第2节 串、并联电路中电压的规律
课后·知能演练
一、基础巩固
1.观察如图所示的手电筒结构图,灯泡工作时的电压约为( )
A.0.3 V B.1.5 V
C.3 V D.4 V
2.如图所示,在探究串联电路中的电压关系时,小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2 V,Ubc=2 V,Uac=4 V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
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
3.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6 V,电压表V2的示数为3.4 V。下列说法不正确的是( )
A.电压表V2测L1两端电压
B.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
C.L1两端电压为2.6 V
D.电源电压为6 V
4.图甲是测量电压的电路图,闭合开关时,图乙、丙分别是两个电表V1、V2指针的指示情况,则L1、L2两端的电压分别是( )
A.0.5 V和2.5 V B.0.5 V和0.5 V
C.2.5 V和0.5 V D.2.5 V和2.5 V
5.在如图所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5 V,V的示数为4.5 V,则电路的电源电压为____________ V,灯L2两端电压为____________ V。
6.如图所示,取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,制成一个水果电池。
(1)用电压表测量电压,该水果电池电压为____________ V,水果电池将____________能转化为电能。
(2)该水果电池正极是____________(选填“铁片”或“铜片”)。
(3)为获得更高电压,可以将多个水果电池____________联。
7.某小组同学利用如图所示的电路探究串联电路中的电压关系。
(1)下列操作不正确的是____________。
A.连接电路时,开关S处于断开状态
B.连接电压表时,试触后再选择合适测量范围
C.将电压表A接点连线转接至C接点,测量L2两端电压
(2)测量灯泡L1两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某个灯泡短路或断路引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是____________。
(3)该小组同学换用另一规格的灯泡替换出现故障的灯泡,继续进行实验,记录数据如下表所示。
实验序号 UAB/V UBC/V UAC/V
1 0.8 2.0 2.8
2 1.0 1.8 2.8
3 1.4 1.4 2.7
分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是____________。
A.串联电路中各处电流相等
B.串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
二、素养提升
8.如图甲所示,闭合开关后两个电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯L2两端电压为2.4 V
B.灯L1两端电压为9.6 V
C.若L1灯丝烧断,则电压表V2示数变小
D.若灯L2发生短路,则电压表V2示数等于12 V
9.如图所示,电源由4节全新干电池串联组成,当S1闭合、S2断开时,电压表示数为2.5 V;则当S1断开、S2闭合时,电压表示数为____________ V;灯L2两端的电压为____________ V。
三、拓展探究
10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。灯L1、L2是两个不同规格的小灯泡。只闭合开关S1时,电压表的示数为3 V;只闭合开关S2时,电压表的示数为1.2 V;只闭合开关S1、S3时,两电流表的示数分别为0.46 A、0.18 A。则电源电压为____________ V;只闭合开关S2时,灯L2两端的电压为____________ V;只闭合开关S1、S3时,通过灯L1的电流为____________ A;为了电路元件安全,此电路不允许同时闭合开关____________。
参考答案
1.C
2.B 解析:由Uab=2 V、Ubc=2 V、Uac=4 V可知,两个小灯泡的规格相同,为避免实验数据的偶然性,得出具有普遍性的结论,实验时应换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,得出科学性和普遍性的实验结论,B符合题意。
3.A 解析:由题图知,闭合开关时,电压表V2测L2两端电压,A错误。将电压表V2换成电流表,在开关闭合后,灯泡L2被短路,L1亮,L2不亮,B正确。闭合开关,两灯串联,电压表V1测电源电压,V2测L2两端的电压,由题意知电源电压U=6 V,L2两端的电压U2=3.4 V,根据串联电路的电压规律可得,L1两端的电压U1=U-U2=6 V-3.4 V=2.6 V,C、D正确。
4.D 解析:由图甲知,L1、L2并联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压,根据并联电路的电压规律知,电压表V1的示数等于电压表V2的示数,由此可推断电压表V1选用的测量范围是0~15 V,其分度值是0.5 V,读数为2.5 V,即L1两端电压为2.5 V,电压表V2选用的测量范围是0~3 V,其分度值是0.1 V,读数为2.5 V,即L2两端的电压为2.5 V,D符合题意。
5.4.5 2
解析:由题图知,两灯串联,电压表V测电源电压,V1测灯L1两端的电压,V2测灯L2两端的电压,所以电源电压为4.5 V;根据串联电路的电压特点得灯L2两端电压U2=U-U1=4.5 V-2.5 V=2 V。
6.(1)0.6 化学 (2)铜片 (3)串
解析:(1)由题图知,电压表选择的测量范围是0~3 V,分度值为0.1 V,水果电池的电压为0.6 V,水果电池工作时,消耗化学能,产生电能,将化学能转化为电能。(2)电压表使用时,电流从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出,即电压表的正接线柱连接电源的正极,因此铜片是电池的正极,铁片是电池的负极。(3)串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和,所以若想增大水果电池的电压,可将多个水果电池串联。
7.(1)C (2)L2断路 (3)B
解析:(1)为了安全,连接电路时,开关S应处于断开状态,A正确。使用电压表时,要选择合适的测量范围,在未知被测电压的大小时,应先通过试触选择合适的测量范围,B正确。将电压表A接点连线转接至C接点,电压表的正、负接线柱接反了,无法测量L2两端的电压,C错误。(2)两灯突然熄灭,说明电路中没有电流,电压表并联在L1的两端,电压表的示数为零,说明电压表的两接线柱与电源正、负极之间是断开的,即灯泡L2断路。(3)根据表格中的数据可知,电压关系有UAC=UAB+UBC,在误差范围内,串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和。故选B。
8.D 解析:由题图知,开关闭合后,L1、L2串联,电压表V1测电源电压,V2测L1两端的电压,由串联电路的电压规律可知,V1示数应大于V2的示数,但V1和V2的指针偏转角度相同,所以V1使用的测量范围是0~15 V,分度值为0.5 V,由图乙可知其示数为12 V,即电源电压U=12 V,V2使用的测量范围是0~3 V,分度值为0.1 V,由图乙可知其示数为2.4 V,即L1两端电压U1=2.4 V,则L2两端电压U2=U-U1=12 V-2.4 V=9.6 V,A、B错误。若L1灯丝烧断,电压表V2与灯L2串联后接在电源上,此时电压表V2测电源电压,则此时V2的示数为12 V,所以电压表V2示数变大,C错误。若灯L2发生短路,电路为L1的简单电路,电源电压全部加在L1的两端,则此时L1两端的电压等于12 V,D正确。
9.6 3.5
解析:电源电压U=4×1.5 V=6 V;当S1闭合、S2断开时,L1、L2串联,电压表测L1两端的电压,此时电压表示数为2.5 V,即L1两端的电压为U1=2.5 V;当S1断开、S2闭合时,L1、L2仍然串联,电压表测电源电压,所以此时电压表示数为6 V,此时L1两端的电压仍然为2.5 V,由串联电路的电压规律可知,灯L2两端的电压U2=U-U1=6 V-2.5 V=3.5 V。
10.3 1.8 0.28 S2、S3
解析:只闭合开关S1时,只有L1接入电路,电压表测L1两端的电压,已知电压表的示数为3 V,即电源电压U=U1=3 V;只闭合开关S2时,L1和L2串联,电压表测量L1两端电压,即灯L1两端的电压为1.2 V,已知电源电压为3 V,根据串联电路的电压规律可得灯L2两端的电压U2=3 V-1.2 V=1.8 V;只闭合开关S1、S3时,L1和L2并联,电流表A1测量干路电流,则干路电流I=0.46 A,A2测量通过L2中的电流,即I2=0.18 A,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过L1的电流I1=I-I2=0.46 A-0.18 A=0.28 A;开关S2、S3都闭合时,电流不经过用电器直接将电源两端连接起来,会造成电源短路,是不允许的。第4节 变阻器
课后·知能演练
一、基础巩固
1.滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片,改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的( )
A.材料 B.横截面积 C.长度 D.电流方向
2.(2024·四川自贡中考)右图是滑动变阻器的结构示意图,当滑片P向右移动时,要使连入电路中的电阻变大,应选择的接线柱为( )
A.A和B B.B和C C.B和D D.A和D
3.电位器的实质是一种变阻器,右图是电位器的结构和其连入电路的示意图,A、B、C是接线柱。当滑片向A端旋转时,连入电路的电阻 ( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大后变小
4.如图所示,实验室中某个常用的滑动变阻器铭牌上标有“20 Ω 2 A”字样。下列关于这个滑动变阻器的说法中( )
①当滑动变阻器通过2 A的电流时,它的电阻为20 Ω;
②它接入电路的最大阻值是20 Ω;
③它是通过改变其接入电路中电阻丝的横截面积来改变接入电路的电阻的;
④允许通过它的最大电流为2 A。
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
5.如图所示,当滑片向C端移动时,它的电阻值____________(选填“变大”“变小”或“不变”),灯泡亮度变____________。
6.根据电路图,用笔画线表示导线连接实物图。要求:
①电压表的测量范围是0~3 V,电流表的测量范围是0~0.6 A;
②滑动变阻器的滑片置于a端时,接入电路的阻值最大。
7.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。
甲
乙
(1)要求滑动变阻器向左移动时能使灯亮度变暗。请用笔画线表示导线连接图甲实物图,并在图乙虚线框中画出相应的电路图。
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑到____________(选填“A”或“B”)端。
(3)开始实验后,小明同学发现移动滑片P时,灯忽亮忽熄,这可能是因为________________________________________________。
二、素养提升
8.图甲为某种电风扇调速器的示意图,P为旋钮的滑片,可通过转动旋钮改变挡位。调速器应与电动机____________联接入电路,若要由1挡转至4挡时电风扇风速增大,则应将接线柱____________(选填“A和B”“B和C”或“A和C”)接入电路。
三、拓展探究
9.某小组进行用滑动变阻器控制电阻两端电压的实验。
(1)如图甲所示,A为____________,B为____________。(均选填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线表示导线将图乙中的电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑片P从右向左移动。连线时,导线不能交叉。
参考答案
1.C 解析:滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变连入电路中的电阻大小,从而改变电路中的电流。
2.D 解析:将滑动变阻器接入电路中时,要“一上一下”选用接线柱,要求滑片P向右移动时,使连入电路中的电阻变大,根据“近下电阻小,远下电阻大”的规律调节,应将接线柱A接入电路,金属杆两端的接线柱任选一个即可,即A、C或A、D。
3.B 解析:由题图知,将A、B两接线柱接入电路中,当滑片向A端旋转时,电阻丝接入电路中的长度变短,连入电路的电阻变小。故选B。
4.D 解析:滑动变阻器铭牌上标注的“20 Ω
2 A”表示滑动变阻器的最大电阻是20 Ω,允许通过的最大电流是2 A,①错误,②④正确。滑动变阻器通过改变接入电路中电阻线的长度来改变接入电路电阻的,③错误。故选D。
5.变大 暗
解析:由题图知,滑动变阻器的B、C两接线柱接入电路,当滑片向C端移动时,滑片与B之间的电阻丝长度变长,接入电路的电阻变大,电路中的电流变小,灯泡亮度变暗。
6.如图所示
解析:根据电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表并联在灯泡两端,由于电源电压为3 V,所以电压表的测量范围是0~3 V,电流表的测量范围是0~0.6 A,滑动变阻器的滑片置于a端时,接入电路的阻值最大,根据滑动变阻器“一上一下,近下电阻小,远下电阻大”的连接和调节规律,应将滑动变阻器的左上接线柱和右下接线柱接入电路。
7.(1)如图所示 (2)A (3)滑片接触不良
解析:(1)将滑动变阻器接入电路时要“一上一下”选择接线柱,要求滑动变阻器向左移动时能使灯亮度变暗,则需滑动变阻器接入电路中的电阻变大,根据“近下电阻小,远下电阻大”的调节原则,应将接线柱B与开关右侧的接线柱相连;连接好实物图后,对应的画出电路图。(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最大阻值处,根据“近下电阻小,远下电阻大”的调节原则可知应置于A端。(3)缓慢移动滑片P时,看到灯忽亮忽熄,说明电路中的电流忽有忽无,由于是移动滑片时发生的现象,推测可能是滑片接触不良造成的。
8.串 A和B
解析:调速器应与电动机串联接入电路,由1挡转至4挡,旋钮P顺时针旋转,电风扇风速增大,可知电路中的电流变大,则调速器接入电路的电阻变小,连入电路中的电阻线的长度应变短,所以M与A连接,N与B连接,应将接线柱A和B接入电路。
9.(1)电流表 电压表
(2)如图所示
解析:(1)电流表应串联在电路中,电压表要与被测电阻并联,所以A为电流表,B为电压表。(2)电池组为2节干电池串联,电源电压为3 V,所以电压表的测量范围是0~3 V,并且与定值电阻并联;滑动变阻器应“一上一下”选择接线柱串联在电路中,由电路图知,滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电路的阻值变小,所以应将A接线柱接入电路中。第3节 电阻
课后·知能演练
一、基础巩固
1.在高温超导研究领域,我国科学家做出了突破性的贡献,持续推进了国际高温超导研究的发展。关于超导材料,下列说法正确的是( )
A.超导材料是绝缘体材料
B.超导材料是半导体材料
C.超导材料在常温常压下电阻为0
D.超导材料在核磁共振成像、移动通信基站和超导磁悬浮列车等方面得到实际应用
2.(2024·天津中考)如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,新换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A.铝芯更细 B.铝芯更粗
C.绝缘皮更薄 D.绝缘皮更厚
3.甲和乙是由同种材料制成的导体,当长度l甲>l乙时,关于甲和乙的横截面积S及电阻R的大小关系,下列说法正确的是( )
A.若S甲>S乙,则R甲一定大于R乙 B.若S甲
4.有A、B、C三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀地拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。下列大小关系正确的是( )
A.R1>R2>R3 B.R2>R1>R3 C.R2>R3>R1 D.R3>R1>R2
5.用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,A比B的横截面积大,如图所示,将它们串联在电路中,则( )
A.RA>RB B.RA=RB C.IA=IB D.IA>IB
6.如图所示,闭合开关后,用酒精灯给细铁丝加热,在铁丝的温度逐渐升高并发红的过程中,观察到电流表的示数____________(选填“变小”或“变大”),小灯泡亮度变暗,你能得出的结论是:______________。
7.在探究影响导体电阻大小的因素时,实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表所示。小兵、小红两位同学做出了如下猜想:
①导体电阻与导体的长度有关;
②导体电阻与导体的横截面积有关;
③导体电阻与导体的材料有关。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察____________和电流表示数来比较导体电阻的大小。通过观察电流表示数来判断接入的电阻丝阻值的变化情况会更准确。
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号为____________的两根电阻丝进行实验。
(3)选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想____________(选填序号)。
(4)为了验证猜想①,分别将A和B两电阻丝接入M、N之间,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此得到的结论是:材料与横截面积相同的电阻,长度越 (选填“长”或“短”),电阻越大。
二、素养提升
8.给你两根长度相同的镍铬合金线(其中一根的横截面积是另一根的2倍),一个电源(电压恒定)、一个小灯泡、一个电流表、一个开关、若干导线。根据上述实验器材,能完成的实验探究课题是( )
①导体的电阻跟它的长度的关系
②导体的电阻跟它的横截面积的关系
③导体的电阻跟它的材料的关系
A.只有① B.只有②
C.①和② D.①、②和③
9.小明观察家里的装修过程,发现电工师傅在墙壁里埋线时会挑选非常粗的铜导线,导线与导线之间往往通过打一个漂亮的结来连接,如图甲所示。小明设计了如下实验,来比较几种打结法的电阻大小。
用等长的镍铬导线制作出三种打结导线,将它们和标有0.3 A字样的灯泡接入图乙电路中并闭合所有开关,灯泡正常发光。
(1)只断开开关S1,读出电流表的示数为0.26 A。
(2)只断开开关S2,读出电流表的示数为0.28 A。
(3)小明只断开开关S3,读出电流表示数为1.1 A。但他发现灯泡亮度却比正常发光时暗,请指出他出现的错误:________________________;通过比较可以知道:打结法____________电阻最小。
三、拓展探究
10.(2024·云南中考)20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269 ℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢 基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体原子的原子核与核外受到约束的电子(不能自由运动)组成“原子实”,可类比成小球。原子实做热运动,穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍作用,即电阻。导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下,15 ℃的“高温”(相对于极低温)也能发生超导现象。在这样极高的压强下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。
常见输电过程中,约7%的电能因导线发热而耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏千米级液氮超导输电线工程在上海投运,实现了我国在高温超导输电领域的领先。
(1)实现超导现象的方式有低温和____________。
(2)极低温度下,原子实与自由电子的____________都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)超高的压强限制了____________的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少由____________而引发的电能损耗。
参考答案
1.D
2.B 解析:影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度和横截面积,在其他条件相同时,导体的横截面积越大,其电阻越小,在输电线路改造中,线路的长度不变,线路的材料不变,所以只能通过增大横截面积来减小电阻,也就是新换更粗的铝芯,与绝缘皮的厚薄无关,B符合题意。
3.D 解析:导体的电阻取决于导体的材料、长度和横截面积等因素,当材料、横截面积相同时,长度越长电阻越大,当材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小;甲、乙电阻丝的材料相同,当l甲>l乙时,如果S甲>S乙,R甲与R乙的大小关系无法确定,A错误,D正确。当l甲>l乙时,如果S甲
4.B 解析:导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关,同种材料制成的导体,导体越长,横截面积越小,电阻越大,反之,导体越短,横截面积越大,电阻越小。A、B、C三根导线完全相同,设电阻为R,将A导线剪去一半,电阻变为R1=;将B导线均匀地拉伸到原来长度的两倍,长度增加,横截面积减小,电阻R2=4R;将C导线从中间对折,长度变为原来的一半,横截面积变为原来的2倍,电阻变为R3=;可见,三个电阻的关系R2>R1>R3。
5.C 解析:导体A和B的材料、长度相同,导体A的横截面积比B的大,则RA
解析:用酒精灯给铁丝加热,由于铁丝温度升高,电阻变大,可以观察到电流表的示数变小,小灯泡的亮度逐渐变暗,本实验表明,金属导体的电阻随温度升高而增大。
7.(1)小灯泡亮度 (2)A和D (3)② (4)长
解析:(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察小灯泡的亮度和电流表示数来比较导体电阻的大小。(2)要验证猜想③:导体的电阻与导体的材料有关,应控制导体长度与横截面积相同而材料不同,由表中数据可知,应选编号为A、D的两根电阻丝进行实验。(3)由表中数据可知,A、C两电阻丝的长度、材料相同而横截面积不同,所以选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想②。(4)A、B两根电阻丝材料相同、横截面积相同,长度不同,可以探究导体的电阻与导体的长度的关系,电阻丝A接入时电流表示数较大,说明电阻丝A的电阻较小,而电阻丝A较短,所以可得结论为:材料与横截面积相同的电阻,长度越长,电阻越大。
8.B
9.(3)误将小测量范围看成了大测量范围,读错了电流表的示数 2
10.(1)高压
(2)热运动
(3)原子实
(4)电阻
解析:(1)由题中“高压也能让材料发生超导”可知实现超导的现象的方式有低温和高压。(2)由题中“导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象”可知,极低温度下,原子实与自由电子的热运动都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。(3)由题中“在这样极高的压强下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,就像热运动消失了一般”可知,超高的压强限制了原子实的热运动。(4)由题中“若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗”可知,这样可以减少电能由于电阻引发的电能损耗。第1节 电压
课后·知能演练
一、基础巩固
1.下列关于电压值的说法错误的是( )
A.一节干电池的电压是1.5 V
B.电子手表用氧化银电池的电压是1.5 V
C.我国家庭电路的电压是110 V
D.手机电池的电压是3.7 V
2.在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图所示。下列说法正确的是( )
A.铜片是电池正极 B.锌片是电池正极
C.盐水不导电 D.电压表正、负接线柱接反了
3.学习电学知识时,同学们在老师的引导下,联想到如图所示的力学实验现象,将两实验的现象进行比较并找出类似的规律,其中不准确的是( )
A.水压使水管中形成水流;类似地,电压使电路中形成电流
B.抽水机是提供水压的装置;类似地,电源是提供电压的装置
C.抽水机工作时消耗水能;类似地,电灯发光时消耗电能
D.水流通过水轮机时,消耗水能转化为水轮机的动能;类似地,电流通过电灯时,消耗电能转化为内能和光能
4.如图所示,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.两个小灯泡并联
B.电压表测量L1两端的电压
C.若L1不发光,则一定是L1断路
D.若L2不发光,则电压表一定无示数
5.如图所示的各电路图中,电流表和电压表的使用均正确的是( )
6.(2024·江西中考)生活中常用干电池作为____________,它是提供电压的装置,电压是电路中形成____________的原因。
7.如图所示,电流表读数为____________ A,电压表读数为____________ V。
8.(2024·贵州中考)下图是未完成连接的实物电路,请在图中用笔画线表示导线按要求完成电路连接。要求:两灯串联,电压表测量小灯泡L2两端电压,导线不能交叉。
二、素养提升
9.如图所示的电路中,电源电压恒定,三个灯泡规格完全相同,下列判断正确的是( )
A.若只闭合开关S1,则灯泡L1、L2、L3并联
B.若只闭合开关S1、S2,则仅灯泡L3发光,L1、L2断路
C.若只闭合开关S1、S3,则L1、L2串联,电压表示数为0
D.若开关S1、S2、S3都闭合,则电源被短路,电压表示数为0
10.(多选)如图所示,闭合开关S后,下列对该电路的分析正确的是( )
A.L1与L2的连接方式为并联
B.电流表①测通过L1的电流
C.电流表②测通过L2的电流
D.电压表测量L1两端的电压
三、拓展探究
11.为探究影响水果电池电压大小的因素,小壹利用以铜片、锌片为电极的水果电池(图甲)和电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验。数据记录如下表。
实验组别 水果种类 电极插入深度/cm 电极之间距离/cm 测得电压/V
1 哈密瓜 1.0 2.0 0.884
2 哈密瓜 1.0 4.0 0.885
3 哈密瓜 1.0 6.0 0.886
4 苹果 1.0 2.0 1.009
5 苹果 1.5 2.0 1.010
6 苹果 2.0 2.0 1.011
(1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验____________(填组别)进行对比。
(2)分析实验数据4、5、6组,可以得出的结论是____________。
(3)如图乙所示,当开关闭合时,灯泡能发光,则图中水果电池的____________(选填“A”或“B”)极为正极。
(4)从表中可判断对水果电池电压影响最大的因素是____________;干电池与水果电池原理类似,其结构如图丙所示。若要改变一节干电池的电压,则根据本实验的结论,最有效的做法是________________________。
参考答案
1.C 解析:一节新干电池电压为1.5 V,一个氧化银电池的电压是1.5 V,我国家庭电路的电压是220 V,手机电池的电压是3.7 V,C错误。
2.A 解析:图中铜片与电压表的正接线柱连接,指针正向偏转,说明铜片是该盐水电池的正极,锌片是负极,A正确,B错误。盐水容易导电,属于导体,C错误。电压表的正接线柱与盐水电池的正极相连,负接线柱与盐水电池的负极相连,接线正确,D错误。
3.C 解析:利用看得见的水压类比电压,则电源类似抽水机,电流的形成类似水流的形成,灯泡消耗电能类似水轮机消耗水能,电源类似抽水机,A、B、D正确,C错误。
4.B 解析:如图所示,电流从电源的正极出发经过开关,灯泡L1、灯泡L2回到电源的负极,则灯泡L1和灯泡L2串联,电压表并联在L1的两端,测量L1两端的电压,A错误,B正确。灯泡L1和灯泡L2串联,若L1不发光,可能是L2断路,也可能是L1被短路、断路或开关断路,C错误。若L2被短路,则L2不发光,电压表测L1两端的电压,有示数,D错误。
5.D 解析:A图中,电流表并联接在电源的正、负极上,闭合开关后会造成电源短路,A错误。B图中,电压表与灯泡串联,且正、负接线柱接反了,B错误。C图中,电流表的正、负接线柱接反了,C错误。D图中,电流表、电压表的接法正确,D正确。
6.电源 电流
7.0.52 2.3
解析:电流表选用的测量范围是0~0.6 A,分度值为0.02 A,读数为0.52 A;电压表选用的测量范围是0~3 V,分度值为0.1 V,读数为2.3 V。
8.如图所示
解析:两灯串联,用导线将两个灯泡连接起来;电压表与L2并联,将电压表并联在L2两端,即将电压表的“-”接线柱与灯泡L2左端接线柱连接起来。
9.D 解析:只闭合开关S1时,电流从电源正极流出后,依次通过S1→A→L3→L2→L1后回到电源负极,所以灯泡L1、L2、L3串联,A错误。只闭合开关S1、S2时,L1、L2被短路,只有L3接入电路中,即灯泡L1、L2不亮,L3发光,B错误。只闭合开关S1、S3时,L3被短路,L1、L2串联接入电路中,电压表示数等于电源电压,C错误。开关S1、S2、S3都闭合时,L1、L2、L3被短路,电压表被短路,示数为0,D正确。
10.ABD 解析:由题图知,开关S闭合后,L1和L2分别在不同的支路中,为并联电路,电流表①串联在灯泡L1所在的支路中,测通过L1的电流,电流表②串联在干路中,测量干路中的电流,电压表并联在电路中,测量电源电压,也是测量L1、L2两端的电压,A、B、D正确,C错误。
11.(1)1、2、3
(2)其他条件相同时,插入电极的深度越大,水果电池电压越大
(3)B
(4)水果种类 改变化学填充剂的成分
解析:(1)影响水果电池电压大小的因素有水果种类、电极插入深度、电极之间距离等多个因素,所以在探究时要运用控制变量法,探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响时,需要控制水果种类、电极插入深度相同,改变电极之间的距离,所以需要对比1、2、3的实验数据。(2)根据4、5、6的数据可知,水果种类、电极之间距离相同,电极插入深度不同,测得电压不同,说明其他条件相同时,插入电极的深度越大,水果电池电压越大。(3)当开关闭合时,灯泡能发光,根据二极管的单向导电性可判断图中水果电池的B为正极。(4)根据1、2、3的数据可知,水果种类、电极插入深度相同,电极之间距离不同,测量的电压近似相同,即电压大小与电极之间距离有关;根据1、4的数据可知,水果种类不相同,电极插入深度和电极之间距离相同,电压不相同,这表明电压大小与水果种类有关,且影响较大;由于水果种类对水果电池电压大小影响较大,所以要改变一节干电池的电压,可以通过改变化学填充剂的成分来改变电压的大小。
