5. 下图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是(

A.当保险丝熔断后,可以用铜丝代替
B.电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱是串联的
C.为了用电安全,应在甲处安装电灯,乙处安装开关
D.站在地上的人若用手直接接触A点会有触电危险
D
)。A.当保险丝熔断后,可以用铜丝代替
B.电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱是串联的
C.为了用电安全,应在甲处安装电灯,乙处安装开关
D.站在地上的人若用手直接接触A点会有触电危险
答案
5. D [解析]保险丝是用电阻大、熔点低的材料制成的,而铜丝的电阻小、熔点高,电流过大时不能及时熔断,起不到保护电路的效果,故A错误;电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱工作时互不影响,是并联的,故B错误;在家庭电路中,为了用电安全,开关应接在灯泡与相线之间,所以图中甲处应装开关,乙处应装电灯,故C错误;站在地上的人若用手直接接触A点时,接触了相线,会有触电危险,故D正确。
解析
【分析】
本题考查家庭电路的相关知识,需结合家庭电路的安全规则、串并联特点、触电原理逐一分析选项:首先明确保险丝的作用是电流过大时熔断保护电路,铜丝无法替代;家庭电路中用电器为并联,保证独立工作;开关需接在相线上保障安全;相线带电,接触相线且站在大地会引发触电。
【解析】
A选项:保险丝由电阻大、熔点低的材料制成,电流过大时会熔断保护电路;铜丝电阻小、熔点高,电流过大时无法熔断,不能替代保险丝,故A错误。
B选项:家庭电路中各用电器工作时互不影响,属于并联连接,因此电灯与电冰箱是并联,不是串联,故B错误。
C选项:为安全用电,开关应接在相线与用电器之间,断开开关时用电器不带电,所以甲处应装开关,乙处装电灯,故C错误。
D选项:A点在相线上,相线与大地间有220V电压,站在地上的人接触A点时,电流会通过人体流向大地,会有触电危险,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
家庭电路、安全用电
【点评】
本题围绕家庭电路的基础常识命题,考查保险丝的特点、用电器连接方式、开关安装要求及触电原理,属于初中物理的基础题型,需牢记相关安全规则即可解答。
【难度系数】
0.6
本题考查家庭电路的相关知识,需结合家庭电路的安全规则、串并联特点、触电原理逐一分析选项:首先明确保险丝的作用是电流过大时熔断保护电路,铜丝无法替代;家庭电路中用电器为并联,保证独立工作;开关需接在相线上保障安全;相线带电,接触相线且站在大地会引发触电。
【解析】
A选项:保险丝由电阻大、熔点低的材料制成,电流过大时会熔断保护电路;铜丝电阻小、熔点高,电流过大时无法熔断,不能替代保险丝,故A错误。
B选项:家庭电路中各用电器工作时互不影响,属于并联连接,因此电灯与电冰箱是并联,不是串联,故B错误。
C选项:为安全用电,开关应接在相线与用电器之间,断开开关时用电器不带电,所以甲处应装开关,乙处装电灯,故C错误。
D选项:A点在相线上,相线与大地间有220V电压,站在地上的人接触A点时,电流会通过人体流向大地,会有触电危险,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
家庭电路、安全用电
【点评】
本题围绕家庭电路的基础常识命题,考查保险丝的特点、用电器连接方式、开关安装要求及触电原理,属于初中物理的基础题型,需牢记相关安全规则即可解答。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示,灯$\mathrm{L}_1$上标有“6 V 3.6 W”的字样,灯$\mathrm{L}_2$上的标识中部分文字模糊,只能看清“6 V”。只闭合开关$\mathrm{S}_3$时,灯$\mathrm{L}_1$的功率为1.6 W;只闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时,灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$都正常发光。不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法中不正确的是 (
A.只闭合开关$\mathrm{S}_3$时,$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两灯串联
B.$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两灯的灯丝电阻之比是$2:1$
C.只闭合开关$\mathrm{S}_3$时与只闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时,电路的总功率之比是$2:9$
D.只闭合开关$\mathrm{S}_3$时与只闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时,通过灯$\mathrm{L}_1$的电流之比是$4:9$

6题图
D
)。A.只闭合开关$\mathrm{S}_3$时,$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两灯串联
B.$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两灯的灯丝电阻之比是$2:1$
C.只闭合开关$\mathrm{S}_3$时与只闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时,电路的总功率之比是$2:9$
D.只闭合开关$\mathrm{S}_3$时与只闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时,通过灯$\mathrm{L}_1$的电流之比是$4:9$
6题图
答案
6. D [解析]A. 只闭合开关$\mathrm{S}_3$时,电流从电源的正极出发依次经$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{S}_3$、$\mathrm{L}_2$回到电源的负极,两灯泡串联,故A正确;B. 只闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时,两灯泡并联,由并联电路中各支路两端的电压相等且$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$都正常发光,可知电源的电压$U = U_1 = U_2 = 6\ \mathrm{V}$,由$P = UI = \frac{U^2}{R}$可得,灯$\mathrm{L}_1$的电阻$R_1 = \frac{U_1^2}{P_1} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3.6\ \mathrm{W}} = 10\ \Omega$,因串联电路中各处的电流相等,所以由$P = UI = I^2R$可得,只闭合开关$\mathrm{S}_3$时电路中的电流$I = \sqrt{\frac{P_1'}{R_1}} = \sqrt{\frac{1.6\ \mathrm{W}}{10\ \Omega}} = 0.4\ \mathrm{A}$,由$I = \frac{U}{R}$可得,电路的总电阻$R_\mathrm{总} = \frac{U}{I} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 15\ \Omega$,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以灯$\mathrm{L}_2$的电阻$R_2 = R_\mathrm{总} - R_1 = 15\ \Omega - 10\ \Omega = 5\ \Omega$,则$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两灯的灯丝电阻之比$R_1: R_2 = 10\ \Omega: 5\ \Omega = 2:1$,故B正确;C. 只闭合开关$\mathrm{S}_3$时电路的总功率$P_\mathrm{总} = UI = 6\ \mathrm{V} × 0.4\ \mathrm{A} = 2.4\ \mathrm{W}$,只闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时电路的总功率$P_\mathrm{总}' = P_1 + P_2 = P_1 + \frac{U^2}{R_2} = 3.6\ \mathrm{W} + \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{5\ \Omega} = 10.8\ \mathrm{W}$,则$P_\mathrm{总}: P_\mathrm{总}' = 2.4\ \mathrm{W}:10.8\ \mathrm{W} = 2:9$,故C正确;D. 只闭合开关$\mathrm{S}_3$时通过$\mathrm{L}_1$灯的电流$I=0.4\ \mathrm{A}$,只闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时通过$\mathrm{L}_1$灯的电流$I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A}$,则$I:I_1 = 0.4\ \mathrm{A}: 0.6\ \mathrm{A} = 2:3$,故D错误。故选D。
解析
【分析】
要解决本题,需先判断不同开关状态下的电路连接方式,再结合电功率相关公式($P=\frac{U^2}{R}$、$P=I^2R$、$P=UI$)计算各物理量,逐一分析选项:
1. 明确开关状态对应的电路结构:只闭合$S_3$时,$L_1$与$L_2$串联;只闭合$S_1$和$S_2$时,$L_1$与$L_2$并联,两灯正常发光,电源电压等于两灯额定电压$6V$。
2. 先计算$L_1$的电阻,再根据串联时$L_1$的实际功率求串联电流,进而算出$L_2$的电阻,分析电阻比;
3. 分别计算两种状态下的总功率、通过$L_1$的电流,判断各选项正误,找出不正确的选项。
【解析】
A. 只闭合开关$S_3$时,电流从电源正极出发,依次经过$L_1$、$S_3$、$L_2$回到电源负极,$L_1$和$L_2$串联,故A正确;
B. 只闭合开关$S_1$和$S_2$时,$L_1$与$L_2$并联,两灯正常发光,因此电源电压$U=U_{1额}=U_{2额}=6V$。
由$P=\frac{U^2}{R}$得,$L_1$的电阻:$R_1=\frac{U_{1额}^2}{P_{1额}}=\frac{(6V)^2}{3.6W}=10\Omega$。
只闭合$S_3$时,$L_1$的实际功率$P_1'=1.6W$,串联电路电流处处相等,由$P=I^2R$得电路电流:$I=\sqrt{\frac{P_1'}{R_1}}=\sqrt{\frac{1.6W}{10\Omega}}=0.4A$。
串联总电阻:$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.4A}=15\Omega$,因此$L_2$的电阻$R_2=R_{总}-R_1=15\Omega-10\Omega=5\Omega$,故$R_1:R_2=10\Omega:5\Omega=2:1$,B正确;
C. 只闭合$S_3$时,总功率$P_{总}=UI=6V×0.4A=2.4W$;
只闭合$S_1$和$S_2$时,$L_2$的功率$P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(6V)^2}{5\Omega}=7.2W$,总功率$P_{总}'=P_{1额}+P_2=3.6W+7.2W=10.8W$;
则$P_{总}:P_{总}'=2.4W:10.8W=2:9$,C正确;
D. 只闭合$S_3$时,通过$L_1$的电流$I=0.4A$;
只闭合$S_1$和$S_2$时,通过$L_1$的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{6V}{10\Omega}=0.6A$;
故$I:I_1=0.4A:0.6A=2:3≠4:9$,D错误。
【答案】
D
【知识点】
串联电路、并联电路、电功率计算
【点评】
本题是电学综合题,考查电路分析与电功率公式的应用,需先判断电路连接方式,再结合公式推导计算,步骤较多,对学生的综合应用能力要求较高。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先判断不同开关状态下的电路连接方式,再结合电功率相关公式($P=\frac{U^2}{R}$、$P=I^2R$、$P=UI$)计算各物理量,逐一分析选项:
1. 明确开关状态对应的电路结构:只闭合$S_3$时,$L_1$与$L_2$串联;只闭合$S_1$和$S_2$时,$L_1$与$L_2$并联,两灯正常发光,电源电压等于两灯额定电压$6V$。
2. 先计算$L_1$的电阻,再根据串联时$L_1$的实际功率求串联电流,进而算出$L_2$的电阻,分析电阻比;
3. 分别计算两种状态下的总功率、通过$L_1$的电流,判断各选项正误,找出不正确的选项。
【解析】
A. 只闭合开关$S_3$时,电流从电源正极出发,依次经过$L_1$、$S_3$、$L_2$回到电源负极,$L_1$和$L_2$串联,故A正确;
B. 只闭合开关$S_1$和$S_2$时,$L_1$与$L_2$并联,两灯正常发光,因此电源电压$U=U_{1额}=U_{2额}=6V$。
由$P=\frac{U^2}{R}$得,$L_1$的电阻:$R_1=\frac{U_{1额}^2}{P_{1额}}=\frac{(6V)^2}{3.6W}=10\Omega$。
只闭合$S_3$时,$L_1$的实际功率$P_1'=1.6W$,串联电路电流处处相等,由$P=I^2R$得电路电流:$I=\sqrt{\frac{P_1'}{R_1}}=\sqrt{\frac{1.6W}{10\Omega}}=0.4A$。
串联总电阻:$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.4A}=15\Omega$,因此$L_2$的电阻$R_2=R_{总}-R_1=15\Omega-10\Omega=5\Omega$,故$R_1:R_2=10\Omega:5\Omega=2:1$,B正确;
C. 只闭合$S_3$时,总功率$P_{总}=UI=6V×0.4A=2.4W$;
只闭合$S_1$和$S_2$时,$L_2$的功率$P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(6V)^2}{5\Omega}=7.2W$,总功率$P_{总}'=P_{1额}+P_2=3.6W+7.2W=10.8W$;
则$P_{总}:P_{总}'=2.4W:10.8W=2:9$,C正确;
D. 只闭合$S_3$时,通过$L_1$的电流$I=0.4A$;
只闭合$S_1$和$S_2$时,通过$L_1$的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{6V}{10\Omega}=0.6A$;
故$I:I_1=0.4A:0.6A=2:3≠4:9$,D错误。
【答案】
D
【知识点】
串联电路、并联电路、电功率计算
【点评】
本题是电学综合题,考查电路分析与电功率公式的应用,需先判断电路连接方式,再结合公式推导计算,步骤较多,对学生的综合应用能力要求较高。
【难度系数】
0.5
7.在如图所示的电路中,电源两端的电压为6 V且保持不变,定值电阻$R_1$的阻值为10 Ω,滑动变阻器$R_2$的最大阻值为50 Ω。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法正确的是 (

A.电压表的示数为3 V时,滑动变阻器接入电路的电阻值为10 Ω
B.电压表的示数与电流表的示数的比值会变大
C.电流表的示数变化范围为0.2~0.6 A
D.电压表的示数变化范围为2~6 V
A
)。A.电压表的示数为3 V时,滑动变阻器接入电路的电阻值为10 Ω
B.电压表的示数与电流表的示数的比值会变大
C.电流表的示数变化范围为0.2~0.6 A
D.电压表的示数变化范围为2~6 V
答案
7. A
解析
【分析】
首先明确电路结构:定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电压表测定值电阻$R_1$两端的电压,电流表测电路中的总电流。解题时需结合串联电路的电阻、电压规律,以及欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,分析滑片移动时电路的电流、电压变化,再逐一判断各选项的正误。
【解析】
电路中$R_1$与$R_2$串联,电源电压$U=6\ \mathrm{V}$,$R_1=10\ \Omega$,$R_2$最大阻值为$50\ \Omega$。
1. 分析选项A:当电压表示数$U_1=3\ \mathrm{V}$时,电路电流$I=\frac{U_1}{R_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$;总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,因此滑动变阻器接入的电阻$R_2=R_{\mathrm{总}}-R_1=20\ \Omega-10\ \Omega=10\ \Omega$,该选项正确。
2. 分析选项B:电压表与电流表示数的比值为定值电阻$R_1$的阻值($\frac{U}{I}=R_1$),$R_1$阻值不变,所以比值始终不变,该选项错误。
3. 分析选项C:滑片在$b$端时,$R_2$接入最大阻值$50\ \Omega$,总电阻$R_{\mathrm{总1}}=10\ \Omega+50\ \Omega=60\ \Omega$,电流$I_1=\frac{U}{R_{\mathrm{总1}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{60\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$;滑片在$a$端时,$R_2$接入阻值为$0$,电流$I_2=\frac{U}{R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,所以电流表示数变化范围是$0.1\ \mathrm{A} ∼ 0.6\ \mathrm{A}$,该选项错误。
4. 分析选项D:滑片在$b$端时,$R_1$两端电压$U_1'=I_1R_1=0.1\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=1\ \mathrm{V}$;滑片在$a$端时,$R_1$两端电压等于电源电压$6\ \mathrm{V}$,所以电压表示数变化范围是$1\ \mathrm{V} ∼ 6\ \mathrm{V}$,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】
本题为串联电路动态分析的基础题,核心考查欧姆定律的应用,需明确串联电路中电流、电压的规律,通过计算各状态下的物理量判断选项,难度适中,适合巩固电路基础知识点。
【难度系数】
0.6
首先明确电路结构:定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电压表测定值电阻$R_1$两端的电压,电流表测电路中的总电流。解题时需结合串联电路的电阻、电压规律,以及欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,分析滑片移动时电路的电流、电压变化,再逐一判断各选项的正误。
【解析】
电路中$R_1$与$R_2$串联,电源电压$U=6\ \mathrm{V}$,$R_1=10\ \Omega$,$R_2$最大阻值为$50\ \Omega$。
1. 分析选项A:当电压表示数$U_1=3\ \mathrm{V}$时,电路电流$I=\frac{U_1}{R_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$;总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,因此滑动变阻器接入的电阻$R_2=R_{\mathrm{总}}-R_1=20\ \Omega-10\ \Omega=10\ \Omega$,该选项正确。
2. 分析选项B:电压表与电流表示数的比值为定值电阻$R_1$的阻值($\frac{U}{I}=R_1$),$R_1$阻值不变,所以比值始终不变,该选项错误。
3. 分析选项C:滑片在$b$端时,$R_2$接入最大阻值$50\ \Omega$,总电阻$R_{\mathrm{总1}}=10\ \Omega+50\ \Omega=60\ \Omega$,电流$I_1=\frac{U}{R_{\mathrm{总1}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{60\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$;滑片在$a$端时,$R_2$接入阻值为$0$,电流$I_2=\frac{U}{R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,所以电流表示数变化范围是$0.1\ \mathrm{A} ∼ 0.6\ \mathrm{A}$,该选项错误。
4. 分析选项D:滑片在$b$端时,$R_1$两端电压$U_1'=I_1R_1=0.1\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=1\ \mathrm{V}$;滑片在$a$端时,$R_1$两端电压等于电源电压$6\ \mathrm{V}$,所以电压表示数变化范围是$1\ \mathrm{V} ∼ 6\ \mathrm{V}$,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】
本题为串联电路动态分析的基础题,核心考查欧姆定律的应用,需明确串联电路中电流、电压的规律,通过计算各状态下的物理量判断选项,难度适中,适合巩固电路基础知识点。
【难度系数】
0.6
二、选择说明题
8.最近银川气温骤降,小明将家中的电热毯拿出来准备使用,却发现电热毯内的电阻丝断了,小明的爸爸把断了的电阻丝拧在一起,电热毯仍能使用,但小明利用刚刚学习的电学知识判断,这么做会产生安全隐患,甚至造成火灾,其原因是(
A.电阻丝连接处电阻较大,造成局部过热
B.电阻丝连接处电阻较小,造成局部过热
C.电阻丝连接处电流比其他处电流大,造成局部过热
D.电阻丝连接处电流比其他处电流小,造成局部过热
选择理由:
8.最近银川气温骤降,小明将家中的电热毯拿出来准备使用,却发现电热毯内的电阻丝断了,小明的爸爸把断了的电阻丝拧在一起,电热毯仍能使用,但小明利用刚刚学习的电学知识判断,这么做会产生安全隐患,甚至造成火灾,其原因是(
A
)。A.电阻丝连接处电阻较大,造成局部过热
B.电阻丝连接处电阻较小,造成局部过热
C.电阻丝连接处电流比其他处电流大,造成局部过热
D.电阻丝连接处电流比其他处电流小,造成局部过热
选择理由:
将断了的电阻丝拧在一起,连接处的电阻较大,由$Q=I^2Rt$可知,电流、通电时间一定,电阻越大,产生的热量越多,温度越高,容易造成局部过热,产生安全隐患
。答案
8. A 将断了的电阻丝拧在一起,连接处的电阻较大,由$Q=I^2Rt$可知,电流、通电时间一定,电阻越大,产生的热量越多,温度越高,容易造成局部过热,产生安全隐患
解析
【分析】
要解决这道题,需结合电阻的影响因素、串联电路的电流特点和焦耳定律分析:首先,电阻丝拧在一起时,连接处接触不良,导致该处电阻变大;其次,电阻丝在电路中是串联的,串联电路中各处电流相等;最后根据焦耳定律Q=I²Rt,当电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多,会造成局部过热,据此判断正确选项。
【解析】
1. 分析连接处电阻:电阻丝断后拧在一起,连接处的接触面积减小,导致该处电阻比电阻丝其他部分的电阻大;
2. 分析电流特点:电阻丝串联在电路中,根据串联电路的电流规律,通过连接处与其他位置的电流I大小相等;
3. 结合焦耳定律:根据焦耳定律公式Q=I²Rt,在电流I和通电时间t相同的情况下,电阻R越大,产生的热量Q越多,会使连接处局部温度过高,引发安全隐患。因此正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
焦耳定律、串联电路电流特点
【点评】
本题以生活中的电热毯安全问题为载体,考查电学知识的实际应用,引导学生运用所学物理知识分析生活现象,体现了物理学科的实用性,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合电阻的影响因素、串联电路的电流特点和焦耳定律分析:首先,电阻丝拧在一起时,连接处接触不良,导致该处电阻变大;其次,电阻丝在电路中是串联的,串联电路中各处电流相等;最后根据焦耳定律Q=I²Rt,当电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多,会造成局部过热,据此判断正确选项。
【解析】
1. 分析连接处电阻:电阻丝断后拧在一起,连接处的接触面积减小,导致该处电阻比电阻丝其他部分的电阻大;
2. 分析电流特点:电阻丝串联在电路中,根据串联电路的电流规律,通过连接处与其他位置的电流I大小相等;
3. 结合焦耳定律:根据焦耳定律公式Q=I²Rt,在电流I和通电时间t相同的情况下,电阻R越大,产生的热量Q越多,会使连接处局部温度过高,引发安全隐患。因此正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
焦耳定律、串联电路电流特点
【点评】
本题以生活中的电热毯安全问题为载体,考查电学知识的实际应用,引导学生运用所学物理知识分析生活现象,体现了物理学科的实用性,难度适中。
【难度系数】
0.6
登录