灯也不亮;(2)调零;电流表正负接线柱接反了; (3)实验次数太少,没有普遍性;(4)干路;见解答图;(5)在电压一定时,电流越大,灯越亮或灯泡的实际功率越大,灯泡越亮.
【分析】本题考查了电路故障、实验数据分析,连接电路时要注意电流表正负接线柱不能接反;为得出普遍结论,应使用不同规格的实验器材进行多次实验.
(1)根据电路的工作特点分析用电器的连接方式;
(2)结合电流表的使用方法进行解答;
(3)为得出普遍结论,实验时应采用不同规格的实验器材进行多次实验;
(4)电流表与被测用电器串联;
(5)灯泡亮度是由灯泡的实际功率决定的,应用串联电路特点与电功率公式分析答题.
六、综合题
28.
(1)如图甲所示,电流表读数为   ;如图乙所示,电压表读数为   ;
(2)如图为“比较不同物质的吸热情况”的实验装置,采用相同规格的电加热器,在两个烧杯内分别加入初温和   相同的甲和乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过比较   来比较吸收热量的多少。
【答案】(1)0.28A;2.4V
(2)质量;加热时间
【解析】【解答】(1)由图知道,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以,电流表示数为0.28A。由图知道,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,所以,电压表示数为2.4V。(2)因为在探究“不同物质吸热能力”的实验中,应保证水和煤油的质量相同、吸收的热量相同。所以在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油。由转换法知道,通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
【分析】(1)结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数;明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数;
(2)探究不同物质的吸放热能力,需要控制他们的质量、初始温度相同,选用两个相同的加热器进行加热,可以保证相同时间内液体吸收相同的热量,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少。
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