初中物理第四节 科学探究:串联和并联电路的电流达标测试
展开基础巩固
一、单选题
1.如图所示电路中,三个电阻器中有两个的阻值相等,电流表内阻不计,如果电流表A1、A2的示数分别为0.2A和0.3A,则通过电源的电流可能是( )
A.0.1 AB.0.3AC.0.4AD.0.5A
【答案】C
【解析】
设R1、R2、R3中的电流分别为I1、I2、I3,电流表A1、A2、A3的读数分别为IA1、IA2、IA3。由于电流表的内阻不计,相当于导线,三个电阻并联,电流表A1测量通过R2、R3的总电流,电流表A2测量通过R1、R2的总电流,电流表A3测量通过三个电阻的总电流,由并联电路的电流特点有
三个电阻器中有两个的阻值相等,若R1=R2,则I1=I2,由②得
由①得
I3=IA1-I2=0.2A-0.15A=0.05A
则通过电源的电流(即干路电流)
I=I1+I2+I3=2×0.15A+0.05A=0.35A
若R1=R3,则I1=I3,由①②可得:IA1应等于IA2,与题不符,不可能;若R2=R3,则I2=I3,即
由②得
I1=IA2-I2=0.3A-0.1A=0.2A
则通过电源的电流(即干路电流)
I=I1+I2+I3=0.2A+2×0.1A=0.4A
故ABD错误,C正确。
故选C。
2.两个灯串联在电路中,其中一只灯亮,另一只灯比较暗,则通过两者的电流
A.亮的电流大B.暗的电流大C.两者电流相等D.无法比较
【答案】C
【解析】
由题知,两个灯串联在电路中,因为串联电路的电流处处相等,所以通过二者的电流相等.故选C.
3.下列数据符合实际的是
A.学生书桌的高度约为2.5mB.家庭节能灯正常工作的电流约为0.1A
C.洗澡时感觉舒适的水温约为70℃ D.人步行的速度约为10m/s
【答案】B
【解析】
A、中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm左右.故A不符合实际;
B、家庭节能灯的功率在20W左右,发光时的电流在左右.故B符合实际;
C、人的体温在37℃左右,洗澡水的温度应该略高于体温,在40℃左右.故C不符合实际;
D、人正常步行的速度在左右.故D不符合实际.
故选B.
4.已知L1、L2是两个不相同的灯泡,在如图所示的四个电路中,能正确测量通过灯L1电流的电路是
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】
A. 电流表在干路上测的是干路的电流,故A错误;B. 电流表与L1串联,测的是L1的电流,但正负接线柱接反,故B错;C. 电流表与L2串联,测L2中的电流,并且正负接线柱接反,故C错误;D. 右边电流表串联在干路上,测量干路电流;下面电流表与L2串联,测的是通过L2的电流,正负接线柱连接都正确,通过L1的电流等于两电流表示数之差,故D正确.故选D.
5.在测量小灯泡电阻实验中,某电表的示数如图所示,其示数为( )
A.1.4伏B.0.28伏C.1.4安D.0.28安
【答案】D
【解析】
由图可知,表盘上标有“A”字样,这是电流表,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A。
故选D。
6.如图所示,甲、乙均为理想电表,当开关S闭合后灯L1、L2都能发光,下列说法中正确的是
A.灯L1、L2是串联在电路中的
B.甲一定是电流表,乙一定是电压表
C.当L2短路时L1仍能发光
D.乙、甲两电表示数的比值与L1的阻值相等
【答案】B
【解析】
AB.由图知道,开关S闭合后,要使灯L1和L2都能发光只有并联才行,因为电压表要并联在电路中,电流表要串联在电路中,所以电流从正极出发分两支,一支经电流表甲、灯泡L2回负极,另一支经电流表甲、灯L1回负极,所以甲一定是电流表,乙一定是电压表,故A错误,B正确;
C.因为甲是电流表,当L2短路时,发生电源短路,L1不能发光,故C错误;
D.乙是电压表,测量L2两端电压,甲是电流表,测量干路上的电流,所以,乙、甲两电表示数的比值不等于L1的阻值,故D错误.
7.如图所示,在接线柱间接入熔丝和铜丝,熔丝电阻大于铜丝。接通电源,闭合开关S,依次闭合各小灯泡支路的开关,可以看到电流表的示数逐渐增大;再闭合电炉丝支路的开关时,会发现熔丝被熔断。下列说法正确的是
①实验说明电路超负荷运行会引起安全事故
②实验中通过熔丝的电流大于铜丝
③通电相同的时间,熔丝所产生的热量多于铜丝
④随着支路开关依次闭合,熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关
A.只有①②B.只有①③④C.只有②③④D.①②③④都正确
【答案】B
【解析】
①由图可知,小灯泡和电炉丝是并联的,并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以同时工作的用电器越多,干路电流越大,干路导线产生的热量越多,达到一定程度,会引起熔丝熔断,甚至引发安全事故,故①正确;
②串联电路电流处处相等,熔丝和铜丝是串联在干路中的,所以通过熔丝的电流等于通过铜丝的电流,故②错误;
③已知熔丝电阻大于铜丝,通过的电流相同,由焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同时间,熔丝产生的热量多,故③正确;
④并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,随着支路开关依次闭合,干路电流逐渐增大,熔丝最终熔断,说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关,故④正确。
8.如图所示的电路中,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.两灯泡是串联的
B.开关只能控制L2
C.电流表测总电流
D.电流表测L1的电流
【答案】D
【解析】
A. 因为两个灯泡都有单独的路径与电源相连,所以是并联的,A错误.
B. 开关在干路上,所以同时控制两个灯泡,B错误.
C. 电流表与L1串联,所以测量通过L1的电流,C错误D正确. 故选D.
9.某同学要用电流表测灯泡L2电流,设计的四个电路中能达到目的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】
A.两只灯泡并联,电流表串联在干路中,测量的是通过两只灯泡的电流,故A不符合题意;
B.两只灯泡串联,电流表与两灯泡L2并联,会造成L2短路,故B不符合题意;
C.两只灯泡并联,电流表与灯泡L1 串联,测量通过L1 的电流,故C不符合题意;
D.两只灯泡并联,电流表与灯泡L2 串联,测量通过L2 的电流,故D符合题意。故选D。
10.电阻R1、R2阻值之比为2∶3,并联在如图所示的电路中,则通过电阻R1的电流与干路电流之比为( )
A.3∶2B.2∶3C.5∶3D.3∶5
【答案】D
【解析】
由电路图可知,两个电阻并联,则通过电阻R1的电流为
干路电流为各支路电流之和,即
则
故选D。
二、填空题
11.有甲、乙、丙三个带电小球,已知甲球带正电,当甲和不带电的验电器金属球接触时电流的方向是__________________(选填“从甲到验电器”或“从验电器到甲”);若甲排斥乙,乙吸引丙,则丙球带_________电。
【答案】从甲到验电器 负
【解析】
[1]甲球带正电,当它和不带电的验电器的金属球接触时,验电器上的自由电子向甲球转移,从而形成电流,因电流方向与自由电子定向移动的方向相反,所以电流方向从甲到验电器。
[2]三个小球都带电,由于甲带正电,甲排斥乙,由电荷的性质可知,乙带正电,乙吸引丙,说明丙带负电。
12.如图所示的电路,当开关S1、S2闭合时,灯泡L1、L2同时发光,此时电流表示数为A2,测量通过灯泡______的电流。L1发光一段时间后突然熄灭,L2仍然发光,此时电流表A1示数与L1熄灭前相比______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】L2 变小
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]分析电路可知:闭合两个开关,两灯并联,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是L2所在支路的电流;两只灯泡都发光时,电流表A1测量的是通过两个支路的电流之和;L1发光一段时间后突然熄灭,L2仍然发光,此时电流表A1测量的是通过L2的电流,而L2电阻不变,两端电压不变,所以通过L2的电流不变。因此电流表A1的示数变小。
三、实验题
13.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)电流表应______(选填“串联”或“并联”)在被测电路中,若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的______点;
(2)小明同学在测量A点的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是______;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______A;
(3)如表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮的探究过程的两点不妥之处:
①______;②______。
【答案】串联 C 电流表的正负接线柱接反了 0.24 只进行了一次实验 所选的两灯泡的规格相同
【解析】
(1)[1][2]电流表应串联在被测电路中,若要测量干路电流,由电路图可知,电流表应接在甲图中的C点。
(2)[3]闭合开关,由图乙所示可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的。
[4]由如图丙所示电流表可知,其量程为,分度值为0.02A,示数为0.24A。
(3)①[5]由题意可知,小亮同学使用的灯泡规格相同,由表中实验数据可知,只进行了一次实验,只测出了一组实验数据,由于使用的灯泡规格相同,只进行了一次实验,实验结论不具有普遍性。
②[6]为得出普遍结论,应使用不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据。
四、作图题
14.探究“并联电路电流规律”的实验如下:
(1)在如图所示的实物中,用笔画线代替导线连接好电路。要求:A1测L1的电流,A2测L2的电流,开关控制L1,L2(L1,L2电流不超过0.6A;连线不能交叉)
(__________)
(2)请在如图虚线框内按实物图画出相应的电路图.
(________)
【答案】
【解析】
[1]A1测L1的电流,两者先串联起来,A2测L2的电流,这两者也串联起来,开关控制L1、L2,则上述两部分并联,开关接在干路,因L1,L2电流不超过0.6A,故电流表均用小量程,注意电流表的正负接线柱,连接如图:
[2]由实物图画电路图,电路符号与实物一一对应即可,如图:
五、计算题
15.如图在“用电流表测电流”的实验中,某同学接成图甲所示的电路;当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图乙所示:
(1)电路中的总电流是多少?
(2)通过灯L1和L2的电流各是多少?
【答案】(1) 1.5A;(2) 1.2A; 0.3A
【解析】
(1)由图甲可知,两灯并联,两电流表A1和A2分别测量的是干路和支路电流,由于干路电流大于支路电流,A1测量干路电流,故A1选用的是大量程,由乙图可知干路电流为I=1.5A。
(2)A2测量通过灯泡L2的电流,故A2选择的是小量程,所以L2的电流为I2=0.3A;由并联电路电流的规律可得,通过灯L1的电流
通过灯L1的电流1.2A。
答:(1)电路中的总电流是1.5A。
(2) 通过灯L1的电流1.2A ;L2的电流是0.3A。
重点突破
一、单选题
1.如图所示电路,闭合开关,以下判断正确的是
A.灯L1、L2串联B.电流表测灯L1电流
C.电流表测灯L2电流D.电流表测总电流
【答案】B
【解析】
根据电流的流向法,找出电流的路径,再根据串并联电路的特点做出判断.并确定电流表的测量范围.A、读图可知,电流从电源的正极出发,经开关后分别流经两只灯泡,所以电路为并联,故A错误;BC、图中电流表与灯L1串联在同一支路中,所以电流表测灯L1的电流,故B正确、C错误;D、电流表测灯L1的电流,不是测总电流,故D错误.故选B.
2.如图电源电压恒定,R1= 12Ω R2=6Ω R3是定值电阻.闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A,接b时电流表的示数可能为
A.0.3 A B.0.6 A C.0.9 A D.1.2 A
【答案】C
【解析】
由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A, R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,由 可得,电路中电流是: (1);接b时, R2与R3串联,电流表测电路中的电流,电流表的示数是: (2),如图电源电压U恒定,电阻R3恒定,分析等式(1) (2)可知,C选项正确.
3.下列估测中,最接近真实情况的是( )
A.家庭节能灯的工作电流约为1A
B.初中生的平均体重约为50N
C.泰安地区夏季气温最高可达35°C以上
D.正常步行速度约为1km/h
【答案】C
【解析】
A.家庭节能灯的功率一般不超过20W,电流为
其工作电流在0.1以下,故A不符合实际;
B.初中生的质量在50kg左右,受到的重力大约为
故B不符合实际;
C.泰安地区夏季炎热,气温最高可达35℃以上,故C符合实际;
D.人正常步行的速度
在4km/h左右,故D不符合实际。
故选C。
4.如图所示,能正确地测出小灯泡L2电流的电路是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】
A.由图示电路图可知,电流表正负接线柱接反了,也没与L2串联,故不能测出小灯泡L2的电流,故A不符合题意;
B.由图示电路图可知,电流表测量的是两灯泡并联后的总电流,不能测出通过小灯泡L2的电流,故B不符合题意;
C.由图示电路图可知,电流表正负接线柱接反了,与L2串联,故C不符合题意;
D.由图示电路图可知,电流表与小灯泡L2串联,且电流从正极流入,负极流出,测量通过小灯泡L2的电流,故D符合题意。
故选D。
5.如图所示电路,探究并联电路中电流的关系。L1与L2是两个不同规格的小灯泡,闭合开关后,通过a、b、c、d四处电流的大小关系正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】
由电路图知道,两灯并联,Ia 为干路电流,Ib 、Ic 是两条支路的电流;
AB、根据干路电流等于各支路电流之和知道
Ia =Ib +Ic
故AB错误;
C、由于两个小灯泡是不同的规格,由并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律知道
Ib ≠Ic
故C错误;
D、由于a、d点都在干路上,所以
Ia =Id
故D正确。
故选D。
6.下列电路图中,电流表能直接测量灯L1电流的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】
A.电流表并联在电源的两端,将电源短路,不符合题意;
B.电流表与L1并联在电路中,L1被短路,不符合题意;
C.电流表与灯L1串联,测的是通过灯L1的电流,符合题意;
D.电流表串联在干路,测的是干路电流,不符合题意。
故选C。
7.两只规格相同的灯泡按下图方式连接,将开关S1和S2闭合,则( )
A.两灯泡是串联的B.电流表A2测灯泡L2的电流
C.电流表A1的示数是A2的两倍D.断开S2后,灯泡L1的亮度变大
【答案】C
【解析】
ABC.由图可知,两个灯泡并联,电流表A2测通过灯泡L1的电流,电流表A1测量干路中的电流,两个灯泡规格相同,通过两个灯泡的电流相等,由并联电路电流的规律可知干路中的电流是支路中的电流的2倍,所以电流表A1的示数是A2的两倍,故C符合题意,AB不符合题意;
D.断开S2后,为L1的简单电路,灯泡L1两端的电压等于电源电压,两灯并联时,L1两端的电压也等于电源电压,所以灯泡L1的亮度不变,故D不符合题意。
故选C。
8.如果所示电路中,闭合开关S,电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3,它们的大小关系正确的是( )
A.I1=I2=I3B.I1>I2=I3C.I1>I3>I2D.I1>I2>I3
【答案】C
【解析】
由图知,三盏灯泡并联,A1测通过三盏灯的电流和,A3测通过L1和L2的电流,A2测通过L1的电流;所以A1的示数I1最大,其次是A3的示数I3,A2的示数I2最小。
故选C。
9.如图所示是小明在练习测量电流时连接的电路,电路的连接存在错误,下列操作及说法正确的是( )
A.撤掉导线a,电流表测量的是电路的总电流
B.撤掉导线a,电流表测量的是小灯泡L1的电流
C.撤掉导线b,电流表测量的是小灯泡L2的电流
D.撤掉导线c,电流表测量的是小灯泡L2的电流
【答案】D
【解析】
AB.由图可知,电流经灯泡L1、导线回负极,电流表没有接入电路,故电流表测量的既不是总电流,也不是小灯泡L1的电流,AB选项不符合题意;
C.撤掉导线b,电流从电源正极出发分两支,一支经灯泡L1、一支经灯泡L2,然后共同经电流表回负极,即电流表测量的是电路的总电流,选项不符合题意;
D. 撤掉导线c,电流从电源正极出发经灯泡L2回负极,则电流表测量的是小灯泡L2的电流,选项符合题意。
10.在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则电阻R1和R2中的电流分别为( )
A.1.2A,0.22AB.0.98A,0.22A
C.0.96A,0.24AD.0.24A,1.2A
【答案】C
【解析】
由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,A2测通过R2支路的电流, 并联电路干路电流大于各支路电流之和,且两指针的位置相同, A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=1.2A,A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过R2支路的电流I2=0.24A, 通过R1的电流I1=I-I2=1.2A-0.24A=0.96A.
二、填空题
11.如图甲电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,其中a电流表测量的是通过 ___(选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,通过L2的电流为_____A.
【答案】L1 0.9
【解析】
[1][2]在此题中两个灯泡是并联的,电流表a是测量通过灯泡L1的电流,电流表b测量的是干路的总电流。根据并联电路的电流规律可知,电流表b的示数大于电流表a的示数,所以电流表b用大量程读数是1.2A;电流表a用小量程读数是0.3A。那么通过L2的电流应为
1.2A-0.3A=0.9A
12.如图甲所示电路中的两个电灯是_______联,电流表A1的示数如图乙所示,则A1的示数为___________A,电流表A2的示数为0.9A,则L1中的电流是_________A.
【答案】并 1.6 0.7
【解析】
灯L1和L2并联,电流表A1测通过干路的电流,电流表A2测通过灯L2的电流;
根据图乙可知,电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.6A;
由于电流表A2测通过灯L2的电流,L2中的电流为0.9A;由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以L1中的电流为1.6A-0.9A=0.7A.
三、实验题
13.在研究并联电路的电流规律时,某次实验所用的实验器材如图所示,请根据要求完成下列任务:
(1)请根据要求,以笔画线代替导线,完成电路连接(连线不得交叉)。(____)
(2)实验时,电流表A1、A2的示数如图所示,通过L1的电流为_______A;若不计实验误差,请用带箭头细线在图中标出此时电流表A3的指针位置。(____)
【答案】 0.3
【解析】
(1)[1]根据电路图可知,两灯并联,A1测量L1的电流,A2测量L2的电流,A3测量干路电流,S控制整个电路;结合后文可知,A1、A2选用小量程, A3选用大量程;实物电路的连接如图(见答案)所示。
(2)[2][3]电流表A1的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,此时示数为0.3A,故通过L1的电流为0.3A;A2的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,此时A2的示数为0.5A;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则A3的示数为0.3A+0.5A=0.8A,电流表A3的指针位置如图(见答案)所示。
四、作图题
14.如图是研究并联电路电流规律的实验.请完成实物电路的连接(其中A1、A2分别测通过、的电流.A测干路中的电流).
(________)
【答案】
【解析】
两电阻并联,与串联,与串联,A串联在干路中如图:
五、计算题
15.小华利用如图甲的电路进行实验,当开关S闭合后,a、b两电流表对应的指针偏转情况如图乙所示:求:
(1)电流表b的读数是多少?
(2)通过L1和L2的电流分别是多少?
【答案】(1)1.2A;(2)0.3A,0.9A。
【解析】
(1)根据并联电路的电流特点结合两电流表指针的偏角关系确定量程,根据分度值读出两电流表的示数;
(2)由a电流表的示数可知通过灯L1的电流,由b电流表的示数可知干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过灯L2的电流。
由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流;
(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且a电流表指针的偏角大于b电流表指针的偏角,所以电流表a的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;电流表b的量程为0∼3A,分度值为0.1A,示数为1.2A;
(2)由a电流表的示数可知,通过灯L1的电流I1=0.3A,由b电流表的示数可知,干路电流I=1.2A,则通过灯L2的电流:
。
答:(1)电流表b的示数为1.2A;(2)通过灯L1、L2的电流分别为0.3A、0.9A。
六、综合题
16.(1)在图1中,按以下要求连接电路,并画出相对应的电路图。要求:①两个灯泡并联。②电流表测量L2的电流。③开关控制整个电路的通断。____________
(2)小凯按要求正确连接好电路,电源电压不变,闭合开关,两个灯泡都能发光,此时电流表的示数I2如图2示数,则I2=______A。若将灯泡L1拧下来,电流表的示数将________(选填“变大”、“不变”、“变小”)
(3)小旋连接好电路,闭合开关,两灯都能发光,不管拧下哪个灯泡,电流表的示数都会减小,但不为0,其原因可能是________。
【答案】 0.32 不变 电流表串联在干路,测量干路的电流
【解析】
(1)[1]从电源的正极连接开关、灯泡L2、电流表回到电源的负极,将灯泡L1并联在电流表和灯泡L2两端,如图所示:
(2)[2]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,电流表的分度值是0.02A,电流表的示数是0.32A。
[3]由于并联电路中各个支路互不影响,若将灯泡L1拧下来,通过灯泡L2的电流不变,即电流表的示数不变。
(3)[4]闭合开关,两灯都能发光,说明电路是通路,不管拧下哪个灯泡,电流表的示数都会减小,但不为0,由并联电路电流的规律可知可能是电流表串联在干路中,测量干路的电流。A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
0.18A
0.18A
0.36A
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