2 电路
一、单选题
1.如图所示是路口交通指示灯的示意图,指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人的交通行为,据你对交通指示灯的了解可以推断(?? )
A.?红灯、黄灯、绿灯是串联的
B.?红灯、黄灯、绿灯是并联的
C.?红灯与黄灯并联后再与绿灯串联
D.?绿灯与黄灯并联后再与红灯串联
2.如图所示的三个电路,下列对其通路、开路、短路判断正确的是( )
A.?甲开路、乙通路、丙短路????????????????????????????????????B.?甲通路、乙断路、丙短路
C.?甲通路、乙短路、丙开路????????????????????????????????????D.?甲短路、乙开路、丙通路
3.在如图所示的电路中,闭合开关S,小灯泡L1、L2并联的是( )
A.???????????B.???????????C.???????????D.??
4.为模拟校回路灯自动化管理,小明利用电磁铁、光敏电阻R《阻值随光照强度增大面增大)等器材设计了下列电路图,以实现白天光照强时灯L灭,傍晚光照弱时灯L发光。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻,则符合设计要求的是(?? )
A.?????????????????????????????????????????B.?
C.???????????????????????????????????????????D.?
5.如图所示,通过一个开关将电炉中两个发热元件R1和R2联到电源上。当开关处于哪一种图示状态时,电炉置于温度最高档(电流最大)(??? )
A.???????????????B.???????????????C.???????????????D.?
6.如图1所示电路中,闭合开关S后,两个电压表指针的偏转情况均为图2所示,则电阻R1和R2两端的电压分别是()
A.?12.5V,2.5V??????????????????????B.?2.5V,12.5V??????????????????????C.?10V,2.5V??????????????????????D.?2.5V,10V
7.?如图所示,将标有“8V? 8W”的灯泡L1和“8V? 16W”的灯泡L2接在12V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.?灯泡L1、L2都能正常发光?????B.?灯泡L1、L2一样亮?????C.?灯泡L2比灯泡L1亮?????D.?灯泡L1比灯泡L2亮
8.下列四个电路图中与实物图相对应的是(?? )
A.???????????????????B.???????????????????C.???????????????????D.?
9.?汽车仪表盘上都有一指示灯,用它提醒司机车门是否关好.四个车门中只要一个车门没有关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光,在下列所示的电路图中,你认为符合上述要求的是( )
A.??????????????B.??????????????C.??????????????D.?
10.某品牌小轿车,为防止行驶时车门没关闭而带来危险,车上设计了这样的报警电路:四个车门都关闭时,电铃不响且指示灯不亮;只要有一扇车门没有关闭,指示灯就会发光,电铃也会报警。下面四个电路图中,设计合理的是(?? )
A.??????????????B.??????????????C.???????????????D.?
11.阻值为3Ω与6Ω的电阻,将它们串联,其总电阻为R1;将它们并联,其总电阻为R2 , 则R1:R2等于()
A.?2:1????????????????????????????????????????B.?1:2????????????????????????????????????????C.?2:9????????????????????????????????????????D.?9:2
二、填空题
12.教室里的日光灯是________联的,马路上的路灯是 ________联的.
13.小宇同学利用身边的器材做了以下两个小实验:
(1)小宇把口香糖包装铝纸剪成中间细两端宽的铝纸条,铝纸条两端的铝面直接接触电池的正负极,很快发现铝纸条中间处开始冒烟,起火苗,如图1所示。这是因为铝具有________性,铝纸条中间最细处的电阻较________,把它的两端直接接入电池正负极,造成短路,电流很________?,迅速发热使温度达到纸的着火点而燃烧起来。
(2)小宇拿出两根塑料吸管A,B,把A放在瓶盖上,B用纸巾摩擦后靠近A,如图2所示,发现A被吸引而转动,这是由于B摩擦起电后________;若A也用纸巾摩擦过,则发现A被排斥而转动,这是由于________。
14.小明同学画了一个如图所示的电路图,并提出了三个问题请你填空:
(1)如果要使电阻R1、R2并联在电路中,只要闭合开关________就行了。
(2)当S1、S3同时闭合时,电路会发生________现象。
15.如图是某取暖器的工作电路图。为了安全起见,取暖器一般都要安装一个跌倒开关S,使取暖器倾倒时整个电路断开,则跌倒开关S应安装在________(选填“a”“b”“c”或“d”)处。
16.如图所示为电冰箱的简化电路图,图中M是电冰箱压缩机内的电动机,L是电冰箱内的照明灯。由图可判断L与M的连接方式是________,关上冰箱门时,开关________应处于断开状态。
三、解答题
17.甲同学发现家中接在电路中的电器不开机也不待机却还在耗电.在家长的指导下,甲、乙、丙三位同学把一台家用电器插头插在计量插座(如图)上,使它不开机也不待机状态接入家庭电路的计量插座就能显示用电器该状态下的实际功率.测量数据如下表所示(单位:瓦)
家庭
电视机
手机充电器
电脑
热水器
微波炉
空调
甲同学
0.6
0.5
0.9
1.1
0.5
2.4
乙同学
0.6
0.3
0.8
1.0
0.4
2.8
丙同学
0.7
0.4
0.7
0.0
0.4
2.2
请回答下列问题:
(1)家庭电路的电压是220V,家庭电路中各用电器之间的连接方式是________ 。
(2)在上述测量过程中,通过丙同学家空调的电流是多少安?
(3)同学们由此得到启发,电器使用后及时拔掉插头.若一天按20小时计算,甲同学家(表中用电器各一台)每天至少可节约多少电能?
18.按下图的电路图连实物图:
19.设计一个电路,电路中有两个灯泡,两个开关。当两个开关都闭合时,只有一个灯泡发光;断开某个开关,两灯泡都发光;断开另一个开关,两灯泡都不发光。请画出电路图。
四、实验探究题
20.学完电功率后,某科学兴趣小组为“测量小灯泡的额定电功率”,进行了以下实验,电路如图所示。
实验器材:额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约为10Ω)、规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个,新干电池4节,导线若干。
(1)请你在答题卷中用笔画线代替导线,将电流表接入电路中。
(2)经检查,电路连接无误,各元件完好,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,电压表的示数始终大于2.5V,原因是________。
(3)解决上述问题后,同学们在测出小灯泡的额定功率后,把灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的实际功率不等于其额定功率的1/4,原因是________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【分析】如果用电器相互影响,那么它们串联;如果用电器不相互影响,那么它们并联,据此分析判断。
【解答】红灯、绿灯和黄灯,不可能同时发光,即使其中一盏灯坏了,其它两盏灯照常工作,因此它们不相互影响,即它们并联,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】 B
【解析】【解答】甲图电路处处连通的电路是通路;乙图电路由于开关断开是开路;丙图电路中由于灯泡两端并联了一根导线,直接将电源正负两极相连,则引起电源短路。
故选B
【分析】本题考查电路的三种状态,较简单。
3.【答案】 A
【解析】【解答】解:A、图中闭合开关S,小灯泡L1、L2并列连接,为并联电路,符合题意;
BCD、图中闭合开关S,电流只有一条路径,为串联电路,只是改变了开关的连接位置,不影响电路的性质,不合题意.
故选A
【分析】两灯泡首尾相连在电源两端是串联,如果并联,即让灯泡的两端分别连在一起,结合电路图选择合适的开关组合,组成题目要求的灯泡连接方式
4.【答案】 D
【解析】【分析】分析各个电路图,哪个路灯的工作情形与题目描述相同,哪个就是正确选项。
【解答】A.白天时光照强度大,光敏电阻阻值大,电流小,那么电磁铁磁场弱,不能将衔铁吸下来。此时灯泡电路接通,灯泡发光,与题意不符,故A错误;
B.晚上时,光照强度减弱,光敏电阻阻值减小,通过电磁铁的电流增大,磁场增强,将衔铁吸下来接通灯泡的电路。由于电磁铁将灯泡短路,此时灯泡也不会发光,与题意不符,故B错误;
C.晚上时,光照强度减弱,光敏电阻阻值减小,电流增大,于是电磁铁将衔铁吸下来,断开灯泡所在的电路,此时灯泡不发光,与题意不符,故C错误;
D.白天时光照强度大,光敏电阻阻值大,电流小,那么电磁铁磁场弱,不能将衔铁吸下来。此时灯泡电路断开,灯泡不发光。晚上时,光照强度减弱,光敏电阻阻值减小,电流增大,电磁铁将衔铁吸下来,接通灯泡电路,灯泡发光,与题意相符,故D正确。
故选D。
5.【答案】 C
【解析】【分析】(1)在串联电路中,总电阻大于任何一个组成电阻;在并联电路中,总电阻小于任何一个组成电阻。
(2)根据公式P=U2R可知,当电压相等时,功率与电阻成反比,即电路电阻最小时,功率最大,为高温档。
【解答】根据串联和并联电路电阻的规律可知,R串>R1(R2)>R并;
根据公式P=U2R可知,功率P串
因此两个电阻并联时,总功率最大,肯定为高温档。
如果开关为 ?,那么, 因此两个电阻串联;
如果开关为 ?,那么, 只有电阻R2接入电阻;
如果开关为 ?,那么, 因此两个电阻并联;
如果开关为 ?,那么, 没有电阻接入电路。
故选C。
6.【答案】 C
【解析】【解答】(1)因为电阻R1和R2串联,与电源并联的电压表V1测量的是电源电压,上面的电压表V2测量的是R2两端的电压,所以和电源并联的电压表的示数比上面的电压表的示数大;故V1选的是0-15V的量程,分度值为0.5V,根据指针位置,电压表读数为U=12.5V;上面的电压表V2选的是0-3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,电压表读数为U2=2.5V;(2)根据串联电路的电压关系可以得到R1两端的电压U1=U-U2=12.5V-2.5V=10V.
【分析】首先根据串联电路的电压特点(U=U1+U2)确定两个电压表表示数的大小,然后根据电压表的读数方法读出示数.
7.【答案】 D
【解析】【解答】解:
根据P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1=P1U1=88=1A,I2=P2U2=168=2A,
根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为:
R1=U1I1=81=8Ω,R2=U2I2=82=4Ω;
此时电路中的总电阻R=R1+R2=8Ω+4Ω=12Ω
此时电路中的电流I=UR=1212=1A.
灯泡L1的实际功率为:P1=I2R1=(1A)2×8Ω=8W;
灯泡L2的实际功率为:P2=I2R2=(1A)2×4Ω=4W;
灯泡L1的实际功率与额定功率相同,能正常发光;灯泡L2的实际功率小于额定功率相同,不能正常发光;故选项A错误;
因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以灯泡L1的实际功率较大,灯泡较亮;故BC选项错误,D正确.
故选D.
【分析】根据P=UI求出两灯泡的额定电流,利用欧姆定律求出两灯泡的电阻;
根据串联电路的电阻的特点求出总电阻;
然后根据I=UR求出串联电路的电流;
根据P=I2R比较两灯泡消耗电功率之间的关系,进行判断.
8.【答案】 B
【解析】【分析】由实物图可知,电流从电源的正极出发,分别流经两个灯泡,经过一个灯泡后,直接回到负极,经过另一个灯泡后,再经过开关,回到负极,两灯并联,开关控制一只灯泡,对各选项逐一分析.
【解答】解:
在A中,两只灯泡串联,不合题意.
在B中,两只灯泡并联,开关控制一只灯泡,符合题意.
在C中,两只灯泡并联,开关控制两只灯泡,不合题意.
在D中,开关闭合后,一只灯泡被短路,不合题意.
故选B.
9.【答案】 D
【解析】【解答】解:开关没闭合灯就亮,显然开关与灯是并联的,且四个开关中任意一个未闭合指示灯会发光,故四个开关要串联.
A、由电路图可知,几个开关是并联的,当开关都闭合时,即车门都关好,灯泡也会发光,故A不符合要求;
B、由电路图可知,几个开关是串联的,当有一个开关断开时,即有车门没关闭,灯泡不亮,所以与题意要求相反,故B不符合题意;
C、由电路图可知,几个开关是串联的,当开关都闭合时,即车门都关好,电源会被短路,灯不发光,故C不符合要求;
D、由电路图可知,几个开关是串联的,电阻R起保护电路的作用,当开关都闭合时,即车门都关好,灯泡不会发光,故D符合要求.
故选:D.
【分析】四个车门中任意一个车门(相当于开关)没关好,该指示灯会发光,说明只要一个开关断开,灯泡就发光,所有开关闭合,灯泡不发光.对各选项逐一分析.
10.【答案】 B
【解析】【分析】对各个选项中的电路进行分析,哪个符合要求,哪个就是正确选项。
【解答】A.当四个车门都关闭时,灯泡被短路不报警,但电铃会报警,故A不合题意;
B.当四个车门有都关闭时,灯泡和电铃被短路,它们都不工作,不会报警;只要有一个车门没关,电铃和灯泡都能工作,从而报警,故B符合题意;
C.当四个车门都关闭时,电铃被短路不报警,但是灯泡发光,故C不合题意;
D.只要有一个车门关闭,即使其它三个车门都开着,灯泡也不会发光报警,故D不合题意。
故答案为:B
11.【答案】 D
【解析】【解答】两电阻串联后的总电阻:
R1=3Ω+6Ω=9Ω,
两电阻并联后的总电阻:
∴R1:R2=9Ω:2Ω=9:2.
故选D.
【分析】并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,串联电路总电阻等于各串联电阻之和.求出串联电阻和并联电阻后再求比值.
二、填空题
12.【答案】 并;并
【解析】【解答】家用电器和路灯间能独立工作,互不影响,在电路中是并联的,教室里日光灯能独立工作,互不影响,是并联的;马路两边排成一串的路灯,一到晚同时亮起,早晨又同时熄灭,但若一个路灯坏了,其它的路灯仍能正常工作,故也是并联连接的。
【分析】在串联电路中,开关控制整个电路,串联电路中各用电器互相影响;在并联电路中,干路上的开关可以控制整个电路,支路上的开关只控制支路中的用电器,各用电器之间是互不影响的。
13.【答案】 (1)导电;大;大
(2)可以吸引轻小物体;同种电荷互相排斥
【解析】【分析】(1)金属都具有导电性,导线直接将电源连接起来的电路叫短路,短路时,容易烧坏电路或形成火灾.(2)带电体具有吸引轻小物体的性质,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.本题考查了利用身边器材能够做的物理实验以及分析实验中蕴含的物理知识,注重了物理和生活的联系,属于基础知识的考查,相对比较简单.
【解答】解:(1)因为铝属于金属,因此具有导电性,铝纸条两端的铝面直接接触电池的正负极,铝纸条中间最细处的电阻较大,形成了电源短路,此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧.(2)塑料吸管B与纸巾摩擦产生电荷,因此B能吸引吸管A;如果吸管A也与纸巾摩擦,那么就会和吸管B排斥,这是因为同种电荷相互排斥的原因.
故答案为:(1)导电;大;大;(2)可以吸引轻小物体;同种电荷互相排斥.
14.【答案】 (1)S2、S3
(2)短路
【解析】【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支路,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.
【解答】(1)当闭合开关S2、S3时,电流分两路经过两个电阻,它们并联连接.(2)同时闭合S1和S3时电流会不经用电器直接从电源正极流向负极,属电源短路,有可能会烧坏电源.
15.【答案】 a
【解析】【分析】在并联电路中,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。
【解答】根据图片可知,电动机和发热体各占一条支路,二者为并联。当倾倒开关断开时,电动机和发热体都停止工作,那么这个开关应该在干路上,即安装在a处。
16.【答案】 并联;S2
【解析】【分析】(1)如果只有一条通路,那么电路为串联;如果有多条通路,那么电路为并联;
(2)根据电动机和照明灯的工作情况分析。
【解答】(1)根据图片可知,电流可以经过灯泡和开关S2流回负极,也可以经过开关S1和电动机流回负极,因此有两条通路,那么它们为并联。
(2)无论冰箱门是否关闭,压缩机都要工作;而照明灯是为了打开冰箱门时照明使用,那么关上冰箱门时,照明灯就要熄灭,因此断开的开关应该是S2。
三、解答题
17.【答案】 (1)并联
(2)由表中数据可知,丙同学家空调的功率P=2.2W,通过该空调的电流I=PU=2.2W220V=0.01A;
答:通过丙同学家空调的电流是0.01A。
(3)由表中数据可知,甲同学家中电器的总功率
P总=0.6W+0.5W+0.9W+1.1W+0.5W+2.4W=6W=0.006kW。
【解析】【分析】
(1)并联的各用电器互不影响,可以独立工作;串联的用电器之间相互影响,不能独立工作;据此判断各用电器间的连接方式;
(2)由表中数据找出空调的功率,然后由公式I= PU求出通过空调的电流;
(3)由表中数据找出电器的功率,然后由W=Pt求出电器消耗的电能。
【解答】
(1)家用电器可以独立工作互不影响,因此家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联。故答案为:并联。
(2)由表中数据可知,丙同学家空调的功率P=2.2W,通过该空调的电流I= PU= 2.2W220V=0.01A;
答:通过丙同学家空调的电流是0.01A。
(3)由表中数据可知,甲同学家中电器的总功率
P总=0.6W+0.5W+0.9W+1.1W+0.5W+2.4W=6W=0.006kW。
甲同学每天可节约的电能W=Pt=0.006kW×20h=0.12kW?h。
答:甲同学家(表中电器各一台)每天至少可节约电能0.12kW?h。
18.【答案】 解:如图所示:
【解析】【分析】根据电路图连接实物图:
①从电源正极开始,回到电源的负极,首先在实物图中根据电路图的顺序连接一条通路;
②根据电路图确定分流点和汇流点的位置;
③将剩余的元件依次连接在这两点之间即可。
【解答】①根据电路图可知,电流从正极出发,依次经过灯泡L1、电流表和开关,回到负极;
②分流点在正极和L1之间,汇流点在开关和电流表之间;
③将灯泡L2连接在这两点之间,将电压表并联在L2的左右两个接线柱上即可,如下图:
?
19.【答案】 解:如图所示:
【解析】【分析】因为断开某个开关时,两灯泡都发光;断开另一个开关,两灯泡都不发光,当两个开关都闭合时,只有一个灯泡发光;因此一个开关控制整个电路,另一个开关与一个灯泡并联;据此可解此题。
【解答】两灯泡串联,其中一个开关控制整个电路,另一个开关与一个灯泡并联。
如图:
四、实验探究题
20.【答案】 (1)
(2)滑动变阻器阻值太小(电压太大)
(3)灯泡灯丝电阻受温度影响
【解析】【分析】(1)先根据已知条件计算出电路中电流的大小,再将电流表连接进电路中,连接时要注意量程;
(2)根据灯泡和滑动变阻器的最大电阻以及电源电压,进行分析解答;
(3)根据影响电阻大小的因素进行解答。
【解答】(1)电流表应串联在电路中,根据已知条件先计算出灯泡正常发光时电流的大小: I=UR=2.5V10Ω=0.25A , 则电流表使用的量程为:0~0.6A,滑动变阻器一上一下连接进电路,如下图所示:
;
(2)从图中可以看出,电源电压为6V,滑动变阻器最大阻值为10Ω,小灯泡正常发光时阻值为10Ω,根据串联电路的分压原理可知,无论滑动变阻器的滑片如何移动,灯泡两端的电压最小为3V;
(3)当灯泡两端的电压为额定电压的一半时,通过灯的电流减小,根据P=UI可知,灯丝的温度降低,因灯的电阻随温度的降低而减小,根据 P=U2R可知,测得的实际功率不等于额定功率的 14;
故答案为:(1)
;(2)滑动变阻器阻值太小(电压太大);(3)灯泡灯丝电阻受温度影响。