1.如图1所示,科技馆里有一个“静电球”,人触摸“静电球”时会出现“怒发冲冠”的景象。若静电球带负电,则人在触摸静电球时瞬间电流方向为 (选填“从人体到静电球”或“从静电球到人体”)。

答案
从人体到静电球。
解析
【分析】
要解决这个问题,需明确电流方向的规定:电流方向与正电荷定向移动方向相同,与负电荷定向移动方向相反。本题中静电球带负电,触摸时负电荷会从静电球转移到人体,因此电流方向是负电荷移动方向的反方向,据此判断即可。
【解析】
电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。已知静电球带负电,当人触摸静电球时,负电荷会从静电球定向移动到人体,所以电流方向与负电荷移动方向相反,即从人体到静电球。
【答案】
从人体到静电球
【知识点】
电流方向的规定
【点评】
本题考查电流方向的基本概念,属于基础知识点应用,只需牢记电流方向与负电荷移动方向的关系即可解答。
【难度系数】
0.3
要解决这个问题,需明确电流方向的规定:电流方向与正电荷定向移动方向相同,与负电荷定向移动方向相反。本题中静电球带负电,触摸时负电荷会从静电球转移到人体,因此电流方向是负电荷移动方向的反方向,据此判断即可。
【解析】
电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。已知静电球带负电,当人触摸静电球时,负电荷会从静电球定向移动到人体,所以电流方向与负电荷移动方向相反,即从人体到静电球。
【答案】
从人体到静电球
【知识点】
电流方向的规定
【点评】
本题考查电流方向的基本概念,属于基础知识点应用,只需牢记电流方向与负电荷移动方向的关系即可解答。
【难度系数】
0.3
2.在图2所示的电路中,若要使L₁、L₂串联,则开关的状态分别为;若要使L₁、L₂并联,则开关的状态分别为;若同时闭合开关S₁、S₂、S₃,则会造成电路。

答案
解:
要使L₁、L₂串联,电流只有一条路径依次经过两个灯泡,此时开关状态为:闭合S₂,断开S₁、S₃;
要使L₁、L₂并联,电流有两条独立路径分别通过两个灯泡,此时开关状态为:闭合S₁、S₃,断开S₂;
若同时闭合开关S₁、S₂、S₃,电流不经过用电器直接从电源正极回到电源负极,会造成电路电源短路(短路)。
要使L₁、L₂串联,电流只有一条路径依次经过两个灯泡,此时开关状态为:闭合S₂,断开S₁、S₃;
要使L₁、L₂并联,电流有两条独立路径分别通过两个灯泡,此时开关状态为:闭合S₁、S₃,断开S₂;
若同时闭合开关S₁、S₂、S₃,电流不经过用电器直接从电源正极回到电源负极,会造成电路电源短路(短路)。
解析
【分析】要确定开关状态使L₁、L₂串联或并联,需根据电流路径判断:串联时电流只有一条路径,依次经过所有用电器;并联时电流有多条独立路径,各用电器分属不同支路;若电流不经过用电器直接连通电源两极则为短路。需逐一分析不同开关组合下的电流走向,得出对应结论。
【解析】
1. 使L₁、L₂串联:电流从电源正极出发,依次经过L₁、S₂、L₂,回到电源负极,仅这一条路径,因此需闭合S₂,断开S₁、S₃。
2. 使L₁、L₂并联:电流从电源正极分为两条支路,一条经L₁回到负极,另一条经S₁、L₂、S₃回到负极,因此需闭合S₁、S₃,断开S₂。
3. 同时闭合S₁、S₂、S₃时,电流从电源正极经S₁、S₂、S₃直接回到负极,不经过任何用电器,造成电源短路。
【答案】闭合S₂,断开S₁、S₃;闭合S₁、S₃,断开S₂;电源短路
【知识点】串联电路、并联电路、电路短路
【点评】本题考查电路连接方式的判断,是初中电学基础题,需掌握串并联电路的电流特点及短路的概念,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 使L₁、L₂串联:电流从电源正极出发,依次经过L₁、S₂、L₂,回到电源负极,仅这一条路径,因此需闭合S₂,断开S₁、S₃。
2. 使L₁、L₂并联:电流从电源正极分为两条支路,一条经L₁回到负极,另一条经S₁、L₂、S₃回到负极,因此需闭合S₁、S₃,断开S₂。
3. 同时闭合S₁、S₂、S₃时,电流从电源正极经S₁、S₂、S₃直接回到负极,不经过任何用电器,造成电源短路。
【答案】闭合S₂,断开S₁、S₃;闭合S₁、S₃,断开S₂;电源短路
【知识点】串联电路、并联电路、电路短路
【点评】本题考查电路连接方式的判断,是初中电学基础题,需掌握串并联电路的电流特点及短路的概念,难度适中。
【难度系数】0.6
3. 提升题 在图3所示的电路中,电源电压为20 V,当开关S闭合后,电压表V₂、V₃的示数分别为12 V、15 V,则L₁、L₂、L₃两端的电压分别是 V、 V、 V。将电压表V₂、V₃分别换成电流表A₂、A₃,闭合开关S后,电流表A₁、A₂、A₃的示数分别为1.5 A、0.8 A、1 A,则通过L₁、L₂、L₃的电流分别是 A、 A、 A。
答案
L₁、L₂、L₃两端电压分别是$\boldsymbol{5}$V、$\boldsymbol{7}$V、$\boldsymbol{8}$V;通过L₁、L₂、L₃的电流分别是$\boldsymbol{0.7}$A、$\boldsymbol{0.3}$A、$\boldsymbol{0.5}$A。
解析
【分析】
首先明确电路中电表的作用:电压表相当于开路,电流表相当于导线。当开关闭合,电压表接入时,L₁、L₂、L₃串联,需判断电压表测量的是哪部分电路的总电压,结合串联电路电压规律计算各灯电压;当电压表换为电流表后,三灯并联,需判断电流表测量的是哪部分电路的总电流,结合并联电路电流规律计算各灯电流。
【解析】
一、计算L₁、L₂、L₃两端的电压
1. 电路分析:开关闭合后,电压表相当于开路,因此L₁、L₂、L₃串联,电源电压为总电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,即$ U = U_1 + U_2 + U_3 = 20\ \mathrm{V} $。
2. 电表测量对象:电压表$ V_2 $测$ L_1 $和$ L_2 $的总电压,即$ U_1 + U_2 = 12\ \mathrm{V} $;电压表$ V_3 $测$ L_2 $和$ L_3 $的总电压,即$ U_2 + U_3 = 15\ \mathrm{V} $。
3. 计算各电压:
$ U_1 = U - (U_2 + U_3) = 20\ \mathrm{V} - 15\ \mathrm{V} = 5\ \mathrm{V} $;
$ U_3 = U - (U_1 + U_2) = 20\ \mathrm{V} - 12\ \mathrm{V} = 8\ \mathrm{V} $;
$ U_2 = (U_1 + U_2) - U_1 = 12\ \mathrm{V} - 5\ \mathrm{V} = 7\ \mathrm{V} $。
二、计算通过L₁、L₂、L₃的电流
1. 电路分析:电压表换为电流表后,电流表相当于导线,因此L₁、L₂、L₃并联,并联电路干路电流等于各支路电流之和。
2. 电表测量对象:电流表$ A_1 $测干路总电流$ I = 1.5\ \mathrm{A} $;电流表$ A_2 $测$ L_2 $和$ L_3 $的总电流,即$ I_2 + I_3 = 0.8\ \mathrm{A} $;电流表$ A_3 $测$ L_1 $和$ L_2 $的总电流,即$ I_1 + I_2 = 1\ \mathrm{A} $。
3. 计算各电流:
$ I_1 = I - (I_2 + I_3) = 1.5\ \mathrm{A} - 0.8\ \mathrm{A} = 0.7\ \mathrm{A} $;
$ I_3 = I - (I_1 + I_2) = 1.5\ \mathrm{A} - 1\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{A} $;
$ I_2 = (I_1 + I_2) - I_1 = 1\ \mathrm{A} - 0.7\ \mathrm{A} = 0.3\ \mathrm{A} $。
【答案】
5;7;8;0.7;0.3;0.5
【知识点】
串联电路电压规律;并联电路电流规律;电表的使用
【点评】
本题核心是区分电压表、电流表接入时的电路连接方式,准确判断电表测量对象,再利用串并联电路的电压、电流规律求解,考查电路分析能力和规律应用能力,属于中等难度的提升题。
【难度系数】
0.4
首先明确电路中电表的作用:电压表相当于开路,电流表相当于导线。当开关闭合,电压表接入时,L₁、L₂、L₃串联,需判断电压表测量的是哪部分电路的总电压,结合串联电路电压规律计算各灯电压;当电压表换为电流表后,三灯并联,需判断电流表测量的是哪部分电路的总电流,结合并联电路电流规律计算各灯电流。
【解析】
一、计算L₁、L₂、L₃两端的电压
1. 电路分析:开关闭合后,电压表相当于开路,因此L₁、L₂、L₃串联,电源电压为总电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,即$ U = U_1 + U_2 + U_3 = 20\ \mathrm{V} $。
2. 电表测量对象:电压表$ V_2 $测$ L_1 $和$ L_2 $的总电压,即$ U_1 + U_2 = 12\ \mathrm{V} $;电压表$ V_3 $测$ L_2 $和$ L_3 $的总电压,即$ U_2 + U_3 = 15\ \mathrm{V} $。
3. 计算各电压:
$ U_1 = U - (U_2 + U_3) = 20\ \mathrm{V} - 15\ \mathrm{V} = 5\ \mathrm{V} $;
$ U_3 = U - (U_1 + U_2) = 20\ \mathrm{V} - 12\ \mathrm{V} = 8\ \mathrm{V} $;
$ U_2 = (U_1 + U_2) - U_1 = 12\ \mathrm{V} - 5\ \mathrm{V} = 7\ \mathrm{V} $。
二、计算通过L₁、L₂、L₃的电流
1. 电路分析:电压表换为电流表后,电流表相当于导线,因此L₁、L₂、L₃并联,并联电路干路电流等于各支路电流之和。
2. 电表测量对象:电流表$ A_1 $测干路总电流$ I = 1.5\ \mathrm{A} $;电流表$ A_2 $测$ L_2 $和$ L_3 $的总电流,即$ I_2 + I_3 = 0.8\ \mathrm{A} $;电流表$ A_3 $测$ L_1 $和$ L_2 $的总电流,即$ I_1 + I_2 = 1\ \mathrm{A} $。
3. 计算各电流:
$ I_1 = I - (I_2 + I_3) = 1.5\ \mathrm{A} - 0.8\ \mathrm{A} = 0.7\ \mathrm{A} $;
$ I_3 = I - (I_1 + I_2) = 1.5\ \mathrm{A} - 1\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{A} $;
$ I_2 = (I_1 + I_2) - I_1 = 1\ \mathrm{A} - 0.7\ \mathrm{A} = 0.3\ \mathrm{A} $。
【答案】
5;7;8;0.7;0.3;0.5
【知识点】
串联电路电压规律;并联电路电流规律;电表的使用
【点评】
本题核心是区分电压表、电流表接入时的电路连接方式,准确判断电表测量对象,再利用串并联电路的电压、电流规律求解,考查电路分析能力和规律应用能力,属于中等难度的提升题。
【难度系数】
0.4
4.在图4所示的电路中,若甲、乙都为电压表,闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$,两灯都能发光,电表甲测量两端的电压;若甲、乙都为电流表,只闭合开关$\mathrm{S}_{1}$,$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$联,此时电表乙测量的是通过的电流。

答案
解:
当甲、乙都为电压表,闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$时,电压表相当于开路,$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联,甲电压表并联在$\mathrm{L}_{2}$两端,测量$\mathrm{L}_{2}$两端的电压;
当甲、乙都为电流表,只闭合开关$\mathrm{S}_{1}$时,电流表相当于导线,电流从电源正极经$\mathrm{S}_{1}$、甲电流表后分为两条独立支路,一条支路经过$\mathrm{L}_{1}$回到电源负极,另一条支路经过$\mathrm{L}_{2}$、乙电流表回到电源负极,因此$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联,电表乙与$\mathrm{L}_{2}$串联,测量的是通过$\mathrm{L}_{2}$的电流。
答案依次为:$\mathrm{L}_{2}$;并;$\mathrm{L}_{2}$。
当甲、乙都为电压表,闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$时,电压表相当于开路,$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联,甲电压表并联在$\mathrm{L}_{2}$两端,测量$\mathrm{L}_{2}$两端的电压;
当甲、乙都为电流表,只闭合开关$\mathrm{S}_{1}$时,电流表相当于导线,电流从电源正极经$\mathrm{S}_{1}$、甲电流表后分为两条独立支路,一条支路经过$\mathrm{L}_{1}$回到电源负极,另一条支路经过$\mathrm{L}_{2}$、乙电流表回到电源负极,因此$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联,电表乙与$\mathrm{L}_{2}$串联,测量的是通过$\mathrm{L}_{2}$的电流。
答案依次为:$\mathrm{L}_{2}$;并;$\mathrm{L}_{2}$。
解析
【分析】
要解决这个问题,需分两种情况分析:首先明确电压表在电路中相当于开路,电流表相当于导线,再分别判断不同开关状态下的电路连接方式,以及电表的测量对象。
【解析】
分两种情况解析:
1. 当甲、乙都为电压表,闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$时,电压表相当于开路,电流路径为:电源正极→$\mathrm{S}_{1}$→$\mathrm{L}_{2}$→$\mathrm{L}_{1}$→电源负极,因此$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联;电压表甲并联在$\mathrm{L}_{2}$两端,所以甲测量$\mathrm{L}_{2}$两端的电压。
2. 当甲、乙都为电流表,只闭合开关$\mathrm{S}_{1}$时,电流表相当于导线,电流从电源正极经$\mathrm{S}_{1}$、甲电流表后分为两条支路:一条支路经$\mathrm{L}_{1}$回到电源负极,另一条支路经$\mathrm{L}_{2}$、乙电流表回到电源负极,因此$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联;电表乙与$\mathrm{L}_{2}$串联,所以乙测量通过$\mathrm{L}_{2}$的电流。
【答案】
$\mathrm{L}_{2}$;并;$\mathrm{L}_{2}$
【知识点】
电压表使用、电流表使用、串并联电路判断
【点评】
本题考查电表在电路中的作用及串并联电路的判断,核心是理解“电压表相当于开路、电流表相当于导线”,通过分析电流路径即可解题,属于电路基础题型。
【难度系数】
0.3
要解决这个问题,需分两种情况分析:首先明确电压表在电路中相当于开路,电流表相当于导线,再分别判断不同开关状态下的电路连接方式,以及电表的测量对象。
【解析】
分两种情况解析:
1. 当甲、乙都为电压表,闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$时,电压表相当于开路,电流路径为:电源正极→$\mathrm{S}_{1}$→$\mathrm{L}_{2}$→$\mathrm{L}_{1}$→电源负极,因此$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联;电压表甲并联在$\mathrm{L}_{2}$两端,所以甲测量$\mathrm{L}_{2}$两端的电压。
2. 当甲、乙都为电流表,只闭合开关$\mathrm{S}_{1}$时,电流表相当于导线,电流从电源正极经$\mathrm{S}_{1}$、甲电流表后分为两条支路:一条支路经$\mathrm{L}_{1}$回到电源负极,另一条支路经$\mathrm{L}_{2}$、乙电流表回到电源负极,因此$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联;电表乙与$\mathrm{L}_{2}$串联,所以乙测量通过$\mathrm{L}_{2}$的电流。
【答案】
$\mathrm{L}_{2}$;并;$\mathrm{L}_{2}$
【知识点】
电压表使用、电流表使用、串并联电路判断
【点评】
本题考查电表在电路中的作用及串并联电路的判断,核心是理解“电压表相当于开路、电流表相当于导线”,通过分析电流路径即可解题,属于电路基础题型。
【难度系数】
0.3
5.在图5所示的电路中,若闭合开关S,将会出现(选填“L₁”“L₂”或“电源”)被短路的现象。要使两灯组成串联电路,应拆除导线(选填“a”“b”或“c”)。

答案
电源;a。
解析
【分析】要判断闭合开关后的电路现象,需明确电流的路径:若电流从电源正极流出后,不经过用电器直接回到电源负极,就会发生电源短路;串联电路的特点是电流只有一条路径,依次经过所有用电器。需通过梳理电流走向,判断短路情况和串联所需的导线调整。
【解析】当闭合开关S时,电流从电源正极出发,经开关S、导线c后,通过导线a直接回到电源负极,没有经过任何用电器,因此电源被短路。若要使两灯组成串联电路,需让电流依次经过L₂和L₁,形成一条电流路径,此时应拆除导线a,这样电流路径为:电源正极→开关S→导线c→L₂→导线b→L₁→电源负极,依次经过两个灯泡,符合串联电路的特点。
【答案】电源;a
【知识点】电路短路、串联电路的判断
【点评】本题考查电路短路和串联电路的识别,核心是分析电流路径,明确短路和串联的电路特征,属于基础电路应用题,需准确判断导线对电路的影响。
【难度系数】0.6
【解析】当闭合开关S时,电流从电源正极出发,经开关S、导线c后,通过导线a直接回到电源负极,没有经过任何用电器,因此电源被短路。若要使两灯组成串联电路,需让电流依次经过L₂和L₁,形成一条电流路径,此时应拆除导线a,这样电流路径为:电源正极→开关S→导线c→L₂→导线b→L₁→电源负极,依次经过两个灯泡,符合串联电路的特点。
【答案】电源;a
【知识点】电路短路、串联电路的判断
【点评】本题考查电路短路和串联电路的识别,核心是分析电流路径,明确短路和串联的电路特征,属于基础电路应用题,需准确判断导线对电路的影响。
【难度系数】0.6
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