25.(2024·扬州期末)小灯泡是常见的电学器材,用它可以做以下实验.

(1)在“观察手电筒”的活动中,从电路的组成看,图甲中按键相当于电路中的
(2)在“怎样使一个小灯泡亮起来”的活动中,图乙中四种办法中可行的是
(3)在“怎样使两个小灯泡亮起来”的活动中,采用如图丙所示的方法连接,两个小灯泡都亮了,两灯的连接方式为
(1)在“观察手电筒”的活动中,从电路的组成看,图甲中按键相当于电路中的
开关
;(2)在“怎样使一个小灯泡亮起来”的活动中,图乙中四种办法中可行的是
ACD
;(3)在“怎样使两个小灯泡亮起来”的活动中,采用如图丙所示的方法连接,两个小灯泡都亮了,两灯的连接方式为
串
联,此电路不合理之处是容易造成电源短路
.答案
25.(1)开关 (2)ACD (3)串 容易造成电源短路
解析
【分析】
要解决这三个问题,需结合电路的组成、通路的条件、串联电路的特点及短路的危害来分析:
1. 电路的组成包括电源、用电器、开关、导线,开关的作用是控制电路通断,据此判断按键的作用;
2. 使小灯泡发光的条件是形成闭合通路,即小灯泡的两个接线柱分别连接电源的正负极,形成完整回路,据此分析乙图的四个选项;
3. 串联电路的特点是电流只有一条路径,短路是指电源两极直接被导线连通,据此判断丙图的连接方式及不合理之处。
【解析】
(1)电路中,开关的作用是控制电路的通断,图甲中的按键可以控制手电筒电路的通断,因此相当于电路中的开关;
(2)要让小灯泡发光,必须形成闭合回路,即小灯泡的金属点和螺旋套分别连接电源的正负极:
选项A:导线连接电源正极和小灯泡金属点,小灯泡螺旋套连接电源负极,形成通路,可行;
选项B:小灯泡的金属点未接入电路,无法形成通路,不可行;
选项C:小灯泡螺旋套接电源正极,导线连接电源负极和小灯泡金属点,形成通路,可行;
选项D:小灯泡螺旋套通过导线连接电源负极,金属点连接电源正极,形成通路,可行;
因此可行的是ACD;
(3)图丙中,电流从电源正极流出,依次经过两个小灯泡,只有一条路径,因此两灯的连接方式为串联;该电路中,电流通过两个灯泡回到电源负极,电源两极间电阻较小,电流过大,容易造成电源短路,这是不合理之处。
【答案】
(1)开关;(2)ACD;(3)串;容易造成电源短路
【知识点】
电路的组成;通路的判断;串联电路与短路
【点评】
本题考查电学基础知识点,涵盖电路组成、通路判断、串联电路及短路的应用,侧重基础概念的理解与应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这三个问题,需结合电路的组成、通路的条件、串联电路的特点及短路的危害来分析:
1. 电路的组成包括电源、用电器、开关、导线,开关的作用是控制电路通断,据此判断按键的作用;
2. 使小灯泡发光的条件是形成闭合通路,即小灯泡的两个接线柱分别连接电源的正负极,形成完整回路,据此分析乙图的四个选项;
3. 串联电路的特点是电流只有一条路径,短路是指电源两极直接被导线连通,据此判断丙图的连接方式及不合理之处。
【解析】
(1)电路中,开关的作用是控制电路的通断,图甲中的按键可以控制手电筒电路的通断,因此相当于电路中的开关;
(2)要让小灯泡发光,必须形成闭合回路,即小灯泡的金属点和螺旋套分别连接电源的正负极:
选项A:导线连接电源正极和小灯泡金属点,小灯泡螺旋套连接电源负极,形成通路,可行;
选项B:小灯泡的金属点未接入电路,无法形成通路,不可行;
选项C:小灯泡螺旋套接电源正极,导线连接电源负极和小灯泡金属点,形成通路,可行;
选项D:小灯泡螺旋套通过导线连接电源负极,金属点连接电源正极,形成通路,可行;
因此可行的是ACD;
(3)图丙中,电流从电源正极流出,依次经过两个小灯泡,只有一条路径,因此两灯的连接方式为串联;该电路中,电流通过两个灯泡回到电源负极,电源两极间电阻较小,电流过大,容易造成电源短路,这是不合理之处。
【答案】
(1)开关;(2)ACD;(3)串;容易造成电源短路
【知识点】
电路的组成;通路的判断;串联电路与短路
【点评】
本题考查电学基础知识点,涵盖电路组成、通路判断、串联电路及短路的应用,侧重基础概念的理解与应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
26. 阅读短文,回答问题.
神奇的短路
短路——不经过用电器而直接跟电源两极相连的电路.短路时,电流很大,会烧坏电源和导线,这种短路是绝对不能有的.而实际的生产、生活中,人们又经常会利用一种神奇的“短路”——用一根导线,将电器的两端直接相连,这时被短路的电器中没有电流通过,这种短路有时被称之为“短接”.如图(a)所示,将小灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$组成串联电路,若用导线(虚线)将$\mathrm{L}_1$短接,此时观察到的现象是灯泡$\mathrm{L}_1$熄灭,灯泡$\mathrm{L}_2$继续亮.

(1) 如图(a)所示,将小灯泡$\mathrm{L}_1$短路之后,小灯泡$\mathrm{L}_2$的亮度将
A. 变暗 B. 变亮 C. 不变 D. 都有可能
(2) 如图(b)所示,$A$为一科学试验田,周围用篱笆围起来了,篱笆中穿了一根细导线,当外界的人和野兽越过篱笆进入试验田时,必然会碰断细导线,值班室里有一盏指示灯,指示着电池组能否供电,另有一个报警用的电铃.当无外界人或野兽进入时,篱笆完整,只有一盏指示灯亮,如细导线被碰断,电铃立即发出报警信号,同时指示灯亮.
① 请你设计出报警电路.
② 假如电池组能正常供电,图中的指示灯能否省去?说明理由.
③ 你认为该报警电路的设计或使用过程中有何不足(指出一点即可)?
神奇的短路
短路——不经过用电器而直接跟电源两极相连的电路.短路时,电流很大,会烧坏电源和导线,这种短路是绝对不能有的.而实际的生产、生活中,人们又经常会利用一种神奇的“短路”——用一根导线,将电器的两端直接相连,这时被短路的电器中没有电流通过,这种短路有时被称之为“短接”.如图(a)所示,将小灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$组成串联电路,若用导线(虚线)将$\mathrm{L}_1$短接,此时观察到的现象是灯泡$\mathrm{L}_1$熄灭,灯泡$\mathrm{L}_2$继续亮.
(1) 如图(a)所示,将小灯泡$\mathrm{L}_1$短路之后,小灯泡$\mathrm{L}_2$的亮度将
B
.A. 变暗 B. 变亮 C. 不变 D. 都有可能
(2) 如图(b)所示,$A$为一科学试验田,周围用篱笆围起来了,篱笆中穿了一根细导线,当外界的人和野兽越过篱笆进入试验田时,必然会碰断细导线,值班室里有一盏指示灯,指示着电池组能否供电,另有一个报警用的电铃.当无外界人或野兽进入时,篱笆完整,只有一盏指示灯亮,如细导线被碰断,电铃立即发出报警信号,同时指示灯亮.
① 请你设计出报警电路.
② 假如电池组能正常供电,图中的指示灯能否省去?说明理由.
③ 你认为该报警电路的设计或使用过程中有何不足(指出一点即可)?
答案
26.(1)B (2)① 如图所示
解析
【分析】
首先处理第(1)题:图(a)中L₁、L₂串联,短接L₁后,电路总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知电路电流增大;L₂的电阻不变,根据电功率公式,L₂的实际功率变大,亮度变亮,据此判断选项。
第(2)题:① 根据题意,无入侵时细导线完好,电铃被短路,仅指示灯工作;细导线被碰断时,电铃与指示灯串联,两者同时工作,据此设计电路。② 分析省去指示灯后的电路状态,判断是否会造成电源短路。③ 从电路的能源消耗角度分析不足。
【解析】
(1) 图(a)中L₁与L₂串联,用导线短接L₁后,L₁被短路,电路总电阻变为R_L2,比原来的总电阻小。电源电压U不变,由I=U/R总可知,电路电流I变大。L₂的实际功率P₂=I²R_L2,R_L2不变,I变大则P₂变大,L₂的亮度变亮,故选B。
(2) ① 电路设计:电池组、指示灯、电铃组成电路,细导线并联在电铃两端,再将该并联部分与指示灯、电池组串联,对应电路如图所示。
② 若省去指示灯,当细导线完好时,细导线直接连接电源两极,造成电源短路,会烧坏电源,因此不能省去指示灯。
③ 当无外界入侵(细导线完好)时,指示灯持续发光,一直消耗电能,造成能源浪费。
【答案】
(1) B (2) ① 如图所示
② 不能,若省去,电源将被短路 ③ 该报警电路一直在消耗电能
【知识点】
串联电路、短路的应用、电路设计
【点评】
本题结合生活实际考查短路的应用,需要理解短接的原理,根据题目描述的工作状态设计电路,同时分析电路的安全性和节能性,是初中物理电路部分的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
首先处理第(1)题:图(a)中L₁、L₂串联,短接L₁后,电路总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知电路电流增大;L₂的电阻不变,根据电功率公式,L₂的实际功率变大,亮度变亮,据此判断选项。
第(2)题:① 根据题意,无入侵时细导线完好,电铃被短路,仅指示灯工作;细导线被碰断时,电铃与指示灯串联,两者同时工作,据此设计电路。② 分析省去指示灯后的电路状态,判断是否会造成电源短路。③ 从电路的能源消耗角度分析不足。
【解析】
(1) 图(a)中L₁与L₂串联,用导线短接L₁后,L₁被短路,电路总电阻变为R_L2,比原来的总电阻小。电源电压U不变,由I=U/R总可知,电路电流I变大。L₂的实际功率P₂=I²R_L2,R_L2不变,I变大则P₂变大,L₂的亮度变亮,故选B。
(2) ① 电路设计:电池组、指示灯、电铃组成电路,细导线并联在电铃两端,再将该并联部分与指示灯、电池组串联,对应电路如图所示。
② 若省去指示灯,当细导线完好时,细导线直接连接电源两极,造成电源短路,会烧坏电源,因此不能省去指示灯。
③ 当无外界入侵(细导线完好)时,指示灯持续发光,一直消耗电能,造成能源浪费。
【答案】
(1) B (2) ① 如图所示
【知识点】
串联电路、短路的应用、电路设计
【点评】
本题结合生活实际考查短路的应用,需要理解短接的原理,根据题目描述的工作状态设计电路,同时分析电路的安全性和节能性,是初中物理电路部分的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
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