8.[无锡模拟] 在如图所示的电路中,闭合开关S,灯$L_1$不发光,灯$L_2$发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障是 (

A.$L_1$被短接
B.$L_1$开路
C.$L_2$被短接
D.$L_2$开路
B
)A.$L_1$被短接
B.$L_1$开路
C.$L_2$被短接
D.$L_2$开路
答案
8.B 【点拨】由实物图可知,$L_1$与$L_2$并联,电流表测通过$L_1$的电流,电压表测电源两端的电压。因灯$L_2$发光,电压表有示数,所以电路故障为开路,不可能短路,否则会造成电源短路,两灯泡均不发光,电压表无示数,故AC错误。又因灯$L_2$发光,灯$L_1$不发光,所以,电路故障是$L_1$开路,不是$L_2$开路,故B正确,D错误。故选B。
解析
【分析】首先观察实物电路,确定L₁与L₂为并联,电流表测量L₁支路的电流,电压表测量电源两端的电压。根据故障现象:灯L₂发光,说明L₂支路及干路电路正常;电流表无示数,说明L₁支路无电流;电压表有示数,说明电压表两端能与电源连通。结合故障类型(短路或开路)逐一分析选项,排除不符合的选项,得出正确故障。
【解析】由实物图可知,L₁与L₂并联,电流表测L₁支路电流,电压表测电源电压。
若L₁被短接(A选项),会造成电源短路,两灯均不发光,电压表无示数,不符合题意,排除A;
若L₂被短接(C选项),同样会造成电源短路,两灯均不发光,电压表无示数,排除C;
若L₂开路(D选项),则L₂不发光,与题目中“灯L₂发光”矛盾,排除D;
若L₁开路(B选项),L₁支路断开,电流表无示数,L₂支路正常所以L₂发光,电压表仍测电源电压有示数,符合题意。
【答案】B
【知识点】并联电路、电路故障分析
【点评】本题考查并联电路的故障分析,需先明确电路连接方式,再结合各元件的工作现象判断故障类型,是初中电学的基础题型,需掌握短路、开路对电路的影响。
【难度系数】0.6
【解析】由实物图可知,L₁与L₂并联,电流表测L₁支路电流,电压表测电源电压。
若L₁被短接(A选项),会造成电源短路,两灯均不发光,电压表无示数,不符合题意,排除A;
若L₂被短接(C选项),同样会造成电源短路,两灯均不发光,电压表无示数,排除C;
若L₂开路(D选项),则L₂不发光,与题目中“灯L₂发光”矛盾,排除D;
若L₁开路(B选项),L₁支路断开,电流表无示数,L₂支路正常所以L₂发光,电压表仍测电源电压有示数,符合题意。
【答案】B
【知识点】并联电路、电路故障分析
【点评】本题考查并联电路的故障分析,需先明确电路连接方式,再结合各元件的工作现象判断故障类型,是初中电学的基础题型,需掌握短路、开路对电路的影响。
【难度系数】0.6
9.[佛山期中]如图所示,开关闭合时,灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$

串
联,电压表$\mathrm{V}$测的是电源
两端电压,$\mathrm{V}_1$测的是$\mathrm{L}_2$
两端电压。(后两空均选填“$\mathrm{L}_1$”“$\mathrm{L}_2$”或“电源”)答案
9.串;电源;$\mathrm{L}_2$ 【点拨】由图可知,开关闭合时,电流从电源正极出发,经过$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$和开关回到电源负极,电流的路径只有一条,所以灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$串联;电压表$\mathrm{V}$接在电源的两端,电压表$\mathrm{V}_1$接在灯$\mathrm{L}_2$的两端,所以电压表$\mathrm{V}$测的是电源两端电压,$\mathrm{V}_1$测的是$\mathrm{L}_2$两端电压。
解析
【分析】
要判断电路连接方式,需通过电流路径法:电流只有一条路径则为串联,多条则为并联;判断电压表测量对象时,看电压表并联在哪个用电器(或电源)两端,即电压表两接线柱直接连接的是哪部分的两端。首先观察电流走向:从电源正极出发,依次经过$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$、开关,回到电源负极,只有一条路径,可确定连接方式;再分别看电压表$\mathrm{V}$和$\mathrm{V}_1$的接线,判断其测量对象。
【解析】
1. 判断电路连接:开关闭合后,电流从电源正极流出,依次经过$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$、开关,最终回到电源负极,电流只有一条路径,因此$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$串联。
2. 判断电压表测量对象:电压表$\mathrm{V}$的两个接线柱分别连接在电源的正、负极,所以$\mathrm{V}$测量的是电源两端的电压;电压表$\mathrm{V}_1$的两个接线柱连接在灯泡$\mathrm{L}_2$的两端,所以$\mathrm{V}_1$测量的是$\mathrm{L}_2$两端的电压。
【答案】
串;电源;$\mathrm{L}_2$
【知识点】
串联电路、电压表的使用
【点评】
本题考查电路连接方式的判断和电压表测量对象的确定,属于电学基础题型,需掌握电流路径法判断串联电路,以及电压表并联在被测电路两端的特点。
【难度系数】
0.6
要判断电路连接方式,需通过电流路径法:电流只有一条路径则为串联,多条则为并联;判断电压表测量对象时,看电压表并联在哪个用电器(或电源)两端,即电压表两接线柱直接连接的是哪部分的两端。首先观察电流走向:从电源正极出发,依次经过$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$、开关,回到电源负极,只有一条路径,可确定连接方式;再分别看电压表$\mathrm{V}$和$\mathrm{V}_1$的接线,判断其测量对象。
【解析】
1. 判断电路连接:开关闭合后,电流从电源正极流出,依次经过$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$、开关,最终回到电源负极,电流只有一条路径,因此$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$串联。
2. 判断电压表测量对象:电压表$\mathrm{V}$的两个接线柱分别连接在电源的正、负极,所以$\mathrm{V}$测量的是电源两端的电压;电压表$\mathrm{V}_1$的两个接线柱连接在灯泡$\mathrm{L}_2$的两端,所以$\mathrm{V}_1$测量的是$\mathrm{L}_2$两端的电压。
【答案】
串;电源;$\mathrm{L}_2$
【知识点】
串联电路、电压表的使用
【点评】
本题考查电路连接方式的判断和电压表测量对象的确定,属于电学基础题型,需掌握电流路径法判断串联电路,以及电压表并联在被测电路两端的特点。
【难度系数】
0.6
10. 练习用电压表测电压时,小明同学设计的实验电路如图所示。他先用电压表正确地测量了灯泡$L_1$两端的电压,为了测量灯泡$L_2$两端的电压,他想将电压表接A点的导线改接到电路的C点,而保持电压表接B点的导线不动,你认为这种接法是

不正确
(选填“正确”或“不正确”)的,理由是电压表正、负接线柱接反了
。答案
10. 不正确;电压表正、负接线柱接反了
解析
【分析】要判断该接法是否正确,需牢记电压表的使用规则:电压表应并联在被测电路两端,且电流需从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即正接线柱接靠近电源正极的一端,负接线柱接靠近电源负极的一端。原电路中,电源正极在左侧,电流路径为:电源正极→A→L₁→B→L₂→C→开关→电源负极。测量L₁两端电压时,电压表接A(靠近正极)和B,此时正接线柱接A、负接线柱接B,符合规则。若将接A的导线改接到C点,保持接B的导线不动,电压表的正接线柱会接到靠近电源负极的C点,负接线柱接到靠近电源正极的B点,违反接线规则,因此接法不正确。
【解析】电压表的正确使用要求电流从正接线柱流入、负接线柱流出。原电路中,测量L₁电压时,电压表正接线柱接A(靠近电源正极),负接线柱接B,接法正确。改接后,电压表接C的一端(原接A)作为正接线柱,而C靠近电源负极;接B的一端作为负接线柱,B靠近电源正极,导致电压表正负接线柱接反,无法正确测量L₂两端电压,甚至可能损坏电压表,故该接法不正确。
【答案】不正确;电压表正、负接线柱接反了
【知识点】电压表的使用;电路电压测量
【点评】本题考查电压表的正确使用,核心是掌握电压表接线柱的接法规则,属于基础题型,需熟练掌握电表的使用方法。
【难度系数】0.6
【解析】电压表的正确使用要求电流从正接线柱流入、负接线柱流出。原电路中,测量L₁电压时,电压表正接线柱接A(靠近电源正极),负接线柱接B,接法正确。改接后,电压表接C的一端(原接A)作为正接线柱,而C靠近电源负极;接B的一端作为负接线柱,B靠近电源正极,导致电压表正负接线柱接反,无法正确测量L₂两端电压,甚至可能损坏电压表,故该接法不正确。
【答案】不正确;电压表正、负接线柱接反了
【知识点】电压表的使用;电路电压测量
【点评】本题考查电压表的正确使用,核心是掌握电压表接线柱的接法规则,属于基础题型,需熟练掌握电表的使用方法。
【难度系数】0.6
11.[北京期中] 在如图所示的电路中,1、2、3是三块电表(两块电流表、一块电压表),闭合开关S,灯$L_1$与$L_2$并联,电路中
2
(选填“1”“2”或“3”)是电压表。答案
11.2 【点拨】要使灯$L_1$、$L_2$组成并联电路,则电路中的电流有两条路径,即电流分别流入灯$L_1$、$L_2$,所以1、3电表应是相当于导线的电表,即电流表;2电表应是相当于开路的电表,即2是电压表。
解析
【分析】要判断哪个电表是电压表,需牢记:电流表相当于导线,应串联在电路中;电压表相当于开路,应并联在电路中。要使灯$L_1$与$L_2$并联,电流需要分成两条独立路径,分别经过$L_1$和$L_2$。观察电路结构,电流从电源正极流出后,若电表1为电流表,电流可通过电表1流向$L_2$的右端;电表3为电流表时,$L_1$的右端可通过电表3流向右侧节点,这样两条路径分别经过$L_1$和$L_2$,实现并联。若电表2为电流表,会短路$L_2$,无法形成并联,因此电表2必须是相当于开路的电压表,阻止电流走这条路径,保证并联电路正常工作。
【解析】要使灯$L_1$与$L_2$并联,电路中电流需分为两条支路:①支路:电源正极→$L_1$→电表3→开关→电源负极;②支路:电源正极→电表1→$L_2$→电表3→开关→电源负极。根据电表使用规则,电流表需串联在电路中(相当于导线),因此电表1、3为电流表;电压表需并联在电路中(相当于开路),若电表2为电流表,会短路$L_2$,无法形成并联,故电表2为电压表。
【答案】2
【知识点】并联电路、电流表使用、电压表使用
【点评】本题考查电表类型的判断,核心是结合并联电路的电流路径,利用电流表串联、电压表并联的特点分析,是初中电学的基础题型,需掌握电表的作用和串并联电路的特点。
【难度系数】0.5
【解析】要使灯$L_1$与$L_2$并联,电路中电流需分为两条支路:①支路:电源正极→$L_1$→电表3→开关→电源负极;②支路:电源正极→电表1→$L_2$→电表3→开关→电源负极。根据电表使用规则,电流表需串联在电路中(相当于导线),因此电表1、3为电流表;电压表需并联在电路中(相当于开路),若电表2为电流表,会短路$L_2$,无法形成并联,故电表2为电压表。
【答案】2
【知识点】并联电路、电流表使用、电压表使用
【点评】本题考查电表类型的判断,核心是结合并联电路的电流路径,利用电流表串联、电压表并联的特点分析,是初中电学的基础题型,需掌握电表的作用和串并联电路的特点。
【难度系数】0.5
12.(教材作业改编)在如图所示的电路中,在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线完成电路的连接,要求:$L_1$与$L_2$串联,电压表测量$L_2$两端电压,电压表用0~3 V量程,导线不能交叉。
答案
12. 如图所示
解析
【分析】要完成该电路,需满足两个要求:一是$L_1$与$L_2$串联,即电流依次经过两灯,形成单一电流路径;二是电压表测量$L_2$两端电压,需并联在$L_2$两端,且选用0~3V量程,电流正进负出。先找出原电路的错误导线,再调整连接即可。
【解析】1. 标记错误导线:原电路中,连接电压表“15”接线柱与$L_1$左侧的导线是错误的,该导线使电压表并联在$L_1$两端,且电路未形成串联,在此导线上画“×”。2. 正确连接:将电压表的“3”接线柱与$L_2$的右侧接线柱相连,此时电流路径为:电源正极→$L_1$→$L_2$→开关→电源负极,实现$L_1$与$L_2$串联;电压表并联在$L_2$两端,选用0~3V量程,符合要求,且导线无交叉。
【答案】
【知识点】串联电路、电压表的使用
【点评】本题考查串联电路的连接和电压表的正确使用,属于电路基础题,需掌握串联电路的电流特点和电压表的使用规则。
【难度系数】0.5
【解析】1. 标记错误导线:原电路中,连接电压表“15”接线柱与$L_1$左侧的导线是错误的,该导线使电压表并联在$L_1$两端,且电路未形成串联,在此导线上画“×”。2. 正确连接:将电压表的“3”接线柱与$L_2$的右侧接线柱相连,此时电流路径为:电源正极→$L_1$→$L_2$→开关→电源负极,实现$L_1$与$L_2$串联;电压表并联在$L_2$两端,选用0~3V量程,符合要求,且导线无交叉。
【答案】
【知识点】串联电路、电压表的使用
【点评】本题考查串联电路的连接和电压表的正确使用,属于电路基础题,需掌握串联电路的电流特点和电压表的使用规则。
【难度系数】0.5
13. (科学探究)[泉州期末] 项目式学习小组的同学们自制了一个通过盐水发电的灯,但发现电压与电流总是不够大,难以让小灯泡正常发光。为了探究“盐水电池”的电压大小的影响因素,更好地改进“盐水电池”,他们设计实验方案并进行探究。
【设计思路】用相同的锌片和铜片夹住浸了盐水的无纺布,形成一个简易的“盐水电池”,通过改变无纺布的厚度、盐水的浓度、盐水的体积等来探究“盐水电池”电压大小的影响因素。将“盐水电池”、开关和电压表用导线连接起来,组成一个简单的电路,记录下每次的电压值并进行比较。
【探究活动】
(1)配制出浓度为5%的盐水,取多块厚度相同的无纺布。实验中保持无纺布厚度、盐水浓度不变,仅改变滴在每组无纺布上的盐水体积,测出每种体积下的“盐水电池”的电压大小;多次重复以上实验操作,分别算出每种体积下的平均电压,实验数据记录在下表中。

这是探究电压大小与
【结论分析】
(2)分析上表数据可以得出的结论是
(3)(提出问题)请你结合设计思路,提出一个可探究的科学问题:
【设计思路】用相同的锌片和铜片夹住浸了盐水的无纺布,形成一个简易的“盐水电池”,通过改变无纺布的厚度、盐水的浓度、盐水的体积等来探究“盐水电池”电压大小的影响因素。将“盐水电池”、开关和电压表用导线连接起来,组成一个简单的电路,记录下每次的电压值并进行比较。
【探究活动】
(1)配制出浓度为5%的盐水,取多块厚度相同的无纺布。实验中保持无纺布厚度、盐水浓度不变,仅改变滴在每组无纺布上的盐水体积,测出每种体积下的“盐水电池”的电压大小;多次重复以上实验操作,分别算出每种体积下的平均电压,实验数据记录在下表中。
这是探究电压大小与
盐水的体积
的关系。【结论分析】
(2)分析上表数据可以得出的结论是
在无纺布的厚度和盐水浓度一定时,盐水的体积越大,盐水电池的电压越大
;从原理上分析增加盐水的体积,相当于将几个盐水电池串联
(选填“串联”或“并联”),从而增大电压。(3)(提出问题)请你结合设计思路,提出一个可探究的科学问题:
盐水电池的电压大小是否与盐水的浓度(或电极材料)有关
。答案
13.(1)盐水的体积 (2)在无纺布的厚度和盐水浓度一定时,盐水的体积越大,盐水电池的电压越大;串联 (3)盐水电池的电压大小是否与盐水的浓度(或电极材料)有关 【点拨】(1)根据题意可知,盐水的体积发生改变,因此探究的是电压大小与盐水体积的关系。(2)根据表格数据分析可知,在无纺布的厚度和盐水浓度一定时,盐水的体积越大,盐水电池的电压越大。增加盐水的体积使电压累加,因此相当于将几个盐水电池串联。(3)实验中盐水的浓度固定在5%,因此还可以改变盐水的浓度,探究盐水电池的电压大小是否与盐水的浓度有关;其次还可以改变电极材料,探究盐水电池的电压大小是否与电极材料有关。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合控制变量法分析实验中的变量,再根据表格数据总结结论,结合电池串并联的电压特点解答。首先看第一问,实验中保持无纺布厚度、盐水浓度不变,仅改变盐水体积,所以探究电压与盐水体积的关系;第二问分析表格数据,体积增大时电压升高,结合电池串联电压相加的特点,判断增加体积相当于串联;第三问根据实验设计思路,除了体积,还可探究浓度、电极材料等对电压的影响。
【解析】
(1) 实验中,无纺布厚度、盐水浓度均保持不变,只有盐水的体积发生改变,因此探究的是盐水电池的电压大小与盐水的体积的关系。
(2) 分析表格数据:当无纺布厚度、盐水浓度一定时,盐水体积从0.1mL增加到0.3mL,平均电压从0.60V升高到0.70V,因此结论为:在无纺布的厚度和盐水浓度一定时,盐水的体积越大,盐水电池的电压越大;增加盐水体积时,电压累加,相当于将几个盐水电池串联(串联电池总电压等于各电池电压之和),从而增大电压。
(3) 结合设计思路,实验还可改变盐水浓度、电极材料、无纺布厚度等变量,因此可提出的科学问题如:盐水电池的电压大小是否与盐水的浓度有关(或盐水电池的电压大小是否与电极材料有关等,合理即可)。
【答案】
(1) 盐水的体积
(2) 在无纺布的厚度和盐水浓度一定时,盐水的体积越大,盐水电池的电压越大;串联
(3) 盐水电池的电压大小是否与盐水的浓度(或电极材料、无纺布厚度等)有关
【知识点】
控制变量法、电压的影响因素、串并联电路电压特点
【点评】
本题为科学探究类题目,重点考查控制变量法的应用,以及对盐水电池电压影响因素的分析,需要学生掌握实验变量的控制方法,理解电池串联时电压的变化规律,是一道基础的探究题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合控制变量法分析实验中的变量,再根据表格数据总结结论,结合电池串并联的电压特点解答。首先看第一问,实验中保持无纺布厚度、盐水浓度不变,仅改变盐水体积,所以探究电压与盐水体积的关系;第二问分析表格数据,体积增大时电压升高,结合电池串联电压相加的特点,判断增加体积相当于串联;第三问根据实验设计思路,除了体积,还可探究浓度、电极材料等对电压的影响。
【解析】
(1) 实验中,无纺布厚度、盐水浓度均保持不变,只有盐水的体积发生改变,因此探究的是盐水电池的电压大小与盐水的体积的关系。
(2) 分析表格数据:当无纺布厚度、盐水浓度一定时,盐水体积从0.1mL增加到0.3mL,平均电压从0.60V升高到0.70V,因此结论为:在无纺布的厚度和盐水浓度一定时,盐水的体积越大,盐水电池的电压越大;增加盐水体积时,电压累加,相当于将几个盐水电池串联(串联电池总电压等于各电池电压之和),从而增大电压。
(3) 结合设计思路,实验还可改变盐水浓度、电极材料、无纺布厚度等变量,因此可提出的科学问题如:盐水电池的电压大小是否与盐水的浓度有关(或盐水电池的电压大小是否与电极材料有关等,合理即可)。
【答案】
(1) 盐水的体积
(2) 在无纺布的厚度和盐水浓度一定时,盐水的体积越大,盐水电池的电压越大;串联
(3) 盐水电池的电压大小是否与盐水的浓度(或电极材料、无纺布厚度等)有关
【知识点】
控制变量法、电压的影响因素、串并联电路电压特点
【点评】
本题为科学探究类题目,重点考查控制变量法的应用,以及对盐水电池电压影响因素的分析,需要学生掌握实验变量的控制方法,理解电池串联时电压的变化规律,是一道基础的探究题。
【难度系数】
0.5
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