专题03 《电荷与电路》压轴培优题型训练（十一大题型）（学生版）

专题03《电荷与电路》压轴培优题型训练【十一大题型】一．摩擦起电的现象（共3小题）二．物体带电现象（共2小题）三．电荷间的相互作用（共2小题）四．电源的作用（共2小题）五．水果电池（共3小题）六．电路图及元件符号（共2小题）七．电路的三种状态（共5小题）八．根据电路图连接实物（共5小题）九．串联和并联的概念与辨析（共5小题）十．开关在串并联电路中的作用（共6小题）十一．串并联电路的设计（共4小题）一．摩擦起电的现象（共3小题）1．（多选）早晨起床时，你用塑料梳子梳理干燥、清洁的头发时，越梳头发越蓬松。下列说法中正确的是（）A．头发和梳子之间发生了电子转移 B．由于摩擦起电，头发带的同种电荷互相排斥 C．摩擦产生的热使头发膨胀 D．由于梳子的机械分离作用而使头发带的电荷互相排斥2．请阅读下列短文，并回答问题：摩擦可以起电，摩擦后的正负电荷是被束缚在带电体上的，所以，人们称之为静电荷，简称静电。静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的相互作用。最常见的是：带静电的物体会吸附灰尘和油污，严重的静电还会干扰无线电设备的正常工作；静电的第二大危害是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。然而，任何事物都有两面性。对于静电，只要摸透了它的脾气，扬长避短，也能让它为人类服务。比如，静电印花、静电喷涂、静电植绒、静电除尘和静电分选技术等，甚至在宇宙飞船上也安装有静电加料器等静电装置。（1）有一天，小李同学双手合掌摩擦了一阵，忽然想到了如下的问题：两个物体摩擦可以起电，我这双手摩擦可以起电吗？如果可以起电，那么，哪一只手该带正电呢？（2）小芳同学是个非常喜好干净的女孩，有一件事总是让她头疼，当她穿上一些自己喜欢的化纤衣服时，这些衣服很快就会粘上一些灰尘。你知道这是怎么一回事吗？（3）说说你所知道的利用静电的一些实例？3．阅读下面的短文，然后解答后面的问题：中国古代对电现象的认识我国古代对电的认识，是从雷电及摩擦起电现象开始的。早在3000多年以前的殷商时期，甲骨文中就有了“雷”、“电”的形声字。西周初期，在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“电”字。《淮南子•坠形训》认为：“阴阳相搏为雷，激扬为电”，明代刘基说得更为明确：“雷者，天气郁激而发也。阳气困于阴，必迫，迫极而迸，迸而声为雷，光为电”。（1）“阴阳相搏为雷，激扬为电”中的“阴”指负电荷，“阳”指正电荷，云层带电是因为云层与空气摩擦使发生转移，这种现象就是摩擦起电。我国古人还通过仔细观察，准确地记述了雷电对不同物质的作用。《南齐书》中有对雷击的详细记述：“雷震会稽山阴恒山保林寺，刹上四破，电火烧塔下佛面，而窗户不异也”。（2）“电火烧塔下佛面”是因为佛面的金属膜属于，强大的放电电流通过佛面的金属膜，金属被熔化。“而窗户不异也”是因为窗户为木制，所以仍保持原样。在我国，摩擦起电现象的记述颇丰。西晋张华记述了梳子、丝绸摩擦起电引起的放电发声现象：“今人梳头，脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声”。（3）请用学过的知识解释：“今人梳头，脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声。”二．物体带电现象（共2小题）4．静电复印技术已经逐渐走入人们的生活，如图所示是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理的示意图。请依据图示及操作步骤，简要说明其操作意图。A.找一块塑料板，用丝绸快速摩擦整个板面；B.用干燥的手指在塑料板上写上一个“大”字；C.将塑料板平放，上面均匀地撒上一层干木屑，再将塑料板缓慢竖起，随着静止在塑料板上木屑的滑落，一个“大”字就在塑料板上显现出来了。操作意图：A.通过摩擦使塑料板；B.借助人体将“大”字部分的电荷导走，因为人体是；（填“导体”或“绝缘体”）C.“大”字部分的干木屑滑落是因为受到力作用，其他部分的干木屑被吸引是因为。5．阅读短文，回答下列问题：物体带电的几种方法自然界经常出现物体带电的情况，你知道有几种方法可以使物体带电吗？使物体带电有这样几种方法：摩擦起电：实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实，日常用的塑料梳子、笔杆、尺子与头发或晴纶针织物摩擦也极易起电。摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同，在摩擦过程中，电子发生转移而使相互摩擦的二物体带上了等量的异种电荷。根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同，科学家通过实验的方法得出了起电顺序表：兔毛﹣玻璃﹣羊毛﹣丝绸﹣铝﹣木﹣硬橡胶﹣硫磺﹣人造丝。顺序表中任意两种物质相互摩擦时，排在前面的物质带正电，排在后面的物质带负点；两物质次序相隔越多，起电的效果就越好。接触起电：将一带电体与一不带电体接触时，就会有一部分电子或从带电体跑到带电体上，或从非带电体跑到带电体上，使原来不带电体上带上了与带电体相同的电荷。感应起电：将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时，由于电荷间的相互作用，B的左端聚集了与A相反的电荷，右端聚集了与A相同的电荷。如图甲所示，这就是感应起电。（1）摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同，其实质是发生了转移。（2）若用兔毛与木条相互摩擦而带电，兔毛将带电。（3）如图乙是在科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”，这是因为通过起电，电荷通过人体传到头发上，头发由于而使头发竖起来。三．电荷间的相互作用（共2小题）6．经科学研究发现，两个带电小球所带电荷量分别为q1．q2，当它们之间的距离为r（远大于小球的直径）时，它们之间的作用力F＝k，其中常量k＝9×109N•m2/C2。（1）如图1，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，若甲球带正电荷、乙球带负电荷，则它们之间的作用力为力（“引”或“斥），此时两球将相互（“靠近”或“远离”）。（2）如图2，为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球的球心连线方向，在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止。则丙球应该带电荷（“正”或“负”）。请你证明，此时有关系成立。7．在中国科学技术馆有一件展品﹣﹣静电滚球，如图所示。它由中心电极、金属小球、接地的金属板构成。转动手柄时，金属小球会在中心电极与接地的金属板间循环往复运动。（1）转动手柄使中心电极带正电，金属小球靠近中心电极一侧带电荷，远离电极的一侧带等量的异种电荷。中心电极对负电荷有力，对正常电荷有排斥力。由于负电荷离中心电极距离更近，所以吸引力大于排斥力，金属小球就会中心电极（选填“靠近”或“远离”）。（2）当金属小球与中心电极碰撞时，负电荷被中和，此时金属小球带电，由于同种电荷相互，金属小球会远离中心电极。当金属小球与接地的金属板碰撞时，正电荷被导入地下，此时小球又恢复电中性。四．电源的作用（共2小题）8．阅读《人体永动机﹣﹣靠体温发电能亮的手电筒》回答下题。人体永动机﹣﹣靠体温发电能亮的手电筒备用手电筒一般都是放在家里某个角落里，停电了找东西时才用到，但放置时间久了又没有充电的话，使用起来会发现没电了，那是很气人的。但是，今天介绍的这款手电筒就可以避免这种尴尬，它是一款既不需要电池，也不需要太阳能，更不利用风力，而是靠人体体温发电的手电筒﹣﹣﹣﹣﹣Lμmen手电筒。它外形并没有什么特别，就像一张电话卡，如图1所示，其内置一颗温差电池，只要外部环境温度低于体温，将手指放在上面就能利用温差来为小电筒供电，如图2所示。这就是体温发电。体温发电是通过半导体，利用温差来获取电能。温差发电的基本原理是“泽贝克”效应，即两种不同的金属连接起来构成一个闭合回路时，如果两个连接点的温度不一样，就能产生微小的电压，且温差越大，产生的电压越大。Lμmen就是利用了这一原理，其上配备一个热电发电机（TEG）的陶瓷部件，它的上部可以感受你手指的温度，下部感受环境温度，再通过两者的温度差进行发电，进而让手电筒工作。如果环境温度为28摄氏度，Lμmen就相当于在3V电压下产生15mA的电流，过多的电能将被储存在内置的电容器里。Lμmen手电筒比起传统手电筒来说，照明功率偏小，但光通量更大，更方便在照明不良情况下找寻物体，安全导航以及在黑暗中阅读。请根据上述材料，回答下列问题：（1）体温发电的根本原理是人体和周围环境间存在；（2）除了文中所讲利用体温发电比用电池供电的优点外，你觉得还有哪些？说一点即可。（3）实际使用中利用体温发电能获得大范围的电压值吗？为什么？9．阅读短文，回答问题把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）组成如图所示的闭合回路，当AB两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟导体A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。（1）其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流。（2）其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流以上各空格均（选填“变大”、“变小”、“不变”、“变为零”）（3）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由能转化而来。（4）可见，热电偶电路可以把温度变化信号换成变化的信号。五．水果电池（共3小题）10．在探究水果电池的活动中，同学们的积极性很高。（1）“水果电池”被称为最天然也最没有污染的电池，如何验证水果可以做成电池呢？我们可以让它对外供电：如图甲是小明同学把两种不同的金属片插入柠檬制成的“水果电池”可以使低压驱动二极管发光。也可以选用电流表或电压表替换二极管，接上后指针会。“水果电池”实现的是能转化为电能。（2）如何确定“水果电池”的正负极呢？小明在老师的指导下用电压表测量“水果电池”的电压，如图乙所示，把电压表的“+”、“﹣”接线柱分别与柠檬上的A、B接线柱相连，电压表指针正向偏转，则金属片B是“水果电池”的极。（3）小明将乙图中柠檬挤软，再次测量该“水果电池”的电压，发现电压表指针偏转更大，请你由此猜想该“水果电池”的电压可能与柠檬的有关。（4）小明在做“水果电池”的实验：他将铜片和锌片作为电极插入柠檬中，并将铜片和锌片与电压表相连，发现电压表有示数，然后，他将其中一个电极的材料由锌片换成铝片，另一个电极的材料不变，同样连接到电压表，发现电压表的示数发生了变化。请根据以上的实验现象，提出一个可探究的科学问题：。11．如图1，将苹果制成水果电池，将发光二极管接入电路，闭合开关后发光二极管发光，（1）苹果作为电源的能量转化情况是：。（2）把原发光的发光二极管两脚对调后再接入电路，开关闭合后发现二极管不发光，这现象说明：发光二极管具有性。（3）某小组同学想用一个新电池、一根导线点亮一个完好的2.5V灯泡，其中三位同学连接的电路如图2所示，小灯泡能够发光的是，会出现短路的是。（以上两空均选填“甲”、“乙”或“丙”）12．在“垣曲县物理科技活动”优秀作品网络展评中，倪帆同学的“水果电池”能让LED等发光，激发了小明同学探究水果电池的兴趣。请你和小明一起完成以下问题：（1）制作水果电池时，为了让连入电路的LED灯更亮地发光，用四组铜片和锌片作为电源的正负极插入四个苹果，然后用导线把四个苹果连接（选填“并联”或“串联”）；（2）水果电池提供电能时，把能转化为电能；（3）小明进一步研究“水果电池电压与哪些因素有关”的实验，进行了如下的实验表格准备。从表格中可以知道，他猜想水果电池电压与、，两电极插入水果的深度有关。实验编号水果种类深度（cm）两极间距离（cm）电压（V）1苹果132223334菠萝21522六．电路图及元件符号（共2小题）13．按要求画出简化电路图：（1）当闭合开关S1，断开开关S2、S3时。（2）当闭合开关S1、S2，断开开关S3时。（3）当闭合开关S3，断开开关S1、S2时。14．如图所示，灯L1与L2并联，电路中电流方向如箭头所示。（1）试根据电流方向在图中的虚线方框中填上电池或开关或电流表的符号，并表明电流表的正、负接线柱，使电路连接符合要求。（2）电流表测通过的电流。七．电路的三种状态（共5小题）15．恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹，其引爆装置如图所示，当起爆器中有电流通过时就会引起爆炸。请你根据所给的电路图回答下列问题：（1）起爆前定时开关S是闭合的，还是断开的？答：开关S应当处于状态。（2）起爆前此电路是A．串联电路B．并联电路C．由一个用电器构成的一个简单电路D．以上皆有可能（3）为什么电路中要安装一个灯泡？答：起爆前起到的作用，防止电路短路而烧坏电源。（4）设定起爆时间一到，定时开关S会自动由一种状态切换成另一种状态而发生爆炸。为使引爆装置停止工作，拆弹专家应在图中（填“a”或“b”）处剪断导线。拆除前起爆器上（填“有”或“没有”）电流通过。16．发光二极管是一种电子元件，简称LED，它的两个引脚分为正极和负极，如图甲和乙是实物图和电路图符号。它具有单向导电性，电流由正极经过LED流向负极时LED发光，反之，电流不能由负极经过LED流向正极。现有一个正负极不明的发光二极管，请你自选器材设计实验判断出两个引脚的正负极，写出所需的器材、主要步骤和判断标准。17．如图，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为一根导线的两端，可以用图示的测通器来测试，其操作过程如下：（1）连接A和B，将测通器的m连接在D上。当n连接E时小灯泡发光，连接F时小灯泡不发光。由此可以确定为同一导线的两端（填字母，下同）。（2）为了弄清另两根导线的两端，可连接A和C，测通器的一端必须与相连时，另一端只需接触一根导线就能将两根导线辨别开。若另一端接D时小灯泡不发光，则A和为同一根导线的两端。18．1999年5月2日夜，在北大西洋公约组织对南斯拉夫联盟共和国的战争中，北约侵略者用一种“软炸弹”袭击了塞尔维亚各地的发电厂，造成包括贝尔格莱德在内的塞尔维亚大部分地区电力中断，这种杀人不见血的“软炸弹”就是石墨炸弹。石墨是天然产出的一种铁黑色、表面闪耀金属光泽的鳞片状或致密块状、土状集合体，具有很高的导电性。石墨炸弹是将石墨制成纤维丝，每根石墨纤维丝的直径相当小，仅有几千分之一厘米，因此，可在高空中长时间漂浮。由于石墨纤维丝经过流体能量研磨加工制成，且又经过化学清洗，因此，极大地提高了石墨纤维丝的传导性能。石墨纤维丝没有粘性，却能附在物体表面。石墨炸弹由卫星制导在变电站上空某个高度爆炸，这些石墨会在变电站引起短路，导致变电站停电，并对变电站中的重要设备造成永久性损坏。这不能不说是科学的悲哀。人们需要做的是利用科学为人类造福，例如石墨电极、铅笔、密封膏等都是由天然或人造石墨制成。通过阅读这篇短文，你认为石墨炸弹最主要的危害是。19．阅读短文，回答问题：感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块，采用先进的触水式开关，具有入水即亮的特性（液体感应），外形仿如真实冰块一般。感应发光冰块采用电池供电，无化学变化，无毒无害，可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛。感应发光冰块内部电子元件有：液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后，再放入饮料内，可以起到降低饮料的温度。需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中。（1）液体感应器是先进的触水式（选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”）。（2）冷冻后的感应发光冰块通过的方式改变饮料的内能，饮料的内能（选填“增大”或“减小”）。（3）LED灯泡发光时，将电能主要转化为能。（4）根据文中的信息，在虚线框中画出感应发光冰块内部的电路图。（5）用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于状态（选填“通路”或“断路”）。八．根据电路图连接实物（共5小题）20．为了解滑动变阻器对电路的控制作用，小玉设计了如图甲所示的电路图。请你根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整。21．将如图的实物小灯泡L1、L2连接成并联电路，并用电流表测干路电流，电压表测L2的电压。S为总开关，S1控制L1。22．请在图中用笔画线代替导线，按要求连接电路。要求：（1）开关同时控制两盏电灯；（2）电灯L1、L2并联；（3）电流表测通过两灯的总电流；（4）所画导线不能交叉。（5）在方框内作出电路图。23．在如图所示的电路中，有几根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补充完整，要求：（1）当两开关断开时为三灯串联电路；（2）当两灯开关闭合时为三灯并联电路。24．根据图所给出的实验器材，按要求在方框内画出相应的电路图，并连接实物。要求：灯L1和L2并联，开关S控制整个电路；用电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯L2的电流：用电压表V测L2两端的电压。九．串联和并联的概念与辨析（共5小题）25．在图中，用箭头标出了部分接线中的电流方向。a、b和c、d间或接电源（无需满足用电器工作），或接用电器，但在图中均未画出。根据图示，可以判定电源（）A．只能接在a、b间 B．只能接在c、d间 C．可以接在a、b间；也可以接在c、d间 D．条件不足，无法判定26．连接电路后，两灯泡都亮，由于连线较乱，一时无法确定电路是串联还是并联，以下两种简单判断方法是否可行？请你在表中空格填写“可行”或“不可行”。方法操作现象结论方法是否可行方法1把其中一灯泡从灯座中取下另一灯熄灭两灯一定是串联方法2把任意一根导线断开两灯熄灭两灯一定是串联27．家用电冰箱主要用于冷藏或冷冻食品。（1）冷藏室中照明灯和电冰箱是（选填“串”或“并”）联。（2）利用电冰箱制成的冻豆腐有许多孔洞，这是因为冷冻时，豆腐中的水发生（填物态变化名称），冻豆腐取出后温度升高，逐渐形成孔洞。（3）某天，小刚同学惊奇地发现，放在冷藏室内下部的酸奶盒表面有冰，而放在上部的同种酸奶盒表面无冰。为什么呢？他猜想：冷藏室内上部温度高，下部温度低。为了验证猜想，小刚用温度计进行了实验，实验方案是。28．如图所示，某公园有两个浏览点（用亭子表示），其浏览的入口和出口都已确定，请按以下要求设计浏览路线：（1）游客由入口到出口，先后经过两个浏览点，请在图（a）中用笔画线画出浏览路线。（2）游客由入口到出口，每次只经过其中任意一个浏览点，请在图（b）中用笔画线画出浏览路线。由此联想到我们所学的电路知识，现有两只小灯泡和相应的电器元件，怎样连接使它们都亮起来？【设计实验与进行实验】请在图（c）和图（d）所示的虚线框内，画出你所设计的两种不同的完整电路图，要求用规定的电器元件符号。【评估】（1）正确连接后闭合开关，灯泡不亮，请在表格中填写简单的检修方法。故障现象可能原因检修方法灯泡不亮示例：灯泡的灯丝断了换灯泡电路中的导线断了①电池没电了②（2）如图（e）所示，电路连接情况不可见。闭合开关，两只小灯泡同时发光；断开开关，两只小灯泡同时熄灭。不借助其他器材，请设计一个简单的方法，判断它们是串联还是并联。①操作方法：；②判断方法：。29．（1）连接电路时，开关是的，不允许把导线直接接在电源的两极上，实验室电源的每节干电池是联在一起的。（2）连接电路后，两灯泡都亮，由于连线较乱，一时无法确定电路是串联还是并联，以下两种简单判断方法是否可行？请你在表中空格填写“可行”或“不可行”。方法操作现象结论方法是否可行方法1把其中一灯泡从灯座中取下另一灯熄灭两灯一定是串联方法2把任意一根导线断开两灯熄灭两灯一定是串联（3）实验中某同学发现两个串联的小灯泡中，开始时都发光，过一会后，一个发光亮度增强，一个不发光，造成其中一个小灯泡不发光的原因是A．通过灯泡的电流小B．灯泡的灯丝断了C．灯泡被短接D．小灯泡靠近负极（4）关于电路的知识，下列说法中正确的是A．为使两灯同时亮，同时灭，两灯一定要串联B．家庭电路中开关与用电器是并联连接的C．电路中，在电源的外部电流方向是从电源的正极流向负极D．电路的基本组成元件是电源、用电器、开关和导线。十．开关在串并联电路中的作用（共6小题）30．（多选）如图所示的电路，以下判断正确的是（）A．S1、S2、S3均闭合时，电路短路 B．S2闭合S1、S3均断开时，L1、L2串联 C．S1、S3闭合S2断开时，电路中只有L2工作 D．S2、S3闭合S1断开时，电路中只有L1工作31．（多选）如图电路中，说法正确的是（）A．当开关S1、S3闭合S2断开时，灯L1、L2组成并联电路 B．当开关S1、S3断开S2闭合时，灯L1、L2组成串联电路 C．当开关S3闭合，S1、S2断开时，电灯L1是开路，L2是通路 D．当开关S1断开，S2、S3闭合时，电灯L1是开路，L2是短路32．如图所示，仅闭合开关，则L1、L2组成串联电路；仅闭合开关，则L1、L2组成并联电路；仅闭合开关，则只有L1连入电路；若三个开关同时都闭合，则电路将。33．某同学接一电路如图所示，请指出电路中的问题，并按如下要求改动电路：（1）在电路中减去一根导线（在该导线上打上×）使三灯串联。（2）在电路中加上一根导线使三灯并联。34．电学课上，老师曾讲过“开关的作用”，激发了小兰等同学对开关的控制作用的探究。小兰找来两只相同的小灯泡，装有两节干电池的电池盒，开关一只，导线若干。针对一只开关同时控制两盏电灯通断的情况画出电路图，如图所示。按图示电路探究了开关的控制作用。请你思考回答问题：按图连接电路，开关闭合后，灯泡要亮一些。拧去一个小灯泡另一个小灯泡仍能继续发光，是按图组成的电路。小兰发现学校教室里，也是一只开关控制两盏日光灯，教室里的日光灯采用的是图所示的连接方法。（填“甲”或“乙”）35．如图所示，断开S1闭合S2、S3，小灯泡L1、L2组成电路，只闭合S1，小灯泡L1、L2组成电路，同时闭合S1、S3，电路会。十一．串并联电路的设计（共4小题）36．自制冲洗黑白照片用的“曝光箱”内有红、白两个灯泡，箱外有两个开关S1、S2．根据需要，当先闭合S1时只有红灯L1发光，再闭合S2时红灯L1和白灯L2都发光；并要求在S1闭合前，即使先接通S2，L2也不发光。根据上述要求在下边方框内画出这个电路的电路图（电源用电池）37．楼梯照明灯的一种按键开关上常有一个指示灯。在实际使用中发现：当开关闭合时，只有照明灯发光；开关断开时，照明灯熄灭，指示灯会发出微弱光，以便夜间显示开关的位置。根据这种按键开关的控制特性，请在图中适当位置填上开关S、指示灯L1和照明灯L2的符号能正确表示照明灯和这种按键开关内部电路连接方式。38．如图所示是一个楼道里的电路，其中“光控开关”在光弱（晚上）时自动闭合，光强（白天）时自动断开；“声控开关”在有声时自动闭合，两分钟后自动断开，晚上路过楼道时，只要拍拍手，灯就亮了，过了一会儿自动熄灭。小明受到启发，在爷爷的卧室里也安装了这样一个聪明的电路，给爷爷带来了方便。不过遇到晚上有雷的时候，就麻烦了，雷声使灯不断被点亮，影响爷爷休息，还有爷爷睡觉前需要这盏灯一直被点亮，现在再给你两个开关S1、S2，完成对这个聪明电路的改装以方便使用，请在框内画出改装后的电路图。39．综合作图：小雨外出旅游住宾馆时发现：指定位置插入房卡（相当于开关S1闭合），房间内的所有用电器才有可能工作，抽走房卡，房间内所有用电器都不工作；插入房卡后，摁下廊灯开关，走廊灯亮，灯较暗，但若有声音，廊灯就会变亮；摁下厕所开关，厕所内的照明灯和排气扇立即工作；旋开床头灯开关，床头灯亮，且亮度可调。请利用器材：电源、3个灯泡、4个开关、1个声控开关、1个定值电阻、一个、1个滑动变阻器、导线若干。帮小雨设计一个满足上述情况的电路。并将电路图画在方框内。综合训练一、选择题(本大题共10小题。下列各题给出的四个选项中,只有一项符合题意)1.在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天,我们应尽量减少下列哪种能源的使用()A.水能 B.石油 C.风能 D.太阳能2.下列关于信息的传递的相关知识错误的是()A.电磁波在真空中也可以传播,所以航天员在月球上可以利用电磁波来通信B.移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台,它利用电磁波传递信息C.在地球周围均匀配置2颗地球静止卫星,就可以实现全球通信D.光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射,将信息传到远方3.下列电路图中,开关S闭合后,两个电阻并联的是()4.实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I图像如图甲所示,则图乙中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图像可能正确的是()甲乙5.电磁铁被广泛应用于生产、生活中,下列产品中没有用到电磁铁的是()6.下列实验装置与探究内容不相符的是()7.能源科技的发展促进了人类文明的进步,关于能源和材料,下列说法错误的是()A.化石能源的大量使用带来了酸雨、雾霾、温室效应等环境问题B.提高能量转化利用中的效率是解决节能问题的重点之一C.超导材料不能应用在电饭锅等电器上D.铜是磁性材料,可以被磁化8.两个相同的容器分别装了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,则()A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.加热相同的时间,甲液体温度比乙液体温度升高得多9.下列有关图甲、乙所示的实验现象说法正确的是()甲乙A.图甲演示的是电流的磁效应现象B.图乙演示的现象与扬声器原理相同C.甲、乙两图演示的现象说明电能生磁,磁也能生电D.图乙中,导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流10.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是()A.A的电阻值为6.25ΩB.A和B串联,电路中电流为0.4A时,A、B的电功率之比为5∶4C.A和B并联在电压为2.5V的电源两端,A、B的电功率之比为5∶4D.当A和B串联,两者电阻相同时,电源电压为3.0V二、填空题11.工厂里的冷却塔大多用水作为冷却物质,是因为水的较大;在古代,人类学会了钻木取火的方法,这是利用的方式改变物体的内能。

12.两只电阻之比R1∶R2=3∶5,把它们串联在某电路中,则通过的电流之比I1∶I2=;消耗的电功率之比P1∶P2=。

13.某同学家中的电能表如图所示,现用它测量一只灯泡的实际功率。他关掉其他电器只让该灯泡工作,电能表转盘转过30r用时10min,这段时间灯泡消耗的电能是kW·h,灯泡的实际功率是W。

14.一个空心小铁球放在盛水的水槽中置于铁棒AB的上方,绕在铁棒上的线圈连接在如图所示的电路,开关S闭合后,空心小铁球仍漂浮在水面上,此时A端为电磁铁的极,将滑片P向左滑动,空心小铁球所受浮力(选填“增大”“减小”或“不变”)。

15.如图所示,R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω,电源电压保持4.5V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。为保证电路安全,R2接入电路中的最小阻值为Ω,R1消耗的最小功率为W。

三、作图题16.请用笔画线代替导线,将图中的开关、节能灯正确接入家庭电路中。17.如图所示,电路连接正确,开关闭合后小磁针静止时指向如图所示,请在图中标出通电螺线管磁极、电源的正负极,并画出螺线管的绕法。四、实验题18.某小组在测量小灯泡电功率的实验中,备有器材的规格如下:电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器A的规格为“10Ω1A”,滑动变阻器B的规格为“50Ω2A”。(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮。(2)该组同学选用的滑动变阻器应是(选填“A”或“B”)。

(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是。

(4)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示,分析图像可知,小灯泡的额定功率为W;小组同学分析图像后发现:通过灯泡的电流与其两端电压不成正比。形成这一现象的原因是。

(5)他们想继续探究电流与电压的关系,请你帮他们设计一个实验电路,将电路图画在图丙的虚线框中。五、综合题19.如图所示的电路中,电阻R'的阻值为50Ω,滑动变阻器R的最大阻值为100Ω,电源电压10V保持不变。闭合开关,求:(1)当P移至a端时,电阻R'消耗的功率;(2)当P移至b端时,电路中的电流大小和通电2min产生的热量。20.图甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V。水箱最多装水0.3kg,加热功率有大小两个挡位。设计师最初设计的内部电路有图乙、丙两种接法,其中电热丝R1=56Ω,R2=44Ω。甲(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速(填物态变化名称)成小水珠,放出热量,将衣服熨平。

(2)如果选择乙电路,电路中最大电流为A;如果选择丙电路,电路中最大电流为A。由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2A,故设计师最终选择了乙电路。(计算结果保留一位小数)

(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率。(4)若将水箱中质量为0.22kg的水从25℃加热到100℃,挂烫机至少需要加热多长时间?[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]期末测评1.B水能、风能、太阳能取之不尽、用之不竭,而且不会对环境产生影响,现在科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能;煤炭、石油、天然气属于化石能源,属于不可再生能源,并且在使用时会产生废物、废气污染环境,与节能环保、低碳生活不相符。2.C月球上没有空气,表面是真空,电磁波可以在真空中传播,所以航天员在月球上可以用电磁波来通信,故选项A正确,不符合题意;移动电话既是无线电发射台,又是无线电接收台,它利用电磁波传递信息,故选项B正确,不符合题意;要实现全球通信(除两极外),在地球周围均匀地配置3颗地球静止卫星就可以,故选项C错误,符合题意;激光在传输过程中,从光导纤维的一端射入后,在光导纤维内壁上要发生多次反射,并从另一端射出,这样就把它携带的信息传到远方,故选项D正确,不符合题意。3.C选项A,两个电阻顺次连接,因此该电路为串联电路;选项B,开关闭合,导线对上面的电阻短路,只有下面的电阻连入电路;选项C,两个电阻并列连接,因此该电路为并联电路;选项D,开关闭合,会对电源短路,烧坏电源,两个电阻不能工作。4.D由题图甲可知,电阻随着电压和电流的增大而增大。由P=U2R可知,在P-U2图像上某点与原点连线相对于横轴的倾斜程度反映了该点电阻的倒数,因随电压变大,电阻的倒数会变小,故选项A、B错误。由P=I2R可知,在P-I2图像上某点与原点的连线相对于横轴的倾斜程度反映了物体在该点电阻的大小,因小灯泡的电阻随电流的增大而增大,故其倾斜程度应越来越大,故选项C错误5.B磁浮列车应用同名磁极相互排斥的原理,应用了电磁铁,故选项A不符合题意。台灯是利用将电能转化为光能工作的,没用到电磁铁,故选项B符合题意。老式电话机应用了电磁铁的原理,故选项C不符合题意。通电时,电磁铁有电流通过,电磁起重机产生了磁性,当电路断开时,电磁铁失去了磁性,应用了电磁铁,故选项D不符合题意。6.B选项A,据小磁针偏转的情况可以判断磁极间的作用规律,故不符合题意;选项B,该实验是探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系,即电流一定时,匝数多的电磁铁磁性强,故符合题意;选项C,据奥斯特实验可知,通电导线周围存在着磁场,故不符合题意;选项D,此时是闭合电路,且导体做切割磁感线运动,能产生感应电流,故不符合题意。7.D化石能源的大量使用带来了环境问题,如二氧化碳造成的“温室效应”,二氧化硫等造成的酸雨,燃烧时产生的浮尘等,故选项A正确,不符合题意;提高能量转化利用中的效率是我们当前解决节能问题的重点之一,故选项B正确,不符合题意;电饭锅等电器是利用电流的热效应进行工作的,使用超导材料时电饭锅等电器就无法工作,故选项C正确,不符合题意;铁、钴、镍等物质是磁性材料,铜不是磁性材料,不可以被磁化,故选项D错误,符合题意。8.D由Q=cmΔt得c=QmΔt,由图像知,等质量的甲、乙两液体加热相同时间即吸收相同热量,甲升高的温度高,故c甲<c乙;升高温度Δt相等时,Q甲<Q乙;Q甲=Q乙时,Δt甲>Δ9.C题图甲中有电源,是电动机原理图,利用了通电导体在磁场中受力运动的原理,不是电流的磁效应,A错误;题图乙中,当金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,是电磁感应装置,而扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,题图乙演示的现象与扬声器原理不相同,B错误;题图甲说明通电导体的周围产生磁场,该磁场与磁体的磁场相互作用产生力,说明电能生磁,题图乙为电磁感应现象,说明磁也能生电,C正确;题图乙中,导体ab只有做切割磁感线运动,才能在电路中产生感应电流,D错误。10.C由图像可知,当通过A的电流IA0=0.4A时,A两端的电压UA0=2.0V,由I=UR可得,A的电阻值RA=UA0IA0=2.0V0.4A=5Ω,A错误;A和B串联,电路中电流为0.4A时,由图像可知,两元件两端的电压UA=2.0V,UB=2.5V,因串联电路中各处电流相等,所以,通过两元件的电流IA=IB=0.4A,由P=UI可得,A、B的电功率之比PAPB=UAIAUBIB=UAUB=2.0V2.5V=45,B错误;A和B并联在电压为2.5V的电源两端时,由图像可知,通过两元件的电流IA'=0.5A,IB'=0.4A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两元件两端的电压UA'=UB'=2.5V,则A、B的电功率之比PA'PB'=UA'IA'11.答案比热容做功12.解析通过串联电路的电流处处相等,两电阻串联,通过两电阻的电流之比I1∶I2=1∶1;两电阻消耗的电功率之比P1答案1∶13∶513.解析每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘就转过3000r,电能表的转盘转过30r消耗的电能为W=30r3000revs/(kW·h)=0.01kW·h=3.6×104J,而t=10min=600s,灯泡的实际功率为P答案0.016014.解析电流由A流向B,由安培定则可知螺线管B端为N极,则A端为S极(南极);当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,由欧姆定律可知电路中电流增大,则螺线管的磁性增强,故小铁球所受磁力增大;小铁球受重力、磁力及浮力作用,因小铁球处于静止状态,故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力,因磁力增大,故浮力也将增大。答案S(南)增大1