10. 提升题 图3-2-5是小明设计的实验电路图,当开关
$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$、$\boldsymbol{S_3}$
都闭合时,电路是短路。答案
$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$、$\boldsymbol{S_3}$
解析
【分析】要判断电路是否短路,需明确电源短路的定义:电源两极直接被导线连通,不经过任何用电器。解题时需分析开关闭合后的电流路径,确认是否存在不经过用电器直接连通电源正负极的情况。
【解析】根据电源短路的概念,当电流路径不经过用电器,直接连通电源两极时,电路发生短路。观察电路图:当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$都闭合时,电流从电源正极流出,经右侧导线、$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$组成的导线,直接回到电源负极,此过程未经过$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$,因此形成电源短路。
【答案】$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$、$\boldsymbol{S_3}$
【知识点】电路的短路状态、电路连接分析
【点评】本题考查电路短路的判断,核心是掌握短路的定义,通过分析电流路径判断电路状态,属于基础电路分析题,需具备基本的读图能力。
【难度系数】0.3
【解析】根据电源短路的概念,当电流路径不经过用电器,直接连通电源两极时,电路发生短路。观察电路图:当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$都闭合时,电流从电源正极流出,经右侧导线、$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$组成的导线,直接回到电源负极,此过程未经过$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$,因此形成电源短路。
【答案】$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$、$\boldsymbol{S_3}$
【知识点】电路的短路状态、电路连接分析
【点评】本题考查电路短路的判断,核心是掌握短路的定义,通过分析电流路径判断电路状态,属于基础电路分析题,需具备基本的读图能力。
【难度系数】0.3
11. 提升题 如图3-2-6所示,当开关

$\boldsymbol{S_1}$(或$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$)
断开时,电路是开路;当$\boldsymbol{S_1}$
闭合、S₂断开时,电路是通路;当$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$
都闭合时,电路是短路。答案
$\boldsymbol{S_1}$(或$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$);$\boldsymbol{S_1}$;$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$
解析
【分析】要解决本题,需先明确电路的三种状态:开路(电路某处断开,无闭合回路)、通路(电路处处连通,电流经过用电器)、短路(电源两极直接被导线连通,不经过用电器)。观察电路图可知,开关S₁在干路控制整个电路,S₂与灯泡L并联。据此分析开关通断对电路的影响即可。
【解析】
1. 开路判断:当开关S₁断开时,无论S₂是否闭合,电路都无法形成闭合回路,属于开路;若S₁和S₂都断开,同样是开路,故第一空填$\boldsymbol{S_1}$(或$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$)。
2. 通路判断:当S₁闭合、S₂断开时,电流路径为:电源正极→S₂→灯泡L→S₁→电源负极,电路处处连通,有电流经过用电器,属于通路,故第二空填$\boldsymbol{S_1}$。
3. 短路判断:当S₁和S₂都闭合时,电流会通过S₂直接连通电源两极,不经过灯泡L,形成电源短路,故第三空填$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$。
【答案】$\boldsymbol{S_1}$(或$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$);$\boldsymbol{S_1}$;$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$
【知识点】电路的三种状态
【点评】本题考查电路三种状态的判断,核心是理清电流路径,明确开关通断对电路的影响,属于基础提升题,需掌握基本电路的连接逻辑。
【难度系数】0.3
【解析】
1. 开路判断:当开关S₁断开时,无论S₂是否闭合,电路都无法形成闭合回路,属于开路;若S₁和S₂都断开,同样是开路,故第一空填$\boldsymbol{S_1}$(或$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$)。
2. 通路判断:当S₁闭合、S₂断开时,电流路径为:电源正极→S₂→灯泡L→S₁→电源负极,电路处处连通,有电流经过用电器,属于通路,故第二空填$\boldsymbol{S_1}$。
3. 短路判断:当S₁和S₂都闭合时,电流会通过S₂直接连通电源两极,不经过灯泡L,形成电源短路,故第三空填$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$。
【答案】$\boldsymbol{S_1}$(或$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$);$\boldsymbol{S_1}$;$\boldsymbol{S_1}$、$\boldsymbol{S_2}$
【知识点】电路的三种状态
【点评】本题考查电路三种状态的判断,核心是理清电流路径,明确开关通断对电路的影响,属于基础提升题,需掌握基本电路的连接逻辑。
【难度系数】0.3
12.图3-2-7所示的是“风光互补”照明系统,它可以将风力发电机或太阳能电池板提供的电能存储至蓄电池中,夜晚供路灯照明使用。
关于此系统,下列说法正确的是
(
A.风力发电机叶片与空气摩擦后带电,是因为在摩擦过程中创造了电荷
B.太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
C.夜晚供电时,LED照明灯主要将光能转化为电能
D.夜晚供电时,导线中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
关于此系统,下列说法正确的是
(
D
)A.风力发电机叶片与空气摩擦后带电,是因为在摩擦过程中创造了电荷
B.太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
C.夜晚供电时,LED照明灯主要将光能转化为电能
D.夜晚供电时,导线中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
答案
D
解析
【分析】
本题考查电学基础概念,需结合摩擦起电的本质、电源与用电器的区别、能量转化规律、电流方向的规定,逐一分析每个选项的正误,最终确定正确答案。
【解析】
A选项:摩擦起电的本质是电荷的转移,并非创造了电荷,故A错误;
B选项:太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器,而非电源,故B错误;
C选项:夜晚供电时,LED照明灯工作时消耗电能,主要将电能转化为光能,故C错误;
D选项:物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,自由电子带负电,因此导线中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
电流方向的规定、能量转化、摩擦起电
【点评】
本题为电学基础概念题,考查的知识点均为初中物理电学核心基础内容,需准确区分易混淆概念(如电源与用电器的判断、电流方向与负电荷移动方向的关系等),整体难度适中,属于学生应掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
本题考查电学基础概念,需结合摩擦起电的本质、电源与用电器的区别、能量转化规律、电流方向的规定,逐一分析每个选项的正误,最终确定正确答案。
【解析】
A选项:摩擦起电的本质是电荷的转移,并非创造了电荷,故A错误;
B选项:太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器,而非电源,故B错误;
C选项:夜晚供电时,LED照明灯工作时消耗电能,主要将电能转化为光能,故C错误;
D选项:物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,自由电子带负电,因此导线中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
电流方向的规定、能量转化、摩擦起电
【点评】
本题为电学基础概念题,考查的知识点均为初中物理电学核心基础内容,需准确区分易混淆概念(如电源与用电器的判断、电流方向与负电荷移动方向的关系等),整体难度适中,属于学生应掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
13.如图3-2-8所示,请按照电路图甲把实物图乙连接起来。(用笔画线代替导线)

答案
连接方式:从电源负极出发,连接$\boldsymbol{L_2}$的左接线柱,$\boldsymbol{L_2}$的右接线柱连接$\boldsymbol{L_1}$的左接线柱,$\boldsymbol{L_1}$的右接线柱连接开关的右接线柱,开关的左接线柱连接电源正极(与图中已有的红色导线配合形成串联电路)
解析
【分析】首先观察图甲的电路图,可知这是一个串联电路,电流路径为:电源正极→开关S→灯泡L₁→灯泡L₂→电源负极。连接实物图时,需按照串联电路的电流顺序,从电源的一极出发,依次连接各元件,确保形成一条完整的电流通路,导线不交叉,接线柱连接正确。
【解析】按照电路图的串联电流路径,连接步骤如下:从电源负极开始,连接L₂的左接线柱;将L₂的右接线柱与L₁的左接线柱相连;把L₁的右接线柱连接到开关的右接线柱;最后将开关的左接线柱连接到电源正极,即可完成实物图的串联连接,与电路图对应。
【答案】连接方式:从电源负极出发,连接$\boldsymbol{L_2}$的左接线柱,$\boldsymbol{L_2}$的右接线柱连接$\boldsymbol{L_1}$的左接线柱,$\boldsymbol{L_1}$的右接线柱连接开关的右接线柱,开关的左接线柱连接电源正极(形成串联电路)
【知识点】串联电路连接、实物电路连接
【点评】本题考查串联电路的实物连接,属于基础操作类题目,核心是掌握串联电路的电流路径,能对应电路图完成实物连接,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】按照电路图的串联电流路径,连接步骤如下:从电源负极开始,连接L₂的左接线柱;将L₂的右接线柱与L₁的左接线柱相连;把L₁的右接线柱连接到开关的右接线柱;最后将开关的左接线柱连接到电源正极,即可完成实物图的串联连接,与电路图对应。
【答案】连接方式:从电源负极出发,连接$\boldsymbol{L_2}$的左接线柱,$\boldsymbol{L_2}$的右接线柱连接$\boldsymbol{L_1}$的左接线柱,$\boldsymbol{L_1}$的右接线柱连接开关的右接线柱,开关的左接线柱连接电源正极(形成串联电路)
【知识点】串联电路连接、实物电路连接
【点评】本题考查串联电路的实物连接,属于基础操作类题目,核心是掌握串联电路的电流路径,能对应电路图完成实物连接,难度较低。
【难度系数】0.6
14.图 3-2-9 所示的是某同学连接的实物电路。

图 3-2-9
(1)闭合开关后,将出现
(2)若要使两灯泡发光,只需要拆除一根导线即可,这根导线是
(3)按照(2)的方案,请在虚线框中画出正确连接后的电路图。

图 3-2-9
(1)闭合开关后,将出现
短路
(选填“通路”“开路”或“短路”)。(2)若要使两灯泡发光,只需要拆除一根导线即可,这根导线是
$\boldsymbol{c}$
(选填“a”“b”“c”或“d”)。(3)按照(2)的方案,请在虚线框中画出正确连接后的电路图。
答案
(1)短路
(2)$\boldsymbol{c}$
(3)电路图:电源、开关、两个灯泡依次串联的电路(与给出的示例图一致)
(2)$\boldsymbol{c}$
(3)电路图:电源、开关、两个灯泡依次串联的电路(与给出的示例图一致)
解析
【分析】首先通过分析电流路径判断电路状态:闭合开关后,若电流不经过用电器直接连通电源两极,即为短路;要使两灯泡发光,需让电流依次经过两个灯泡形成串联电路,需拆除造成短路的导线;绘制电路图时按串联电路元件符号规范连接即可。
【解析】(1)闭合开关后,电流从电源正极出发,经开关、导线c直接回到电源负极,未经过两个灯泡,因此电路为短路;(2)拆除导线c后,电流路径变为:电源正极→开关→左侧灯泡→右侧灯泡→电源负极,两灯串联,均能发光;(3)正确电路图为:电源正极连接开关,开关依次连接两个灯泡,最后回到电源负极,形成串联电路。
【答案】(1)短路;(2)c;(3)电路图(电源、开关、两个灯泡依次串联)
【知识点】电路的三种状态、串联电路的连接
【点评】本题考查电路状态判断与串联电路连接,核心是识别短路导线,属于电路基础题型,需掌握电流路径的分析方法。
【难度系数】0.6
【解析】(1)闭合开关后,电流从电源正极出发,经开关、导线c直接回到电源负极,未经过两个灯泡,因此电路为短路;(2)拆除导线c后,电流路径变为:电源正极→开关→左侧灯泡→右侧灯泡→电源负极,两灯串联,均能发光;(3)正确电路图为:电源正极连接开关,开关依次连接两个灯泡,最后回到电源负极,形成串联电路。
【答案】(1)短路;(2)c;(3)电路图(电源、开关、两个灯泡依次串联)
【知识点】电路的三种状态、串联电路的连接
【点评】本题考查电路状态判断与串联电路连接,核心是识别短路导线,属于电路基础题型,需掌握电流路径的分析方法。
【难度系数】0.6
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