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第5讲串并联及规律+电流测量—2025年九年级物理寒假讲义
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串联电路和并联电路是两种最基本的连接方式。如果电路中各元件是逐个顺次连接起来的,就叫做串联电路;如果电路各元件是并列地连接在电路两点间,就叫做并联电路。
注意:开关连入电路时应该是断开的,在确认电路连接无误后再闭合。
2.鉴别串联电路和并联电路的方法:
(1)电流法:从电源的正极开始沿电流的方向观察。若电流无分支,逐个经过所有的用电器回到电源的负极,即电流只有一条路径,则是串联电路;若电流在某点“分流”,在某点“汇合”,有多少路径,则是并联电路。
(2)节点法:在识别不规则电路时,不论导线有多少,只要这两点间没有电源、用电器,导线就可以缩短为一个节点,从而找出各用电器两端的共同点。
【典型例题】
类型一、串联电路与并联电路
1.下列关于串联电路的说法中,错误的是( )
A.各用电器是逐个顺次地连接起来的
B.若一个用电器的内部开路,其余的用电器仍可能通电工作
C.开关可使电路中的各灯泡同时发光或同时熄灭
D.连接电路时,开关可从电池的正极或负极处接出,也可将开关接在用电器之间
【思路点拨】在串联电路中各用电器首尾相接,电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响,开关在电路中控制所有用电器的通断,改变开关的位置,其控制作用不变。
【答案】B
【解析】A、各用电器是逐个顺次地连接起来的电路是串联电路,所以选项A不符合题意,B、串联电路中电流只有一条流通路径,若一个用电器的内部开路,其余的用电器都不能通电工作,所以选项B符合题意,C、开关可使电路中的各灯泡同时发光或同时熄灭,所以选项C不符合题意,D、连接电路时,开关可从电池的正极或负极处接出,也可将开关接在用电器之间,所以选项D不符合题意,故选B。
类型二、设计电路
2.如图甲所示的箱式电梯,是由电动机带动实现上升和下降的,如图乙所示。为了保证安全,电动机的工作与否受到两个开关S门、S超重的控制:门未关时,开关S门自动断开,门关闭后,开关S门自动闭合;总重量超重时,开关S超重自动断开,不超重时,开关S超重自动闭合。当电梯的门未关闭或者所载人的总重量超重时,电动机都不会工作。方框内已画出了箱式电梯所连接的电源,请你画出箱式电梯电动机的控制电路图。
【答案】根据题意设计电路图如图所示。
【解析】根据题意可以知道:根据题意可知,当任一开关断开时,电动机都不能工作,因此两个开关串联后共同控制电动机。
类型三、电路图与实物的转化
3.按如图甲所示的电路图,用铅笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接起来。
【思路点拨】注意连接顺序和要点,连完之后闭合开关检验一下。
【答案】如下图所示:
【解析】可以利用“先通后补”的方法解决该问题,第一步先画出电路元件最多的通路,如图a所示,第二步:找到分流点和会流点,补全其它支路如图b所示。
一.选择题(共12小题)
1.如图所示是一个简化了的玩具警车电路图。若只让电动机M工作,应( )
A.只闭合S1B.只闭合S2
C.S1、S2都闭合D.S1、S2都断开
【分析】根据电路图可知,电动机与小灯泡有两条电流路径,电动机和小灯泡并联,开关S2控制小灯泡,开关S1控制电动机;根据开关所在并联电路中的位置判断其作用。
【解答】解:AB、据图可知,开关S1控制电动机,开关S2控制小灯泡,若只让电动机M工作,应只闭合S1,故A正确、B错误;
CD、开关均闭合时,电动机与小灯泡有两条电流路径,所以电动机和小灯泡并联,电动机M工作,灯泡也亮;开关均断开时,电动机M、灯L都不能工作,故CD错误。
故选:A。
【点评】本题考查并联电路的特点和开关的作用等内容,属于基础题目。
2.如图所示的电路中,两个灯接入电路,则下列说法不正确的是( )
A.要想使两灯并联,可将导线d由D点拆下,接到C点
B.S闭合后,两灯并联,且都能发光
C.S闭合后,电路将发生短路
D.要想使两灯串联,可去掉导线b
【分析】让小灯泡发光的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只与一条路径;另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径。在实际电路中,如果用导线将用电器的两端直接连接,则会造成短路。
【解答】解:A、如图所示,可将导线d由D点拆下,接到C点,则两灯属于并联电路,且都能正常发光,故A正确。
BC、S闭合后,电流将从电源正极流出,由导线a→B点→导线b→D点→导线d→开关回到电源负极,电路将发生短路,故B错误,C正确。
D、如图所示,去掉导线b,电路中各个元件首尾相连,灯泡L1、L2串联,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了识别串并联电路的能力,关键是会区分电路的三种状态。
3.某型号的电饭锅有加热和保温两档,其原理如图所示,以下说法正确的是( )
A.开关S闭合时,电阻R1与R2串联
B.开关S断开时,电阻R1与R2并联
C.开关S闭合时为加热状态
D.开关S闭合时为保温状态
【分析】(1)串联电路只有一条电流的路径;
(2)并联电路有多条电流的路径;
(3)据每种情况的功率大小判断出是加热状态还是保温状态。
【解答】解:A、由电路图可知,当S闭合时,电阻R2被短路,只有电阻R1接入电路,故A错误;
B、开关S断开时,电流的路径只有一条,此时电阻R1与R2串联,故B错误;
CD、当S闭合时,电阻R2被短路,只有电阻R1接入电路,电路中电阻较小,电源两端的电压不变,由电功率公式P=可知,此时电饭锅电功率较大,电饭锅处于加热状态,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查分析实际和处理实际问题的能力,分析清楚电路结构、应用串联电路特点、电功率公式即可正确解题。
4.下列图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯L1两端电压的是( )
A.B.
C.D.
【分析】电压表的正确使用方法:①连接电压表的时候,电流要从正接线柱入,负接线柱出;②电压表正确测出灯L1两端电压,则电压表与灯L1并联。
【解答】解:A、电压表测的是两灯串联的总电压,或电源电压,且正负接线柱接反了,不合题意;
B、电压表与被测用电器L1并联,接线柱连接也做到了正进负出,符合题意;
C、由图可知,电压表接到了L2的两端,测的是L2的两端电压,不合题意;
D、由图可知,电压表接到了L1的两端,但正负接线柱接反了,不合题意。
故选:B。
【点评】本题只要注意电压表的正负接线柱是否连接正确,电压表与L1是否并联即可。
5.如图所示,电源电压不变,当闭合开关S1、S2时,电流表A1的示数是1.1A,A2的示数是0.8A;当只闭合开关S1时,电流表A2的示数是0.6A。则下列说法正确( )
A.当闭合开关S1、S2时,只有L1、L2发光
B.当只闭合开关S1时,L1、L2、L3并联,电压表测的电源电压
C.当闭合开关S1、S2时,电流表A3的示数为0.5A,通过小灯泡L2的电流为0.2A
D.当闭合开关S1、S2、S3时,L1、L2并联,L3被短路,电压表也被短路
【分析】A、当闭合开关S1、S2时,画出等效图,据此分析;
B、当只闭合开关S1时,画出等效图,据此分析;
C、在图2中,已知电流表A2的示数是0.6A,根据并联电路各支路互不影响,可知在图1中通过L3的电流;已知在图1中,根据已知条件,由并联电路电流的规律得出通过L1的电流;
当只闭合开关S1时,电流表A2的示数是0.6A,由图1根据并联电路电流的规律得出通过L2的电流;A3测L2、L1的电流,由并联电路电流的规律得出A3的示数;
D、当闭合开关S1、S2、S3时,会造成电源短路。
【解答】解:
A、当闭合开关S1、S2时,等效图如下图1所示,三个灯并联,三个灯都发光,A错误;
B、当只闭合开关S1时,等效图如下图2所示,L1、L3并联,B错误;
C、在图2中,电流表A2的示数是0.6A,即通过L3的电流,根据并联电路各支路互不影响,故在图1中,通过L3的电流为0.6A,
已知在图1中,电流表A1的示数是1.1A,A2的示数是0.8A,根据并联电路电流的规律,通过L1的电流为:
IL1=1.1A﹣0.8A=0.3A,
当只闭合开关S1时,电流表A2的示数是0.6A,
由图1知,A2测L2、L3的电流,根据并联电路电流的规律,通过L2的电流为:
IL2=0.8A﹣0.6A=0.2A,
A3测L2、L1的电流,由并联电路电流的规律,A3的示数:
IA3=0.3A+0.2A=0.5A,
故C正确;
D、当闭合开关S1、S2、S3时,导线直接接在电源两端,造成电源短路,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查并联电路电流的规律,关键是明确开关转换时电路的结构。有一定难度。
6.如图所示,闭合开关,甲、乙两电表都能正常工作。下列判断正确的是( )
A.若甲表是电流表,乙表是电压表,则电阻R1、R2并联
B.若甲表是电流表,乙表是电压表,则电阻R1、R2串联
C.若甲表是电压表,乙表是电流表,则电阻R1、R2并联
D.若甲表是电压表,乙表是电流表,则电阻R1、R2串联
【分析】①并联电路的特点是各用电器独立工作,互不影响;
②电流表的电阻非常小,相当于导线,所以与用电器串联使用;电压表的电阻非常大,相当于断路,所以与用电器并联接入电路。
【解答】解:由题知,闭合开关,甲、乙两电表都能正常工作。
AB、若甲表是电流表,乙表是电压表,则R2被短路,此时为电阻R1的简单电路,故AB错误;
CD、若甲表是电压表,乙表是电流表,闭合开关,电流从正极出来经过开关S分两支,一支经电阻R1,另一支经电阻R2、乙表,然后汇合回到电源负极,则电阻R1、R2并联,此时甲表测R2的电压,乙表测通过R2的电流,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】解答电学问题时,首先需要做的有两点:判断用电器的连接方式,确定电流表或电压表的测量对象。
7.如图所示是简化了的电冰箱的电路图,图中M是压缩机用的电动机,L是冰箱内的照明灯,下列说法中正确的是( )
A.冰箱门打开且冰箱内温度低于设定温度时,灯与电动机同时工作且二者并联
B.冰箱门打开且冰箱内温度高于设定温度时,灯与电动机同时工作且二者并联
C.冰箱门关闭且冰箱内温度低于设定温度时,灯与电动机同时工作且二者串联
D.冰箱门关闭且冰箱内温度高于设定温度时,灯与电动机同时工作且二者并联
【分析】由电路图可知,照明灯与电动机并联,开关S1位于电动机支路,开关S2位于照明灯支路;冰箱门打开时S2闭合,冰箱门关闭时S2断开;冰箱内温度低于设定温度时S1断开,冰箱内温度低于设定温度时S1闭合;据此分析选项得出答案。
【解答】解:
(1)冰箱门打开时,开关S2闭合,照明灯工作,
当冰箱内温度低于设定温度时,开关S1断开,电动机不工作,此时只有照明灯工作,故A错误;
当冰箱内温度高于设定温度时,开关S1闭合,电动机工作,此时照明灯和电动机并联且同时工作,故B正确;
(2)冰箱门关闭时,开关S2断开,照明灯不工作,
当冰箱内温度低于设定温度时,开关S1断开,电动机不工作,此时照明灯和电动机均不工作,故C错误;
当冰箱内温度高于设定温度时,开关S1闭合,电动机工作,此时只有电动机工作,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了串并联电路的辨别,知道门控开关和温控开关的工作特点是关键。
8.一个电路中有两盏电灯L1和L2,则下列判断正确的是( )
A.若开关断开,两灯同时熄灭,则两灯连接方式一定为串联
B.若一盏灯不亮了,另一盏灯仍然亮,则不能判断是串联还是并联
C.若测得每盏灯两端的电压都相等,则两灯的连接方式一定为并联
D.若测得通过每盏灯的电流都相等,则两灯的连接方式一定为串联
【分析】(1)串联电路中开关的控制作用与开关的连接位置无关,当并联电路中干路开关控制整个电路,支路开关只控制本条支路;
(2)串联电路中的用电器是能相互影响的,且串联电路中的电流一定相等;并联时若两灯的规格相同,通过各个支路的电流也是相等的;
(3)并联电路的用电器是互不影响的,且并联电路中的电压一定是相等的;串联时若两灯的规格相同,每个灯泡两端的电压也是相同的;
(4)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,知道只有当实际功率达到灯泡的发光条件就发光;若实际功率太小灯泡也不亮。
【解答】解:A、若开关断开,两盏灯同时熄灭,有两种可能,即可能串联;也可能并联,且此时的开关处于干路上,故A错误;
B、若两灯规格相同,则说明两灯互不影响,即一定是并联;但若两灯的规格不同,即也可能是串联,此时灯泡不发光的原因是由于实际功率太小导致的,故B正确;
C、并联电路中的电压一定是相等的,若相互串联的两灯的规格相同,其电压也是相同的,故C错误;
D、串联电路中的电流一定相等,若并联电路中的两灯的规格相同,通过各个支路的电流也是相等的;故D错误。
故选:B。
【点评】本条考查串并联电路的特点、开关的控制作用和灯泡发光的条件,知道灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,并且实际功率太小灯泡也不亮。
9.平时爸爸粗心大意,进门后总是忘记关门。为了提醒爸爸,小飞利用一段弹簧、几个铁片、1个小灯泡、1个电池组及若干根导线设计了一个提醒电路。当房门打开时,与开关相连的弹簧变形伸长,开关闭合使门框上的红灯发光,如图所示;当房门关紧后,弹簧被压缩,开关断开,红灯熄灭。则如图所示的电路中符合要求的是( )
A.B.
C.D.
【分析】由题意可知应让冰箱内照明灯在门关闭时电路断开,当门打开时,电路接通,则分析电路可知是否符合。
【解答】解:A、图中所示为门打开的情况,由图知,此时电路接通,灯应发光;当关闭门时,弹簧被压缩,电路断开,灯熄灭,故A正确;
B、图示状态应为门打开状态,此时电路断开,灯熄灭,故B错误;
C、由图知,无论弹簧处于何种状态,电路都是断开的,故C错误;
D、由图知,无论弹簧处于何种状态,电路都是断开的,故D错误;
故选:A。
【点评】分析电路时应明确两点:一是该电路能不能完成要求的工作;二是该电路有无错误。
10.实验探究小组想要利用一个电源、两个灯泡、一个电压表、一个开关设计一个电路,同时实现以下要求:( 1)开关闭合两灯都亮,开关断开两灯都不亮;(2)将一盏灯从灯座上取下,开关闭合,另一盏灯也不亮;(3)电压表测量两盏灯的总电压。以下电路设计符合上述要求的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据将一盏灯从灯座上取下,开关闭合,另一盏灯也不亮,说明两灯泡相互影响,即两灯泡串联;根据开关的作用可知开关的位置;根据电压表测量电压值可知电压表的位置,并逐个分析找出符合要求的电路图。
【解答】解:A、根据电路图可知,两灯泡并联,开关控制整个电路,电压表测量总电压,因此开关闭合后,两灯泡都亮,断开时两灯泡都不亮;将一盏灯从灯座上取下,开关闭合,另一盏灯亮,不符合题意要求;
B、根据电路图可知,两灯泡串联,开关控制整个电路,电压表测量L1两端电压,不符合题意要求;
C、根据电路图可知,两灯泡串联,开关控制整个电路,电压表测量总电压,因此开关闭合两灯泡都亮,断开时两灯泡都不亮;将一盏灯从灯座上取下,开关闭合,另一盏灯也不亮,符合题意要求;
D、根据电路图可知,开关闭合时,两灯泡串联,电压表被短路,不符合题意要求。
故选:C。
【点评】本题考查电路图的设计,关键明确选项中用电器的连接方式、开关的作用以及电压表测量的对象。
11.白天给果树浇水时水会蒸发带来浪费,小张为果园设计了晚间自动浇水电路,光控开关S1天黑时闭合,当检测到土壤过于干燥时湿敏开关S2闭合,仅当土壤过于干燥的夜间,电动机开始工作对果树进行浇水作业,以下电路中符合要求的是( )
A.B.
C.D.
【分析】由题意可知,当土壤过于干燥的夜间,电动机才开始工作,说明两开关不能独立工作即为串联,然后共同控制电动机的工作,据此进行解答。
【解答】解:由题知当土壤过于干燥的夜间,电动机才开始工作;白天,即使土壤干燥,电动机也不工作,说明两个开关不能独立工作,即两个开关应串联,再和电动机串联,故B电路图符合要求。
故选:B。
【点评】本题考查了串并联电路的设计,根据题意得出光控开关和湿敏开关的连接方式是关键。
12.如图所示的电路中,属于并联电路的是( )
A.①②B.①④C.②③D.②④
【分析】首尾依次连接的电路叫串联电路;两端并列连接的电路叫并联电路,在串联电路中,电流只有一条路径;在并联电路中,电流有多条路径。
【解答】解:①为串联电路;
②两灯并联,为并联电路;
③在分析电路的连接关系时,电流表可视为一根导线,故三灯并联,为并联电路;
④在分析电路的连接关系时,电压表所在支路可视为断路,故三灯串联,为串联电路;
只有C正确。
故选:C。
【点评】本题考查串联、并联电路的识别,关键是明确串联、并联电路的定义。
二.填空题(共6小题)
13.如图所示电路中,要使小灯泡L1、L2串联,必须闭合开关 S3 ;若要L1、L2并联,必须闭合开关 S1、S2 ;若同时闭合开关 S2、S3 ,则会造成电源短路。
【分析】根据串联和并联、短路的概念分析后连接。把几个用电器首尾相接,连入电路就是串联。把几个用电器首首相接,尾尾相接,再连入电路,就是并联,电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路。
【解答】解:要使小灯泡L1、L2串联,电流的路径只有一条,必须闭合开关S3;
要使两灯泡并联,电流从电源正极流出分别经过支路S2、L2和支路L1,再经过S1,再流回电源负极;因此应闭合开关S1、S2,断开S3;
当S2、S3同时闭合时,电流不经过用电器直接从电源的正极流入电源负极,从而形成电源短路,故不能同时闭合开关S2、S3。
故答案为:S3;S1、S2;S2、S3。
【点评】本题关键是根据串联和并联电路的特点,结合题意选择合适的开关组成符合题意的电路图。
14.如图所示的电路中,要使R1、R2串联,应闭合的开关是 S2 ;要使R1、R2并联,应闭合的开关是 S1、S3 ,(选填“S1”、“S2”、“S3”);该电路中干电池供电时将 化学 能转化为 电 能。
【分析】(1)已知用电器的连接方式,要判断开关的断开与闭合情况,可以用电流流向法来进行分析。在串联电路中,电流只有一条流通路径;而在并联电路中,电流从正极出发,有多条流通路径,最后都汇合到电源的负极;
(2)干电池属于化学电池,工作过程中将化学能转化为电能。
【解答】解:(1)要使R1、R2串联,电流只有一条流通路径,由电路图知,电流路径应为:电源正极﹣﹣R1﹣﹣﹣S2﹣﹣R2﹣﹣﹣﹣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)要使R1、R2并联时,电流有两条流通路径,由电路图知:开关S1与S3闭合,而S2应断开;
(3)干电池为电路提供电能过程中,干电池内部发生化学变化,将化学能转化为电能。
故答案为:S2;S1、S3;化学;电。
【点评】本题主要考查串、并联电路的设计和辨别,判断的方法有多种,如:定义法、节点法等,在学习中,要多总结解题的规律。
15.小灯泡的结构如图甲所示,按图乙中 C 图连接能让完好的灯泡发光.在怎样使两个小灯泡都亮起来的活动中,小明采用如图丙所示的方法连接,结果两个灯泡都亮了.这时,灯的连接方式是 串联 。小明将图丙中的导线换成棉线,则两个灯 都不亮 (填“都亮”、“都不亮”或“一灯亮一灯不亮”),原因是 棉线是绝缘体 。
【分析】(1)用电器要工作,必须有一定的电流通过。灯丝的两端分别和金属螺纹壳、金属触头相连,当灯丝的两端与电源正负极构成通路时,灯泡发光。
(2)串联电流中电流只有一条路径,并联电路中电流有两条或多条路径,根据电流路径确定电路的连接方式。
(3)绝缘体不容易导电。
【解答】解:(1)A、灯丝的一端与电源的正负极相连,灯泡没有接入电路,电路是短路。灯泡不发光。不符合题意;
B、灯丝的一端和电源的正极相连,没有构成通路,灯泡不发光。不符合题意;
C、灯丝的一端和电源的正极相连,灯丝的另一端和电源的负极相连,电路构成通路,灯泡发光。符合题意;
D、灯丝的一端与电源的正负极相连,灯泡没有接入电路,电路是短路。灯泡不发光。不符合题意。
(2)如图所示的方法连接,电流只有一条路径,故两灯的连接方式是串联;
(3)小明将图丙中的导线换成棉线,由于棉线是绝缘体,不容易导电,电路中无电流,则两个灯都不亮。
故答案为:C;串联;都不亮;棉线是绝缘体。
【点评】本题考查了家用电器的连接方式,是一道基础题。
16.家中,电视机与电冰箱是 并 联连接的,教室里开关和电灯是是 串 联连接的。汽车在转弯时,位于同侧的前后两个转向灯会同时闪亮,但偶尔也有车在转弯时只亮前灯或后灯。则位于汽车同侧的前后两个转向灯的连接方式为 并联 。要打开转向灯,司机需拨动一下方向盘的一根杆子,这根杆子的作用相当于电路中的 开关 。
【分析】串联电路,电流只有一条通路,开关控制整个电路。并联电路电流有多条通路,各支路互不影响。
【解答】解:电视机与电冰箱工作时,互不影响,是并联连接的,教室里开关控制电灯时,与电灯是串联连接的;
汽车的前后转向灯可以单独工作,所以它们是并联的;司机拨动方向盘旁的杆子,转向灯才会工作,所以这根杆子起到了开关的作用。
故答案为:并;串;并联;开关。
【点评】此题主要考查了串并联电路的区别,首先要掌握串并联电路的特点,关键是看用电器能否单独工作。
17.如图所示,当开关S1和S2断开时,电路处于 断路 状态;当S1闭合S2断开时,电路处于 通路 状态;当开关S1和S2都闭合时,电路处于 短路 状态。
【分析】处处连通的电路为通路;某处断开的电路为开路;电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路。
【解答】解:如图所示电路中,S1、S2都断开时,电流无法形成通路,故电路处于断路状态;
当S1闭合S2断开时,电流经开关和灯泡回到电源负极,故电路处于通路状态;
当开关S1和S2都闭合时,会将电源两极直接通过导线连起来,电路处于短路状态。
故答案为:断路;通路;短路。
【点评】本题考查电路的三种状态的掌握情况,属于基础题。
18.如图所示,要使灯L1和灯L2并联在电路中,应闭合的开关是 S1、S3 ;要使灯L1和灯L2串联在电路中,应闭合的开关是 S2 ,开关 S2、S3 不能同时闭合,否则会发生短路。
【分析】把几个用电器首尾相接,连入电路就是串联。把几个用电器首首相接,尾尾相接,再连入电路,就是并联,电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路。
【解答】解:(1)若闭合开关S1、S3时,则电流从电源正极出发,经过开关S1后开始分支,一路经过L1,另一路经过L2、开关S3,然后两路汇合共同回到电源的负极,所以它们是并联的;
(2)若闭合开关S2时,则电流从电源正极出发后先后依次经过两盏灯泡,所以它们是串联的;
(3)同时闭合开关S2、S3时,导线直接连在了电源的两端,所以会造成短路。
故答案为:S1、S3;S2;S2、S3。
【点评】解决此类问题要结合串联电路、并联电路、短路的特点选择合适的开关组合。
三.作图题(共4小题)
19.请用笔画线代替导线,将图a中灯L1和L2串联起来,将图b中灯L1、L2并联起来。
【分析】根据要求和电流流向法连接实物图,并联电路按照先串后并的方法进行连接;串联电路从电源的正极开始,依次连接电路元件,最后回到电源的负极。
【解答】解:a图,要让两灯串联,电流从正极出发,用导线依次串联开关、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,如下图所示:
b图,要让两灯并联,电流从正极出发,用导线依次串联开关、灯泡L1回到电源的负极;再将灯泡L2并联在灯泡L1两端,如下图所示:
【点评】本题考查了电路图的设计和串并联电路的连接,串联电路按电流流向法依次连接,并联电路按先串后并的原则进行连接。
20.如图所示,是一个未完成连接的实物电路。请用笔画线代替导线将电路连接完整。
要求:L1与L2并联,开关S控制两盏灯,导线不能交叉。
【分析】两灯并联,开关与待测电路串联。注意灯和电源不能短路。
【解答】解:L1与L2并联,开关S控制两盏灯,开关接在干路上,如下所示:
【点评】本题考查电路的连接,关键是开关的连接。
21.现有规格相同的灯L1、L2、电池组、开关、两个电流表A1、A2等实物。
(1)请同学们利用这些器材在虚线框中设计出电路图,要求:
①开关控制整个电路,且L1、L2两灯并联;
②电流表A1测L1的电流,电流表A2测干路电流。
(2)连接实物图。
【分析】(1)①开关与控制电路的串联,L1、L2两灯并联;
②电流表与待测电路串联中,根据并联电路电流的规律,电流表A1选用小量程与L1串联; 电流表A2选用大量程接在干路上,据此画出电路图;
(2)由并联电路电流的规律,电流表A2选用大量程接在干路上,电流表A1选用小量程与L1串联,根据电路图连接实物图。
【解答】解:
(1)①开关控制整个电路,开关接在干路上,L1、L2两灯并联;
②电流表A1测L1的电流,电流表A1与L1串联;
电流表A2测干路电流,电流表A2测接在干路上,设计的电路图如下左所示:
(2)由并联电路电流的规律,电流表A2选用大量程接在干路上,电流表A1选用小量程与L1串联,根据电路图连接实物图,如上右所示:
【点评】本题考查根据要求连接实物图,关键是明确开关和电流表的连接。
22.完成下列电路设计:在如图所示的方框中,有两节干电池,一盏红灯、一盏绿灯和一只电铃,A、B、C、D为四个接线柱,按要求画出方框内的电路图。
(1)用导线连接AB时铃响、红灯亮;
(2)用导线连接AC时,铃响、绿灯亮;
(3)用导线连接AD时,铃响、灯不亮;
(4)用导线分别连接BC、BD、CD时,铃不响、灯不亮。
【分析】根据题目所给出的导线连接各接线柱时的现象,判断两灯、电铃以及电源的位置,从而画出方框内的电路连接。
【解答】解:
(1)用导线连接AB时铃响、红灯亮,说明AB间有电源和红灯;
(2)用导线连接AC时,铃响、绿灯亮,说明AC间有电源、电铃和绿灯;
(3)用导线连接AD时,铃响、灯不亮,说明AD间有电源和电铃;
(4)用导线分别连接BC、BD、CD时,铃不响、灯不亮,说明BC、BD、CD间无电源;
综上可知,电路情况如下图所示:
【点评】本题主要考查的是学生对各电路元件连接方式的掌握情况,能够根据要求判断出各元件的位置及连接方式是解决此题的关键。
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电流的测量
1.电流的强弱
(1)物理意义:电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
(2)单位:国际单位是安培,简称安,符号是A,还有毫安(mA)、微安(uA)。1A=1000mA,1mA=1000uA。
2.电流表和结构介绍
元件符号、量程、读数方法、使用时注意事项。
【典型例题】
类型一、电流
1.如图所示,下列用电器的额定电流最接近5A的是( )
【思路点拨】题目考查了常见用电器正常工作时的电流值,要求学生对电流的大小有具体的认识,可以参照日常生活中的一些用电器(电视机、电冰箱、空调、电熨斗等)的说明书。
【答案】D
【解析】A、家用电冰箱的电流约为0.9A,故A错;B、电视机的电流约为0.5A,故B错;C、节能灯的电流约为0.1A,故C错;D、电压力锅的电流约为5A,故D正确。
类型二、电流表的读数
2. 如图所示,某同学利用电流表研究电路中电流的关系,结果闭合开关,发现电流表的指针都能偏转,并且位置相同,他仔细检查两个电流表,都完好,你知道其中的原因吗?
【思路点拨】解决此题要结合串并联电路的特点,电流表在电路中可以当做导线处理,判断出电路的连接特点以及两只电流表的测量对象,最后可做出相应的判断。
【答案与解析】 读图可知,两只灯泡组成并联电路,电流表A1测灯泡L2的电流,电流表A2测干路中的总电流。因为干路中的总电流等于各支路的电流之和,因此,两只电流表的指针偏转角度相同是因为它们选择的量程不同。A2选择的是大量程,而A1则选择的是小量程。
类型三、电流表的使用
4.如图所示的电路,当开关S闭合后,电流表测量的是通过 (选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,开关S控制 (选填“L1”、“L2”、或“L1和L2”)。
【思路点拨】分析电路图,先确定电路的连接方式、开关的位置以及电流表的测量对象,进行回答。
【答案】L2;L1和L2
【解析】由图知,L1和L2并联,电流表在L2所在支路,电流表测量通过L2的电流;开关S在干路上,控制L1和L2,故答案为:L2;L1和L2。
类型四、综合应用
5.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,以笔画线代替导线补上。
要求:①电键S同时控制两盏灯;②电流表只测量通过灯L1的电流。
【答案】如下图所示
【解析】由电流表只测量通过灯L1的电流。可知两灯泡并联,则电流表串联在L1支路中,电键控制L1和L2,则电键接在干路中。
一.选择题(共15小题)
1.下列数据中最接近生活实际的是( )
A.半导体收音机电源的电流约为500mA
B.台灯正常工作时的电流约为5A
C.教室里一台空调的电流大约为6A
D.普通家用照明灯的工作电流约2A
【分析】此题考查对生活中常见用电器工作电流的估测,结合对用电器的功率和对电流单位的认识,必要时借助P=UI变形公式I=,找出符合实际的选项.
【解答】解:A、半导体收音机的工作电流非常小,在50mA左右。故A不符合实际;
B、台灯的额定功率在20W左右,正常工作的电流在I==≈0.1A左右。故B不符合实际;
C、空调的额定功率在1300W左右,正常工作的电流在I==≈6A左右。故C符合实际;
D、普通家用照明灯的额定功率在40W左右,正常工作电流在I==≈0.2A左右。故D不符合实际。
故选:C。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务.
2.下列家用电器中,正常工作时电流最接近0.2安的是( )
A.电饭煲B.电吹风C.电灯D.取暖器
【分析】家庭电路的电压为220V,利用P=UI求正常工作电流为0.2A的用电器的电功率,结合对四个选项中用电器的电功率,选择正确的选项。
【解答】解:
正常工作时电流为0.2A的用电器的电功率P=UI=220V×0.2A=44W。
A、电饭煲正常工作时的电功率约为800W;
B、电吹风正常工作时的电功率约为600W;
C、电灯正常工作时的电功率约为40W;
D、取暖器正常工作时的电功率约为1000W。
故选:C。
【点评】对于每个用电器的电流大小是多少,我们有些陌生,不过我们可以借助我们比较熟悉的电功率来进行分析。
3.下列数据最接近生活实际的是( )
A.高铁正常运行速度约为5m/s
B.人体感觉舒适的环境温度是37℃
C.家用电饭煲正常工作时的电流约为2~4A
D.播放一遍中学生眼保健操音乐的时间约为20min
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、高铁正常运行的速度可以达到300km/h≈83m/s。故A不符合实际;
B、人的正常体温约37℃,感觉舒适的温度在23℃左右。故B不符合实际;
C、家用电饭煲的功率在400W~1000W之间,正常工作的电流在≈2A到≈5A之间。故C符合实际;
D、中小学课间活动时间一般为10min,播放一遍中学生眼保健操音乐的时间约为5min。故D不符合实际。
故选:C。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
4.在如图所示的四幅电路中,电流表能够测灯L1电流的是( )
A.B.
C.D.
【分析】电流表的正确使用规则:电流表要与被测用电器串联,且电流必须从正接线柱流入、负接线柱流出;据此逐项分析即可得出答案。
【解答】解:A、电流表与L1串联,是测L1的电流,但电流从负接线柱流入,正接线柱流出,会造成电流表的指针反转,故A错误;
B、电流表与L2串联,测的是L2的电流,故B错误;
C、电流表在干路上了,测的是干路的电流,故C错误;
D、电流表与L1串联,测的是L1的电流,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电流表的使用,电流表要测量哪个电灯的电流就要与哪个电灯串联,并且电流必须从正接线柱流入、负接线柱流出。
5.如图所示,下列说法中正确的是( )
A.A1表测灯L2和L3的总电流
B.A2表测灯L1的电流
C.A3表测灯L2和L3的电流
D.A3表测灯L2的电流
【分析】分析电路图,得出三灯泡的连接方式,进而得出三个电流表的位置,确定其测量对象。
【解答】解:由电路图可知,三灯泡并联,电流表A1测通过L3的电流,电流表A2测干路电流,电流表A3测通过L2、L3的电流之和;故ABD错、C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了串并联电路的判断以及电流表的测量对象的确定,属于基础题目。
6.如图所示电路,闭合开关S后,电流表A1的示数是0.2A,A的示数是0.45A,则通过灯L2的电流是( )
A.0.2AB.0.25AC.0.45AD.0.65A
【分析】由图知,两灯并联,A测干路电流,A1测灯泡L1的电流,由并联电路的电流特点可计算出通过灯L2的电流。
【解答】解:
由电路图知,L1、L2并联,A测干路电流,A1测通过灯泡L1的电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过L2的电流:I2=IA﹣IA1=0.45A﹣0.2A=0.25A。
故选:B。
【点评】本题并联电路的电流特点认识和理解,关键是正确分析电路的连接方式和电流表的作用。
7.某学生在用电流表测电流时,根据对电路中的待测电流的估算选用0.6A的量程,但他误将电流表的“+”和“3”两接线柱接入了电路,这样做的结果是( )
A.指针偏转的角度增大了B.指针不动
C.可能会烧坏电流表D.指针偏转角度减小了
【分析】使用电流表时,应选用合适的量程,太小会损坏电流表,太大了读数不准确。
【解答】解:应选用0~0.6A的量程,而使用了大量程,则指针偏转角度小,读数不准确,但不会烧坏电流表。故ABC错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电流表的使用规则。注意选用合适的量程测量,应用小量程时,而使用了大量程,则指针偏转角度小,读数不准确。
8.如图所示为用电流表测量通过灯L1的电流的四个电路图,其中电路连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】(1)电流表是测量电流的仪表,一般有两个量程,三个接线柱;
(2)电流表使用时要串联在电路中,并且电流从“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出。
【解答】解:
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L2串联,测的是L2的电流,故B错误;
C、电流表尽管与L1串联,但正负接线柱接反了,故C错误;
D、电流表与L1串联,测的是L1的电流,并且正负接线柱连接正确,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电流表的使用,电流表要测量哪个电灯的电流就要与哪个电灯串联,并且正负接线柱要接正确。
9.用电流表测量灯泡L1中的电流,如图中正确的是( )
A.B.
C.D.
【分析】电流表的内阻非常小,相当于导线,与用电器串联测量电路电流;使用电流表测量电流时,必须使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,否则指针会向左偏转,损坏电流表。
【解答】解:
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错误;
B、两只灯泡并联,电流表与L1串联,但正负接线柱接反了,故B错误;
C、两只灯泡并联,电流表与灯泡L1串联,测量通过L1的电流,并且正负接线柱连接正确,故C正确;
D、电流表与两灯泡并联,会造成电源短路,这是不允许的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电流表的使用,电流表要测量哪个电灯的电流就要与哪个电灯串联,并且正负接线柱要接正确。
10.某电流表有两个量程,大量程为0﹣9A,小量程模糊不清,为了确定小量程是多少。先将大量程接入电路,指针位置如图甲所示,然后改用小量程接入同一电路,指针位置如图乙所示,则该电流表的小量程是( )
A.0﹣0.6AB.0﹣1.2AC.0﹣2.4AD.0﹣3.6A
【分析】因为大、小量程的电流表接入的是同一电路,示数应该是相同的,首先读出大量程的示数,然后在小量程的指针位置标出电流,由此可以确定小量程。
【解答】解:大量程的每一个大格是3A,每一个小格是0.3A,示数是1.2A,
大小量程的电流表接入的是同一电路,示数应该是相同的,
乙图中指针的位置是1.2A,则一个大格是0.8A,每一个小格是0.08A,
所以,小量程为0~2.4A。
故选:C。
【点评】大小量程的电流表接入的是同一电路,示数应该是相同,这是本题的关键。
11.如图所示,电流表示数是( )
A.0.28AB.0.33AC.0.36AD.1.8A
【分析】电流表的读数,首先确定电流表所选的量程,然后根据量程确定分度值,再根据指针的位置读数。
【解答】解:
由图可知,电流表使用的是0~0.6A的量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,此时电流为0.36A。
故选:C。
【点评】此题考查了电流表的读数,同学们平时解题应该注意解题的规律和要点,这样可以获得较高的学习效率。
12.小明和小亮用电流表测量电路中的电流,小明接入的是0~3A量程,而小亮却按0~0.6A的量程进行读数,结果读到的测量值为0.4A,则实际测得的电流应该是( )
A.0.08AB.0.2AC.0.8AD.2A
【分析】根据在电流表的同一刻度处,0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍计算。
【解答】解:电流表使用“0~3A”的量程时,按照“0~0.6A”的量程读成了0.4A,则正确读数应为0.4A×5=2A。
故选:D。
【点评】本题考查了电流表不同量程的读数的关系,在电流表的同一刻度处,0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍。
13.要想同时知道干路电流和各支路的电流,如图所示,各测量方式中不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】①电流表是测量电路电流的仪表,需要与用电器串联;
②在并联电路中,干路电流等于支路电流之和。
【解答】解:
A、A1与L1串联,A2串联在干路上,可测出L1支路和干路上的电流,再用干路电流减去A1的示数,即可得出L2支路的电流。此选项正确;
B、A1与L2串联,A串联在干路上,A1串联在L2支路上,可测出L2支路和干路上的电流,再用干路电流减去A1的示数,即可得出L1支路的电流。此选项正确;
C、A1与L1串联,A2与L2串联,可测出两条支路上的电流,两者相加即可得出干路上的电流。此选项正确;
D、S闭合后,L1与L2同时被短路了,同时电源短路,所以无法测出两支路的电流。此选项错误。
故选:D。
【点评】此题考查的是并联电路的特点和电流表的使用方法,属于基本规律和技能的考查,掌握规律并能正确应用,是解决此类问题的关键。
14.下列电路中,能直接测量通过灯L1电流的电路是( )
A.B.
C.D.
【分析】电流表应与被测电路串联,电流从正接线柱流入,负接线柱流出,根据电路图,分析电路结构,然后答题。
【解答】解:
A.图中电流表测干路电流,故A不符合题意;
B.图中电流表A与L1串联,但电流表正负接线柱接反了,故B不符合题意;
C.图中一个电流表测量干路电流,另一电流表测量L2支路电流,故C不符合题意;
D.图中电流表A与L1串联,电流表的正负接线柱正确,电流表能测L1支路电流,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了电流表的使用方法,分析清楚电路图是正确解题的关键。
15.图中,能正确测量通过灯L1电流的电路是( )
A.B.
C.D.
【分析】电流表使用时要串联在电路中,并且电流从“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出。
【解答】解: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,并且正负接线柱连接正确,故B正确;
C、测量干路中的电流表连接正确,但下面电流表与L2串联,测L2中的电流,并且正负接线柱错误,故C错误;
D、电流表与L1串联,测的是L1的电流,但正负接线柱连接错误,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电流表的使用,电流表要测量哪个电灯的电流就要与哪个电灯串联,并且正负接线柱要接正确。
二.填空题(共10小题)
16.物理学中,把每秒钟内通过导体任意一个横截面的电量叫做电流强度,简称电流。如图,S是某金属导体的横截面,若1min内通过该横截面的自由电子数目为n个,且每个自由电子所带的电荷量为e,则这段时间内,通过该金属导体的电流大小I= (填写电流大小的表达式)。
【分析】已知每个自由电子所带的电荷量及提供导体横截面的电子数量,可以得到通过导体横截面的总电量;已知通过导体横截面的电量和时间,两者之比是电流大小。
【解答】解:1min=60s通过导体横截面的电荷量为Q=ne,
所以,通过该金属导体的电流大小为I==。
故答案为:。
【点评】此题考查了电流强度定义式的应用,确定电量的多少是此题的关键。
17.电流表内部电阻很小,当电流表 串 联接入电路中时,电路的总电阻和电流的变化可以忽略。但是,电流表的接入使电路有所变化,测量是有误差的,由此引起电流的测量值比真实值略 小 (填“大”或“小”)。
【分析】从电流表的正确使用方法和内部结构进行分析。
【解答】解:因为电流表的电阻非常小,如果并联在电路中,会使电路形成短路,所以电流表应串联在电路中;
尽管电流表的电阻非常小,但是还是有电阻的,对电流也有阻碍作用,所以,电流表测量的值比真实值略小。
故答案为:串;小。
【点评】会正确使用电流表,会根据电流表的结构进行分析。
18.在“用电流表测电流”的实验中,某同学接成如图1所示的电路,闭合开关后,发现电流表的指针偏转到如图2所示的位置,于是他立即断开开关,则他下一步应该采取的措施是 将电流表的量程更换为0~3A ;改正错误后,该同学再开关闭合,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图3所示,则通过灯L1的电流是 1.68A 。
【分析】电流表在使用时,量程应选择合适,太小了会使指针超过最大刻度,可能损坏电流表;出现指针超过最大刻度时,应换用较大的量程测量;
根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数。
【解答】解:由图可知,指针偏转到最右边,且超出了刻度盘上的最大刻度,所以是选用的电流表的量程太小了;为了能测出电路中的电流,必须将电流表的量程更换为0~3A;
由电路图可知,电流表A1测量的是干路中的电流,电流表A2测量的是L2的电流;根据并联电路的特点可知,干路中的电流等于支路电流的和,电流表A1的示数要大于电流表A2的示数,故电流表A1的量程是0﹣3A,电流表A2的量程是0﹣0.6A,则电流表A1的示数是2.1A,电流表A2的示数是0.42A,则通过灯泡L1的电流是2.1A﹣0.42A=1.68A。
故答案为:将电流表的量程更换为0~3A;1.68A。
【点评】电流表使用时容易出现的错误有:正负接线柱接反、在使用前未调零、量程选择不当等;不同的量程对应的分度值是不同的。
19.如图所示的电路中,开关闭合时电流表甲测量的是通过 L2 (选填“L1”、“L2”或“L1和L2”)的电流,电流表乙测量的是通过 L1和L2 (选填“L1”、“L2”或“L1和L2”)的电流。L1和L2两只灯泡是 并联 (选填“串联”或“并联”)关系。
【分析】各电路元件并列连接的连接方式是并联,并联电路有多条电流路径;电流表串联在所测电路中;分析电路结构然后答题。
【解答】解:由电路图可知,电路有两条电流路径,则两灯泡是并联的;
电流表甲串联在灯L2的支路中,测灯L2的电流;
电流表乙串联在干路中,测通过灯L1和L2的电流(即总电流);
故答案为:L2;L1和L2;并联。
【点评】知道串并联的概念、知道电流表的用法分析清楚电路结构即可正确解题,本题是一道基础题。
20.如图所示的电路中,L1、L2和L3是完全相同的三盏灯,图中电流表A1和A2分别测量 通过L1、L2 、 通过L2和L3 的电流。
【分析】电流表的电阻很小,在电路中相当于导线,由电路图可知,L1的左端、L2的右端、L3的左端用导线连接在一起;三灯的另一端用导线连接在一起;可见三灯并列连接在电路中,即三灯泡并联,电流表A1测L1和L2支路的电流之和,电流表A2测L2和L3支路的电流之和,电流表A3测干路电流。
【解答】解:
由电路图可知,三灯泡并联,
电流表A1测L1和L2支路的电流之和,电流表A2测L2和L3支路的电流之和,电流表A3测干路电流。
故答案为:通过L1和L2;通过L2和L3。
【点评】本题考查了电路的简化与计算以及并联电路的电流特点,分析得出三灯泡的连接方式和电流表所测的电路元件是关键。
21.小明用电流表探究并联电路的电流规律,连接的部分电路如图所示。用两根导线分别连接 ad 和ce,电流表只测量通过灯泡L1的电流;用两根导线分别连接 bd 和ce,电流表测量干路的总电流。
【分析】电流表可以测量用电器的电流,测量过程中,电流表与哪个用电器串联,就是测量哪个用电器的电流。
【解答】解:电流表只测量通过灯泡L1的电流,则电流表与L1串联在支路中,该电路为并联电路,所以需要用两根导线分别连接ad和ce;
电流表测量干路的总电流,则电流表需要接在干路中,两个灯泡并联,所以需要用两根导线分别连接bd和ce;
故答案为:ad;bd。
【点评】本题考查了电路的分析、电流表的连接方式,属于基础知识,明确电路的结构是解题的关键。
22.有0~0.6A和0~3A两个量程的电流表,实验中需用0~0.6A的量程,但这一量程的刻度值模糊,某次测量中,在0~3A量程的刻度盘上发现指针正好指在2.1A的刻度线上,则实际测量的电流大小应该是 0.42 A。
【分析】电流表的指针是同一刻度时,大量程的读数是小量程的读数的5倍。
【解答】解:电流表的0﹣3A的量程的分度值为0.1A,0﹣0.6A的量程的分度值为0.02A,
实验中用0~0.6A量程时,分度值为0.02A,所以从0~0.6A量程的刻度盘上读数是从0~3A量程的刻度盘读数的.则实际电流为:I=×2.1A=0.42A;
故当指针正好指在2.1A的刻度上时,小量程对应的刻度是0.42A。
故答案为:0.42。
【点评】本题考查了电流表的读数。读数时要看清使用的量程和对应的分度值。
23.(1)图1中,物块的长度为 2.30 cm;
(2)图2中,电流表的示数为 1.3 A;
(3)图3中,温度计的示数为 14 ℃。
【分析】(1)由图1确定刻度尺的分度值,物体的始端与刻度尺的零刻度线对齐,由物体另一个端点所对应刻度尺的示数可得物体的长度;
(2)由图2确定电流表使用的量程和对应的分度值,然后根据指针的位置读数;
(3)由图3确定温度计的分度值,根据液面位置读出温度计示数,注意是零上还是零下。
【解答】解:(1)由图1可知,刻度尺的分度值是1mm,物体的始端与刻度尺的零刻度线对齐,物体的长度是2.30cm;
(2)由图2可知,电流表的量程是0~3A,分度值为0.1A,示数为1.3A;
(3)由图3可知,温度计的分度值是1℃,温度计示数是14℃。
故答案为:(1)2.30;(2)1.3;(4)14。
【点评】本题考查了刻度尺、电流表、温度计的读数,是一道基础题,应熟练掌握常用器材的读数方法。
24.如图所示,用电流表测量并联电路中通过L1的电流大小,线头M应接 电流表的“0.6”接线柱 ;测量通过灯泡L1和L2的总电流,线头M应接在 电流表的“﹣”接线柱上 。
【分析】电流表的正确使用方法:①电流表应与被测电路串联;
②连接电流表时,应让电流从正接线柱流进,从负接线柱流出;
③被测电路中的电流不要超过电流表的量程;
④绝不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源两极上。否则,会因电流过大,而损坏电源。根据电流表与被测电流串联进行分析;
根据电流表的正确使用方法将线头M按要求接入电路。
【解答】解:电流表测量并联电路中通过灯L1的电流大小,线头M应接电流表的“0.6”接线柱;
要用电流表测量通过L1和L2两灯的总电流的大小,M线头应接电流表的“﹣”接线柱上。
故答案为:电流表的“0.6”接线柱;电流表的“﹣”接线柱上。
【点评】此题考查的是电流表在电路中的连接方法,属于基本技能。
25.如图甲所示,用电流表测电流。若将线头M、N都接到电流表为“0.6”接线柱上,此时电流表的示数如图乙所示。则电流表测的是灯 L1 的电流(填L1或L2),电流表的分度值是 0.02 A,所测电流大小为 0.5 A。
【分析】电流表使用时应与被测用电器串联;读数时首先确定使用的量程和分度值,根据指针位置读出示数。
【解答】解:电流表与灯泡L1串联,所以电流表测通过灯泡L1的电流;
电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所测电流的大小为0.5A。
故答案为:L1;0.02A;0.5A。
【点评】本题考查了电流表的正确使用和读数,都是基础题,一定要掌握住。
三.作图题(共1小题)
26.根据实物连接情况画出电路图
【分析】由图可知,两个灯泡并联,开关控制整个电路,电流表测量L1的电流,根据实物图画出电路图。
【解答】解:由实物图可知,电流从正极出发经开关开始分支,一支经灯泡L2,另一支经电流表A、灯泡L1,然后共同回负极,电路图如图所示:
【点评】本题考查根据实物图画出电路图,关键是明白各个用电器的连接情况以及开关的控制情况,画电路图是初中物理的难点也是重点。
串联、并联电路中电流的规律
1.在串联电路中,电流处处相等,即。
2.在并联电路中,干路中的电流等于各个支路中的电流之和,即。
【典型例题】
类型一、串联电路中的电流规律
1.将两个不同型号的灯泡串联在电路中,发现两灯的亮度不同,甲灯比乙灯亮,则下列说法正确的是( )
A.两灯中的电流不相等,甲灯中电流大于乙灯中电流
B.两灯中的电流不相等,乙灯中电流大于甲灯中电流
C.两灯中的电流相等
D.无法判断两灯中电流的大小
【思路点拨】由于两个不同型号的灯泡串联在电路中,根据串联电路中处处电流相等即可判断。
【答案】C
【解析】两个不同型号的灯泡串联在电路中,因为串联电路处处电流相等,所以通过它们的电流相等;
故选C。
类型二、并联电路中的电流规律
2. 如图所示,将电流表分别接在电路中的a、c处,若两次测量中的电流表偏转刻度相同,均为10个刻度,则L1处电流为_________A。
【答案】0.8
【解析】a处为干路,b、c为支路,所以a处电流要大于b、c处电流,故a处电流表的量程为“0~3A” Ia=1A;而在c处量程应为“0~0.6A”所以Ic =0.2A,根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,因此Ib=Ia-Ic=1A-0.2A=0.8A。
类型三、实验探究
4.甲为探究并联电路电流规律的实验电路图。
(1)若要测量干路电流,则电流表应串联在甲图中的 (选填“A”、“B”或“C”) 处。
(2)若要测量A处的电流,在连接电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,调整正确后闭合开关,发现指针又偏向图乙位置,其原因是 。
(3)纠正(2)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如上表,由此得出结论: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,这个实验在设计方案上还存在的不足之处是:
。(写出一条)
【思路点拨】(1)电流表使用时要串联在电路中,要测量并联电路中干路的电流,分析图中A、B、C、三点,哪一点在干路上,就将那一点断开接入电流表。(2)电流应从电流表正接线柱流入,负接线柱流出,否则电表指针反向偏转,根据图乙所示分析答题。(3)为得出普遍结论,实验时应采用不同规格的实验器材进行多次实验,分析表中实验数据,然后答题。
【答案】(1)C;(2)电流表正负接线柱接反;(3)选两个规格相同的小灯泡太特殊;只测量了一次就得出结论不具有普遍性
【解析】(1)电流表测电流时,应与被测电路串联;要测量并联电路中干路的电流,图中A、B、C、三点中C点在干路上,A、B两点都在支路上,因此将C点断开接入电流表。(2)由图乙所示电流表可知,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。(3)由表中实验数据可知,两支路电流相等,说明所选灯泡规格相同;只有一组实验数据,只进行了一次实验,实验次数太少,得出的结论不具有普遍性。
一.选择题(共12小题)
1.如图所示,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,且L1比L2亮。关于通过A、B、C三个位置的电流IA、IB、IC的大小关系,下列说法正确的是( )
A.IA>IBB.IB>ICC.IA=ICD.IA=IB+IC
【分析】灯泡的亮度决定于灯泡的实际功率;在串联电路中,电流处处相等。
【解答】解:由图知,两只灯泡组成的电路只有一个通路,所以是串联;在串联电路中,电流处处相等,因此A、B、C三个位置的电流IA、IB、IC的大小关系是IA=IB=IC,
故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】此题考查的是串联电路的特点和灯泡亮度的影响因素,属于基础题,难度较小,容易解答。
2.如图所示电路,闭合开关S后,小灯泡L1、L2均发光,则下列说法中正确的是( )
A.通过两灯的电流相等
B.通过灯L2的电流小于通过电源的电流
C.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
D.灯L1的电压与电源电压相等
【分析】由图知,两灯串联,根据串联电路的电流规律可知通过两灯的电流关系;根据串联电路的电压规律分析两灯的电压关系。
【解答】解:由图可知,两灯串联在电路中;
(1)因串联电路中电流处处相等,所以通过两灯的电流相等,也等于通过电源的电流,故A正确,B错误;
(2)因串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压,所以两灯的电压都小于电源电压,故D错误;
若两灯的规格相同,则两灯的电压相等;若两灯的规格不同,则两灯的电压不相等,故C错误。
故选:A。
【点评】本题考查了串联电路的电流和电压规律,属于基础题。
3.如图所示的四个电路中,开关均闭合后,通过两个灯泡的电流一定相等的是( )
A.B.
C.D.
【分析】在串联电路中,各处的电流是处处相等的,故据上面中各图分析判断即可解决。
【解答】解:
A、由图可知,两开关都闭合时,两灯并联,若两灯的规格相同,即两灯电流相同,若规格不同,两灯的电流不相等,故A错误;
B、由图可知,开关闭合后,两灯串联,故两灯中的电流一定相等,故B正确;
C、由图可知,开关闭合,两灯并联,若两灯的规格相同,即两灯电流相同,若规格不同,两灯的电流不相等,故C错误;
D、由图可知,开关都闭合后,下面的灯泡短路,即没有电流经过,所以两灯电流不相等,故D错误。
故选:B。
【点评】知道串联电路中电流处处相等是解决该题的关键。
4.两只小灯泡L1和L2连接在同一电路中,以下哪个特点可以确认两灯是串联的( )
A.两灯亮度一样B.两灯两端的电压相等
C.通过两灯的电流相等D.两灯两端的电压不等
【分析】(1)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率;
(2)两灯两端的电压相等,可能是并联也可能是串联;
(3)通过两灯的电流相等可能是串联也可能是并联;
(4)两灯两端的电压不相等一定是串联。
【解答】解:A、灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,两灯亮度一样,只能是实际功率相同,两灯可能并联也可能串联(两灯的规格必须相同),故A错误;
B、并联电路两灯两端的电压一定相等,串联电路当两个灯泡的规格相同时两灯两端的电压也相等,故B错误;
C、串联电路通过两灯的电流一定相等,并联电路当两个灯泡的规格相同时通过两灯的电流也相等,故C错误;
D、并联电路两灯两端的电压一定相等,两灯两端的电压不相等一定是串联,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路、并联电路中电流的规律和电压的规律,会灵活应用电流和电压的特点进行分析。
5.按图所示连接电路,闭合开关S,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过两个电阻的电流分别为I1、I2.已知电阻阻值R1>R2,下列判断正确的是( )
A.U1<U2B.U1>U2C.I1<I2D.I1>I2
【分析】在并联电路中,各支路两端的电压是相同的,根据I=分析通过每一个电阻的电流的大小。
【解答】解:由图可知,开关S闭合后,该电路为并联电路,根据并联电路的电压的特点,各支路两端的电压是相同的,即U1=U2;
已知电阻阻值R1>R2,电压相同,根据I=可知,通过R1的电流小于通过R2的电流,即I1<I2;综上所述,C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,属于基础知识,要掌握。
6.为探究串联电路电流特点,小华设计了如图的电路。下列关于实验的说法,正确的是( )
A.最好选用型号相同、量程相同的三个电压表测量
B.最好选用型号相同、量程相同的三个电流表测量
C.Ll和L2应为型号不同的灯泡,通过灯泡亮暗判断电流大小
D.Ll和L2应为型号相同的灯泡,通过灯泡亮暗判断电流大小
【分析】(1)探究串联电路中的电流时,要用电流表分别测出电路中不同位置的电流,然后比较得出结论;
(2)为了使实验结论具有普遍性,需要型号不同的灯泡进行实验;灯泡亮暗的变化不易观察,所以电流的大小用电流表测量后比较较好。
【解答】解:
AB.探究串联电路的电流特点时,要用电流表分别测出电路中不同位置的电流,所以要选用电流表,故A错误;
因为不同量程电流表的分度值不同,准确程度不同,并且不同型号的电流表的灵敏度也不一定相同,所以最好选用型号相同、量程相同的三个电流表测量,故B正确;
CD.为了使实验结论具有普遍性,应选择不同型号的小灯泡进行实验,故D错误;
因灯泡的亮暗变化不易观察,所以不能通过灯泡亮暗判断电流的大小,故C错误。
故选:B。
【点评】本题考查了探究串联电路电流特点的实验,涉及到实验器材的选择和实验方法的设计,是一道较为简单的题目。
7.如图所示,在探究“并联电路的电流特点”时,用电流表分别测出A、B、C三处的电流为IA=0.4A,IB=0.2A,IC=0.2A后,下一步最合理的操作是( )
A.分析数据,得出结论
B.改变电源电压再测
C.换不同规格的小灯泡再测
D.换电流表的另一量程再测
【分析】用归纳法得出普遍性的结论,一要选用的样本有代表性,二要数量足够多。
【解答】解:
用电流表分别测出A、B、C三处的电流为IA=0.4A,lB=0.2A,lC=0.2A后,为得出普遍性的结论,下一步最合理的操作是:换不同规格的小灯泡再测,只有C正确。
故选:C。
【点评】本题探究并联电路的电流特点,主要考查归纳法的运用。
8.如图,电源两端电压恒定,闭合开关,发现灯泡L1比L2暗,则( )
A.L1的实际功率比L2的大
B.通过L1 的电流比L2的小
C.L1的电阻比L2的小
D.若L1烧断,则L2两端的电压变大
【分析】(1)灯泡的亮暗是由灯泡的实际功率决定的;
(2)根据灯泡L1比灯泡L2暗结合公式P=I2R判断出电阻的大小,根据串联电路的电压、电流的规律进行分析。
(3)串联电路,断路处电压变大。
【解答】解:由图可知,L1和L2串联,电压表测L2两端的电压,
因为串联电路中各处的电流相等,
所以两灯泡串联时,通过它们的电流相等,故B错误;
因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且L1比L2暗,
所以L1的实际功率比L2的小,故A错误;
L1的实际功率小,由P=I2R可知,L1的电阻小,故C正确;
若L1烧断,则整个电路断路,L2两端的电压变小为零。故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
9.如图甲所示电路,闭合开关S,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,则通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A.1.54A 0.3AB.0.3A 1.2A
C.1.2A 0.3AD.0.3A 1.5A
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,根据并联电路的电流特点和两个电流表的指针在同一个位置确定两表量程,根据分度值读出示数,进一步求出灯L1中的电流。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,
所以,干路电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=1.5A,
L2支路电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数I2=0.3A,
则灯L1中的电流:
I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A。
故选:C。
【点评】本题考查了并联电路的电流特点和电流表的读数,会确定两电流表的量程是关键。
10.如图所示电路,闭合开关S后,通过R1的电流为0.2A,通过R2的电流是0.2A,R1与R2的连接关系和通过开关的电流是( )
A.并联,0.4AB.串联,0.4AC.并联,0.2AD.串联,0.2A
【分析】先分析电路图,得出两个电阻的连接方式;再根据并联电路的电流特点求干路电流,即通过开关的电流。
【解答】解:
由电路图得出,两个电阻并列连接,属于并联;
开关在干路上,通过开关的电流:
I=I1+I2=0.2A+0.2A=0.4A。
故选:A。
【点评】本题考查了并联电路的特点,属于基础题目。
11.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.0.24A,0.96AB.0.98A,0.22A
C.0.96A,0.24AD.0.24A,1.2A
【分析】分析电路可知:两电阻并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流;
由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以电流表A1选用的应该是大量程(0~3A),A2选用的是小量程(0~0.6A);
然后根据相应量程下的分度值和指针位置来进行读数,结合并联电路的电流特点即可求出电阻R1和R2中的电流大小。
【解答】解:由图可知,两电阻并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流;
由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,
所以电流表A1选用的应该是大量程(0~3A),分度值为0.1A,所以电流表A的示数为1.2A,即干路电流为I总=1.2A;
A2选用的是小量程(0~0.6A);分度值是0.02A,所以电流表的示数为I2=0.24A,即通过灯L2的电流为0.24A;
则通过灯L1的电流为:I1=I总﹣I2=1.2A﹣0.24A=0.96A。
故选:C。
【点评】本题考查了并联电路的电流特点、电流表的读数,对于这类题目要先分析电路的构成,然后结合串、并联电路的特点和电表的读数方法进行分析。
12.吕聪同学将电灯L1、L2和两块实验室学生用双量程电流表A1、A2连接在同一电路中,如图所示。她观察当开关S闭合时两灯均发光,两电流表正常偏转且指针指示的位置相同。则通过L1、L2的电流之比是( )
A.1:1B.1:4C.4:1D.5:1
【分析】首先判定电路的连接方式和电流表的作用;然后根据并联电路电流特点判定电流表的量程,从而得出电流之比。
【解答】解:由电路图可知,该电路为并联电路,A2测干路电流,A1测支路L1电流;根据并联电路电流规律,干路电流大于支路电流,两电流表指针偏转的角度相同,则说明A2选择的是0~3A的量程;A1选择的是0~0.6A的量程;在指针的同一个位置,大量程所指电流值总是小量程电流值的5倍;即A1、A2示数之比为1:5;
干路中的电流等于支路电流的和,所以通过L1、L2的电流之比是1:(5﹣1)=1:4.
故选:B。
【点评】根据并联电路电流规律明确电流表所选量程是解答此题的关键。
二.填空题(共6小题)
13.某串彩灯串联着15只小灯泡,通过插头处电流是150毫安,通过第15只灯泡的电流是 150 毫安,根据是 串联电路中电流处处相等
【分析】串联电路中,电流的规律是各处电流都相等;15只小灯泡串联使用,通过每盏小灯泡的电流都相等;故通过第一盏灯和第15盏灯的电流均为150mA。
【解答】解:因为串联电路中电流处处相等,故第15只灯泡中的电流与第一只灯泡的电流相等,都为150mA;
故答案为:150;串联电路中电流处处相等。
【点评】抓住串联电路电流的规律,无论串联的灯泡有多少,通过每盏灯的电流大小都是一样的,与灯泡的顺序向后无关。
14.“红灯停,绿灯行,黄灯也要等一等,交通安全要注意”。路口的这些交通指示灯是 并联 的(选填“串联”或“并联”).有时红灯快结束时黄灯也同时亮了,此时电路中的总电阻 变小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【分析】(1)根据并联电路的特点分析。并联电路中用电器相互不影响工作。
(2)在并联电路中,支路越多,电阻越小,干路电流越大。
【解答】解:(1)根据交通信号灯工作时的常识知,红灯亮时,黄灯 不亮,绿灯 不亮,它们是相互不影响工作的,故是并联连接。
(2)因信号灯是并联,红灯快结束时黄灯同时亮了,相当于又增加了一条支路,故总电阻变小,干路电流会变大。
故答案为:并联;变小。
【点评】本题考查并联电路的电阻特点和各用电器之间的工作特点,同时需了解交通常识。
15.如图,甲是小亮同学测量并联电路干路电流时连接的电路。
(1)请你在a、b两根导线中撤掉多余的一根导线,使电路符合实验要求。你选择撤掉的是 b 导线。
(2)撤掉多余的导线后,闭合开关,电流表的读数如图乙,其读数是 0.34 A。
【分析】(1)去掉一根导线a或b后,使得电路符合要求,去掉导线后,可以根据实物图中电流的方向检查去掉那个导线符合要求;
(2)电流表在读数时需要确定所接量程和最小刻度。
【解答】解:(1)电流表测干路的总电流,应该串联在干路中,按照电流的路径从电源的正极出发→电流表→灯泡→负极的顺序,可以发现导线b是多余的;
(2)乙图中电流表选择的是0~0.6A量程,对应的分度值是0.02A,电流表的读数是0.34A。
故答案为:(1)b;(2)0.34.
【点评】本题考查串并联电路的规律,以及电表的读数方法的了解和掌握,是一道基础题。
16.如图甲所示电路,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 L1 (选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,b电流表的读数应为 1.2 A。
【分析】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,根据并联电路的电流特点和电流表指针的位置确定b电流表的量程,再根据分度值读出示数。
【解答】解: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,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角,
∴b电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.2A。
答案:L1;1.2。
【点评】本题考查了电流表的正确使用和读数以及并联电路的电流特点,关键是两电流表量程的选择。
17.教室里,电风扇与电灯是 并 联的(选填“串”或“并”),实验室中使用的用电器越少,电路中的总电流越 小 (选填“大”或“小”)。
【分析】(1)电风扇与电灯是不同的用电器,并联接入电路。
(2)用电器并联相当于增大导体横截面积。
【解答】解:(1)电风扇和电灯工作时互不影响,所以它们之间是并联的;
(2)实验室里同时工作的并联的用电器越少,电路中的总电阻越大,电路中的总电流越小。
故答案为:并;小。
【点评】本题考查并联电路的特点,知道并联总电阻小于任何一个分电阻,并联越多,总电阻越小;串联总电阻大于任何一个分电阻,串联越多,总电阻越大。
18.如图甲所示,当开关S1断开,S2、S3闭合时,能够发光的小灯泡有 L2 ;当开关S1、S2闭合,S3断开时,两个电流表的指针位置均如图乙所示,则通过灯L1的电流是 0.8 A。
【分析】(1)当开关S1断开,S2、S3闭合时,灯泡L1被短路,电路中只有灯泡L2;
(2)当开关S1、S2闭合,S3断开时,L1、L2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流,而两个电流表的指针位置均如图乙所示,所以电流表A1使用0﹣3A量程,电流表A2使用0﹣0.6A量程,根据指针位置可得两电流表的示数,即干路电流、通过灯L1的电流,再根据并联电路的电流特点求通过灯L1的电流。
【解答】解:
(1)当开关S1断开,S2、S3闭合时,如图所示:
灯泡L1被短路,所以只有灯泡L2发光。
(2)当开关S1、S2闭合,S3断开时,如图所示:
L1、L2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流,而两个电流表的指针位置均如图乙所示,所以电流表A1使用0﹣3A量程,示数为1A,即干路电流I=1A;电流表A2使用0﹣0.6A量程,示数为0.2A,即通过灯L1的电流I1=0.2A;
通过灯L1的电流:
I1=I﹣I2=1A﹣0.2A=0.8A。
故答案为:L2;0.8。
【点评】本题考查了并联电路的电流特点、电流表的读数方法,分析电路图得出开关不同开闭情况下电路的连接方式、电流表的作用是关键。
串联电路
并联电路
特点1
电流只有一条路径
电流子有两条或两条以上的路径,有干路和支路之分
特点2
通过一个用电器的电流也一定通过另一个用电器,各用电器工作互相影响
干路电流在分支处分成两条或两条以上的支路,各支路用电器互不影响
特点3
一个开关即可控制所有用电器
在干路中设置开关可以控制整个电路,在各支路设置开关可以控制这条支路
位置
A
B
C
电流(A)
0.18
0.18
0.36
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