专题提升4 电学综合
1．下列说法中，正确的是( )
A. 只要不接触高压带电体，就没有触电的危险
B. 雷雨时，不要在开阔地行走，可以躲在大树下
C. 保险丝熔断后，也可以用铜丝或铁丝代替
D. 更换灯泡前应断开电源开关
(第2题)
2．如图为甲、乙两个电阻的I-U图像，下列说法正确的是( )
A. 甲电阻的阻值比乙电阻的阻值大
B. 将甲、乙串联在电路中，甲两端的电压大
C. 将甲、乙串联在电路中，通过甲的电流大
D. 将甲、乙并联在电路中，通过甲的电流大
3．下列关于电磁现象的说法，正确的是( )
A. 通电螺线管周围的磁场强弱与电流大小有关
B. 电吹风里的电动机是利用电磁感应原理工作的
C. 通电导体在磁场中的受力方向只与电流方向有关
D. 只要闭合电路的部分导体在磁场中运动就会产生感应电流
4．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是( )
,(第4题))
A. 电磁铁的右端为N极
B. 小磁针将顺时针旋转
C. 当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D. 当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
(第5题)
5．小明同学在探究串联电路电压规律的实验中，按如图所示的电路图连接实物，闭合开关，发现灯L1和L2都不亮，排除接触不良的因素后，小明用电压表逐一与元件并联，以查找故障，测量得出Uab＝0，Uac＝0，Ucd＝6伏，Uad＝6伏。如果电路只有一处故障，那么故障可能为( )
A. L1开路 B. L1短路 C. L2开路 D. L2短路
6．将规格为“2.5 V 0.3 A”的小灯泡L1和规格为“3.8 V 0.3 A”的小灯泡L2串联，接在3伏的电源上。下列判断正确的是( )
A. L1的电阻大于L2的电阻
B. L1的亮度比L2的亮度小
C. 两只灯泡都正常发光
D. 两只灯泡实际功率相等
(第7题)
7．如图所示的电路中，当只闭合开关S1时，电流表、电压表的示数分别为I1、U1；当开关S1、S2都闭合时，电流表、电压表的示数分别为I2、U2，则下列关系式中，正确的是( )
A. I2＝I1、U2＜U1
B. I2＞I1、U2＝U1
C. I2＞I1、U2＞U1
D. I2＜I1、U2＜U1
(第8题)
8．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(如图所示)，验电器的金属箔片张开，这是因为箔片带同(填“同”或“异”)种电荷相互排斥，摩擦起电的实质是____________在物质间进行转移。
9．将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上(如图)，导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
(1)图中4条弧线为磁感线，请标出它们的方向。
(2)如果将磁铁的N、S极对调，那么导线框将____________。
(3)通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是____________。
,(第9题)) ,(第9题解))
(第10题)
10．如图是智能扶手电梯的工作原理图，其中R是压敏电阻，电磁铁上端是____________极。电梯无乘客时，电磁铁磁性极弱，衔铁与触点1接触；当有乘客时，R的阻值减小，磁性变____________(填“强”或“弱”)，使衔铁与接触点2接触，通过电动机的电流变____________(填“大”或“小”)，电动机转动变快，使电梯运动变快。
11．某学习小组对“串联电路中电流处处相等”这个结论表示怀疑，他们认为电流流过小灯泡，小灯泡发光了，电流应该会减小！于是他们想通过实验来验证“串联电路中电流处处相等”这个结论是否正确。请写出所需要的实验器材名称：____________________________________。并简要说明实验步骤：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
12．某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时，做了如图甲所示的实验：将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，发现电流表示数逐渐增大，同时灯泡逐渐变亮。
,(第12题))
(1)通过实验可得出结论：导体的电阻大小与_______________有关；灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。
(2)小明认为决定灯泡亮暗的因素只是电流大小，请你设计一个实验来否定小明的观点(只需在方框内画出电路图)。
实验材料：两个不同规格的灯泡L1和L2，电池组、开关S及导线若干。
(3)接下来，小明又做了如下实验：将整条镍合金丝AB接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风挡对镍铬合金丝吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况，小明所做的这一实验基于的假设是____________________________________。
电阻丝接入电路中的长度变短，电流表示数增大，灯泡变亮，这说明接入电路的导体电阻减小，即电阻大小与导体的长度有关。
(2)实验中，可以将两个不同规格的灯泡L1和L2组成串联电路，此时通过两灯的电流是相同的，然后通过观察灯泡的亮度来验证小明的观点，如解图所示。
(3)该实验只改变了导体的温度，可用来探究导体的电阻与温度的关系。
(第13题)
13．如图所示，在测量小灯泡电功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5伏，电源为两节新干电池。
(1)实验原理：____________。
(2)正确连接电路并测量，得到如下数据：
实验序号
1
2
3
4
5
电压U(伏)
0.5
1.3
2.1
2.5
2.9
电流I(安)
0.16
0.22
0.26
0.28
0.30
发光情况
不发光
较暗
较亮
正常发光
强烈发光
在第1组数据中，电压表和电流表虽然都有示数，却观察到灯泡不发光，主要原因是：____________________________________；由表格中的数据，计算出小灯泡的额定电功率P额＝______瓦。
(3)下表是实验过程中出现的不正常现象及检测结果，请分析导致相应现象的可能原因，从下列选项中选择一个原因，并填入表格。
A. 小灯泡灯丝断了
B. 滑动变阻器开路
C. 滑动变阻器下面两个接线柱接入电路
现象
检测
原因
灯泡不亮，两表的示数均较小
移动滑片，灯泡仍不亮，两表的示数均不变
①__________
灯泡不亮，电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数
取下灯泡，两表的示数均不变
②__________
专题提升4 电学综合
1．下列说法中，正确的是(D)
A. 只要不接触高压带电体，就没有触电的危险
B. 雷雨时，不要在开阔地行走，可以躲在大树下
C. 保险丝熔断后，也可以用铜丝或铁丝代替
D. 更换灯泡前应断开电源开关
【解析】 安全用电的原则是：不接触低压带电体、不靠近高压带电体，只要人靠近高压带电体就有触电危险，故A错误；雷雨天气要在开阔地行走，不能在大树下避雨，因为树比较高，而且树上带有水，树木就成了导体，容易将雷电引下来，人在树下避雨就可能会触电，故B错误；若保险丝熔断后用铜丝或铁丝代替保险丝，当电路电流过大时保险丝熔断不了，起不到保险的作用，故C错误；更换灯泡之前必须断开开关，否则会触电，故D正确。
(第2题)
2．如图为甲、乙两个电阻的I-U图像，下列说法正确的是(D)
A. 甲电阻的阻值比乙电阻的阻值大
B. 将甲、乙串联在电路中，甲两端的电压大
C. 将甲、乙串联在电路中，通过甲的电流大
D. 将甲、乙并联在电路中，通过甲的电流大
【解析】 两电阻并联，电压相同，在图中取相同电压时，可发现电流甲大于乙，故D正确。
3．下列关于电磁现象的说法，正确的是(A)
A. 通电螺线管周围的磁场强弱与电流大小有关
B. 电吹风里的电动机是利用电磁感应原理工作的
C. 通电导体在磁场中的受力方向只与电流方向有关
D. 只要闭合电路的部分导体在磁场中运动就会产生感应电流
【解析】 电吹风里的电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故B错误；通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场方向有关，故C错误；闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才能产生感应电流，故D错误。
4．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是(D)
,(第4题))
A. 电磁铁的右端为N极
B. 小磁针将顺时针旋转
C. 当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D. 当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
【解析】 根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极，故A错误；根据磁极间的相互作用可知，小磁针将会逆时针旋转，故B错误；闭合开关S1和S2，使滑片P向左滑动，左侧电路电阻变小、电流变大、磁场的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，右侧电路电流变大，所以指示灯会变亮，故C错误；使滑片P向右滑动，左侧电路电阻变大、电流变小、磁场的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，右侧电路电流变小，根据U＝IR可知，灯泡两端的电压减小，故D正确。
(第5题)
5．小明同学在探究串联电路电压规律的实验中，按如图所示的电路图连接实物，闭合开关，发现灯L1和L2都不亮，排除接触不良的因素后，小明用电压表逐一与元件并联，以查找故障，测量得出Uab＝0，Uac＝0，Ucd＝6伏，Uad＝6伏。如果电路只有一处故障，那么故障可能为(C)
A. L1开路 B. L1短路 C. L2开路 D. L2短路
【解析】 闭合开关，发现灯L1和L2都不亮，电路只有一处故障，则电路出现了开路，故B、D错误；Uac＝0, Ucd＝6伏说明问题出在c→L2→d这一段，故选C。
6．将规格为“2.5 V 0.3 A”的小灯泡L1和规格为“3.8 V 0.3 A”的小灯泡L2串联，接在3伏的电源上。下列判断正确的是(B)
A. L1的电阻大于L2的电阻
B. L1的亮度比L2的亮度小
C. 两只灯泡都正常发光
D. 两只灯泡实际功率相等
【解析】 由欧姆定律的变形公式R＝可得，R 1＜R2，故A错误；因为串联电路处处电流相等，由P＝I2R可知，L1的实际功率小于L2的实际功率，L2更亮，故B正确、D错误；两只灯泡都没有在额定电压下工作，所以都不能正常发光，故C错误。
(第7题)
7．如图所示的电路中，当只闭合开关S1时，电流表、电压表的示数分别为I1、U1；当开关S1、S2都闭合时，电流表、电压表的示数分别为I2、U2，则下列关系式中，正确的是(C)
A. I2＝I1、U2＜U1
B. I2＞I1、U2＝U1
C. I2＞I1、U2＞U1
D. I2＜I1、U2＜U1
【解析】 当只闭合开关S1时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压U1，电流表测电路中的电流I1；当开关S1、S2都闭合时，电路为R2的简单电路，电压表测R2两端的电压U2，电流表测电路中的电流I2；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，则I2＞I1，故A、D错误；由U＝IR可知，R2两端的电压变大，即电压表的示数变大，则U2＞U1，故B错误、C正确。
(第8题)
8．用塑料棒摩擦毛衣，塑料棒能够吸引纸屑，说明带电体具有吸引轻小物体的性质，如果用塑料棒接触验电器金属小球(如图所示)，验电器的金属箔片张开，这是因为箔片带同(填“同”或“异”)种电荷相互排斥，摩擦起电的实质是电子在物质间进行转移。
【解析】 用毛衣摩擦过的塑料棒带电荷，由于带电体能够吸引轻小物体，所以当其靠近碎纸屑时，碎纸屑会被吸引过来。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一定角度。摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体。
9．将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上(如图)，导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
(1)图中4条弧线为磁感线，请标出它们的方向。
(2)如果将磁铁的N、S极对调，那么导线框将反转。
(3)通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是干电池被短路。
,(第9题)) ,(第9题解))
【解析】 (1)磁场外部磁感线的方向，都是从北极出发回到南极，如解图所示。
(2)通电导体在磁场中会受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关，只将磁铁的N、S极对调，线圈的受力反向，导线框将反转。
(3)用导线连接电源的正、负极会造成电源短路，电流很大，干电池会产生大量的热量而明显发热。
(第10题)
10．如图是智能扶手电梯的工作原理图，其中R是压敏电阻，电磁铁上端是S极。电梯无乘客时，电磁铁磁性极弱，衔铁与触点1接触；当有乘客时，R的阻值减小，磁性变强(填“强”或“弱”)，使衔铁与接触点2接触，通过电动机的电流变大(填“大”或“小”)，电动机转动变快，使电梯运动变快。
【解析】 由右手螺旋定则可知，螺线管下端为N极，上端为S极。当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，与触点2接触，通过电动机的电流变大，电动机转速变快，使电梯运动变快。
11．某学习小组对“串联电路中电流处处相等”这个结论表示怀疑，他们认为电流流过小灯泡，小灯泡发光了，电流应该会减小！于是他们想通过实验来验证“串联电路中电流处处相等”这个结论是否正确。请写出所需要的实验器材名称：电源、开关、导线、小灯泡、电流表、滑动变阻器。并简要说明实验步骤：①把两个小灯泡与其他器材连接成串联电路；②用电流表分别测量两小灯泡之间、小灯泡与电源正极之间、小灯泡与电源负极之间的电流，进行比较；③再换用不同规格的小灯泡进行多次测量。
【解析】 要验证串联电路电流是否处处相等，就要把经过用电器前后的电流都用电流表测量出来，加以比较。为了使结论更加具有普遍性，要更换不同规格的灯泡进行多次实验。
12．某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时，做了如图甲所示的实验：将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，发现电流表示数逐渐增大，同时灯泡逐渐变亮。
,(第12题))
(1)通过实验可得出结论：导体的电阻大小与导体长度有关；灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。
(2)小明认为决定灯泡亮暗的因素只是电流大小，请你设计一个实验来否定小明的观点(只需在方框内画出电路图)。
实验材料：两个不同规格的灯泡L1和L2，电池组、开关S及导线若干。
(3)接下来，小明又做了如下实验：将整条镍合金丝AB接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风挡对镍铬合金丝吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况，小明所做的这一实验基于的假设是导体的电阻与温度有关。
【解析】 (1)将鳄鱼夹从A端逐渐滑向B端时，
(第12题解)
电阻丝接入电路中的长度变短，电流表示数增大，灯泡变亮，这说明接入电路的导体电阻减小，即电阻大小与导体的长度有关。
(2)实验中，可以将两个不同规格的灯泡L1和L2组成串联电路，此时通过两灯的电流是相同的，然后通过观察灯泡的亮度来验证小明的观点，如解图所示。
(3)该实验只改变了导体的温度，可用来探究导体的电阻与温度的关系。
(第13题)
13．如图所示，在测量小灯泡电功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5伏，电源为两节新干电池。
(1)实验原理：P＝UI。
(2)正确连接电路并测量，得到如下数据：
实验序号
1
2
3
4
5
电压U(伏)
0.5
1.3
2.1
2.5
2.9
电流I(安)
0.16
0.22
0.26
0.28
0.30
发光情况
不发光
较暗
较亮
正常发光
强烈发光
在第1组数据中，电压表和电流表虽然都有示数，却观察到灯泡不发光，主要原因是：小灯泡的实际功率太小；由表格中的数据，计算出小灯泡的额定电功率P额＝0.7瓦。
(3)下表是实验过程中出现的不正常现象及检测结果，请分析导致相应现象的可能原因，从下列选项中选择一个原因，并填入表格。
A. 小灯泡灯丝断了
B. 滑动变阻器开路
C. 滑动变阻器下面两个接线柱接入电路
现象
检测
原因
灯泡不亮，两表的示数均较小
移动滑片，灯泡仍不亮，两表的示数均不变
①C
灯泡不亮，电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数
取下灯泡，两表的示数均不变
②A
【解析】 (1)测量小灯泡电功率的实验原理是P＝UI。
(2)当灯泡的实际功率太小时，灯泡不发光；由表格中的数据可得，P额＝UI＝2.5伏×0.28安＝0.7瓦。
(3)灯泡不亮，两表的示数均较小，既有电流也有电压，移动滑片，灯泡仍不亮，两表的示数均不变，说明滑动变阻器下面两个接线柱接入电路；灯泡不亮，电压表的示数接近电源电压，说明电压表与电流两端是通路，电流表几乎无示数，说明电路开路，故可能是小灯泡灯丝断了。
