【期中单元测试卷】(沪科版)2023-2024学年九年级物理全一册 第十四章 了解电路(B卷)
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第十四章 了解电路【B卷·难点题型+提升卷】
难点题型归纳
题型1:电路设计
1.击剑比赛中,当甲方运动员的剑(图中用“S甲”表示)击中乙方的导电服时,电路导通,且只有乙方指示灯亮,当乙方运动员的剑(图中用“S乙”表示)击中甲方导电服时,电路导通,且只有甲方指示灯亮,如图所示的四个电路图中,符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由于当甲方击中乙方的导电服时电路接通,则S甲与乙方指示灯串联,当乙方击中甲方的导电服时电路接通,则S乙与甲方指示灯串联,由于它们互不影响,则两支路并联;所以,S甲与乙方指示灯串联,S乙与甲方指示灯串联,两支路并联在电源两端,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.智能手机都具有自动锁屏功能,既可以保护用户隐私,又可以防止误触屏幕。锁屏后,可以通过指纹(S1)、密码(S2)、人脸(S3)任意一种方式进行单独解锁。若用灯泡发光模拟手机屏幕解锁成功,则图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.如图,只有三种方式同时使用时才能解锁,使灯泡亮起来,故A不符合题意;
B.单独指纹可以解锁,当密码、人脸锁闭合时灯泡被短路,不能解锁,故B不符合题意;
C.由题知,指纹(S1)、密码(S2)、人脸(S3)任意一种方式进行单独解锁,灯泡都会发光,所以三个开关应并联后再与灯泡串联在电源上,故 C符合题意;
D.同时闭合S1、S3灯泡发光,同时闭合S2、S1,灯泡发光,故D不符合题意。
故选C。
3.有一款自动感应垃圾桶,扔垃圾时只需将手伸到“可回收”或“不可回收”相应感应区内,感应开关(、)就会自动闭合,动力装置工作,对应垃圾桶的桶盖打开;当光线较暗时,光控开关自动闭合,灯泡开始照明。下列电路中符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】扔垃圾时只需将手伸到“可回收”或“不可回收”相应感应区上方一定距离内,感应开关自动闭合,动力装置工作,对应的垃圾桶盖缓缓打开,这说明到“可回收”或“不可回收”的感应开关是并联的,工作时互不影响,且每个开关在支路中控制一个电动机;当光线较暗时,光控开关自动闭合,灯泡开始照明,说明灯泡和电动机工作时互不影响,能够独立工作,电动机和小灯泡也是并联,光控开关控制小灯泡,与小灯泡串联,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
题型2:根据实物图电路判断有关问题
4.如图所示的电路,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.两只小灯泡是串联连接的 B.两个电流表中示数较大
C.被短路后,的亮度不变 D.拧掉后电压表示数不变
【答案】D
【解析】AB.由图可知,电流经开关、电流表后,分成两条路径,一支路经灯泡L1,另一支路经电流表A1、灯泡L2,汇合后回到电源负极,是一个并联电路,电流表A1测通过L2的电流,A2测干路电流,电压表测电源电压,结合并联电路的电流关系可知,两个电流表中A2示数较大,故AB错误;
C.L1被短路后,电源短路,灯泡L2不发光,故C错误
D.并联电路中各用电器互不影响,电压表测电源电压,因此拧掉L1后,电压表示数不变,故D正确。
故选D。
5.如图所示的实物电路由电源、开关S、两个小灯泡L1、L2和甲、乙、丙三个电表(电流表或电压表)组成。闭合开关S后,两个小灯泡L1、L2均能发光。下列关于甲、乙、丙三个电表的判断,正确的是( )
A.甲是电压表,乙、丙是电流表
B.乙是电压表,甲、丙是电流表
C.甲是电流表,乙、丙是电压表
D.丙是电流表,甲、乙是电压表
【答案】B
【解析】分析实物电路发现,电流从电源正极出发,经过开关,分为两条支路,一条经过L2,一条经过丙表到达L1,由于丙表和L1串联在一条支路中,所以丙表是电流表;电流到达L1左端,不经过L1到达乙表,如果乙表是电流表,则电流不经过用电器,直接到电源负极,电路中出现短路,所以乙表是电压表;电流经过L1后,到L2左端会合,会合后电流经过甲表到电源负极,所以甲表是电流表;故乙是电压表,甲、丙是电流表,故B正确,ACD错误。
故选B。
6.如图所示电路,先闭合开关S1、再闭合S2,下列分析正确的是( )
A.只闭合S1时,两灯都亮,且两个电流表均有示数
B.先闭合S1再闭合S2时,A2示数会变大
C.两个开关都闭合时,若L1短路,L2依然能够发光
D.两个开关都闭合时,若L2断路,则两电流表均有示数且示数相等
【答案】B
【解析】A.根据电路图可知,只闭合S1时,电路为L1的简单电路,电流表A2测量电路中的电流,电流表A1没有接入电路中,所以A2有示数、A1无示数,故A错误;
B.再闭合S2时,两个灯泡并联,电流表A2测量干路中的电流,电流表A1测量通过灯泡L2的电流;根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变大,所以电流表A2示数变大,故B正确;
C.两个开关都闭合时,若L1短路,则电源短路,所以L2不能发光,故C错误;
D.两个开关都闭合时,若L2断路,则电流表A1断路,无示数;电流表A2测量电路中的电流,有示数,所以两个电流表示数不相等,故D错误。
故选B。
题型3:电路故障
7.在“测量串联电路的电压”实验中,小聪同学连接如图所示电路时,闭合开关后两个灯泡都不发光,电压表有示数,关于电路故障,下列判断正确的是( )
A.灯泡L1短路 B.灯泡L2短路
C.灯泡L1开路 D.灯泡L2开路
【答案】C
【解析】由图可知,两灯串联,电压表测量L1两端的电压;
A.灯泡L1短路,电压表没有示数,灯泡L1不发光,L2发光,故A错误;
B.灯泡L2短路,电压表有示数,灯泡L2不发光,L1发光,故B错误;
C.闭合开关S后,L1、L2都不亮,电压表有示数,说明电压表两端能与电源两极连通,则灯泡L2是完好的,所以故障原因是灯泡L1开路,故C正确;
D.灯泡L2开路,电路断路,电压表没有示数,灯泡不亮,故D错误。
故选C。
8.如图所示的电路,闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关,电流表示数仍为零,电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为( )
A.L1断路、L2断路 B.L1断路、L2通路
C.L1通路、L2断路 D.L1短路、L2断路
【答案】B
【解析】由图可知两只灯泡串联,电压表测量L2两端的电压;闭合开关,两只灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路中有断路故障;电压表无示数,说明电压表两接线柱到电源的正负极之间有开路,即可能是灯L1断路,也可能是L1、L2同时断路;将电灯L1、L2的位置对调,闭合开关,电流表无示数,说明电路中仍然有断路故障;电压表有示数,说明此时电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路,所以灯L2、电流表、开关都是完好的,则故障是灯L1断路。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.如图所示电路中,电源电压恒定,若只将灯泡L、电流表A接入电路,闭合开关S,电路能正常工作。而现在的电路,正常工作一段时间后,灯泡L熄灭,电路中只有一个电表没有示数,而且是灯泡L或电阻R出现了故障,则故障可能是( )
A.可能是灯泡L短路
B.只能是灯泡L断路
C.只能是电阻R断路
D.灯泡L和电阻R同时短路
【答案】A
【解析】若只将灯泡L、电流表A接入电路,闭合开关S,电路能正常工作,说明电流表、灯泡完好;如图,电路正常工作时R与灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,电压表V测电源两端的电压,电压表V1测L两端的电压;
AB.若灯泡L短路,电路是通路,电路中有电流,电流表有示数;电压表V1被短路、没有示数,电压表V测电源两端的电压有示数,若灯泡L断路,电路中无电流,电流表示数变为0,此时两个电压表测量的都是电源电压,有示数,故A符合题意,B不符合题意;
C.若电阻R断路,电路中无电流,电流表示数变为0,电压表V1与电源两极之间是断开的,无示数,电压表V测电源两端的电压,有示数,故C不符合题意;
D.若灯泡L和电阻R短路,相当于电源短路,电流表有示数,且示数很大,此时两个电压表都被短路,没有示数,故D不符合题意。
故选A。
题型4:串、并联电路的电流规律难点
10(多选).如图所示,电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA,则电流表( )
A.A的示数是120mA B.A的示数是70mA
C.A'的示数是80mA D.A'的示数是30mA
【答案】AC
【解析】AB.电流表A2测量左边的灯泡的电流,A2测量中间灯泡的电流,A3测量右边灯泡的电流,电流经过电流表A后分流,一条支路经过电流表A2和中间的灯泡,另外一条支路经过A3、右边的灯泡,故电流表A的示数是电流表A2和A3之和,故电流表A的示数为
故A正确,B错误;
CD.经过电流表A1和最左边的灯泡的电流与经过中间灯泡和A2后汇合再经过电流表A',故电流表A'的电流为
故C正确,D错误。
故选AC。
11(多选).如图所示的电路中,开关闭合后,已知电流表、、读数分别为、、的下列说法正确的是( )
A.电流表测量的是通过的电流 B.电流表测量的是通过电路中的总电流
C.通过的电流为 D.通过的电流为
【答案】BD
【解析】AB.分析电路时,电流表可视为一根导线,故原电路中三个灯泡并联;电流表与待测电路串联,可知电流表A1测量干路电流,电流表A2测量灯泡L2、L3中的电流,电流表A3测量灯泡L1、L2的电流,故A错误,B正确;
CD.根据并联电路中电流的规律可知,干路电路等于各支路电流的和,则通过L1的电流为
I1=I﹣IA2=0.6A﹣0.5A=0.1A
通过L2的电流为
I2=IA3﹣I1=0.3A﹣0.1A=0.2A
故C错误,D正确。
故选BD。
【点睛】本题考查了并联电路的电流关系,分析电路图的连接关系、正确确定三个电流表的测量对象是本题的关键。
12(多选).如图所示电路中,闭合开关后,A1的示数为1A,A2的示数为1.2A,A的示数为1.8A.则下列说法正确的是( )
A.电流表A1测量的是L2和L3的总电流 B.电流表A2测量的是L1和L2的总电流
C.L2的电流为0.4A D.L3的电流为0.8A
【答案】ABC
【解析】由电路图知,三个小灯泡并联在电路中,电流表A1测灯L2、L3的电流,A2测灯L1、L2的电流,A测干路的电流,则通过L3的电流
IL3=I-I2=1.8A-1.2A=0.6A
通过L2的电流
IL2=I1-IL3=1A-0.6A=0.4A
故ABC正确,D错误。
故选ABC。
13.在如图所示的电路中,下列分析不正确的是( )
A.只闭合时,发光、不发光,测的电流,无示数
B.只闭合时,、都发光,、的示数相等
C.闭合、时,、都发光,有示数,无示数
D.闭合、时,、都发光,、均有示数
【答案】D
【解析】A.只闭合时,灯泡和电流表是断路状态,电流只通过,所以发光、不发光,测的电流有示数,无示数,故正确,A不符合题意;
B.只闭合时,、串联都发光,、测量电路电流,其示数相等,故正确,B不符合题意;
C.闭合、时,、并联都发光,与串联有示数,无示数,故正确,C不符合题意;
D.闭合、时,能发光,被短路不能发光,有示数,被短路无示数,故错误,D符合题意。
故选D。
14.如图所示实物电路中,下列分析都正确的是( )
①只闭合开关S1时,三个小灯泡串联,Al测L1的电流
②只闭合开关S1、S3时,L1和L2被短接,A1和A2的电流大小相等
③只闭合开关S1、S2时,L3被短接,A3测L1和L2的电流之和
④三个开关都闭合时,A2的示数是0.5A,A3的示数是0.4A,则通过L3和L1的电流之差是0.1A
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【答案】B
【解析】题中实物图对应电路图如下所示:
①只闭合开关S1时,三个小灯泡串联,Al测L1的电流,也即电路中电流,故①正确;
②只闭合开关S1、S3时,L1和L2被短接,A1和A2都串联在电路中,通过它们的电流大小相等,故②正确;
③只闭合开关S1、S2时,L2和L3被短接,A3测L1的电流,故③错误;
④三个开关都闭合时,三个灯并联,A2测通过L2、L3的总电流,A3测通过L1、L2的总电流,A2的示数是0.5A,A3的示数是0.4A,则通过L3和L1的电流之差是0.1A,故④正确。
故选B。
题型5:串、并联电路的电压规律难点
15.所示图中电源电压保持不变,当S1、S2都闭合时,电压表示为6V,S1闭合S2断开时,电压表示数为4V,那么S1、S2都断开时,L1和L2两端电压分别为( )
A.4V和6V B.4V和2V C.2V和6V D.2V和4V
【答案】B
【解析】由电路图可知,当S1、S2都闭合时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,所以电源的电压为6V;当S1闭合S2断开时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压;因为串联电路的总电压等于各分电压之和,所以L2两端的电压
U2=U-U1=6V-4V=2V
当S1、S2都断开时,两灯泡串联,此时电路中的电流不变,灯泡的电阻不变,所以两灯泡的电压分别为4V、2V;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16.如图所示的电路中,下列判断正确的是( )
A.闭合S2、S4,灯L1、L2串联,电压表示数等于电源电压
B.先闭合S1,再闭合S4,电压表示数变大,电流表示数变大
C.先闭合全部开关,再断开S4,电压表示数不变,电流表示数变小
D.先闭合S3、S4,再闭合S1、S2,电压表示数变大,电流表示数变大
【答案】C
【解析】A.闭合S2、S4,灯L1、L2串联,电压表测L2两端电压,电压表示数小于电源电压,故A错误;
B.先闭合S1,灯L3、L2与电压表串联,电压表测电源电压,电流表示数为0,再闭合S4,灯L1、L2串联,电压表与L3串联,L3无电流,此时电压表测L3两端电压,故电压表示数变小,电流表有示数,即示数变大了,故B错误;
C.先闭合全部开关,灯L1、L3并联,灯L2和电压表被短路,电压表示数为0,电流表测干路电流,再断开S4,灯L2和电压表还是处于被短路状态,电压表示数还是为0,因此电压表示数不变,此时只有L3接入电路,接入电阻增大了,因此电流表示数变小,故C正确;
D.先闭合S3、S4,灯L1接入电路,L2被短路,电压表没接入电路,示数为0,电流表测L1的电流,再闭合S1、S2,灯L1、L3并联,灯L2和电压表被短路,电压表示数为0,因此电压表示数不变,电流表测干路电流,并联时接入电路电阻变小,电流表示数变大,故D错误。
故选C。
17.在如图所示电路中,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,则下列说法中正确的是( )
A.L1和L2并联,甲、乙、丙示数分别为0.6V,1.2A,0.3A
B.L1和L2并联,电源电压为1.2V,通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6A
C.L1和L2串联,甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
D.L1和L2串联,电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V
【答案】C
【解析】AB.两灯泡并联时,电路中电流有两条路径,电流从电源的正极出发,经乙电表后分开,一路经灯泡L1回到电源的负极,一路经灯泡L2、丙电表回到电源的负极,则甲为电压表测电源的电压,乙为电流表测干路电流,丙为电流表测L2支路的电流;
并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,两灯泡规格相同时通过两灯泡的电流相等,干路电流是L2支路电流的两倍,故AB两项中的数据与分析结果矛盾;
CD.两灯泡串联时,电路中的电流只有一条路径,电流从电源的正极出发,依次经甲电表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,则甲为电流表测电路中的电流,乙为电压表测L2两端的电压,丙为电压表测电源的电压;
串联电路中各处的电流相等,且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等,电源的电压是L2两端电压的2倍,即丙的示数是乙示数2倍,故C项中的数据与分析结果不矛盾,D项中的数据与分析结果矛盾;
综上所述,C项正确,ABD项错误。
故选C。
题型6:串、并联电路的电流、电压规律综合
18.我们已经学习了电流表、电压表,知道电流表有两个量程,分别是0~0.6A和0~3A,对应的分度值是0.02A和0.1A;电压表有两个量程,分别是0~3V和0~15V,对应的分度值是0.1V和0.5V。现有如图A所示电路:
(1)若甲、乙两电表都是电压表,当开关S闭合时,甲、乙两表的指针偏转均如图B所示,则L1和L2两端的电压分别是多少?
(2)再将L1和L2的位置互换,如图C所示。若甲、乙两电表都是电流表,当开关S断开时,甲、乙两表的指针偏转也均如图B所示,则通过L1和L2的电流分别是多少?
【答案】(1)11.2V、2.8V;(2)0.56A、2.24A
【解析】解:(1)观察图A,若甲、乙两电表都是电压表,闭合开关后,电压表甲测的是L2两端的电压,电压表乙测的是电源电压,可知道电压表乙的数值大于电压表甲的数值,甲、乙两表的指针偏转均如图B所示,则可知道电压表乙的量程为大量程0~15V,电压表甲的量程为小量程0~3V,观察图B可知,电压表乙的示数为14V,电压表甲的示数为2.8V,即电源电压为14V,L2两端的电压为2.8V,两灯泡串联,则根据串联电路的电压规律,可知L1两端的电压
综上所述,L1和L2两端的电压分别是11.2V、2.8V。
(2)由题意可知,甲、乙两电表都是电流表,观察图C,根据电流的流法,可知道,两灯泡并联,电流表甲测的是干路电流,电流表乙测的是L1电流,可知道甲的电流值大于乙的电流值,甲、乙两表的指针偏转也均如图B所示,则甲的为2.8A,乙的为0.56A,即干路电流为2.8A,流过L1的电流为0.56A,根据并联电路的电流规律可知,流过L2的电流为
通过L1和L2的电流分别是0.56A、2.24A。
答:(1)若甲、乙两电表都是电压表,当开关S闭合时,甲、乙两表的指针偏转均如图B所示,则L1和L2两端的电压分别是11.2V、2.8V;
(2)再将L1和L2的位置互换,如图C所示。若甲、乙两电表都是电流表,当开关S断开时,甲、乙两表的指针偏转也均如图B所示,则通过L1和L2的电流分别是0.56A、2.24A。
19.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电路中R2和R3的规格相同。同时闭合S2、S4,断开S1、S3时,电压表V1的示数为18V,电流表A2的示数为0.8A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)同时闭合S1、S2,断开S3、S4时,电流表A2的示数为1.0A。则同时闭合S1、S2、S4,断开S3时,电流表A1的示数为多少?
(3)若将电流表A1替换为电压表V3,同时闭合开关S1、S3、S4,断开S2,电压表V3和V1的偏转的角度相同,求电压表V2的示数是多少?
【答案】(1)18V;(2)0.4A;(3)16V
【解析】解:(1)由电路图知,同时闭合S2、S4,断开S1、S3时,电路是R1单独工作的简单电路,此时V1所测的是电源电压,所以电源电压
U=18V
(2)同时闭合S1、S2,断开S3、S4,电阻R1、R2并联在电路中,电流表A1测R2这一支路的电流,A2测干路电路,据并联电路的电流特点有,此时通过R2的电流
I2=I-I1=1.0A-0.8A=0.2A
同时闭合S1、S2、S4,断开S3时,三个电阻并联在电路中,A1测通过R2、R3的总电流,而R2和R3规格相同,则通过它们的电流相同,都为0.2A。那么此时电流表A1的示数
I23=0.2A+0.2A=0.4A
(3)用电压表V3替换A1,同时闭合开关S1、S3、S4,断开S2,三个电阻串联在电路中,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2、R3两端的总电压,V3测R1、R2两端的总电压。且电压表V3与V1的偏转角度相同,那么R1、R2两端的总电压是R1两端电压的5倍,即
5U1=U12
设R3两端的电压为U3,据串联电路的特点有
5U1+U3=18V,U1+2U3=18V
解以上两式得
U3=8V
因为R2、R3的规格相同,则电压表V2的示数
U23=U2+U3=U3+U3=8V+8V=16V
答:(1)电源电压为18V;
(2)电流表A1的示数为0.4A;
(3)电压表V2的示数是16V。
提升单元过关练
一、单选题
1.如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔张开,下列说法正确的是( )
A.金属球带正电,金属箔带负电
B.两片金属箔都带负电,由于互相排斥而张开
C.两片金属箔都带正电,由于互相排斥而张开
D.任何情况下,验电器都不能够检验出带电体所带电荷的电性
【答案】C
【解析】ABC.被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球,金属球和验电器的两片金属箔都带正电,由于同种电荷互相排斥,验电器的两片金属箔张开,故C正确,AB错误;
D.一般情况下验电器不能够检验出带电体所带电荷的电性,如果已知验电器所带电荷的电性,用该验电器去检验另一个带电体,可以根据两片金属箔张开角度的变化判断另一个带电体所带的电性(如果是同种电荷,金属箔张开角度变大,如果是异种电荷,金属箔张开角度变小),故D错误。
故选C。
2.如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开。此时( )
A.灯不亮电铃不响 B.灯不亮电铃响
C.灯亮电铃不响 D.灯亮电铃响
【答案】D
【解析】物品在展示台上时,ABC接通,把电铃短路,铃不响,灯泡亮;当小偷把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片AC分开时,灯泡和电铃串联,此时灯亮铃响。
故选D。
3.如图所示电路,下列说法中正确的是( )
A.L1、L2、L3串联
B.L2、L3串联,再与L1串联
C.电流表A2测通过L2、L3的电流
D.电流表A1测通过L1的电流
【答案】C
【解析】AB.在电路中,电流表相当于导线,开关闭合后,电流从电源的正极流出,分成三条支路,三条支路上分别为灯泡L1、L2、L3,汇合后再回到电源负极,因此L1、L2、L3并联,故AB错误;
CD.电流表A1测通过L1、L2并联的总电流,电流表A2测通过L2和L3的总电流,故C正确,D错误。
故选C。
4.如图所示电路中,关于灯泡L1、L2、L3的连接方式,说法不正确的是( )
A.S1、S2都断开时,L1、L3串联
B.S1、S2都闭合时,L2、L3并联
C.S2断开、S1闭合时,L1、L3串联
D.S2断开、S1闭合时,只有L3能发光
【答案】C
【解析】A.S1、S2都断开时,电流从电源正极出发,经过灯泡L3、L1回到电源负极,所以灯泡L1、L3串联,故A正确,不符合题意;
B.S1、S2都闭合时,电流从电源正极出发分为两支,一支经灯泡L3,另一支经开关S2、灯泡L2,然后两支汇合,共同经S1回到负极,则L2、L3并联,故B正确,不符合题意;
CD.S2断开、S1闭合时,灯泡L2断路,灯泡L1短路,电流经过灯泡L3,此时只有灯泡L3工作,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
5.如图所示,下列说法正确的是( )
A.断开开关 ,若甲、乙都是电压表,则两灯都发光
B.断开开关 ,若甲、乙都是电流表,则两灯都不发光
C.闭合开关 ,若甲、乙都是电压表,则两灯都发光
D.闭合开关 ,若甲、乙都是电流表,则两灯都发光
【答案】C
【解析】AB.断开开关,若两灯都发光,两个灯泡并联,两个电表分别与灯泡串联在电路中,都为电流表,若甲、乙都是电压表,则两灯都不发光,故AB错误;
CD.闭合开关,若两灯都发光,两个灯泡串联在电路中,两个电表分别与灯泡并联在电路中,都为电压表,若甲、乙都是电流表,电源短路,则两灯都不发光,故C正确,D错误。
故选C。
6.如图所示的电路中,下列判断正确的是( )
A.闭合S2、S4,灯L1、L2串联,电压表示数等于电源电压
B.先闭合S1,再闭合S4,电压表示数变大,电流表示数变大
C.先闭合全部开关,再断开S4,电压表示数不变,电流表示数变小
D.先闭合S3、S4,再闭合S1、S2,电压表示数变大,电流表示数变大
【答案】C
【解析】A.闭合S2、S4,灯L1、L2串联,电压表测L2两端电压,电压表示数小于电源电压,故A错误;
B.先闭合S1,灯L3、L2与电压表串联,电压表测电源电压,电流表示数为0,再闭合S4,灯L1、L2串联,电压表与L3串联,L3无电流,此时电压表测L3两端电压,故电压表示数变小,电流表有示数,即示数变大了,故B错误;
C.先闭合全部开关,灯L1、L3并联,灯L2和电压表被短路,电压表示数为0,电流表测干路电流,再断开S4,灯L2和电压表还是处于被短路状态,电压表示数还是为0,因此电压表示数不变,此时只有L3接入电路,接入电阻增大了,因此电流表示数变小,故C正确;
D.先闭合S3、S4,灯L1接入电路,L2被短路,电压表没接入电路,示数为0,电流表测L1的电流,再闭合S1、S2,灯L1、L3并联,灯L2和电压表被短路,电压表示数为0,因此电压表示数不变,电流表测干路电流,并联时接入电路电阻变小,电流表示数变大,故D错误。
故选C。
7.如图所示电路,电源为两节新干电池,先闭合开关S1,再闭合开关S2的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数不变 B.电流表A2的示数变大
C.电流表A2的示数不变 D.电流表A1、A2示数始终相等
【答案】C
【解析】根据实物连接图,画出电路图如下:
由图可知,两灯并联,S1在干路上,S2在L2支路上,电流表A1在干路上,测量干路电流;电流表A2在L1支路上,测量通过L1的电流。先闭合开关S1,电路为L1的简单电路,两电流表均测L1的电流;当S2从断开到闭合的过程中,因并联电路中各支路互不影响,则通过L1的电流不变,即A2的示数不变;电流表A1由测量通过L1的电流,变为测量干路电流,则A1示数变大。故ABD错误,C正确。
故选C。
8.如图甲所示是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2,木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。闭合开关通电后,灯都能正常发光,下列说法正确的是( )
A.用一根导线接在任意两个接线柱上,如果出现一灯亮一灯灭的现象则可以判断两灯是并联
B.用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯是串联
C.在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙所示,则通过灯L1的电流可能是0.3A
D.若将电流表分别接在ac、bd之间,发现电流表示数相同,则说明两灯一定串联
【答案】C
【解析】A.在串联电路中如果使用导线短路其中一个用电器,另一用电器仍能工作;在并联电路中如果用导线短路其中一条支路,电流就不会从其他支路走,所有用电器都不能工作。所以用一根导线接在接在任意两个接线柱上,如果出现一个灯亮一个灯灭的现象则可以判断两灯是串联的,故A错误;
B.用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,说明两灯泡互不影响,能独立工作,两灯泡是并联关系,故B错误;
C.由图乙可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.3A;由于两灯的连接方式位置未知,所以,如果两灯串联,则通过灯泡L1的电流是0.3A,如果两灯泡并联,则流过灯泡的电流为×0.3A=0.15A,故C正确;
D.若将电流表分别接在ac、bd之间,发现电流表示数相同,因为两灯泡规格相同,则两灯可能是并联,也可能是串联,故D错误。
故选C。
9.在如图所示电路中,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,则下列说法中正确的是( )
A.L1和L2并联,甲、乙、丙示数分别为0.6V,1.2A,0.3A
B.L1和L2并联,电源电压为1.2V,通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6A
C.L1和L2串联,甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
D.L1和L2串联,电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V
【答案】C
【解析】AB.两灯泡并联时,电路中电流有两条路径,电流从电源的正极出发,经乙电表后分开,一路经灯泡L1回到电源的负极,一路经灯泡L2、丙电表回到电源的负极,则甲为电压表测电源的电压,乙为电流表测干路电流,丙为电流表测L2支路的电流;
并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,两灯泡规格相同时通过两灯泡的电流相等,干路电流是L2支路电流的两倍,故AB两项中的数据与分析结果矛盾;
CD.两灯泡串联时,电路中的电流只有一条路径,电流从电源的正极出发,依次经甲电表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,则甲为电流表测电路中的电流,乙为电压表测L2两端的电压,丙为电压表测电源的电压;
串联电路中各处的电流相等,且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等,电源的电压是L2两端电压的2倍,即丙的示数是乙示数2倍,故C项中的数据与分析结果不矛盾,D项中的数据与分析结果矛盾;
综上所述,C项正确,ABD项错误。
故选C。
10.如图所示,电源电压为3V且恒定不变,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,三只电压表的示数变化的数值分别为、、,下列可能出现的情况是( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
【答案】B
【解析】AD.由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电压表V3测灯泡两端的电压。因电源的电压不变,所以,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,电压表V1示数变化的,故AD不符合题意;
BC.设电源电压为U,因串联电路中总电压等于各分电压之和,滑动变阻器的滑片P在a端时电压表V2的示数为
U2=U-U3
滑片P在b端时电压表V2的示数为
U2′=U-U3′
两式相减得
即
故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题
11.如图所示是甲、乙、丙三个轻质塑料小球间的相互作用情况,已知甲与丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥,则甲带 电,乙 (选填:“一定”或“不一定”)带正电,丙 (选填:“一定”或“不一定”)带负电。
【答案】 正 一定 不一定
【解析】[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,已知甲球与用丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥,则甲所带的电荷与玻璃棒相同,所以甲球带正电。
[2]由图可知甲和乙相互排斥,根据同种电荷相互排斥,所以乙球带正电。
[3]乙和丙相互吸引,则丙球可能带负电,也可能是不带电的轻小物体。
12.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知,在铜片与电压表之间的导线中,自由电子的定向运动方向是从 (选填字母:A.电压表到铜片 B.铜片到电压表)。如果想利用这个电池使图中的发光二极管发光,则要将电池的 片与发光二极管的正极相连,另一金属片与发光二极管的负极相连。
【答案】 A 铜
【解析】[1]由图得,电压表正向偏转,电压表正极与铜片相连接,说明电流从铜片流入电压表,电子定向运动方向与电流流向相反,则自由电子的定向运动方向是从电压表到铜片,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
[2]发光二极管为半导体,电流从正接线柱流入时,发光二极管才会发光,电流从铜片流出,因此使图中的发光二极管发光,铜片与发光二极管的正极相连,另一金属片与发光二极管的负极相连。
13.如图所示为某定时炸弹的引爆电路工作原理图,当起爆器中有电流通过时就会引爆炸弹。请你结合所学知识进行排爆分析。
(1)定时器(时钟)安装在 (选填“a”或“b”)导线上。在定时阶段,该导线是 (选填“通”或“断”)路,所以在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹;
(2)为使该定时爆炸装置停止工作,在定时阶段应立即剪断导线 (选填“a”或“b”)。
【答案】 b 通 a
【解析】[1]装置在拆除前,起爆器被短路,所以不工作,起爆器上没有电流通过,因此定时器(钟表)应该安装在b导线上。
[2]在定时阶段,该导线是通路,此时起爆噐被短路,电流不能通过起爆器,所以在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹。
[3]定时器(时钟)接在b导线上,在定时阶段,电路是通路,所以相当于是闭合的开关;为使爆炸装置停止工作,应剪断线a,这样电路就会因没有电源而处于断路状态。
14.在如图(a)所示的电路中,电流表A1的示数是1.6A,电流表A2中的示数为0.8A,通过灯泡L2的电流如图(b)所示。电流表A3的示数是 ,通过灯泡L1的电流是 ,通过L2的电流是 。
【答案】 0.24A 0.8A 0.56A
【解析】[1]观察图(a),闭合开关后,根据电流的流法,可知,三个小灯泡是并联的,电流表A2测的是小灯泡L2、L3的电流之和,电流表A2中的示数为0.8A,则流过小灯泡L2的电流小于0.8A,由于通过灯泡L2的电流如图(b)所示,假设图(b)电流表量程选择大量程,则该电流表的示数为2.8A,该电流值大于电流表A2中的示数0.8A,不正确,所以不是选择大量程,则是选择小量程,读数为0.56A,小灯泡L2和L3两者并联,根据并联电路的电流规律,可知,电流表A3的示数
电流表A3的示数为0.24A。
[2]根据电流的流法,可知,电流表A1测的是干路电流,示数是1.6A,电流表A2测的是小灯泡L2、L3的电流之和,三个小灯泡是并联的,根据并联电路的电流规律,可知,通过灯泡L1的电流
通过灯泡L1的电流为0.8A。
[3]由[1]解析可知,图(b)电流表读数为0.56A,通过灯泡L2的电流如图(b)所示,通过L2的电流是0.56A。
15.如图所示电路,闭合开关时,发现灯泡和均不亮,电流表指针没有偏转,此时电路发生 (选填“断路”或“短路”),某同学用一个导线直接连接在灯泡两端,发现灯泡亮,电流表指针发生偏转,由此可知电路故障可能是 。
【答案】 断路 灯断路
【解析】[1]由图可见,灯泡L1和L2串联,电流表测量电路的电流,闭合开关时,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表指针几乎没有偏转,说明电路出现断路。
[2]将导线并联在L1两端,灯泡L1被短路,没有电流通过,发现L2亮,电流表指针发生偏转,说明灯泡L2没有问题,因此电路故障可能灯泡L1断路。
16.如图所示,开关S、S1都闭合时,电流表A2是测量 的电流,A1和A2的指针偏转角度相同,且电流表有两个量程分别为0~0.6A,0~3A,此时通过L1、L3的电流之比为1∶6;随后将开关S1断开,发现A2的示数减少了0.4A,那么开关S、S1都闭合时流过L2的电流为 A。
【答案】 L1和L2 0.1
【解析】[1]由电路图可知,开关S、S1闭合时,三灯并联,电流表A1测量灯L2、L3的电流之和,电流表A2测量灯L1和L2的电流之和。
[2]将开关S1断开时,电流表A2只测量L2的电流;因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,并且各支路上的用电器可独立工作、互不影响,所以,根据A2的示数减少了0.4A,可知通过L1的电流为I1=0.4A,已知开关S、S1都闭合时,通过L1、L3的电流之比为1∶6,则L3的电流
I3=6I1=6×0.4A=2.4A
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则A1示数为
IA1=I2+I3=I2+2.4A
A2示数为
IA2=I1+I2=0.4A+I2
则A1示数大于A2示数,由于电流表有两个量程分别为0~0.6A,0~3A,A1和A2的指针偏转角度相同,故A1选用大量程,A2选用小量程,根据大小量程之比为5∶1,故IA1=5IA2,即
I2+2.4A=5×(0.4A+I2)
解得I2=0.1A。
17.如图甲所示的电路,电源电压U=10V恒定不变,闭合开关S后,表的示数为7V;表的示数为5V,则R2两端电压为 V。如图乙所示,闭合开关S后,表的示数为1.7A,表的示数为1.2A、表的示数为2.5A,则通过R2和R3的电流分别为 A和A 。
【答案】 2 0.4 1.3
【解析】[1]闭合开关S后,甲图中,三个电阻串联,电压表V2测R2、R3的电压,V2的示数为7V,根据串联电路电压的规律,R1的电压为
U1=U-U23=10V-7V=3V
电压表V1测R2、R 1的电压,V1的示数为5V,根据串联电路电压的规律,R3的电压为
U3=U-U21=10V-5V=5V
则R2两端电压为
U2=U-U1- U3=10V-3V-5V=2V
[2]分析电路时,电流表可视为一根导线,乙图中,三个电阻并联,电流表A1测R2、R3的电流,电流表A2测R2、R1的电流,A测干路的电流,由并联电路电流的规律,通过R3的电流为
I3=I-I12=2.5A-1.2A=1.3A
通过R1的电流为
I1=I-I23=2.5A-1.7A=0.8A
由并联电路电流的规律,通过R2的电流为
I2=I-I3- I1==2.5A-1.3A-0.8A=0.4A
即通过R2和R3的电流分别为0.4A和1.3A。
18.如图甲所示电路,电源电压恒定不变,当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数如图乙所示;当开关S3闭合,S1、S2断开时,电流表示数还是如图乙所示。求:
(1)当开关S1、S3闭合,S2断开时,流过灯泡L1的电流为
(2)当开关 闭合, 断开时,L1、L2组成串联电路,此时发现L1比L2亮,以下说法正确的是 ,理由是 。
A、通过L1灯的电流大
B、通过L2灯的电流大
C、通过两灯的电流一样大
D、无法确定
【答案】 0.22A S2 S1、S3 C 串联电路中通过各用电器的电流相等
【解析】(1)[1]当开关S1、S3闭合,S2断开时,灯泡L1、L2并联,灯泡两端的电压为电源电压,电流表测干路中电流;当开关S3闭合,S1、S2断开时,电路中只有L1,L2被断路,灯泡L1两端的电压为电源电压,电流表测灯泡L1的电流,两种电路中L1两端的电压不变,通过L1的电流不变,由此可知第一种电路电流表的示数大于第二种电路电表的示数;由于两种电路中电流表指针偏转角度相同,当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表量程为0~3A,示数为I=1.1A;当开关S3闭合,S1、S2断开时,电流表的量程,分度值是0.02A,由图乙可知,流过L1的电流为0.22A。
(2)[2][3]由图甲可知,当开关S2闭合,S1、S3断开时,L1、L2组成串联电路。
[4][5]L1、L2组成串联电路,因为串联电路中通过各用电器的电流相等,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
三、作图题
19.请你根据实物图,画出其对应的电路图。
【答案】
【解析】由实物图可知,开关、电流表、灯泡依次连接在电源两极上,电压表并联在灯泡两端,电路图如图所示:
20.如图所示电路中填入电压表或电流表,使L1、L2并联接入电路中且闭合开关后都可以发光。
【答案】
【解析】若灯泡、并联接入电路,则电路中的电流有两条路径,故电流分别流入灯泡、;所以上下电表应是相当于导线的电表,即电流表,中间电表应是相当于开路的电表,即中间的电表是电压表,如图所示:
21.请将下面的实物图所对应的电路图。
【答案】
【解析】由实物图知,两灯并联,开关S1和电流表A在干路上,开关S2在L2支路上,电压表测L1两端电压,由此画出电路图,如图所示:
四、实验题
22.在“探究并联电路电压规律”的实验中,小明使用了两个规格相同的灯泡。
(1)如图甲所示,小明已经完成部分实验电路连接,闭合开关,观察到灯泡L1、L2的发光情况是 ,电压表 (选填“有”或“无”)示数,请用笔画线代替导线在图中增加一条导线,使电路连接完整(导线不能交叉) ;
(2)如图乙所示电路,将电压表正确接在a、b两点,闭合开关后,电压表的示数如图丙所示,则电压表示数为 V;
(3)依次将电压表改接到c、d两点和e、f两点,发现电压表示数与(2)中电压表示数相同,由此他得出结论:在并联电路中,各支路两端的电压相等且等于电源电压,此实验 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是 。
【答案】 两灯都不发光 有 2.8 不科学 更换不同规格的灯泡,多次实验
【解析】(1)[1][2]如图甲所示,电压表串联在电路中,两灯均被短路,闭合开关,出现的现象是:灯泡L1、L2都不发光,电压表测电源电压,电压表有示数。
[3]两灯应并联,电压表测量灯泡L2两端电压,电压表与灯L2并联,如下图所示:
(2)[4]由图甲可知,电压表选用0~3V量程,闭合开关后,电压表的示数如图丙所示,其分度值0.1V,示数为2.8V。
(3)[5][6]用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多,本实验中使用两个规格相同的灯泡且只有一组实验数据得出的结论具有偶然性,不科学,为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次实验。
23.七班同学在探究“串联电路电压的关系”实验中,所用电源是两节干电池串联;电压表一个;阻值分别为2Ω、4Ω、8Ω和10Ω的电阻各一个;开关一个;导线若干。实验电路如图甲所示。
(1)为了完成实验,选择的电阻为 Ω、4Ω和 Ω三个电阻进行实验;
(2)小峰测量AB间电压后,断开开关直接将接“A”处的导线直接改接到“C”处不能测量BC两端电压的原因是 ;
(3)小芳记录的实验数据如下,得出的实验结论是 (用字母表示);
实验
AB两端电压U1/V
BC两端电压U2/V
AC两端总电压U/V
1
0.9
1.9
2.8
2
1.4
2.3
2.9
3
1.7
1.2
2.9
在完成上述实验后,同学们又设计了如图乙所示的电路探究串联电路中的电压关系。
(4)小华和小明电路连接及记录的数据都无误,他们的实验数据分别如表(一)、表(二);
表(一)
实验序号
U1/V
U2/V
U/V
1
4
8
12
2
6
6
12
表(二)
U1/V
U2/V
U/V
第一次(1节电池)
0.7
0.7
1.4
第二次(2节电池)
1.4
1.4
2.8
第三次(3节电池)
2.1
2.1
4.2
分析这两组实验数据可得出结论: ;
(5)小明根据他的实验数据断定“在串联电路中,各用电器两端电压一定相等”,这一结论是 (选填“正确”或“错误”)的。他之所以能得出这样的结论,是因为 ;
(6)根据小华的实验数据可知,他的实验设计有需改进之处。改进的方法是 进行多次测量。
【答案】 2 8 会导致电压表的正、负接线柱接反 U=U1+U2 串联电路的总电压等于各部分两端电压之和 错误 实验所用的灯泡规格相同 电路中添加滑动变阻器,移动滑动变阻器的滑片位置来改变电路中电流的大小
【解析】(1)[1][2]任意选择三个不同阻值的电阻,电路中的电流均不小于电流表的分度值,分压后各电阻两端的电压均不小于电压表的分度值,都可完成实验探究,为了让实验数据更加准确,选择与4Ω相接近的另外两个电阻最好,故可选择2Ω和8Ω。
(2)[3]电压表测量AB间的电压之后,断开开关直接将接A处的导线直接改接到C处时,会导致电压表的正负接线柱接反,电压表指针反偏,不能测量BC两端电压。
(3)[4] 分析数据可知,串联电路中,各部分导体两端电压之和等于电路两端总电压,用公式表示为:U=U1+U2。
(4)[5]分析后面两次实验表格中的数据可知,两灯泡两端的电压不同,且两灯泡两端的电压之和与总电压相等,因此可以得出的结论是:串联电路的总电压等于各部分两端电压之和。
(5)[6][7]因为小明采用的是同一规格的灯泡进行了实验,得出的结论是错误的,应该换用不同规格的灯泡进行多次实验。
(6)[8]该实验只测量了两组数据,实验结果不具有普遍性,应该电路中添加滑动变阻器,移动滑动变阻器的滑片位置来改变电路中电流的大小,以便进行多次测量,提供多组数据,得出的结论才具有普遍性。
24.小伟和小国一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)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 (A/B/C)处的电流;
(2)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他们忘了 ;
(3)请在图乙中移动一根导线,测移动后电流表测量的是B处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路 ;
(4)他们先将电流表接A处,闭合开关后,观察到L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是: 。
(5)他们在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为 A;
(6)测出A、B、C三处的电流如表所示,由此得出初步结论: 。小伟指出:为了得出更普遍的规律,应当进行操作方法是: ;
位置
A
B
C
电流/A
0.30
0.24
0.54
(7)要探究电路另一种连接方式的电流规律,小国设计了如图戊所示电路,则三开关的通断情况是 。实验中两灯都发光,若此时小灯泡L2烧断,则C处电流表示数将 (“变大”“变小”或“不变”);
(8)小国设计的电路存在的危险是:若将三个开关同时闭合,可能将 (填“A”、“B”或“C”)处电流表烧坏。
【答案】 C 断开开关 L1断路 电流表正负接线柱接反 0.24 IC=IA+IB 换用不同规格的灯泡多次测量 闭合S2、断开S1和S3 变小 C
【解析】(1)[1]电流表与待测电路串联,图丙是他们测量电流时连接的实验电路,根据电流路径可知,电流表测干路电流,对比甲图,此时电流表测量的是C处的电流。
(2)[2]刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他们忘了断开开关。
(3)[3]电流表与待测电路串联,根据电流路径可知,电流表与灯L2串联,测灯L2的电流,需要将L1的导线移到电流表之前,如下图所示:
(4)[4]将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,说明L1所在支路断路,即L1断路(或电流表断路)。
(5)[5][6]他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,即反向偏转,说明电流表的正负接线柱接反了;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A。
(6)[7][8]根据表中的实验数据
故根据数据得出一个初步结论:;只根据一组实验数据得出的结论有偶然性,为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量。
(7)[9][10]要探究串联电路的电流规律,则两个灯泡首尾相连,根据电流路径,则闭合S2、断开S1和S3;实验中两灯都发光,若此时小灯泡L2烧断,整个电路断路,电路中的电流为0,则C处电流表示数将变小。
(8)[11]若将三个开关同时闭合,根据电流路径,电流不经过用电器,直接从电源正极流向负极,电源短路,此时只有电流表C接入电路,可能将C处电流表烧坏。
25.如图甲所示的串联电路中,闭合开关S时,小桂发现灯泡L1比L2更亮,他猜想可能有以下原因:
猜想一:经过L1的电流比L2大;
猜想二:L1更加靠近电源正极。
为验证猜想,他做了以下探究。
(1)为了验证猜想一,小桂用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流,电流表示数均如图乙所示,为 A,说明猜想一错误。
(2)为了验证猜想二,小桂对调两个小灯泡在电路中的位置,操作时开关应该处于 状态,最后发现仍是L1比L2更亮,说明猜想二是 。
(3)小桂在连接串联电路实验将要结束时,在原电路中添加了一根导线,探究并联电路的特点,如图丙所示,在检查电路时,发现电路连接有问题,如果合上开关,将出现 (选填序号)。
A.只有一个灯L2亮
B.只有一个灯L1亮
C.两个灯都亮
D.电源短路,烧坏电源
(4)对于这个电路,若只改动一根导线,可使并联电路正确,可以改动导线 ,还可以改动导线 。(均选填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”)
(5)设计电路:如图丁所示的电路盒,面板上有红、绿灯各一个,三个单刀开关S1、S2、S3。为了在不打开盒子的情况下探究盒内的电路结构,小明做了多次实验并将结果填入下表。( )
只闭合的开关
S1
S2
S3
S1、S2
S2、S3
S1、S3
S1、S2、S3
灯的发光情况
红灯
不亮
不亮
不亮
亮
不亮
不亮
亮
绿灯
不亮
不亮
不亮
不亮
亮
不亮
亮
【答案】 0.2 断开 错误 B b c
【解析】(1)[1]电流表示数均如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,说明猜想一错误。
(2)[2][3]为了验证猜想二,小桂对调两个小灯泡在电路中的位置,为保护电路,操作时开关应该处于断开状态。最后发现仍是L1比L2更亮,说明灯的亮度与灯是否靠近电源正极无关,说明猜想二错误。
(3)[4]由丙图可知,小灯泡L2两端直接用导线连接起来,L2被短路,故电路中的电流由电源的正极经开关到小灯泡L1,最后回到电源的负极,因此L1亮,L2不亮,故选B。
(4)[5][6]由图丙可知,电流从电源正极流出经开关后,应分别流入灯泡L1、L2,最后回到电源的负极,所以,可以改动b导线,还可以改动导线c。
(5)[7]由表格分析可知:
①单独闭合S1、S2、S3,灯都不亮,说明每个灯至少需要同时闭合两个或两个以上的开关,才可以正常工作;
②当闭合开关S1、S2或S2、S3时,只有一只灯亮,闭合开关S1、S3时灯不亮;说明两灯并联,且S2是干路开关,S1、S3分别控制一个灯;
③当闭合S1、S2时,红灯亮,说明S1控制的是红灯;当闭合S2、S3时,绿灯亮,说明S3控制的是绿灯;
综合上述情况,可以判断出:两灯并联,且开关S2在干路,S1、红灯同在一支路,S3、绿灯同在一支路,电路图如图所示:
。
五、计算题
26.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5 V,电压表V2的示数为7 V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9 V,电压表V2的示数为5.4 V。求:
(1)电源电压是多少V?
(2)开关S闭合时,灯L1两端的电压是多少V?
(3)开关S断开时,灯L1两端的电压是多少V?
【答案】(1)9V;(2)5.4V;(3)3V
【解析】解:(1)开关S闭合时,L1、L2串联,L3被短接,V1测量L1、L2两端总电压,即电源电压,故电源电压为9V。
(2)开关S闭合时,L1、L2串联,电压表V2测量L1两端电压,则
(3)开关S断开时,三个小灯串联,有
得
答:(1)电源电压为9V。
(2)此时L1两端电压为5.4V。
(3)此时L1两端电压为3V。
27.如图所示的电路图,在下列情况下求:
(1)当S1闭合、S2和S3都断开时,电流表A1的示数为1 A,则电流表A2的示数为多少,A3的示数为多少.
(2)当S2和S3闭合、S1断开时,电流表A3和A2的示数分别为4.5 A和1.5 A:①画出最简电路;②电流表A1的示数.
【答案】(1)1A; 0 A;(2)① ② 3A.
【解析】(1)当S1闭合、S2和S3都断开时,等效电路图如下图所示:
因电流表A3被断路,所以无示数,因串联电路中各处的电流相等,所以电流表A2的示数等于电流表A1的示数,即为1A;
(2)当S2和S3闭合、S1断开时,等效电路图如下图所示:
电流表A3和A2的示数可知,干路电流I=4.5A,通过L的电流I2=1.5A,
因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:
答:(1)当S1闭合、S2和S3都断开时,电流表A2的示数为1A,A3的示数为0A;
(2)当S2和S3闭合、S1断开时,①最简电路如上所示;②电流表A1的示数为3A.
【点睛】在遇到复杂电路时,我们应根据题意在草稿纸上画出最简单的等效电路图,然后再根据串并联电路的电流特点以及有关公式进行计算.
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