5. 在“组成串联电路”的学生实验中,图15-24是小强同学实验的电路图。当开关S合上后,他发现灯L₁与L₂均不亮。小强同学想了想,拿起一根导线开始检查:他先将导线并接在灯L₁的两端,发现灯L₂亮,L₁不亮;然后用导线并接在L₂两端,发现两灯均不亮。于是,他马上判断出了电路的故障。你认为他的判断是

图15-24
灯L₁的灯丝断了
。图15-24
答案
5. 灯L₁的灯丝断了
解析
【分析】首先,串联电路中两灯均不亮,说明电路发生断路(若为短路,至少有一个灯发光)。使用导线检测断路位置:当导线并联在L₁两端时,L₂发光,说明此时电路导通,电流通过导线、L₂形成回路,由此判断L₁处断路;当导线并联在L₂两端时,两灯均不亮,说明L₂无故障,进一步确认故障在L₁处。
【解析】1. 开关闭合后两灯都不亮,说明电路为断路故障(若为短路,至少一个灯能工作);2. 将导线并接在L₁两端,此时L₂亮,说明电流能通过导线和L₂形成通路,故障位置在L₁处;3. 将导线并接在L₂两端,两灯均不亮,说明L₂处无断路故障,因此确定故障是L₁断路,具体为L₁的灯丝断了。
【答案】灯L₁的灯丝断了
【知识点】串联电路故障分析、电路断路判断
【点评】本题是初中物理电路故障分析的典型题型,利用导线检测断路故障的方法,需掌握串联电路断路时的现象特点,通过逐步检测确定故障位置。
【难度系数】0.5
【解析】1. 开关闭合后两灯都不亮,说明电路为断路故障(若为短路,至少一个灯能工作);2. 将导线并接在L₁两端,此时L₂亮,说明电流能通过导线和L₂形成通路,故障位置在L₁处;3. 将导线并接在L₂两端,两灯均不亮,说明L₂处无断路故障,因此确定故障是L₁断路,具体为L₁的灯丝断了。
【答案】灯L₁的灯丝断了
【知识点】串联电路故障分析、电路断路判断
【点评】本题是初中物理电路故障分析的典型题型,利用导线检测断路故障的方法,需掌握串联电路断路时的现象特点,通过逐步检测确定故障位置。
【难度系数】0.5
6. 野营时,小丽携带的手电筒不发光了,请你帮助她找出原因。
(1) 请根据图15-25(a)手电筒的结构示意图,在图15-25(b)虚线框中画出电路图。
(2) 写出手电筒不发光的三种可能原因。
①
②
③


(1) 请根据图15-25(a)手电筒的结构示意图,在图15-25(b)虚线框中画出电路图。
(2) 写出手电筒不发光的三种可能原因。
①
小灯泡的灯丝断了
。②
开关接触不良
。③
电池放错
。答案
6. (1) 如图5所示 (2) ① 小灯泡的灯丝断了 ② 开关接触不良 ③ 电池放错
解析
【分析】
要解决手电筒不发光的问题,需明确电路正常工作的核心条件:电路为通路,且电源、开关、用电器均正常工作。手电筒不发光说明电路中无电流,故障通常为断路或电源异常。手电筒的电路由电源(电池)、开关、灯泡串联组成,因此故障可从这三个元件的状态分析。
【解析】
(1) 手电筒的电路是电源、开关、灯泡依次串联的电路,电路图为电源、开关S、灯泡L串联,与题目给出的电路结构一致。
(2) 手电筒不发光的原因是电路断路或电源故障,常见的三种情况:① 小灯泡的灯丝断了,导致电路断路;② 开关接触不良,电路无法接通;③ 电池放错,电路无有效电源供电。
【答案】
(1) 如图5所示 (2) ① 小灯泡的灯丝断了 ② 开关接触不良 ③ 电池放错
【知识点】
电路故障分析、串联电路、电路的组成
【点评】
本题结合手电筒的实际电路,考查电路故障的分析,属于基础电路知识的应用,难度较低,学生易掌握。
【难度系数】
0.6
要解决手电筒不发光的问题,需明确电路正常工作的核心条件:电路为通路,且电源、开关、用电器均正常工作。手电筒不发光说明电路中无电流,故障通常为断路或电源异常。手电筒的电路由电源(电池)、开关、灯泡串联组成,因此故障可从这三个元件的状态分析。
【解析】
(1) 手电筒的电路是电源、开关、灯泡依次串联的电路,电路图为电源、开关S、灯泡L串联,与题目给出的电路结构一致。
(2) 手电筒不发光的原因是电路断路或电源故障,常见的三种情况:① 小灯泡的灯丝断了,导致电路断路;② 开关接触不良,电路无法接通;③ 电池放错,电路无有效电源供电。
【答案】
(1) 如图5所示 (2) ① 小灯泡的灯丝断了 ② 开关接触不良 ③ 电池放错
【知识点】
电路故障分析、串联电路、电路的组成
【点评】
本题结合手电筒的实际电路,考查电路故障的分析,属于基础电路知识的应用,难度较低,学生易掌握。
【难度系数】
0.6
7. 某展馆需要设计一电路。要求:前、后两门各装配一个开关,只要有任意一个开关闭合,指示灯亮,表示休馆,游客不能再入馆;若前、后门开关同时断开,则指示灯熄灭,表示馆在开放中,允许游客入内参观。请根据要求完成图15-26中的电路连接。(直接用笔在图上连线)
答案
如图6所示
解析
【分析】要满足“任意一个开关闭合时指示灯亮,两个开关都断开时指示灯灭”,需判断开关的连接方式:并联电路中,只要有一条支路通路,整个电路就导通,因此两个开关应并联,再与指示灯、电源串联,即可实现题目要求。
【解析】根据电路要求,前门开关S₁和后门开关S₂需并联,这样任意一个开关闭合,电路就形成通路,指示灯发光;当两个开关都断开时,电路断路,指示灯熄灭。连接时,将S₁的一端与S₂的一端相连,S₁的另一端与S₂的另一端相连,再将这个并联组合与指示灯、电源串联成完整电路。
【答案】
【知识点】并联电路、电路设计
【点评】本题考查基础的电路设计,核心是利用并联电路的特点,根据开关的控制作用判断连接方式,属于初中物理电路部分的基础题型,难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】根据电路要求,前门开关S₁和后门开关S₂需并联,这样任意一个开关闭合,电路就形成通路,指示灯发光;当两个开关都断开时,电路断路,指示灯熄灭。连接时,将S₁的一端与S₂的一端相连,S₁的另一端与S₂的另一端相连,再将这个并联组合与指示灯、电源串联成完整电路。
【答案】
【知识点】并联电路、电路设计
【点评】本题考查基础的电路设计,核心是利用并联电路的特点,根据开关的控制作用判断连接方式,属于初中物理电路部分的基础题型,难度适中。
【难度系数】0.3
8.(研究性学习)吉林省长春市曾诞生了中国第一个汽车制造厂和第一辆汽车,被誉为中国汽车工业的摇篮。汽车的制造与使用涉及很多物理知识。
(1)给汽车的蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的
(2)图15-27所示是一种车位占用提醒电路,虚线框内的元件一个是灯泡,一个是电路保护器。设计要求:有车时灯泡亮,无车时灯泡灭,则

图15-27
(1)给汽车的蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的
用电器
(选填“电源”或“用电器”)。汽车两侧的转向灯既可以单侧闪烁,也可以同时闪烁,它们是并联
(选填“串联”或“并联”)的。(2)图15-27所示是一种车位占用提醒电路,虚线框内的元件一个是灯泡,一个是电路保护器。设计要求:有车时灯泡亮,无车时灯泡灭,则
a
(选填“a”或“b”)是灯泡;当车位未被占用时,开关S是闭合
的。图15-27
答案
8. (1) 用电器 并联 (2) a 闭合
解析
【分析】
先解决第(1)小问:判断蓄电池充电时的角色,需明确用电器是消耗电能的装置,电源是提供电能的;充电时蓄电池消耗电能,故为用电器。转向灯可单侧或同时工作,说明各灯互不影响,因此是并联。
再解决第(2)小问:分析电路结构,开关S与元件a并联,再与元件b串联。根据“有车时灯泡亮,无车时灭”的要求,结合开关状态分析:若车位未被占用时开关S闭合,a会被短路,若a是灯泡则不发光(灭);车位被占用时开关S断开,电流通过a使灯泡发光(亮),符合要求,因此a是灯泡,车位未被占用时开关S闭合。
【解析】
(1)给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能储存,相当于电路中的用电器;汽车转向灯可单侧或同时闪烁,说明各灯工作互不影响,因此是并联的。
(2)由电路图可知,开关S与a并联,该并联部分再与b串联。根据设计要求:当车位未被占用时,开关S闭合,a被短路,若a为灯泡则不发光(灭);当车位被占用时,开关S断开,电流通过a,灯泡发光(亮),符合要求。因此a是灯泡,车位未被占用时开关S闭合。
【答案】
(1) 用电器;并联 (2) a;闭合
【知识点】
电路的组成;串联与并联;短路
【点评】
本题结合汽车和车位提醒的实际场景,考查电路基本概念和串并联特点,将物理知识与生活应用结合,难度适中,注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.5
先解决第(1)小问:判断蓄电池充电时的角色,需明确用电器是消耗电能的装置,电源是提供电能的;充电时蓄电池消耗电能,故为用电器。转向灯可单侧或同时工作,说明各灯互不影响,因此是并联。
再解决第(2)小问:分析电路结构,开关S与元件a并联,再与元件b串联。根据“有车时灯泡亮,无车时灭”的要求,结合开关状态分析:若车位未被占用时开关S闭合,a会被短路,若a是灯泡则不发光(灭);车位被占用时开关S断开,电流通过a使灯泡发光(亮),符合要求,因此a是灯泡,车位未被占用时开关S闭合。
【解析】
(1)给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能储存,相当于电路中的用电器;汽车转向灯可单侧或同时闪烁,说明各灯工作互不影响,因此是并联的。
(2)由电路图可知,开关S与a并联,该并联部分再与b串联。根据设计要求:当车位未被占用时,开关S闭合,a被短路,若a为灯泡则不发光(灭);当车位被占用时,开关S断开,电流通过a,灯泡发光(亮),符合要求。因此a是灯泡,车位未被占用时开关S闭合。
【答案】
(1) 用电器;并联 (2) a;闭合
【知识点】
电路的组成;串联与并联;短路
【点评】
本题结合汽车和车位提醒的实际场景,考查电路基本概念和串并联特点,将物理知识与生活应用结合,难度适中,注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.5
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