第十四章
了解电路
一、选择题(每题3分,共30分)
1.以下估测值中,最符合实际的是
( )
A.家用电风扇正常工作的电流约是3.2
A
B.手电筒中的电流约是2
A
C.家庭电路的电压是380
V
D.一节新干电池的电压是1.5
V
2.如图1所示,老师在课堂上演示“静电章鱼”实验,用丝绸分别摩擦丝状塑料袋和PVC管(一种塑料管),将塑料袋放在PVC管上方,丝状塑料袋就会像章鱼一样悬在空中。下列对该现象解释正确的是
( )
图1
A.丝状塑料袋和PVC管带电是因为摩擦创造了电荷
B.丝绸和丝状塑料袋带同种电荷
C.这种现象与验电器的工作原理相同
D.丝状塑料袋和PVC管因带了异种电荷而相互排斥
3.如图2所示电路中,开关能够同时控制两盏灯,且两灯发光情况互不影响的电路是
( )
图2
4.如图3所示的电路中,闭合开关后能测出灯泡L1两端电压的电路图是
( )
图3
5.用如图4甲所示电路探究电路的电流规律时,电流表A1、A2的示数如图乙所示,则流过灯泡L1、L2的电流分别是
( )
图4
A.0.7
A 0.4
A
B.0.3
A 0.4
A
C.0.14
A 0.26
A
D.0.7
A 1.3
A
6.关于如图5所示的电路,下列说法正确的是
( )
图5
A.L1和L2并联,电流表测L1支路的电流
B.L1和L2并联,电压表测电源电压
C.L1和L2串联,电压表测L2两端的电压
D.L1和L2串联,电压表测L1两端的电压
7.如图6所示的电路中,闭合开关S1、S2,电流表、灯泡L1和L2均能正常工作,则下列说法正确的是
( )
图6
A.开关S1、S2都闭合,灯泡L1和L2并联
B.开关S1闭合,S2断开,电源外部电流流向为a→b→c→d
C.开关S1、S2都闭合,通过灯泡L1的电流一定大于通过灯泡L2的电流
D.闭合S1、S2中任意一个开关,都会有灯泡发光
8.如图7所示电路中,要使灯泡L1、L2并联,下列说法正确的是
( )
图7
A.闭合开关S,甲接电压表,乙接电流表
B.闭合开关S,甲接电流表,乙接电压表
C.断开开关S,甲接电压表,乙接电流表
D.断开开关S,甲、乙都接电流表
9.如图8所示,闭合开关S1、S2后,灯L1、L2均发光。一段时间后,只有一盏灯熄灭,电流表的示数变为零,则下列判断正确的是
( )
图8
A.电路的故障可能是灯L1短路
B.电路的故障可能是灯L2开路
C.两灯发光时,L1、L2为并联
D.两灯发光时,L1、L2为串联
10.某款售水机可通过刷卡(闭合“感应开关”)或投币(闭合“投币开关”)接通供水电机取水;光线较暗时“光控开关”自动闭合,提供照明。如图9所示简化电路中符合要求的是
( )
图9
二、填空题(每空1.5分,共27分)
11.如图10所示,带负电的物体甲靠近不带电的金属导体乙时,乙的a端会带 电。这是由于带负电荷的 从 (选填“a端到b端”或“b端到a端”)发生了转移的结果。?
图10
12.当司机踩刹车时,车后面的红灯就亮,刹车板的作用相当于电路中的 ,该刹车板和车后红灯的连接方式是 。如图11所示,在手机的充电过程中,该手机电池相当于电路中的 。?
图11
13.验电器的工作原理是 。如图12所示,取两个相同的验电器A和B,使A带正电,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,则连接的瞬间,金属棒中的电流方向是 (选填“A→B”或“B→A”),发生定向移动的自由电荷是 。?
图12
14.如图13所示,开关S1、S2、S3均处于断开状态。若要使灯L和电铃串联,应闭合开关 ;若要使灯L和电铃并联,应闭合开关 ;若所有开关都闭合,电路是 (选填“通路”“开路”或“短路”)。?
图13
15.如图14所示,闭合开关S后小灯泡L1、L2均正常发光,它们的连接方式是 联;过一会儿发现有一个小灯泡熄灭,而电流表的示数不变,则电路中出现的故障是 。?
图14
16.在如图15所示的电路中,电源由3节新干电池串联组成,闭合开关,电流表的示数为0.18
A,灯L1两端的电压为2.5
V,则电压表的示数是 V;通过灯L1的电流是 A,通过灯L2的电流是 A。?
图15
17.电路元件甲和乙的电流与电压关系如图16所示,若将甲、乙并联到电压为1.5
V的电源两端,干路中的电流是 A。?
图16
三、作图与实验探究题(共30分)
18.(4分)探究“并联电路电流规律”的实验如下:
(1)在如图17所示的实物中,用笔画线代替导线连接好电路。要求:A1测通过L1的电流,A2测通过L2的电流,开关S控制L1、L2。(L1、L2的电流均不超过0.6
A;连线不能交叉)
(2)请在虚线框内按实物图画出相应的电路图。
图17
19.(4分)小伟连接两灯并联的电路情况如图18所示。当他“试触”时,发现电压表的指针不动,电流表的指针很快向右偏转,两灯都不发光。小敏指出他在电路连接中有错误。若闭合开关S,可能造成的后果是 。请你只改接电路中的一根导线,使电路连接完全正确(在错接的导线上画“×”,用笔画线代替导线画出正确的接线位置)。?
图18
20.(10分)在“探究并联电路电流特点”的实验中,小明想证明是否存在“I总=I1+I2”的规律,做了以下操作:
图19
(1)小明连好电路如图19甲所示,闭合开关S后电流表的读数如图乙所示,则通过灯泡L1的电流I1= A。?
(2)小明接着按如图丙所示将灯泡L2接入电路,可以观察到灯泡L1的亮度 (选填“变暗”“变亮”或“不变”),这是因为两灯泡的连接方式为 ;而此时电流表的示数如图丁所示,I总= A。?
(3)为验证通过灯泡L2的电流I2是否等于I总-I1,需要实际测出通过灯泡L2的电流I2的大小,请在图丙中改动一根导线以达到测量目的,要求在图中用“×”标出要改动的导线,并用笔画线代替导线将电路连接完整。若此时读数为0.26
A,则说明在并联电路中, 。(用文字表述)?
21.(12分)为了探究“串联电路中电压的规律”,小明设计了如图20甲所示电路。根据电路图把电压表分别接入电路中的
A、B,B、C,A、C之间,测出它们的电压并记录在下表中:
图20
A、B间电压U1/V
B、C间电压U2/V
A、C间电压U3/V
2.5
3.5
(1)A、C之间的电压如图乙所示,示数为 V。?
(2)在测灯L2两端电压时,电压表接B的一端不动,只将接A的一端直接改接到C,这种接法 (选填“正确”或“错误”),理由是
。?
(3)在表格中记录数据后,下一步的操作是 (填字母)。?
A.整理器材,结束实验
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.分析数据,得出结论
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
(4)闭合开关S,发现电压表的示数为零,则小灯泡出现的故障可能是 或 。?
四、计算题(13分)
22.如图21所示,已知电源电压为9
V,电压表V1、V2规格相同,闭合开关S,电压表V1的示数为6
V,通过灯泡L2的电流为0.5
A,回答下列问题:
(1)灯泡L1和L2两端的电压各是多少?
(2)通过灯泡L1的电流是多少?
(3)若灯泡L1的灯丝被烧断,则电压表V1的示数为多少?
图21
答案
1.D [解析]
电风扇、手电筒电流的估值均偏大,我国家庭电路的电压为220
V,一节新干电池的电压为1.5
V。
2.C [解析]
用丝绸分别摩擦丝状塑料袋和PVC管,由于摩擦发生电荷的转移,使丝状塑料袋和PVC管带电,不是创造了电荷,且丝绸与丝状塑料袋、PVC管带有异种电荷,故A、B错误;用丝绸分别摩擦丝状塑料袋和PVC管,丝状塑料袋和PVC管带同种电荷,同种电荷互相排斥,所以这种现象与验电器的工作原理相同,故C正确,D错误。
3.B [解析]
开关能够同时控制两盏灯,则电路既可以是串联的又可以是并联的,但并联时开关必须在干路上;两灯发光情况互不影响,则两灯应该是并联的。综上可知,符合要求的电路应该是并联电路,并且开关在干路上。
4.D
5.B [解析]
由图可知,灯泡L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测L2支路的电流;根据并联电路的电流特点可知,A1的示数应大于A2的示数,而图中电流表A1的指针偏转角度比A2的小,所以电流表A1选择的是大量程(即0~3
A),分度值为0.1
A,其示数即干路电流为0.7
A;电流表A2选择的是小量程(即0~0.6
A),分度值为0.02
A,其示数即通过灯泡L2的电流为0.4
A;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯泡L1的电流为I1=I-I2=0.7
A-0.4
A=0.3
A。
6.D
7.A [解析]
由电路图可知,开关S1、S2都闭合时,L1与L2首首相连、尾尾相连,则两灯是并联的,A正确。由电路图可知,开关S1闭合,S2断开,电源外部电流流向为d→c→b→a,故B错误。开关S1、S2都闭合,L1与L2并联,由于不知道两灯泡的规格,所以不能判断通过灯泡L1的电流与通过灯泡L2的电流的大小关系,故C错误。由图知,开关S1在干路上,控制两盏灯,开关S2控制灯泡L1;只闭合S1,灯泡L2发光,S1、S2都闭合,两盏灯都发光,只闭合S2时两盏灯都不发光,故D错误。
8.D 9.C
10.B [解析]
由题知,售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”,也可以通过投币闭合“投币开关”,来接通供水电机取水,这说明刷卡和投币互不影响,故“感应开关”和“投币开关”应是并联的,然后与电动机串联;光线较暗时“光控开关”自动闭合,接通灯泡提供照明,这说明灯泡能独立工作,故灯泡与电动机是并联的;结合图示可知只有B符合题意。
11.正 电子 a端到b端
[解析]
电子带负电;因同种电荷相互排斥,所以乙中自由电子会受到带负电的物体甲的排斥力向b端移动,从而形成如图的电荷排布情况。
12.开关 串联 用电器
[解析]
(1)当司机踩刹车时,车后面的红灯就亮,说明电路形成了通路,故刹车板的作用相当于电路中的开关。
(2)在给手机电池充电的过程中,电能转化为电池的化学能,在电路中手机电池消耗电能,因此手机电池相当于用电器。
13.同种电荷相互排斥 A→B 电子
[解析]
(1)验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的。
(2)A验电器带正电,说明A缺少电子,连接的瞬间,自由电子从B移动到A,而电流方向与电子定向移动的方向相反,所以金属棒中的电流方向是A→B。
14.S2 S1、S3 短路
15.并 L2开路
16.2
0.18
0.18
17.0.4 [解析]
由图像可知,甲、乙并联到电压为1.5
V的电源两端时,I乙=0.1
A,I甲=0.3
A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路中的电流:I=I甲+I乙=0.3
A+0.1
A=0.4
A。
18.(1)如图所示
(2)如图所示
[解析]
(1)因A1测L1的电流,A1与L1串联;A2测L2的电流,A2与L2串联,L1、L2电流不超过0.6
A,电流表均选用小量程,开关S控制L1、L2,开关在干路上。电流从电源正极出发,经开关S,在S的左接线柱分流,一路经电流表A1、L1,与此同时,另一路经电流表A2、L2在L1的左接线柱汇合,回到电源负极。
19.电流表和电源被烧坏
如图所示
20.(1)0.32 (2)不变 并联 0.58
(3)如图所示
干路电流等于各支路电流之和
[解析]
(1)小明按图甲连好电路图,闭合开关S后电流表的读数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02
A,则通过灯泡L1的电流I1=0.32
A。
(2)小明接着按如图丙所示将灯泡L2接入电路,根据并联电路各支路互不影响、独立工作,可以观察到灯泡L1的亮度不变;而此时电流表的示数如图丁所示,电流表选用小量程,分度值为0.02
A,I总=0.58
A。
(3)①为验证通过灯泡L2的电流I2是否等于I总-I1,需要实际测出通过灯泡L2的电流I2的大小,即电流表与L2串联。
②若此时读数为0.26
A,
因0.26
A+0.32
A=0.58
A,
则说明在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
21.(1)6
(2)错误 电压表的正、负接线柱接反了
(3)B
(4)L1短路 L2开路
22.(1)因为灯泡L1和L2串联,电压表V1测灯泡L1两端电压,所以灯泡L1两端电压U1=6
V,
又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡L2两端电压:
U2=U-U1=9
V-6
V=3
V。
(2)因为灯泡L1和L2串联,通过灯泡L2的电流为0.5
A,所以通过灯泡L1的电流:I1=I2=0.5
A。
(3)若灯泡L1的灯丝被烧断,则现在电路为开路,根据电路图可知,电压表V1的一个接线柱通过灯泡L2、开关与电源正极相连,另一接线柱直接通过导线与电源负极相连,因此电压表V1的示数等于电源电压,即为9
V。