11.[跨学科·物理学与日常生活]有一款“空调扇”既能送常温风,又能送凉风。小明了解到其内部有两个电动机,其中电动机$M_1$驱动扇叶送风,$M_2$驱动机内水循环使所送的风成为“凉风”,此款风扇不会只有水循环而不送风。小明设计的电路图,符合要求的是(

C
)答案
11.C
解析
【分析】
要解决此题,需明确题目要求:电动机$M_1$负责送风,$M_2$负责水循环,需满足三个条件:①能送常温风(仅$M_1$工作);②能送凉风($M_1$和$M_2$同时工作);③不会只有水循环而不送风(即$M_2$不能单独工作)。接下来逐一分析各选项电路是否符合要求。
【解析】
选项A:开关$S_1$在干路,$S_2$与$M_1$并联。当$S_1$闭合、$S_2$断开时,$M_1$与$M_2$串联,两者同时工作;当$S_1$、$S_2$都闭合时,$M_1$被短路,仅$M_2$工作,出现“只有水循环不送风”的情况,不符合要求。
选项B:$S_1$控制$M_1$支路,$S_2$控制$M_2$支路,两支路并联。当仅闭合$S_2$时,仅$M_2$工作,同样出现“只有水循环不送风”的情况,不符合要求。
选项C:$S_1$在干路,$M_1$单独为一条支路,$S_2$与$M_2$串联为另一条支路。当$S_1$闭合、$S_2$断开时,仅$M_1$工作,送常温风;当$S_1$、$S_2$都闭合时,$M_1$和$M_2$同时工作,送凉风;若$S_1$断开,无论$S_2$是否闭合,电路均无电流,$M_2$不可能单独工作,完全符合题目要求。
选项D:$S_1$在干路,$M_1$与$S_2$串联为一条支路,$M_2$单独为另一条支路。当$S_1$闭合、$S_2$断开时,仅$M_2$工作,出现“只有水循环不送风”的情况,不符合要求。
【答案】
C
【知识点】
电路的串并联;开关的作用
【点评】
本题结合生活中的空调扇设计,考查对电路连接方式和开关控制作用的理解,需根据题目限制条件逐一分析各电路是否符合要求,是初中物理电路部分的典型应用题型。
【难度系数】
0.6
要解决此题,需明确题目要求:电动机$M_1$负责送风,$M_2$负责水循环,需满足三个条件:①能送常温风(仅$M_1$工作);②能送凉风($M_1$和$M_2$同时工作);③不会只有水循环而不送风(即$M_2$不能单独工作)。接下来逐一分析各选项电路是否符合要求。
【解析】
选项A:开关$S_1$在干路,$S_2$与$M_1$并联。当$S_1$闭合、$S_2$断开时,$M_1$与$M_2$串联,两者同时工作;当$S_1$、$S_2$都闭合时,$M_1$被短路,仅$M_2$工作,出现“只有水循环不送风”的情况,不符合要求。
选项B:$S_1$控制$M_1$支路,$S_2$控制$M_2$支路,两支路并联。当仅闭合$S_2$时,仅$M_2$工作,同样出现“只有水循环不送风”的情况,不符合要求。
选项C:$S_1$在干路,$M_1$单独为一条支路,$S_2$与$M_2$串联为另一条支路。当$S_1$闭合、$S_2$断开时,仅$M_1$工作,送常温风;当$S_1$、$S_2$都闭合时,$M_1$和$M_2$同时工作,送凉风;若$S_1$断开,无论$S_2$是否闭合,电路均无电流,$M_2$不可能单独工作,完全符合题目要求。
选项D:$S_1$在干路,$M_1$与$S_2$串联为一条支路,$M_2$单独为另一条支路。当$S_1$闭合、$S_2$断开时,仅$M_2$工作,出现“只有水循环不送风”的情况,不符合要求。
【答案】
C
【知识点】
电路的串并联;开关的作用
【点评】
本题结合生活中的空调扇设计,考查对电路连接方式和开关控制作用的理解,需根据题目限制条件逐一分析各电路是否符合要求,是初中物理电路部分的典型应用题型。
【难度系数】
0.6
12.如图所示,灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_3$的连接方式是

并联
,电流表$\mathrm{A}_1$测量$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_3$
的电流,电流表$\mathrm{A}_2$测量$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$
的电流。测得电流表$\mathrm{A}_1$的示数为0.5 A,电流表$\mathrm{A}_2$的示数为0.3 A,且通过$\mathrm{L}_2$的电流是通过$\mathrm{L}_1$的电流的2倍,则通过$\mathrm{L}_3$的电流为0.3
A,干路总电流为0.6
A。答案
12.并联 $\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_3$ $\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$ 0.3 0.6
解析
【分析】
首先判断电路连接方式:电流从电源正极流出,经开关后分为三条独立支路,分别通过L₁、L₂、L₃,再汇合回到电源负极,因此三灯为并联。接着分析电流表测量对象:电流表A₁串联在L₂和L₃的干路,测量L₂和L₃的总电流;电流表A₂串联在L₁和L₂的干路,测量L₁和L₂的总电流。最后利用并联电路“干路电流等于各支路电流之和”的规律,结合已知条件计算各支路电流:设L₁电流为I₁,则L₂电流为2I₁,根据A₂示数算出I₁、I₂,再根据A₁示数算出L₃电流,最后求干路总电流。
【解析】
1. 电路连接方式判断:电流从电源正极出发,经开关后分成三条支路,分别经过L₁、L₂、L₃,最终共同回到电源负极,因此灯L₁、L₂、L₃为并联。
2. 电流表测量对象分析:
电流表A₁位于L₂和L₃的公共干路,测量L₂和L₃的总电流;
电流表A₂位于L₁和L₂的公共干路,测量L₁和L₂的总电流。
3. 电流计算:
设通过L₁的电流为I₁,则通过L₂的电流I₂=2I₁。
已知A₂示数为0.3A,即I₁+I₂=0.3A,代入I₂=2I₁得:I₁+2I₁=0.3A → I₁=0.1A,故I₂=2×0.1A=0.2A。
已知A₁示数为0.5A,即I₂+I₃=0.5A,代入I₂=0.2A得:I₃=0.5A-0.2A=0.3A。
4. 干路总电流:并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此总电流I=I₁+I₂+I₃=0.1A+0.2A+0.3A=0.6A。
【答案】
并联;L₂、L₃;L₁、L₂;0.3;0.6
【知识点】
并联电路电流规律;电流表使用;电路连接方式判断
【点评】
本题考查并联电路的基础应用,需掌握并联电路的电流特点,明确电流表与被测电路的连接关系,属于常规基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先判断电路连接方式:电流从电源正极流出,经开关后分为三条独立支路,分别通过L₁、L₂、L₃,再汇合回到电源负极,因此三灯为并联。接着分析电流表测量对象:电流表A₁串联在L₂和L₃的干路,测量L₂和L₃的总电流;电流表A₂串联在L₁和L₂的干路,测量L₁和L₂的总电流。最后利用并联电路“干路电流等于各支路电流之和”的规律,结合已知条件计算各支路电流:设L₁电流为I₁,则L₂电流为2I₁,根据A₂示数算出I₁、I₂,再根据A₁示数算出L₃电流,最后求干路总电流。
【解析】
1. 电路连接方式判断:电流从电源正极出发,经开关后分成三条支路,分别经过L₁、L₂、L₃,最终共同回到电源负极,因此灯L₁、L₂、L₃为并联。
2. 电流表测量对象分析:
电流表A₁位于L₂和L₃的公共干路,测量L₂和L₃的总电流;
电流表A₂位于L₁和L₂的公共干路,测量L₁和L₂的总电流。
3. 电流计算:
设通过L₁的电流为I₁,则通过L₂的电流I₂=2I₁。
已知A₂示数为0.3A,即I₁+I₂=0.3A,代入I₂=2I₁得:I₁+2I₁=0.3A → I₁=0.1A,故I₂=2×0.1A=0.2A。
已知A₁示数为0.5A,即I₂+I₃=0.5A,代入I₂=0.2A得:I₃=0.5A-0.2A=0.3A。
4. 干路总电流:并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此总电流I=I₁+I₂+I₃=0.1A+0.2A+0.3A=0.6A。
【答案】
并联;L₂、L₃;L₁、L₂;0.3;0.6
【知识点】
并联电路电流规律;电流表使用;电路连接方式判断
【点评】
本题考查并联电路的基础应用,需掌握并联电路的电流特点,明确电流表与被测电路的连接关系,属于常规基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
13.[新考法·设计实验]如图甲所示是小明探究串联电路特点的实验电路图。

(1)小明最好选择两个小灯泡的规格是
(2)小明连接电路时,刚连完最后一根导线,灯泡$L_1$、$L_2$就亮了,他在实验操作中的不当之处是
(3)表格中是小明实验中测得的三组数据,由表格数据可得出结论:

(4)实验中,小明同学是通过改变电源电压而获得三组不同电流,请你提出能改变电路中的电流的另外一种实验操作方法:
(5)小红同学在做实验时,闭合开关前,电流表的指针指在零刻度线处;当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况。请分析她在电流表的使用上存在的问题:
(1)小明最好选择两个小灯泡的规格是
不相同
(选填“相同”或“不相同”)的。(2)小明连接电路时,刚连完最后一根导线,灯泡$L_1$、$L_2$就亮了,他在实验操作中的不当之处是
连接电路时开关没有断开
。(3)表格中是小明实验中测得的三组数据,由表格数据可得出结论:
串联电路中各处的电流都相等
。(4)实验中,小明同学是通过改变电源电压而获得三组不同电流,请你提出能改变电路中的电流的另外一种实验操作方法:
换用不同规格的灯泡做实验
。(5)小红同学在做实验时,闭合开关前,电流表的指针指在零刻度线处;当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况。请分析她在电流表的使用上存在的问题:
电流表的正、负接线柱接反了
。答案
13.(1)不相同 (2)连接电路时开关没有断开 (3)串联电路中各处的电流都相等 (4)换用不同规格的灯泡做实验 (5)电流表的正、负接线柱接反了
解析
【分析】
1. 第(1)问:探究串联电路电流特点时,为避免实验结论的偶然性,使结论具有普遍性,需选择规格不相同的小灯泡;
2. 第(2)问:连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态,刚连完导线灯泡就亮,说明连接电路时开关未断开;
3. 第(3)问:分析实验数据可推导串联电路的电流规律;
4. 第(4)问:改变电路电流可通过改变总电阻,换用不同规格灯泡能改变总电阻从而改变电流;
5. 第(5)问:电流表使用时电流需正进负出,指针反偏说明接线柱接反。
【解析】
(1) 探究串联电路电流规律,需多次实验避免偶然性,因此选择规格不相同的小灯泡,故答案为不相同;
(2) 连接电路时开关应断开,防止电路接通损坏元件,刚连完导线灯泡亮,说明连接电路时开关未断开,故答案为连接电路时开关没有断开;
(3) 分析实验数据可知,串联电路中各处电流大小相等,结论为串联电路中各处的电流都相等;
(4) 改变电路电流可通过改变总电阻,换用不同规格的灯泡能改变总电阻,从而改变电流,故答案为换用不同规格的灯泡做实验;
(5) 电流表指针反向摆动,是因为电流从负接线柱流入、正接线柱流出,即正负接线柱接反了,故答案为电流表的正、负接线柱接反了。
【答案】
13.(1)不相同 (2)连接电路时开关没有断开 (3)串联电路中各处的电流都相等 (4)换用不同规格的灯泡做实验 (5)电流表的正、负接线柱接反了
【知识点】
串联电路的电流特点;电流表的使用;电路连接的基本操作
【点评】
本题为电学基础实验题,围绕串联电路特点的探究,考查实验设计、操作规范、结论推导及电流表使用等核心知识点,注重学生实验探究能力和细节观察能力的考查,是初中电学的常考题型。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问:探究串联电路电流特点时,为避免实验结论的偶然性,使结论具有普遍性,需选择规格不相同的小灯泡;
2. 第(2)问:连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态,刚连完导线灯泡就亮,说明连接电路时开关未断开;
3. 第(3)问:分析实验数据可推导串联电路的电流规律;
4. 第(4)问:改变电路电流可通过改变总电阻,换用不同规格灯泡能改变总电阻从而改变电流;
5. 第(5)问:电流表使用时电流需正进负出,指针反偏说明接线柱接反。
【解析】
(1) 探究串联电路电流规律,需多次实验避免偶然性,因此选择规格不相同的小灯泡,故答案为不相同;
(2) 连接电路时开关应断开,防止电路接通损坏元件,刚连完导线灯泡亮,说明连接电路时开关未断开,故答案为连接电路时开关没有断开;
(3) 分析实验数据可知,串联电路中各处电流大小相等,结论为串联电路中各处的电流都相等;
(4) 改变电路电流可通过改变总电阻,换用不同规格的灯泡能改变总电阻,从而改变电流,故答案为换用不同规格的灯泡做实验;
(5) 电流表指针反向摆动,是因为电流从负接线柱流入、正接线柱流出,即正负接线柱接反了,故答案为电流表的正、负接线柱接反了。
【答案】
13.(1)不相同 (2)连接电路时开关没有断开 (3)串联电路中各处的电流都相等 (4)换用不同规格的灯泡做实验 (5)电流表的正、负接线柱接反了
【知识点】
串联电路的电流特点;电流表的使用;电路连接的基本操作
【点评】
本题为电学基础实验题,围绕串联电路特点的探究,考查实验设计、操作规范、结论推导及电流表使用等核心知识点,注重学生实验探究能力和细节观察能力的考查,是初中电学的常考题型。
【难度系数】
0.6
14.如图甲所示的电路,当只闭合开关S₃时,电流表A₁的示数为0.1 A;当只闭合开关S₁、S₂时,电流表A₂的示数如图乙所示;电流表A₁的示数为0.5 A。求:

(1)当只闭合开关S₃时,通过灯L₁的电流。
(2)当只闭合开关S₁、S₂时,通过灯L₂的电流。
(3)当只闭合开关S₁、S₂,通过灯L₁的电流。
(1)当只闭合开关S₃时,通过灯L₁的电流。
(2)当只闭合开关S₁、S₂时,通过灯L₂的电流。
(3)当只闭合开关S₁、S₂,通过灯L₁的电流。
答案
14.解:(1)当只闭合开关$\mathrm{S}_3$时,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联,$\mathrm{A}_1$、$\mathrm{A}_2$测串联电路中电流,已知电流表$\mathrm{A}_1$的示数为0.1 A,根据串联电路中电流处处相等,通过$\mathrm{L}_1$的电流为0.1 A。
(2)当只闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$时,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,电流表$\mathrm{A}_1$测量干路中的电流,电流表$\mathrm{A}_2$测量通过灯$\mathrm{L}_2$的电流,由题图乙可知,电流表$\mathrm{A}_2$的示数为0.26 A,即通过灯$\mathrm{L}_2$的电流为0.26 A。
(3)当只闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$时,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,根据并联电路电流规律可知通过灯$\mathrm{L}_1$的电流 $I_{\mathrm{L}1}=I-I_{\mathrm{L}2}=0.5\ \mathrm{A}-0.26\ \mathrm{A}=0.24\ \mathrm{A}$。
(2)当只闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$时,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,电流表$\mathrm{A}_1$测量干路中的电流,电流表$\mathrm{A}_2$测量通过灯$\mathrm{L}_2$的电流,由题图乙可知,电流表$\mathrm{A}_2$的示数为0.26 A,即通过灯$\mathrm{L}_2$的电流为0.26 A。
(3)当只闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$时,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,根据并联电路电流规律可知通过灯$\mathrm{L}_1$的电流 $I_{\mathrm{L}1}=I-I_{\mathrm{L}2}=0.5\ \mathrm{A}-0.26\ \mathrm{A}=0.24\ \mathrm{A}$。
解析
【分析】
首先分析开关不同状态下的电路结构:当只闭合S₃时,电流依次经过L₁、S₃、L₂,L₁与L₂串联,电流表A₁、A₂均测串联电路的电流;当只闭合S₁、S₂时,电流分为两条支路,一条经S₁、L₁,另一条经L₂、S₂,L₁与L₂并联,电流表A₁测干路总电流,电流表A₂测L₂支路的电流。再结合串联电路“电流处处相等”、并联电路“干路电流等于各支路电流之和”的规律,以及电流表的读数方法,逐步计算各问题。
【解析】
(1) 当只闭合开关S₃时,L₁与L₂串联,串联电路中电流处处相等,已知电流表A₁的示数为0.1 A,因此通过灯L₁的电流为0.1 A。
(2) 当只闭合开关S₁、S₂时,L₁与L₂并联,电流表A₂测通过L₂的电流。由图乙可知,电流表A₂选用0~0.6 A量程,分度值为0.02 A,示数为0.26 A,即通过灯L₂的电流为0.26 A。
(3) 当只闭合开关S₁、S₂时,L₁与L₂并联,电流表A₁测干路电流,根据并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和,可得通过灯L₁的电流为:$I_{L1}=I - I_{L2}=0.5\ \mathrm{A} - 0.26\ \mathrm{A}=0.24\ \mathrm{A}$。
【答案】
(1)0.1 A;(2)0.26 A;(3)0.24 A
【知识点】
串联电路电流规律,并联电路电流规律,电流表读数
【点评】
本题考查串并联电路的电流规律及电流表读数,解题核心是先判断开关状态对应的电路连接方式,再结合电流规律计算,属于基础题型,需掌握电流表的读数方法。
【难度系数】
0.6
首先分析开关不同状态下的电路结构:当只闭合S₃时,电流依次经过L₁、S₃、L₂,L₁与L₂串联,电流表A₁、A₂均测串联电路的电流;当只闭合S₁、S₂时,电流分为两条支路,一条经S₁、L₁,另一条经L₂、S₂,L₁与L₂并联,电流表A₁测干路总电流,电流表A₂测L₂支路的电流。再结合串联电路“电流处处相等”、并联电路“干路电流等于各支路电流之和”的规律,以及电流表的读数方法,逐步计算各问题。
【解析】
(1) 当只闭合开关S₃时,L₁与L₂串联,串联电路中电流处处相等,已知电流表A₁的示数为0.1 A,因此通过灯L₁的电流为0.1 A。
(2) 当只闭合开关S₁、S₂时,L₁与L₂并联,电流表A₂测通过L₂的电流。由图乙可知,电流表A₂选用0~0.6 A量程,分度值为0.02 A,示数为0.26 A,即通过灯L₂的电流为0.26 A。
(3) 当只闭合开关S₁、S₂时,L₁与L₂并联,电流表A₁测干路电流,根据并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和,可得通过灯L₁的电流为:$I_{L1}=I - I_{L2}=0.5\ \mathrm{A} - 0.26\ \mathrm{A}=0.24\ \mathrm{A}$。
【答案】
(1)0.1 A;(2)0.26 A;(3)0.24 A
【知识点】
串联电路电流规律,并联电路电流规律,电流表读数
【点评】
本题考查串并联电路的电流规律及电流表读数,解题核心是先判断开关状态对应的电路连接方式,再结合电流规律计算,属于基础题型,需掌握电流表的读数方法。
【难度系数】
0.6
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