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文档简介
专题11电路电流电压和电阻TOC\o"1-3"\h\u题型突破一:怎样解摩擦起电和电荷间相互作用的问题 1题型突破二:怎样解导体和绝缘体的识别问题 3题型突破三:怎样解串并联电路的识别问题 3题型突破四:解决电路图与实物图的互画问题 7题型突破五:怎样解决电路的设计问题 9题型突破六:怎样解决电流表、电压表的使用问题 9题型突破七:怎样解决电路中电表类比的判断问题 13题型突破八:怎样解决串并联电路中电流、电压的规律探究问题 17题型突破九:怎样解决串并联电路中的电流、电压关系的应用问题 19题型突破十:怎样用电压表和电流表判断电路的故障问题 22题型突破十一:怎样解探究影响电阻大小因素的实验问题 24题型突破十二:怎样解滑动变阻器的连接及阻值变化问题 2802素养提升 2903中考练场 41题型突破一:怎样解摩擦起电和电荷间相互作用的问题解题时要掌握以下几点:①了解生活中常见的摩擦起电现象,知道摩擦起电的实质是电子的转移,相互摩擦的两个物体带等量的异种电荷;②知道电荷的性质——同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引:③知道带电体有吸引轻小物体的性质,知道两个物体互相吸引时有两种情况,一是两个物体带异种电荷,二是两个物体一个带电另一个不带电。【特别提示】两个轻小的物体相互吸引,可能带异种电荷,也可能一个带电,一个不带电;相互排斥是必定带同种电荷。巧记:斥定吸不定。【典例1】(2023·江苏常州·中考真题)“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,手工打造的金箔轻薄柔软,不能用手直接拿取,正确拿取的方法是:手持羽毛轻轻扫过纸垫,如图甲所示;再将羽毛靠近工作台上方的金箔,羽毛即可将金箔吸住,如图乙所示,羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因,分别是()
A.摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷;异种电荷相互吸引B.摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷;带电物体吸引轻小物体C.摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷;异种电荷相互吸引D.摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷;带电物体吸引轻小物体【答案】B【详解】摩擦起电就是使电子从一个物体转移到另一个物体,得到电子带负电,失去电子带正电,使物体各自带上了等量的异种电荷。手持羽毛轻轻扫过纸垫,羽毛与纸垫摩擦,根据摩擦起电的原因可知,羽毛和纸垫带上了异种电荷,羽毛带了电,靠近金箔,因带电体会吸引轻小物体,因此羽毛可以将金箔吸住,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。【变式1-1】(2024·福建南平·一模)小南用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球后,金属箔张角如图甲;接着用毛皮摩擦过的气球再接触金属球,金属箔张角变大,如图乙、下列推断正确的是()A.摩擦过的橡胶棒带正电 B.摩擦过的气球带正电C.甲图中瞬间电流方向是由橡胶棒到金属箔 D.乙图中张角变大是因为金属箔所带电荷量增加【答案】D【详解】A.与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故A错误;BD.毛皮摩擦过的气球使带负电的验电器的张角变得更大,则说明气球与验电器带相同的电荷,即气球带负电,而且验电器的张角变大是因为金属箔所带电荷量增加,故D正确,B错误;C.橡胶棒带负电,有多余的电子,橡胶棒接触不带电的验电器金属球,电子从橡胶棒移动到验电器,而正电荷定向移动的方向规定为电流方向,电子的定向移动方向与电流方向相反,所以瞬间电流的方向由验电器的金属箔到橡胶棒,故C错误。故选D。【变式1-2】(2023·辽宁葫芦岛·一模)如图是脱下外衣后小明的头发“炸开”了,这是因为头发带了(填“同种”或“异种”)电荷。由于日常活动时衣物间相互摩擦使衣服带了电,这是现象,如果电流方向是小明到外衣,那么外衣带的是(填“正电”或“负电”)。
【答案】同种摩擦起电负电【详解】[1]脱下外衣后小明的头发“炸开”了,这是因为头发带了同种电荷相互排斥造成的。[2]由于日常活动时衣物间相互摩擦使衣服带了电,这是摩擦起电现象。[3]如果电流方向是小明到外衣,那么电子移动的方向是外衣到小明,说明外衣上带有多余的电子,因此,外衣带负电。题型突破二:怎样解导体和绝缘体的识别问题熟记常见的导体、绝缘体各包括哪些,然后根据题目内容加以判断。常见的导体有:各种金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等。常见的绝缘体有:橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、蒸馏水等。导体和绝缘体没有绝对的界限,绝缘体在一定条件下可能会变成导体。例如常温下玻璃是绝缘体,加热到红炽状态,它会变成导体。【典例2】(2023·山东东营·中考真题)下列物体:①玻璃棒;②铜片;③铁钉;④塑料尺;⑤铅笔芯;⑥食盐水,其中属于绝缘体的有,能被磁化的有(两空均选填序号)。【答案】①④③【详解】[1]①玻璃棒不容易导电,属于绝缘体;②铜片容易导电,属于导体;③铁钉容易导电,属于导体;④塑料尺不容易导电,属于绝缘体;⑤铅笔芯容易导电,属于导体;⑥食盐水容易导电,属于导体;[2]能被磁化的物质大多数是含铁、钴、镍等物质,所以铁钉能被磁化。【变式2-1】(23-24九年级上·江苏盐城·期末)高铁车顶上的受电弓与高压线合称“弓网系统”,用来为高铁动力提供电能。你认为受电弓与高压线接触面上的材料选用哪种较为合适()A.橡胶 B.塑料 C.陶瓷 D.石墨【答案】D【详解】受电弓与高压线接触面上的材料应是导体,所以选择石墨较为合适,因为石墨在通常情况下是导体,橡胶、陶瓷、塑料在通常情况下是绝缘体。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。【变式2-2】(2024·湖北·模拟预测)下列物体在通常情况下最容易导电的是()A.铜片 B.玻璃杯 C.橡皮擦 D.塑料尺【答案】A【详解】铜片是导体,容易导电;玻璃杯、橡皮擦、塑料尺是绝缘体,不容易导电;最容易导电的是铜片,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。题型突破三:怎样解串并联电路的识别问题串、并联电路的识别可采用以下几种方法。(1)定义法:若电路中各元件(用电器)是逐个顺次首尾相连的,此电路就是串联电路;若各元件(用电器)“首首相接,尾尾相接”(“首”即为电流流入用电器的那一端,“尾”即为电流流出用电器的那一端)并列地连在电路两点间,此电路就是并联电路。(2)电流法:电流法是识别串、并联电路最常用的方法。所谓“电流法”就是在识别电路时,让电流从电源正极出发经过各用电器回到电源负极,如果途中不分流,电流始终是一条路径,这些用电器的连接方式就是串联;如果电流在某处分为几条支路,每条支路上只有一个用电器,电流在电路中有分有合,则这些用电器之间的连接方式就是并联。(3)拆除法:拆除法是识别较难电路的一种重要方法。所谓“拆除法”,就是在串联电路中,拆除任何一个用电器,其他用电器中就没有电流;在并联电路中,拆除任何一个用电器,其他用电器仍有电流通过。基于这两个特点,逐个拆除电路中的用电器,根据电路中其他用电器中有无电流通过来识别电路的串、并联。(4)节点法:所谓“节点法”就是在识别不规范电路的过程中不论导线有多长,只要其间没有电源、用电器、电压表等,导线两端点均可以看成同一个点,从而找出各用电器两端的公共点。如图甲所示的电路,当开关S闭合时,由“节点法”知:A、B、C其实是同一点,这点接在电源的负极上,D、E、F其实也是同一点,这点接在电源的正极上,也就是灯L1、L2、L3,连接在公共点A、F之间,这三盏灯是并联的,简化后的电路图如图乙所示。【特别提示】识别串、并联电路的方法有多种,对于较简单的有电路图的电路可运用“定义法”;对于较复杂的有电路图的电路可用“电流法”;对于无电路图的生活实际电路一般用“拆除法”。例如马路两边的照明电路,根据电灯工作时互不影响可以判断,它们是并联的。【典例3】(2023·四川巴中·中考真题)在如图所示的电路中,下列说法正确的是()
A.当闭合开关S1、S2、S3时,电源短路 B.当只闭合开关S1、S2时,L1、L2并联C.当只闭合开关S2、S3时,L1、L2串联 D.当只闭合开关S1、S3时,L1、L2串联【答案】A【详解】A.由图知道,同时闭合开关S1、S2、S3时,电流会从电源正极不经过用电器直接回到电源负极,形成电源短路,故A正确;B.由图知道,闭合开关S1、S2,断开开关S3时,灯L2被短路,故B错误;C.由图知道,当只闭合开关S2、S3时,灯L1被短路,故C错误;D.由图知道,当只闭合开关S1、S3时,电流有两条路径,灯L1、L2并联,故D错误。故选A。【变式3-1】(2024·湖北武汉·一模)如图所示的电路中,开关都闭合后两只灯泡都被短接的是()A. B.C. D.【答案】D【详解】AB.由图可知,开关都闭合后,该电路为并联电路,两个灯泡都发光,故AB不符合题意;C.开关都闭合后,右侧上面的灯泡的两端被导线相连,该灯泡被短路,另一个灯泡接入电路中,能发光,故C不符合题意;D.开关都闭合后,电源的两端被导线直接相连,会造成电源短路,两个灯泡都不发光,故D符合题意。故选D。【变式3-2】(2024·海南·一模)如图所示的电路:若使L1、L2串联,则应只闭合开关是。若使L1、L2并联,则应只闭合开关是S1、S3;若同时闭合所有开关,会出现,是不允许的。【答案】S2电源短路【详解】[1]若使灯L1、L2串联,电流只有一条流通路径,由电路图可知,电流路径应为:电源正极→灯L1→开关S2→灯L2→电源负极,由此可判断出:开关S1、S3应断开,而开关S2应闭合。[2]当闭合S1、S2、S3时,电流不经过用电器直接从电源的正极流入电源负极,会造成电源短路,故不能同时闭合开关S1、S2、S3。题型突破四:解决电路图与实物图的互画问题电路图和实物图互化的题目,通常按以下步骤进行:(1)分清关系——先认真观察电路图或者实物图,弄清电路的连接方式及电路中各元件的关系,以及每个开关的控制作用,还要了解电压表、电流表的使用方法。(2)合理布局——根据电路图或者实物图,将各元件画(或放置)在恰当的位置,布局要合理。(3)按顺序连线——本着先串后并的原则,将电源和一条支路连接成通路,将另一条支路与其并联。(4)对照检查——将已连接好的电路图或实物图与原实物图或电路图认真对照检杳.重点检查各元件的关系和开关的控制是否一致。【典例4】(2023·陕西·中考真题)小明设计了一款道路井盖移动报警电路。该电路由电源、警示灯L、保护电阻R0、开关S和S1组成。闭合开关S,当井盖未被移动时,相当于开关S1闭合,警示灯L不亮;当井盖被移动时,相当于开关S1断开,警示灯L发光提醒路人。请根据以上要求,将图中的电路补充完整。【答案】【详解】根据题意可知,闭合开关S,当井盖未被移动时,相当于开关S1闭合,警示灯L不亮,说明警示灯L被短路了;当井盖被移动时,相当于开关S1断开,警示灯L发光,说明开关S是总开关,R0在电路中,保护电路,如图所示:【变式4-1】(2023·陕西咸阳·一模)如图是探究“电流与电压和电阻的关系”实验的部分电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
【答案】
【详解】探究电流与电压和电阻关系的实验中,电流表、电阻、滑动变阻器串联,电压表并联在电阻两端,滑动变阻器按一上一下接入电路,如图
【变式4-2】(2023·江苏常州·模拟预测)如图所示的电路,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯并联,电流表测量的电流,只控制,导线不能交叉,不考虑电表量程的选择。
【答案】
【详解】两灯并联,电流表只测通过的电流,所以电流表串联在的支路上,只控制,所以开关在支路上,实物图连接如图所示:
题型突破五:怎样解决电路的设计问题设计电路就是运用电路连接的知识,根据具体要求,绘制电路图。一般设计步骤如下:(1)根据设计需要,弄清用电器、开关和电源的连接方式;(2)画出草图后,根据设计要求验证,验证设计的电路图与题目要求是否相符;(3)验证符合题目要求后,画出规范的电路图。【特别提示】开关的设计:开关控制哪个用电器,一般就跟哪个用电器串联。特殊用法:无论哪个开关闭合:用电器都能工作,则这些开关是并联的,如果所有开关闭合,用电器才能工作,则这些开关是串联的;若开关闭合,用电器不工作,开关断开,用电器工作,则开关和用电器并联。【典例5】(2023·江苏常州·中考真题)京杭大运河上的古桥——拱宸桥两侧,安装了全国首个水上红绿灯,实现同一时间段内仅让船舶单向通过桥洞。图中电源电压恒为,四盏灯的额定电压均为,开关S中央的金属片自动与触点1、2、1、2……接触。请以笔画线代替导线完成电路连接。
【答案】
【详解】水上红绿灯让船舶单向通过桥洞,即左侧红灯亮时,右侧绿灯亮,右侧船可通行,且这一对红绿灯应并联,反之,使用单刀双掷开关进行左右通行转换,如下图所示:
【变式5-1】(2024·安徽·一模)一个暗箱外立面上装有L1、L2两盏灯,其外表面可见S1、S2两个开关。为了探究开关和暗箱内的灯泡是如何连接的,某同学进行了如下操作:先闭合S1,发现两灯都发光,再闭合S2,只有L1发光且比原来更亮一些。据此可判断出暗箱内的电路连接方式为()A. B.C. D.【答案】B【详解】先闭合S1,发现两灯都发光;再闭合S2,只有L1发光且比原来更亮一些,说明此时L1电压变大,则闭合S1,电路中电阻较大,两灯串联工作;再闭合S2,L1独自工作,因此L1、L2、S1串联,S2并联在L2两端,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。【变式5-2】(2021·河南南阳·二模)汽车转向灯电路要求:左转弯时,只能出现前后左转向灯亮;右转弯时,只能出现前后右转向灯亮.小明设计了如下四种电路,其中最合理的是()A.B.C. D.【答案】B【详解】汽车的每一侧各有两个转向灯,一共有4个灯泡;由生活经验可知,左侧、右侧的两个灯泡在工作时互不影响(即:同一侧的一个灯泡损坏时,另一灯泡仍然会发光),所以同一侧的两个灯泡的连接方式是并联的,由于在操作过程中,不能出现左、右转向灯同时亮的情况,所以电路中只能由一个单刀双掷开关进行控制,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。题型突破六:怎样解决电流表、电压表的使用问题正确解答有关电流表、电压表的使用问题,首先要了解它们的量程设计特点,其次是牢记它们的使用规则。要判断电流表测哪部分电路的电流,关键是看电流表与哪部分电路串联。要判断电压表测哪部分电路两端的电压,关键是看电压表与哪部分电路并联,即看电压表的两个接线柱与哪部分电路两端直接相连。判断方法:假定电压表跟导线的连接点可以沿导线移动,在移动过程中可以跨越开关和电流表,但是不能跨越电源和用电器(包括电阻),那么连接点能移到哪个用电器两端,就跟哪个用电器并联,这种判断方法叫做“移点法”。【特别提示】要在较复杂的电路中判断电压表跟哪段电路并联,可用“去源法”。具体做法是去掉电源,看电压表跟哪段电路构成了回路,电压表跟这段电路就是并联的。【典例6】(2023·湖南怀化·中考真题)下列图中能够直接测出灯L1电流的电路是()A.
B.
C.
D.
【答案】C【详解】A.由图可知,电流表与L1串联,但电流表的正负接线柱接反了,不能测出L1的电流,故A不符合题意;B.由图可知,灯泡L1、L2并联,电流表测量的是干路电流,故B不符合题意;C.由图可知,电流表与L1串联,且正负接线柱连接正确,能够直接测出灯L1电流,故C符合题意;D.由图可知,电压表与L1串联,不能测出L1的电流,故D不符合题意。故选C。【变式6-1】(2023·山东临沂·一模)如图所示,某次实验连接的电路,下列说法不正确的是()A.开关S2是干路开关,控制整个电路 B.灯L1和L2是并联的C.只闭合开关S2时,电流表测量的是L1中的电流 D.同时闭合S1,S2,电流表测量的是干路电流【答案】C【详解】ABD.如图可知,灯泡L1和L2是并联,开关S2在干路上,控制整个电路,电流表在干路上,同时闭合S1、S2,电流表测量的是干路电流,故ABD正确,不符合题意;C.只闭合开关S2时,灯泡L1断路,电流表测量的是灯泡L2中的电流,故C错误,符合题意。故选C。【变式6-2】(多选)(2024·山东济南·一模)如图所示电路,电源电压不变,闭合S1和S2,灯泡L1和L2均能正常发光,电流表和电压表均有示数。下列分析正确的是()A.只闭合S1,电压表可以测量出电源两端的电压B.只闭合S1,电流表可以测量出通过L2的电流C.先闭合S1,再闭合S2,电路中的总电流不变,L1变暗D.先闭合S1,再闭合S2,电流表和电压表的示数均不变【答案】AD【详解】AB.只闭合S1,电路为只有L1的简单电路,电流表测电路中的电流,电压表测L1两端的电压,即电源电压,故A正确,B错误;CD.先闭合S1,电路为只有L1的简单电路,电流表测电路中的电流,电压表测电源电压;再闭合S2,两灯泡并联,电流表测通过L1的电流,电压表测电源电压,根据并联电路电压特点可知,L1两端电压不变,因此通过L1的电流大小不变,即电流表示数不变,所以L1的亮度不变,电流表和电压表的示数均不变,故C错误,D正确。故选AD。题型突破七:怎样解决电路中电表类比的判断问题判断电路中电表究竟是电流表还是电压表,一般有四种方法。(1)电表连接法:根据电流表、电压表连入电路的方式来判断。电流表串联在电路中.电压表并联在电路中。(2)电流路径法:画出电路中电流的路径,在电流路径中的电表是电流表,不在电流路径中的电表是电压表。(3)去表分析法:如果把电路中的电表去掉后,影响了某些用电器的工作,则去掉的是电流表;反之,如果不影响用电器的工作,去掉的是电压表。(4)假设法:先假设是某种电表,如果用电器和电表都能正常工作.不会出现短路或断路。则假设是正确的:否则就是错误的。【特别提示】对于较为复杂的电路,一般采用假设法逐一判断。解题的关键是将电压表看作断开的开关,电流表看作导线,然后分析电路中电流的流向是怎样的,进而判断电路中各用电器的工作情况或电路的连接方式。【典例7】(2023·山东济南·中考真题)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【详解】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。【变式7-1】(多选)(2023·河北秦皇岛·一模)如图所示的电路中电源电压不变,小灯泡L标有“6V
3W”字样,a、b为电流表、电压表其中之一,且不相同。根据表中实验数据判断下列说法正确的是()开关状态滑片P的位置电流表的示数只闭合S1中点0.5A闭合S1、S2中点1A闭合S1、S3右端0.36A
A.a为电压表b为电流表 B.滑动变阻器R0最大阻值为12ΩC.只闭合开关S1,电路中1s至少消耗电能4.32JD.将a与b互换,闭合S1、S2,滑片向右滑动时电表b示数变小【答案】CD【详解】A.只闭合开关S1,滑片P置于中点,灯泡和变阻器串联,电流表的示数是0.5A,闭合S1、S2,滑片P置于中点,电表a与灯泡并联,电流表的示数是1A,说明电路中的电流变大,由欧姆定律可知电路的总电阻变小,则电表a是电流表,灯泡被短路,此时只有变阻器的简单电路,电路的总电阻较小,电流表的示数变大,b是电压表,故A错误;B.小灯泡的正常发光时的电流只闭合开关S1,滑片P置于中点,灯泡和变阻器串联,电流表的示数是0.5A,此时灯泡正常发光,灯泡两端的电压是6V,电源电压①闭合S1、S2,滑片P置于中点,此时只有变阻器的简单电路,电流表的示数是1A,电源电压②由①和②得到,R0=24Ω电源电压故B错误;C.闭合开关S1和S3,灯泡和变阻器串联,滑片P位于最右端,变阻器连入电路的电阻最大,此时电路的总电阻最大,通过电路的电流最小,电路中的最小电流是0.36A,只闭合开关S1,灯泡和变阻器串联,当变阻器连入电路的电阻最大时,电路的总电阻最大,电路中1s至少消耗电能W=UI小t=12V×0.36A×1s=4.32J故C正确;D.将a与b互换,闭合S1、S2,b是电压表,灯泡和变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,滑片向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,由串联分压可知变阻器两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知灯泡电路的电压变小,即电表b示数变小,故D正确。故选CD。【变式7-2】(2024·陕西西安·二模)如图所示电路,电源电压不变;滑动变阻器的最大阻值与的值均为,a、b、c分别为电阻(阻值为)、电流表、电压表其中之一,且不相同。当、闭合时,移动滑片P,电路中消耗的功率始终为。下列有关说法正确的是()A.b一定是电流表,c一定是电压表B.将a、c互换,开关都闭合时,电路中的电流可能为C.只闭合,若b为电压表;P向右移动,b的示数可能变小D.开关都闭合时,电路消耗功率为【答案】B【详解】A.依题意得,当S1、S3闭合时,移动滑片P,电路中消耗的功率始终为I02R0,说明变阻器没有接入电路,a是电阻R0,c与b都既可能是电流表,也可能是电压表,此时R0独自工作,由得,电源电压为故A错误;B.将a、c互换,若c是电压表,b是电流表,此时电路化为R1的简单电路,此时电路中电流为开关都闭合时,变阻器被短路,a和R0并联,当电路中总电阻为若c是电流表,b是电压表,此时R0与变阻器并联,当变阻器接入电路中电阻为时,电路中电流为故B正确;C.只闭合,若b为电压表,R0与变阻器R2串联,b测量变阻器的电压,P向右移动,变阻器接入电路中电阻变大,b的示数变大,故C错误;
D.开关都闭合时,R0与R1并联,电路中总电阻为电路消耗功率为故D错误。故选B。题型突破八:怎样解决串并联电路中电流、电压的规律探究问题解答这两个探究实验应明确:(1)连接电路时开关要断开,电流表串联在电路中,电压表并联在电路中;(2)连接好电路后要用试触法选择量程;(3)读数时要先看选用的量程,明确分度值后再读数,且视线要与表盘相垂直;(4)会用分析归纳法分析实验数据,能够得出正确的实验结论。【特别提示】①探究串、并联电路的电流规律,在连接电路时开关一定要处于断开状态;②检查电路连接无误后再闭合开关进行实验;③为了使实验结论更具普遍性,实验时应选用不同规格的灯泡多做几组实验。【典例8】(2023·四川甘孜·中考真题)如图所示,小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。
(1)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是(选“A”“B”或“C”)处的电流;(2)小覃同学要测量通过L2的电流,只需将图乙中导线(选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为A;(3)该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如下表所示,由此他得出结论:0.20.20.4①干路电流等于各支路电流之和。②各支路电流相等。(4)小组内交流讨论后,一致认为该同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格(选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行实验。【答案】Ca0.3不相同【详解】(1)[1]由图乙可知,电流表接在干路靠接电源负极处,此时电流表测量的是C处的电流。(2)[2]要测量通过L2的电流,电流表与L2串联即可,只需将图乙中导线a的与灯泡L2相接的右端移动到电流表的负接线柱上即可。[3]如图丙,电流表接量程,分度值为0.02A,读数为0.3A。(4)[4]由于实验次数太少,步骤3得到的实验结论不具有普遍性,应选用不同规格的灯泡,多次测量,寻找普遍规律。【变式8-1】(2024·贵州·一模)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图;(1)小明同学在测量A处的电流时,开关闭合前发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是;(2)下表中的数据是小亮同学在实验中用两盏规格(选填“相同”或“不同”)的灯泡得出的;接下来的操作应更换(选填“相同”或“不同”)规格灯泡进行多次实验,目的是。IAIBIC0.16A0.16A0.32A【答案】电流表没有调零相同不同使实验结论具有普遍规律,避免偶然性【详解】(1)[1]如图乙所示,开关闭合前发现电流表的指针反向偏转,这是因为电流表在使用前没有调零。(2)[2]由表格数据可知A、B两点的电流相等,即通过两条支路的电流相等,这并不是并联电路的普遍规律,之所以得到了“两条支路的电流相等”,是因为他在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的;[3][4]由表格数据可得出:并联电路中各支路电流相等,是因为选用的灯泡规格相同,器材太特殊,该结论不科学,应更换规格不同的灯泡进行多次实验,以便寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性。【变式8-2】(2024·湖北武汉·一模)在“探究串联电路电压的特点”活动中:UAB/VUBC/VUAC/V1.92.64.5(1)为了保证电路安全,连接器材时,开关应;(2)若保持电压表的B连接点不动,只断开连接点A,并改接到C连接点上,能否测出L2两端电压?,理由是:;(3)小红分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,分析实验数据得出结论:串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。小青认为小红的做法是错误的,原因是:。【答案】断开不能电压表正负接线接反了见解析【详解】(1)[1]为了保证电路安全,连接实验器材时,开关应断开。(2)[2][3]已测出L1两端的电压,与A相连的为电压表正接线柱,与B相连的为电压表的负接线柱,若保持电压表的B连接点不动,只断开连接点A,并改接到C连接点上,不能测出L2两端电压,理由是:此时电压表正负接线柱接反了。(3)[4]小红的做法是错误的,原因是根据一组数据总结得出的结论具有偶然性。为得到普遍性的结论,应更换不同规格的灯泡进行多次实验。题型突破九:怎样解决串并联电路中的电流、电压关系的应用问题解答此类题目时应明确以下几点:(1)解题时,首先要判断电路是串联电路还是并联电路,然后再利用串、并联电路的电流、电压关系进行分析,得出正确结论。(2)在识别串、并联电路时,由于电流表的内阻很小,可看成导线,电压表的内阻很大,可看成断路,去掉这两种电表,然后再观察分析电路,对判断电路很方便,且不会改变原电路结构。串并联电路的电流和电压的规律串联电路并联电路电路图电流关系电压关系【典例9】(2023·山东淄博·中考真题)小灯泡的I-U图象如图甲所示,将它与定值电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2时,电流表的示数为0.25A。则电源电压为V;只闭合开关S1时,电阻R两端的电压为V。
【答案】2.51.0【详解】[1][2]只闭合开关S1,电路中小灯泡L和电阻R串联,再闭合开关S2,电路中只有小灯泡L,此时小灯泡L两端的电压等于电源电压,电流表的示数为0.25A,由题图可知,电源电压U=2.5V,只闭合开关S1时,电源电压电流表的示数为0.2A,小灯泡L两端的电压为1.5V,则【变式9-1】(2024·广东佛山·一模)如图甲表示灯泡L和定值电阻R的I-U关系图象。将L和R先后以图乙和图丙两种方式接在同一恒压电源U上,流过它们的电流和它们两端电压如图所示;则下列判断正确的是()A.I1=I2=I4=I3 B.I1=I2<I4<I3C.U2<U1<U4=U3 D.U1=U2=U4=U3【答案】C【详解】由图乙可知,灯泡和定值电阻串联,根据串联电路的电流特点可知,通过灯泡的电流等于通过定值电阻的电流,即由图甲可知,当电流相等时,灯泡的两端电压大于定值电阻的两端电压,即根据串联电路的电压特点可知由图丙可知,灯泡和定值电阻并联,根据并联电路的电压特点可知,灯泡的两端电压等于定值电阻的两端电压,等于电源电压,即因此可得由图甲可知,当灯泡的两端电压等于定值电阻的两端电压时,通过定值电阻的电流大于通过灯泡的电流,即根据乙丙两图,对于同一灯泡,其在并联时的两端电压大于其在串联时的两端电压,根据欧姆定律可得所以有故C正确,ABD错误。故选C。【变式9-2】(2024·安徽·一模)如图甲所示的电路,电源电压恒定不变,定值电阻,闭合开关后,两电流表指针均指在图乙同一位置,则定值电阻。【答案】20【详解】甲图中,两电阻并联,电流表A1测干路的电流,电流表A2测R2的电流,根据并联电路电流的规律,干路电流大于支路电流,故电流表A1选用大量程,分度值为0.1A,示数为1.5A,电流表A2选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,根据并联电路电流的规律,故通过R1的电流为I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A并联电路各支路电压相等,根据可知,电流与电阻成反比,故有定值电阻题型突破十:怎样用电压表和电流表判断电路的故障问题在对电路故障进行分析时,一般是通过对灯泡的明暗变化、电流表或电压表示数的有无及其变化等现象来分析推理。一般来讲,电路故障主要表现如下:【特别提示】分析这类问题,一般规律是从两个方面找原因:一是确定电路故障的性质,即电路出现的故障是短路还是断路;一是故障发生的位置,即电路故障发生在哪里。【解题技巧】推断串联电路断路的位置做法分析判断将导线、电流表、电压表依次并联在每个灯泡两端其他灯泡发光,此时与导线并联部分电路断路电流表有示数,其他灯泡发光,此时与电流表并联部分电路断路电压表示数为电源电压,此时与电压表并联部分电路断路【典例10】(2023·四川巴中·中考真题)在探究“小灯泡电功率”的实验中,设计了如图所示的电路图。正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,电压表有示数且接近电源电压,则电路中可能存在的故障是()
A.灯泡L短路 B.灯泡L断路C.电阻短路 D.电阻断路【答案】B【详解】A.若灯泡L短路,则电压表并联在导线两端,电压表无示数;电路总电阻会减小,由欧姆定律可知,电路电流会增大,电流表示数会增大,故A不符合题意;B.若灯泡L断路,电压表串联接入电路,电压表的示数接近电源电压;由于电压表的内阻很大,所以不管怎么调节滑动变阻器,电路电流都极小,电流表无示数,故B符合题意;C.若电阻短路,则电路总电阻会减小,电路电流会增大,电流表和电压表的示数都会增大,故C不符合题意;D.若电阻断路,则整个电路都没有电流通过,电流表和电压表均无示数,故D不符合题意。故选B。【变式10-1】(2024·湖北·模拟预测)小蕾在一次电学实验中观察到电流表和电压表的示数如图所示,她发现是某元件断路导致,该元件是()A.小灯泡 B.电压表 C.电流表 D.滑动变阻器【答案】A【详解】如图,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压,电流表测电路中电流,此时,电流表无示数,电压表示数过大,超量程。A.若小灯泡断路,则电压表串联在了电路中,电压表内阻很大,可看作断路,电路中无电流,电流表无示数,电压表测电源电压,电压表示数可能超量程,故A符合题意;B.若电压表断路,小灯泡、电流表仍处于通路,电流表有示数,电压表无示数,故B不符合题意;C.若电流表断路,整个电路断路,电流表、电压表均无示数,故C不符合题意;D.若滑动变阻器断路,整个电路断路,电流表、电压表均无示数,故D不符合题意。故选A。【变式10-2】(2023·内蒙古赤峰·三模)如图所示,灯、完全相同,闭合开关S,发现只有一盏灯亮,且一个电表示数正常,另一个电表几乎没有示数。若电路中只有一处故障,可能是下列说法中的()A.灯断路 B.灯短路 C.灯断路 D.灯短路【答案】C【详解】根据电路图可知,两灯泡并联,电流表A测量电流,电压表测量电源电压。闭合开关S,发现只有一盏灯亮,这说明一条支路出现了断路故障。由于电压表始终测量的是电源电压,电源电压不变,所以电压表示数不变,则电流表的示数变为0,所以故障是灯断路。故选C。题型突破十一:怎样解探究影响电阻大小因素的实验问题由于导体的电阻取决于导体的材料、长度、横截面积和温度等多个因素,所以探究过程需要用控制变量法。重点注意判断器材的选择。同种材料制成的导体,横截面积越小,长度越长,电阻越大;横截面积越大,长度越短,电阻越小;长度和粗细均相同的导体,材料不同,电阻也不同。对大多数导体而言,电阻随温度升高而增大,但也有少数例外。【特别提示】①探究影响电阻大小的因素时,一般是通过比较灯泡的亮度来判断电阻大小变化的,为更明显地判断电阻的变化,可串联接入电流表,通过比较电流表示数的大小来比较电阻的大小。②电阻是导体自身的一种性质,与接不接入电路无关。【典例11】(2023·西藏·中考真题)某学习小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,设计了如图所示的实验装置,实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路,四根导体的材料规格如下表所示。
导体代号长度/m横截面积/mm2材料电流表示数/AA1.00.4锰铜1.4B0.50.4锰铜2.7C1.00.6锰铜2.0D1.00.4镍铬合金0.6(1)请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路;(2)为比较A、B、C、D四根导体电阻的大小,可通过观察来判断;(3)要探究导体电阻大小与长度的关系,应选用两根导体进行实验;(4)将A、C两根导体分别接入电路中进行实验,可得出:当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越;(5)老师想改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小,请你根据该实验结论,帮老师想出一种方法:(写出一种合理方法即可)。【答案】
电流表示数大小A、B小见解析【详解】(1)[1]电流表应串联在电路中使用,且电流应从正接线柱流入,负接线柱流出,故用导线将电流表的负接线柱和电源负极连接,作图如下:
(2)[2]电阻的大小是无法直接观察出来的,可以通过电流表示数的大小来判断,电流表示数越大,导体的电阻小,电流表示数越小,导体的电阻大。(3)[3]要探究导体电阻大小与长度的关系,应控制导体的材料、横截面积相同,改变电阻的长度,由表格数据可知,故应选用A、B两根导体进行实验。(4)[4]由A、C两根导线长度、材料相同,横截面积不同,所以将A、C两根导体分别接入电路是探究的是导体电阻大小与横截面积的关系。由表中数据可知,导体C比A的横截面积大,接C导体时比接A导体时电流大,说明导体C比A电阻小,所以可得出的结论是:当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越小。(5)[5]由(4)可知,当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越小。所以要改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小,可以增大绕制滑动变阻器电阻丝的横截面积。【变式11-1】(2024·山西朔州·模拟预测)在探究“食盐水溶液的导电性与哪些因素有关”的实验中,小伟猜想:食盐水溶液的导电性可能与溶液的浓度有关,为了验证猜想是否正确,他设计了如图甲所示的电路,将电路中的A、B两金属片插入溶液中进行探究,并记录了表格中的数据。盐水浓度510152025电流表示数0.060.120.180.240.30(1)根据表格数据在图乙中画出电流表示数随盐水浓度的关系图像;(2)分析数据或图像可得出结论:其他条件一定时,食盐水溶液的浓度越高,;(3)结合小伟的探究,请你再提出一个有探究价值的猜想:(合理即可)。【答案】导电性越强见解析【详解】(1)[1]在图乙中找到表中数据对应的位置,用曲线将各点连接起来,如图所示(2)[2]分析表格中的数据知,其它条件一定时,食盐水溶液的浓度越大,电流表示数越大,故导电性越强,得到的结论是:其它条件一定时,食盐水溶液的浓度越大,导电性越强。(3)[3]结合图示,提出一个值得深入探究的问题:食盐水溶液的导电性与甲、乙两金属片的距离是否有关?【变式11-2】(2024·山西晋中·一模)实验小组在实验时,不慎将灯泡的玻璃外壳碰碎。他们惊奇地发现几乎不发光,与其串联的灯泡不仅没有熄灭,反而更亮。开关断开后的电路如图甲,和都标有“2.5V,0.3A”字样。针对上述现象,探究下列问题:玻璃破碎后,的灯丝电阻发生了什么变化?玻璃外壳究竟起什么作用?(1)玻璃外壳破碎前,的电压和电流分别为1.20V和0.20A;玻璃外壳破碎后,两端的电压变为0.40V,通过的电流变为如图乙所示,则电流为A、初步分析可知:玻璃破碎后,电阻(选填“变大”或“变小”);(2)为进一步探究玻璃外壳破碎后电阻变化特点,对、的电流和电压进行测量,实验数据记录如下表。分析发现,的电阻(选填“大于”或“小于”)玻璃外壳破碎后的电阻;灯泡实验次序123456、电流I/A0.160.180.200.220.240.26电压/V0.781.001.201.501.802.10电压/V0.200.230.300.410.520.80(3)实验中,对着吹气,发现两端电压突然变小、电流突然变大,说明吹气加快灯丝表面空气流速,加快其散热速度,从而使灯丝电阻变小。由此推断,灯丝的电阻大小与有关,玻璃外壳可能起到的作用。【答案】0.22变小大于温度保温【详解】(1)[1][2]如图乙所示,电流表接入量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流为0.22A,根据欧姆定律可知,玻璃破碎后,L2电阻变小。(2)[3]闭合开关,两灯泡串联,实验数据记录如下表。分析发现,L1两电压始终大于L2两端电压,根据串联电阻分压的规律,L1的电阻大于玻璃外壳破碎后L2的电阻。(3)[4][5]导体的电阻与材料、长度、横截面积及温度等因素有关,实验中,吹气加快L2灯丝表面空气流速,加快其散热速度,从而使灯丝电阻变小。由此推断,灯丝的电阻大小与温度有关,玻璃外壳可以减小空气的流动,可能起到保温的作用。题型突破十二:怎样解滑动变阻器的连接及阻值变化问题判断滑动变阻器连入电路的阻值变化情况的步骤:(1)明确滑动变阻器与电路的连接方式,并观察哪两个接线柱接入电路;(2)根据电流通过滑动变阻器的情况,判断滑动变阻器哪段电阻丝连入电路;(3)看准滑片的移动方向,根据滑片位置的变化,判断连入电路中的电阻丝长度的变化情况;(4)根据电阻丝接入电路的长度变化,判断连入电路中的电阻的变化情况。【特别提示】滑动变阻器的使用控谁与谁串联,接线“一上一下”;要使阻值变大,滑片远离“一下”;用前调节滑片,使其置于最大:【典例12】(2023·湖南常德·中考真题)图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同,滑片均位于中点,已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大,闭合S后将两个滑动变阻器的滑片同时向左或向右移动。且移动时始终保持两滑片之间的距离不变。下列说法中正确的是()
A.向左移动时,电流表示数变小B.无论向左还是向右移动,电流表示数都变小C.滑片位于滑动变阻器中点时,电流表的示数最小D.滑片移动到滑动变阻器最右端时,电流表的示数最小【答案】D【详解】由图可知,甲滑动变阻器滑片左边的电阻线接入电路,乙滑动变阻器滑片右边的电阻线接入电路,电流表测量电路中的电流;AB.当P向左移动时,甲滑动变阻器接入电路中的电阻变小,乙滑动变阻器接入电路中的电阻变大,因甲的最大阻值比乙的最大阻值大,所以,滑片移动相同距离时,甲减小的电阻大于乙增大的电阻,即此时电路中的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;同理可知,滑片向右滑动时,电流表示数变小,故AB错误;CD.滑片位于滑动变阻器中点时,总电阻为滑片移动到滑动变阻器最右端时,总电阻为因R甲>R乙,所以比较可知滑片移动到滑动变阻器最右端时,总电阻最大,由欧姆定律可知总电流最小,即电流表的示数最小,故C错误,D正确。故选D。【变式12-1】(2024·上海普陀·一模)如图是电位器结构图,将接线柱a、b接入电路,滑片向右旋转,关于旋转过程中接入电阻的大小的变化,下列说法正确的是()A.变大B.不变 C.变小 D.先变小后变大【答案】A【详解】使用两个接线柱将电位器连入电路时,间的电阻片连入电路有电流通过,当将滑片向右旋转时,间电阻片长度增大,电阻变大。故A正确,BCD错误。故选A。【变式12-2】(2024·广东东莞·一模)某物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图如图所示,其中定值电阻R1=6Ω,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“20Ω;0.5A”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”。随着测量对象身高的增加,R2的阻值会,电压表的示数电流表的示数(均选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】变大变大变小【详解】[1][2][3]由电路图可知,当测量对象身高增加时,滑片向上移动,R2的阻值变大,根据分压原理可知,R2分得的电压变大,根据可知,电路中电流变小,电流表示数变小。一、单选题1.(23-24九年级上·陕西西安·期末)2023年11月28日,新一代国产CPU龙芯3A6000在北京发布,性能达到国际主流产品水平。电脑CPU工作时会不断发热,为了保证CPU不被烧坏,当温度上升到某一值时,外接电风扇(用M表示)工作辅助降温,下列四个电路图中符合要求的是()A.B.C.D.【答案】C【详解】由题意可知,电路中只有CPU工作,电动机不工作;当温度高于某一值时,CPU与电动机一起工作,说明CPU与电动机互不影响,采用并联方式,且电动机有独立开关控制,则一个开关与电动机串联,另一个开关应在干路上控制整个电路,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。2.(2024·上海闵行·一模)某自动扶梯无人乘坐时,运行速度缓慢;有人乘坐时,感应开关自动闭合,速度增大。自动扶梯的动力由电动机M提供,扶梯出、入口处各有一个紧急制动开关,断开任何一个,都能使其停止工作,模拟电路如图所示。下列说法中正确的是()A.是感应开关,S2、S3是紧急制动开关B.是感应开关,S1、S3是紧急制动开关C.通过电阻的电流,无人乘坐时比有人乘坐时大D.通过电动机的电流,有人乘坐时比无人乘坐时小【答案】C【详解】AB.分析电路中开关S1、S2,在干路中,断开其中任何一个,都可以断开整个电路,电动机不工作,所以S1、S2是紧急制动开关;S3与电阻R并联,S3闭合会把电阻R短路,使电路中电阻变小,电流变大,电动机的转速变大,则S3是感应开关,故AB错误;C.有人乘坐时,S1、S2、S3都闭合,电阻R被短路,自动扶梯高速运行,所以通过R的电流为0,无人乘坐时通过R的电流大于有人乘坐时,故C正确;D.无人乘坐时,S1、S2闭合,S3断开,电阻R串联在电路中,电路中电流较小,故D错误。故选C。3.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)如图所示,闭合开关后,两盏灯都能发光。若将一根导线连接到灯泡L2两端,关于电路中灯泡发光情况,下列说法正确的是()A.L1、L2都变亮 B.L1不亮、L2变亮C.L1、L2都变暗 D.L1变亮、L2不亮【答案】D【详解】由图可知,该电路为串联电路,闭合开关后,两盏灯都能发光;若将一根导线连接到灯泡L2两端,灯泡L2被短路,灯泡L2不发光,通过灯泡L1有电流,且电流变大,L1发光变亮,故D正确;ABC错误。故选D。4.(2024·山西晋城·模拟预测)课堂上,老师讲解摩擦起电时,出示了一幅静电喷涂原理的示意图,如图所示。小明对此产生了浓厚的兴趣,以下关于他的理解正确的是()A.涂料飞向被喷涂工件的主要原因是带电体能够吸引轻小物体B.涂料飞向被喷涂工件的原理与验电器原理相同C.被喷涂工件带电的原因是失去了负电荷D.喷涂时电流的方向从静电喷涂机到被喷涂工件【答案】C【详解】ABC.静电喷涂时,使喷出的涂料小液滴由于得到电子而带负电,被喷涂工件失去电子(负电荷)带上正电荷,涂料飞向被喷涂工件的主要原因是异种电荷相互吸引,而验电器原理是同种电荷相互排斥,所以涂料飞向被喷涂工件的原理与验电器原理不同。故AB错误,C正确;D.涂料小液滴带负电向被喷涂工件运动,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,所以喷涂时电流的方向是从被喷涂工件到静电喷涂机,故D错误。故选C。5.(2024·上海普陀·一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后发现有一只电表的示数变大,已知故障仅出现在电阻或。若将和的位置互换,与互换前比较,下列说法正确的是()A.若电压表示数不变,一定断路B.若电流表示数变小,一定断路C.若电流表示数不变,可能短路D.若电压表示数变大,可能短路【答案】C【详解】由电路图知道,两个电阻串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压;若R1断路,互换前,电压表测量电源电压,电压表示数变大,电流表示数变小;互换后,电流表、电压表示数都变为0;若R2断路,互换前,电流表、电压表示数都变为0;互换后,电压表测量电源电压,电压表示数变大;若R1短路,互换前,电流表示数变大,电压表示数变为0;互换后,电压表测量电源电压,电压表示数变大,电流表示数不变;若R2短路,互换前,电流表示数变大,电压表测量电源电压,示数变大;互换后,电压表测量一段导线两端电压,示数减小为0,电流表示数不变;综上所述,C符合题意,ABD不符合题意。故选C。6.(2024·新疆·模拟预测)在如图的暗盒中装有三个阻值相等的电阻,暗盒有1、2、3、4四个接线柱。在接线柱l、2之间接一个电流表A1,在接线柱3、4之间接一个电流表A2。现将电压恒定的某电源接在接线柱1、4之间,电流表A1、A2的读数正好相等;如将该电源改接在接线柱2、3之间,电流表A1、A2的读数仍相等;如将该电源改接在接线柱1、3之间,电流表A1的读数是电流表A2读数的2倍。当该电源接在接线柱2、4之间,电流表A1的读数与A2读数之比为()A.1︰l B.1︰2 C.2︰l D.1︰3【答案】B【详解】画出满足:接线柱1、3之间时,电流表A1的读数是电流表A2读数的2倍;电源接在接线柱1、4或2、3之间时两电流表的示数相等条件的电路图如图所示:图1:当该电源接在接线柱2、4之间时,三电阻并联,电流表A1测其中一条支路电阻的电流,A2两条支路的电流之和;因为并联电路各支路两端的电压相等,且三电阻的阻值相等,根据可知,通过三电阻的电流相等,所以电流表A1的读数与电流表A2读数之比为1︰2;图2:当该电源接在接线柱2、4之间时,两电阻串联后与另一电阻并联,电流表A1测两电阻串联支路的电流,A2测一个电阻支路的电流;因为并联电路各支路两端的电压相等,所以电流表A1的读数与电流表A2读数之比为故选B。7.(2023·江苏南京·二模)图甲电路中,电源电压U不变,灯泡L标有“”字样,忽略灯泡电阻变化。电流表量程,电压表量程。只闭合开关S、,滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光;在保障电路安全的前提下,移动滑片P,电流表示数与关系如图乙a所示;当断开闭合S、、时,电流表示数与的关系如图乙b所示,电路总功率的最大值为P,则()
A. B.I1=0.45A C. D.P=1.8W【答案】B【详解】A.只闭合开关S、,滑动变阻器和灯泡串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,滑片P位于最右端,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,小灯泡恰好正常发光,电源电压即为灯泡正常工作时电压6V,故A不符合题意;BC.由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时,通过电路的电流最小,根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,电压表量程,根据串联分压原理可知电压表示数为3V,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流为串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压为代入相关数据即得到解得当断开,闭合S、、时,定值电阻和滑动变阻器并联接入电路,电流表测干路电流,由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时,通过电路的电流最大,通过电路的最大电流为,并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得干路电流为代入相关数据即得到,解得滑动变阻器接入电路的电阻为2R时,通过电路的电流为故B符合题意,C不符合题意;D.当断开闭合S、、时,定值电阻和滑动变阻器并联接入电路,电流表测干路电流,电路总功率,电源电压U不变,即当电流表量程达到最大值时,电路总功率的最大为故D不符合题意。故选B。二、多选题8.(2024·辽宁沈阳·模拟预测)如图所示电路,电源电压恒为6V,定值电阻,开关S始终处于闭合状态,当开关由断开到闭合时,以下说法中正确的是()A.小灯泡继续发光 B.电压表的示数变为6VC.电路中消耗的总功率变为9W D.电流表的示数变为1A【答案】BC【详解】AB.由电路图可知,当开关S1断开时,灯泡L与定值电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S1闭合时,灯泡L被短路,不发光,电路为R的简单电路,电压表测电源电压,即电压表的示数为6V,故B正确,A错误;CD.当开关S1闭合时,电流表的示数电路中消耗的总功率P=UI=6V×1.5A=9W故C正确,D错误。故选BC。9.(2024·江苏徐州·一模)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,有一只电表的示数变小,则该电路中出现的故障可能是()
A.灯L短路B.灯L断路 C.电阻R断路 D.电阻R短路【答案】CD【详解】如图,灯和定值电阻串联,电流表测电路中电流,电压表测定值电阻两端电压。A.若灯L短路,电路变为定值电阻的简单电路,电路总电阻变小,电流变大,电压表测电源电压,示数变大,故A不符合题意;B.若灯L断路,整个电路断路,电流表、电压表示数均变为0,故B不符合题意;C.若电阻R断路,电路为断路,电流表示数变为0,电压表和灯串联在电路中,电压表测电源电压,示数变大,故C符合题意;D.若电阻R短路,电路变为灯泡的简单电路,此时电压表也被短路,示数变为0,电路总电阻变小,电流变大,电流表示数变大,故D符合题意。故选CD。三、填空题10.(2024·陕西西安·一模)物理与生活密不可分,利用小小的塑料瓶就能帮助我们掌握很多物理知识。如图甲,瓶盖上的竖条纹是为了摩擦;如图乙,与毛皮摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑,是因为与毛皮摩擦使瓶子带上了,如图丙,用材质较硬的塑料瓶、透明吸管和橡胶塞制成的气压计,在1楼标记好稳定后的管中水位,当气压计位于温度相同的23楼时,发现稳定后的管中水位略有升高,说明大气压随高度增加(填“增大”、“不变”或“减小”)。【答案】增大电荷减小【详解】[1]瓶盖上的竖条纹,是压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。[2]塑料瓶和毛皮摩擦使瓶子带上了电荷,带电体吸引轻小物体,塑料瓶能吸引碎纸屑。[3]当气压计位于温度相同的23楼时,稳定后的管中水位略有升高,说明瓶外的大气压降低,可以得到大气压随高度增加而减小。11.(2024·陕西西安·一模)如图1所示,削平的铅柱挤压后会吸在一起,在下面吊上重物都不能把它们拉开,这说明了分子之间存在力。如图2所示,和头发摩擦过的塑料梳子能吸引细小的水流,这是由于带电体具有性质。如图3所示,挤压矿泉水瓶,让瓶口贴近蛋黄,松开手后蛋黄被吸进瓶子里,这是利用的作用。如图4所示,自制的电磁铁能吸引回形针,说明电流具有效应。【答案】引吸引轻小物体大气压强磁【详解】[1]分子间存在相互作用的引力和斥力,削平的铅柱挤压后会吸在一起,在下面吊上重物都不能把它们拉开,这说明了分子之间存在引力。[2]与头发摩擦过的塑料梳子因发生电子转移而带电,带电的塑料梳子能吸引细小的水流,这是由于带电体具有吸引轻小物体的性质。[3]挤压矿泉水瓶,瓶内的空气被挤出,瓶内气体减少,松手后瓶子体积变大,瓶内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下瓶口附近的蛋黄被吸进瓶子里,即这是利用大气压强的作用。[4]自制的电磁铁能吸引回形针,说明电磁铁具有磁性,说明电流具有磁效应。12.(2024·陕西咸阳·一模)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,当有人把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开,电铃发出警报。金属片B和弹簧相当于电路中的;当(选填“物品被搬离后”或“物品正在展出时”),LED灯和电铃串联在电路中;LED灯的核心元件是发光二极管,发光二极管的主要材料是(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。【答案】开关物品被搬离后半导体【详解】[1]当物品在展示台上时,B使A、C连通;当把物品搬离展示台时,B使A、C断开;弹簧上的金属片B和弹簧相当于开关。[2]当把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下使金属片A、C断开,灯泡和电铃串联,此时灯亮、铃响。[3]半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间,其是发光二极管的主要材料。13.(2024·全国·模拟预测)如图所示是简易压力传感器的原理图,弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间,A板质量可忽略不计,B板固定,滑动变阻器R的滑片P与A板相连,并可随A板一起运动。无压力作用在A板上时,滑片P恰好与电阻R的最上端接触。E为电源,为定值电阻,开关S闭合,则:
(1)无压力时,电压表示数为;当用力向下压弹簧印时,压力越大,电压表示数(填“越大”或“越小”);(2)用力向下压弹簧甲的过程中,弹簧甲的弹性势能不断(填“增加”或“减少”)。【答案】0越大增加【详解】(1)[1][2]如图,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压;无压力时,R接入电路的电阻0,电压表示数为0;当用力向下压弹簧印时,压力越大,R接入电路的电阻越大,电路中的电流越小,由可知,定值电阻两端的电压越小,电源电压不变,由串联电路电压的规律可知电压表示数越大。(2)[3]用力向下压弹簧甲的过程中,压力对弹簧做功,机械能转化成弹性势能,弹簧甲的弹性势能不断增加。四、作图题14.(2024·陕西西安·一模)小明和父母三人想采用投票的方式决定假期是否外出旅游,小明是必须要去的,如果父母中至少一人同意的话,他们就决定去旅游。为此,小明根据物理课上所学的电路知识,用三只开关、两节干电池和一个小灯泡制作了一只投票机,三人各自控制一只开关(闭合表示同意,断开表示不同意),表决后只要灯亮就决定去旅游,请你按上述要求在如图所示的虚线框内设计此投票机的电路(请在开关旁注明控制的人)。【答案】【详解】由题意可知,小明是必须要去的,如果父母中至少一人同意的话,他们就决定去旅游,这说明小明用的开关控制整个电路,父母亲的开关并联连接后与灯泡串联,电路图如图所示五、实验题15.(2024·四川广元·一模)小兰实验小组为了探究“并联电路电流的规律”,设计了如图甲所示的电路图。(1)在连接电路前,同学们一致认为实验中需分别测量出A、B、C三处的电流,由于只有一只电流表,因此需分三次将电流表需联在A、B、C三处;(2)实验小组连接好电路后,在闭合开关测量C处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是;(3)小兰根据右表实验数据得出实验结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流大小相等。老师认为探究过程有不妥之处,你对此实验提出的改进建议是。A点电流Iₓ/AB点电流IB/AC点电流Ic/A0.160.160.32【答案】串电流表正负接线柱接反见解析【详解】(1)[1]用电流表测电流时,电流表应串联在电路中,实验中需分别测量出A、B、C三处的电流,因此需分三次将电流表需串联在A、B、C三处。(2)[2]在闭合开关,测量C处的电流时,电流表指针在零刻线左侧,原因是电流表正负接线柱接反了。(3)[3]只用一次实验数据就得到结论,结论可能具有偶然性,小兰得出结论:各支路的电流大小相等,说明实验时选用了规格相同的灯泡,接下来小兰应换用不同规格的灯泡进行多次测量,寻找普遍规律。一、单选题1.(2023·江苏盐城·中考真题)在如图所示的电路中,闭合开关,灯泡都不发光。为了寻找灯泡不亮的原因,将一根完好的导线一端固定在电源正极,另一端依次接触、、、四个接线柱,发现只有与接线柱接触时灯泡才发光。若电路中只有一处断路,位置可能是()A.导线① B.开关 C.导线② D.灯泡【答案】D【详解】根据实物图可知,两个灯泡串联接入电路中,当开关闭合时,灯、均不亮,这说明电路出现了断路故障;某同学用一根完好的导线,一端固定在电源的正极,另一端依次接触、、、四个接线柱,发现只有与接触时小灯泡才发光,这说明接触、、时,电路仍然是断开的,接触时电路是闭合的,所以断路出现在之间,即灯泡断路。故选D。2.(2023·湖南湘潭·中考真题)下列物品,通常情况下属于导体的是()A.木铲 B.铁锅 C.玻璃杯 D.陶瓷盘【答案】B【详解】导体为容易导电的物体,例如:金属、水、大地、石墨等;绝缘体为不容易导电的物体,例如:塑料、玻璃、陶瓷、干木等,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。3.(2023·四川成都·中考真题)如图所示的实验电路,还有部分导线未连接,字母a、b、c、d、e、f、g、h表示各元件的接线柱。下列操作能让灯、都亮起来的是(
)
A.用导线连接d、f,再闭合开关SB.用导线连接b、f,再闭合开关SC.用一根导线连接e、g,用另一根导线连接d、f,再闭合开关SD.用一根导线连接e、f,用另一根导线连接d、g,再闭合开关S【答案】C【详解】A.用导线连接d、f,再闭合开关S,灯泡L2和电流表接入电路中,灯泡L1没有接入电路中,只有灯泡L2亮,故A不符合题意;B.用导线连接b、f,再闭合开关S,灯泡L2和电流表接入电路中,灯泡L1没有接入电路中,只有灯泡L2亮,故B不符合题意;C.用一根导线连接e、g,用另一根导线连接d、f,再闭合开关S,两个灯泡并联,两个灯泡都亮,故C符合题意;D.用一根导线连接e、f,用另一根导线连接d、g,再闭合开关S,两个灯泡被短路,两个灯泡都不亮,故D不符合题意。故选C。4.(2023·四川自贡·中考真题)在富顺高铁站的自动检票闸机口,乘客需刷身份证,同时进行人脸识别,两个信息都符合后闸机门(电动机)才自动打开,检票通过。身份证和人脸识别系统都相当于开关,信息符合后开关自动闭合。下列电路中,符合上述要求的是()A. B.C. D.【答案】A【详解】A.根据题意可知,只有两个开关都闭合的情况下,这说明两个开关相互影响,两个开关串联,然后与电动机串联,故A符合题意;BC.如图所示,闭合其中一个开关,可以打开闸机,同时闭合开关,电源被短路,故BC不符合题意;D.从图可知,乘客需刷身份证或者进行人脸识别,都能够打开闸机,故D不符合题意。故选A。5.(2023·山东德州·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时,下列说法正确的是()
A.小灯泡与滑动变阻器串联 B.电压表示数变大C.电流表和示数都变小 D.小灯泡亮度变暗【答案】C【详解】由图可知,滑动变阻器和小灯泡并联,电流表测通过滑动变阻器的电流,电流表测干路总电流,电压表测各支路两端和电源两端电压。A.由图可知,有两条电流路径,所以滑动变阻器和小灯泡并联,故A错误;B.电压表测各支路两端和电源两端电压,电源电压不变,则电压表示数不变,故B错误;C.滑动变阻器滑片P向右滑动时,其阻值增大,由于其并联在电源两端,所以滑动变阻器两端电压不变,根据可知,通过的电流变小,所以电流表示数变小;由并联电路,各个用电器之间相互不影响可知,通过小灯泡的电流不变,根据并联电路电流特点可知,干路电流减小,所以电流表示数变小,故C正确;D.由于并联电路,各个用电器之间相互不影响,所以通过小灯泡的电流不变,小灯泡的亮度不变,故D错误。故选C。6.(2023·湖南娄底·中考真题)如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。当油箱中的油量减少时()A.R接入电路中的电阻减小 B.电路的总功率增大C.电流表示数减小 D.两端电压增大【答案】C【详解】A.当油箱中的油量减少时,浮子向下运动,滑杆会向上运动,变阻器接入电路中电阻增大,故A不符合题意;C.定值电阻与变阻器串联,电流表测量电路中电流,当变阻器接入电路中电阻增大时,电路中电阻增大,由欧姆定律得,电路中电流减小,因此电流表示数减小,故C符合题意;B.由得,电路的总功率减小,故B不符合题意;D.电路中电流减小,由欧姆定律得,两端电压减小,故D不符合题意。故选C。7.(2023·辽宁鞍山·中考真题)取两个相同的验电器甲和乙(如图),使甲带负电,乙不带电,下列分析正确的是()A.甲验电器带负电是因为它得到了原子B.甲验电器的金属箔片张开是由于异种电荷相互排斥C.用橡胶棒连接两金属球,金属箔片的张角都会发生改变D.用金属棒连接两金属球的瞬间,棒中电流方向由乙到甲【答案】D【详解】A.电子是带负电荷的,甲验电器带负电是因为它得到了电子,不是得到了原子,故A错误;B.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,甲验电器的金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥,故B错误;C.橡胶棒是绝缘体,不容易导电,用橡胶棒连接两金属球,甲验电器的负电荷,不会轻易转移到乙球,甲球金属箔片的张角几乎不变,乙球的金属箔片不会张开,故C错误;D.金属棒是导体,容易导电,甲带负电,乙不带电,用金属棒连接两金属球的瞬间,负电荷从甲流到乙,规定正电荷定向移动的方向为电流方向,所以棒中电流方向由乙到甲,故D正确。故选D。8.(2023·湖南常德·中考真题)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【详解】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。二、多选题9.(2023·辽宁本溪·中考真题)在综合实践课堂上,小红正在做如图的游戏,用毛皮摩擦过的带负电荷的塑料勺吸引纸片。若游戏过程中塑料勺接触地面,就无法吸引纸片。下列有关游戏说法正确的是()
A.塑料勺带负电荷,是因为它获得了电子B.摩擦后塑料勺具有磁性,可以吸引纸片C.与毛皮摩擦后的两把塑料勺,带同种电荷互相排斥D.塑料勺接
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