1.如图甲所示,将导线接在小灯泡$\mathrm{L}_{1}$的两端(A、B两点),闭合开关,小灯泡$\mathrm{L}_{1}$,小灯泡$\mathrm{L}_{2}$且亮度比原来更。
答案
解:
将导线接在小灯泡$\mathrm{L}_{1}$的两端时,$\mathrm{L}_{1}$被短路,无电流通过$\mathrm{L}_{1}$,因此小灯泡$\mathrm{L}_{1}$不发光;
此时电路总电阻减小,电源电压全部加在$\mathrm{L}_{2}$两端,电路中电流比两灯串联时更大,因此小灯泡$\mathrm{L}_{2}$发光且亮度比原来更亮。
将导线接在小灯泡$\mathrm{L}_{1}$的两端时,$\mathrm{L}_{1}$被短路,无电流通过$\mathrm{L}_{1}$,因此小灯泡$\mathrm{L}_{1}$不发光;
此时电路总电阻减小,电源电压全部加在$\mathrm{L}_{2}$两端,电路中电流比两灯串联时更大,因此小灯泡$\mathrm{L}_{2}$发光且亮度比原来更亮。
解析
【分析】
要解决这个问题,需明确局部短路的特点及电路中电流、电功率的变化规律:首先,当导线接在小灯泡$\mathrm{L}_{1}$两端时,$\mathrm{L}_{1}$被短路,电流会优先通过导线而不经过$\mathrm{L}_{1}$,因此$\mathrm{L}_{1}$无电流通过;其次,原来$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联,短路$\mathrm{L}_{1}$后,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流变大;最后,小灯泡的亮度由实际功率决定,结合电功率公式可判断$\mathrm{L}_{2}$的亮度变化。
【解析】
1. 导线接在$\mathrm{L}_{1}$两端时,$\mathrm{L}_{1}$被短路,无电流通过$\mathrm{L}_{1}$,因此小灯泡$\mathrm{L}_{1}$不发光;
2. 原电路为$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联,短路$\mathrm{L}_{1}$后,电路总电阻变为$\mathrm{R}_{2}$,比串联时的总电阻($\mathrm{R}_{1}+\mathrm{R}_{2}$)小;
3. 电源电压$\mathrm{U}$不变,由欧姆定律$\mathrm{I}=\frac{\mathrm{U}}{\mathrm{R}_{总}}$可知,电路中的电流$\mathrm{I}$变大;
4. 小灯泡$\mathrm{L}_{2}$的电阻$\mathrm{R}_{2}$不变,实际功率$\mathrm{P}=\mathrm{I}^2\mathrm{R}_{2}$,电流变大则实际功率变大,因此小灯泡$\mathrm{L}_{2}$发光且亮度比原来更亮。
【答案】
不发光;发光;亮
【知识点】
电路短路、欧姆定律、电功率
【点评】
本题考查电路局部短路的分析,结合欧姆定律和电功率判断用电器的工作状态与亮度变化,属于电路基础题型,需掌握短路的特点及电功率的计算方法。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需明确局部短路的特点及电路中电流、电功率的变化规律:首先,当导线接在小灯泡$\mathrm{L}_{1}$两端时,$\mathrm{L}_{1}$被短路,电流会优先通过导线而不经过$\mathrm{L}_{1}$,因此$\mathrm{L}_{1}$无电流通过;其次,原来$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联,短路$\mathrm{L}_{1}$后,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流变大;最后,小灯泡的亮度由实际功率决定,结合电功率公式可判断$\mathrm{L}_{2}$的亮度变化。
【解析】
1. 导线接在$\mathrm{L}_{1}$两端时,$\mathrm{L}_{1}$被短路,无电流通过$\mathrm{L}_{1}$,因此小灯泡$\mathrm{L}_{1}$不发光;
2. 原电路为$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联,短路$\mathrm{L}_{1}$后,电路总电阻变为$\mathrm{R}_{2}$,比串联时的总电阻($\mathrm{R}_{1}+\mathrm{R}_{2}$)小;
3. 电源电压$\mathrm{U}$不变,由欧姆定律$\mathrm{I}=\frac{\mathrm{U}}{\mathrm{R}_{总}}$可知,电路中的电流$\mathrm{I}$变大;
4. 小灯泡$\mathrm{L}_{2}$的电阻$\mathrm{R}_{2}$不变,实际功率$\mathrm{P}=\mathrm{I}^2\mathrm{R}_{2}$,电流变大则实际功率变大,因此小灯泡$\mathrm{L}_{2}$发光且亮度比原来更亮。
【答案】
不发光;发光;亮
【知识点】
电路短路、欧姆定律、电功率
【点评】
本题考查电路局部短路的分析,结合欧姆定律和电功率判断用电器的工作状态与亮度变化,属于电路基础题型,需掌握短路的特点及电功率的计算方法。
【难度系数】
0.5
2.如图乙所示,将导线接在小灯泡$\mathrm{L}_2$的两端(B、C两点),闭合开关,小灯泡$\mathrm{L}_2$,小灯泡$\mathrm{L}_1$且亮度比原来更。
答案
解:
导线接在小灯泡L₂两端时,L₂被短路,没有电流通过L₂,因此小灯泡L₂不发光;
此时电路为仅L₁接入的简单电路,电路总电阻变小,电流变大,L₁两端电压等于电源电压,因此小灯泡L₁发光,且亮度比原来更亮。
答案依次为:不发光;发光;亮。
导线接在小灯泡L₂两端时,L₂被短路,没有电流通过L₂,因此小灯泡L₂不发光;
此时电路为仅L₁接入的简单电路,电路总电阻变小,电流变大,L₁两端电压等于电源电压,因此小灯泡L₁发光,且亮度比原来更亮。
答案依次为:不发光;发光;亮。
解析
【分析】
首先明确局部短路的特点:当导线接在小灯泡两端时,该用电器会被短路,电流优先通过导线而不经过该用电器;再结合电路结构变化,原来L₁与L₂串联,L₂被短路后电路变为仅L₁接入,根据欧姆定律和电功率公式分析电流与亮度的变化。
【解析】
当导线接在B、C两点(L₂两端)时,L₂被短路,没有电流流过L₂,因此小灯泡L₂不发光;
此时电路为仅L₁接入的简单电路,与原串联电路相比总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律I=U/R可知,电路电流变大;
小灯泡亮度由实际功率决定,L₁电阻不变,根据P=I²R,电流变大则L₁实际功率变大,因此小灯泡L₁发光,且亮度比原来更亮。
【答案】
不发光;发光;亮
【知识点】
电路短路;欧姆定律;电功率
【点评】
本题考查局部短路的电路特点及灯泡亮度的影响因素,属于电路基础应用,需掌握短路的判断和电功率与亮度的关系。
【难度系数】
0.3
首先明确局部短路的特点:当导线接在小灯泡两端时,该用电器会被短路,电流优先通过导线而不经过该用电器;再结合电路结构变化,原来L₁与L₂串联,L₂被短路后电路变为仅L₁接入,根据欧姆定律和电功率公式分析电流与亮度的变化。
【解析】
当导线接在B、C两点(L₂两端)时,L₂被短路,没有电流流过L₂,因此小灯泡L₂不发光;
此时电路为仅L₁接入的简单电路,与原串联电路相比总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律I=U/R可知,电路电流变大;
小灯泡亮度由实际功率决定,L₁电阻不变,根据P=I²R,电流变大则L₁实际功率变大,因此小灯泡L₁发光,且亮度比原来更亮。
【答案】
不发光;发光;亮
【知识点】
电路短路;欧姆定律;电功率
【点评】
本题考查局部短路的电路特点及灯泡亮度的影响因素,属于电路基础应用,需掌握短路的判断和电功率与亮度的关系。
【难度系数】
0.3
3.如图丙所示,将导线短时间接在小灯泡L₁、L₂的两端(A、C两点),闭合开关,小灯泡L₁,小灯泡L₂。

答案
解:
导线接在A、C两点闭合开关后,电流优先通过几乎无电阻的导线,小灯泡L₁、L₂同时被短路,几乎没有电流通过两个小灯泡。
小灯泡L₁ 不发光,小灯泡L₂ 不发光。
导线接在A、C两点闭合开关后,电流优先通过几乎无电阻的导线,小灯泡L₁、L₂同时被短路,几乎没有电流通过两个小灯泡。
小灯泡L₁ 不发光,小灯泡L₂ 不发光。
解析
【分析】要判断小灯泡的发光情况,需分析闭合开关后电流的路径:当导线接在A、C两点时,导线的电阻远小于小灯泡的电阻,电流会优先通过导线,导致L₁和L₂都被短路,没有电流通过两个灯泡,因此都不发光。
【解析】在图丙中,闭合开关后,电流从电源正极流出,经过开关S到达A点,由于导线直接连接A、C两点,电流会选择电阻极小的导线路径,几乎不经过L₁和L₂,因此L₁和L₂都被短路,电路中没有电流通过两个小灯泡,所以小灯泡L₁不发光,小灯泡L₂不发光。
【答案】不发光;不发光
【知识点】电路短路;电流路径
【点评】本题考查对电路短路现象的理解,核心是判断电流走向,明确短路时用电器因无电流通过而不工作,属于基础电路分析题。
【难度系数】0.6
【解析】在图丙中,闭合开关后,电流从电源正极流出,经过开关S到达A点,由于导线直接连接A、C两点,电流会选择电阻极小的导线路径,几乎不经过L₁和L₂,因此L₁和L₂都被短路,电路中没有电流通过两个小灯泡,所以小灯泡L₁不发光,小灯泡L₂不发光。
【答案】不发光;不发光
【知识点】电路短路;电流路径
【点评】本题考查对电路短路现象的理解,核心是判断电流走向,明确短路时用电器因无电流通过而不工作,属于基础电路分析题。
【难度系数】0.6
当电路中用电器被短路时,被短路的用电器
不工作
,其他用电器仍能
工作;当电路中电源被短路时,所有的用电器都不工作
,且电路中会有很大的电流,可能会把电源烧坏,故绝对不允许不通过用电器直接用导线把电源的两极接通。答案
当电路中用电器被短路时,被短路的用电器不工作,其他用电器仍能工作;当电路中电源被短路时,所有的用电器都不工作,且电路中会有很大的电流,可能会把电源烧坏,故绝对不允许不通过用电器直接用导线把电源的两极接通。
解析
【分析】首先明确两种短路的核心特点:①用电器被短路是导线直接并联在该用电器两端,因导线电阻极小,电流优先走导线,几乎不经过被短路的用电器,故被短路的用电器无法工作;其他未被短路的用电器仍有电流通过,可正常工作。②电源被短路是导线直接连接电源两极,所有用电器均被短路,无电流流经任何用电器,故所有用电器都不工作,且电路电流极大,易烧坏电源。据此可推导填空内容。
【解析】根据用电器短路和电源短路的工作特性:用电器被短路时,被短路的用电器不工作,其他用电器仍能工作;电源被短路时,所有用电器都不工作,结合题干语境完成填空。
【答案】当电路中用电器被短路时,被短路的用电器不工作,其他用电器仍能工作;当电路中电源被短路时,所有的用电器都不工作,且电路中会有很大的电流,可能会把电源烧坏,故绝对不允许不通过用电器直接用导线把电源的两极接通。
【知识点】电路短路、用电器工作条件
【点评】本题为电学基础概念题,考查对短路类型的理解,属于电路故障分析的入门知识点,难度较低,用于巩固基础电学知识。
【难度系数】0.3
【解析】根据用电器短路和电源短路的工作特性:用电器被短路时,被短路的用电器不工作,其他用电器仍能工作;电源被短路时,所有用电器都不工作,结合题干语境完成填空。
【答案】当电路中用电器被短路时,被短路的用电器不工作,其他用电器仍能工作;当电路中电源被短路时,所有的用电器都不工作,且电路中会有很大的电流,可能会把电源烧坏,故绝对不允许不通过用电器直接用导线把电源的两极接通。
【知识点】电路短路、用电器工作条件
【点评】本题为电学基础概念题,考查对短路类型的理解,属于电路故障分析的入门知识点,难度较低,用于巩固基础电学知识。
【难度系数】0.3
1.连接电路时,若采用不同规格的灯泡,可能会出现什么情况?部分电路被短路时会造成一个灯泡亮一个灯泡不亮,它与上述出现的情况相比,灯泡的亮度有何区别?
▼
17
▲
▼
17
▲
答案
连接电路时,若采用不同规格的灯泡,可能会出现一灯亮,另一灯不亮的情况。部分电路被短路时灯泡的亮度更大。
解析
【分析】
首先,考虑不同规格灯泡连接时的电路状态:若两灯串联,电路中电流处处相等,根据电功率公式$P=I^2R$,不同规格灯泡的电阻不同,实际功率也不同,可能出现一个灯泡实际功率足够大而发光,另一个实际功率过小不发光的情况;而部分电路短路时,被短路的灯泡无电流通过不发光,未被短路的灯泡两端电压等于电源电压,其实际功率远大于不同规格灯泡正常连接时的功率,需通过对比两种情况的实际功率差异来明确亮度区别。
【解析】
1. 连接不同规格灯泡时,若为串联电路,电流$I$相同,由$P=I^2R$可知,电阻大的灯泡实际功率大,若其中一个灯泡电阻极小,实际功率过小则不发光,另一灯发光;
2. 部分电路短路时,被短路的灯泡被短路,无电流通过,不发光;未被短路的灯泡两端电压等于电源电压,其实际功率比不同规格灯泡正常连接时的功率大,因此亮度更大。
【答案】
连接电路时,若采用不同规格的灯泡,可能会出现一灯亮,另一灯不亮的情况。部分电路被短路时灯泡的亮度更大。
【知识点】
电路连接、实际电功率、短路现象
【点评】
本题围绕电路连接与故障展开,考查串联电路特点及电功率的实际应用,需结合公式分析不同电路状态下灯泡的亮度差异,是初中物理电路部分的基础题型,注重对基本概念的理解。
【难度系数】
0.4
首先,考虑不同规格灯泡连接时的电路状态:若两灯串联,电路中电流处处相等,根据电功率公式$P=I^2R$,不同规格灯泡的电阻不同,实际功率也不同,可能出现一个灯泡实际功率足够大而发光,另一个实际功率过小不发光的情况;而部分电路短路时,被短路的灯泡无电流通过不发光,未被短路的灯泡两端电压等于电源电压,其实际功率远大于不同规格灯泡正常连接时的功率,需通过对比两种情况的实际功率差异来明确亮度区别。
【解析】
1. 连接不同规格灯泡时,若为串联电路,电流$I$相同,由$P=I^2R$可知,电阻大的灯泡实际功率大,若其中一个灯泡电阻极小,实际功率过小则不发光,另一灯发光;
2. 部分电路短路时,被短路的灯泡被短路,无电流通过,不发光;未被短路的灯泡两端电压等于电源电压,其实际功率比不同规格灯泡正常连接时的功率大,因此亮度更大。
【答案】
连接电路时,若采用不同规格的灯泡,可能会出现一灯亮,另一灯不亮的情况。部分电路被短路时灯泡的亮度更大。
【知识点】
电路连接、实际电功率、短路现象
【点评】
本题围绕电路连接与故障展开,考查串联电路特点及电功率的实际应用,需结合公式分析不同电路状态下灯泡的亮度差异,是初中物理电路部分的基础题型,注重对基本概念的理解。
【难度系数】
0.4
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