2023届中考物理解答题专练:串、并联电路中电流的规律
(共15题)
如图所示,闭合开关,欣欣用电流表测 点和 点的电流,当电流表接在图甲中 点时,电流表的示数如图乙所示;当电流表接在 点时,电流表的示数如图丙所示。
(1) 两次电流表指针偏转幅度不同的原因是 。
(2) 通过 点和 点的电流 (填“相等”或“不相等”),它们的大小分别是 和 。
如图 是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。长方体形绝缘容器 内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平。已知电源电压恒为 ,小灯泡标有“”字样(灯丝电阻不变)。两金属板间的湖水电阻 与 的关系如图 所示( 为容器内水柱高度 的倒数,即 。求:
(1) 湖水水位高于警戒水位 时,灯泡正常工作;
(2) 若将电流表改为水位计,设电源电压恒为 ,灯丝电阻为 且保持不变,请写出超出警戒水位高度 与电流表的示数 的关系式 。
有两只灯泡, 灯“”、 灯“”, 和 中电流随两端电压变化关系的图象,如图所示。
(1) 将 、 并联接在 电源两端,求 内电路消耗的电能为 。
(2) 将 、 串联接在某电源两端,使 灯恰好正常发光,则此时 灯的电阻为 。
如图所示,电源电压恒定,,,滑动变阻器 的规格是“”,电流表 、 的量程都是 ,电压表的量程是 。
(1) 只闭合开关 ,移动滑片,当电流表 的示数为 时,电压表示数为 ,则电源电压是 ,变阻器接入电路的电阻是 。
(2) 将滑片移到最右端,闭合所有开关,电流表 、 的示数之比是 , 内 产生的热量为 ,为保证电路安全,变阻器接入电路的阻值范围是 。
如图所示,电源电压为 保持不变。开关 闭合后,电路正常工作。一段时间后,观察到两只电表示数差值变为 。
(1) 若电阻 、 中仅有一个出现故障,则故障发生后电表 的示数为 ,电表 的示数为 ,电路的故障是 。
(2) 某同学用 替换发生故障的电阻,闭合开关 后, 表示数为 ,则 阻值为 。
电热膜是一种新型的电热器件,如图甲所示是一种常见的电热膜.电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线,导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构,其内部结构如图乙所示。
(1) 图乙所示电热膜电路,正常工作时金属导线中 、 处电流分别为 和 ,则 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2) 导电墨线的性质如图丙,电热膜不会出现局部过热的现象,原因是导电墨线电阻随温度的升高时发热功率 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3) 某根导电墨线的局部导电材料脱落,如图丁所示 部分,这根导电墨线的电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”),导致此处发热会较旁边同长度导电墨线要 。(选填“多”或“少”)
用发光二极管制成的 灯具有发光效率高、使用寿命长等优点。如图甲所示是一个定值电阻 和一个 灯的电流与其两端电压关系的图象。
(1) 观察图象可知, 的阻值为 。
(2) 如图乙所示,将 灯与 串联在电路中,若 灯的电功率为 ,则 中的电流为 ,电路的总功率为 。
在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键 ,发现只有一个电表的示数变大,已知电阻中仅有一个出现了故障。
(1) 电路中的故障可能是 。
(2) 若将 、 的位置互换,则示数一定不发生变化的是 表(选填“”、“”或“ 和 ”)。
(3) 若用一个完好的校验小灯替换 (选填“”或“”),也可以通过小灯的亮暗情况来确定故障。
如图所示是一种反射式路灯,灯发出的光不是直接照射到路面,而是经过灯上方粗糙的反射板的反射后照亮路面。
(1) 光在反射表面发生了 (填“境面反射”或“漫反射”)现象。
(2) 如果把反射板换成平面镜,当黑夜灯亮时,地面上会有灯罩的影子,因为光在同一种均匀介质中沿 传播。
(3) 该灯铭牌上标有“”等字样。如果某段道路上装有 盏这样的灯,该段道路路灯的电路中,干路上熔断器的额定电流不能小于 。
用发光二极管制成的 灯具有发光效率高、使用寿命长等优点。如图甲所示是一个定值电阻 和一个 灯的电流与其两端电压关系的图象。
(1) 观察图象可知, 的阻值为 。
(2) 如图乙所示,将 灯与 串联在电路中,若 灯的电功率为 ,则 中的电流为 ,电路的总功率为 。
小李同学猜测小灯发光的亮度可能与小灯的电压、电流有关,他用三个不同小灯甲、乙、丙组成不同的电路进行探究活动。电路连接情况及实验现象如图()、()、()、()所示。
(1) 图()或()是在研究小灯发光的亮度与 的关系,你的判断依据是 。
(2) 观察图()、()、()、()中现象,可以得出初步结论: 。
如图所示,将电阻 和电阻 分别按甲、乙两种方式连接,电源电压不变,。
(1) 采用甲图连接方式,闭合开关 , 与 的电功率之比 。
(2) 采用乙图连接方式,闭合开关 , 与 在相同时间内产生的热量之比 。
小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”、甲、乙 两瓶中装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。
(1) 实验中吸收热的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)。实验中将两个电阻丝 联,目的是 。
(2) 通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论是 。
两个电路元件 、 中的电流与两端电压关系如图所示:
(1) 由图可知,流过元件 的电流与它两端的电压成正比,也就是该元件的电阻值是 的(选填“变化”或者“不变”的)。
(2) 将 、 两元件并联接到电压是 的电源上时,通过元件 的电流为 ,电路的总电流为 ,如果在相同的 电源上,要用一个新的元件代替原来并联的元件 ,产生相同的电流,这个元件的电阻值为 。
如图是一款消防应急照明灯,右图是它的铭牌。当外部电路有电时应急灯不亮,停电时应急灯正常发光。
(1) 小朱同学想知道应急灯的两个灯泡是怎么连接的,他将应急灯中的任意一个灯泡断开,发现另一个灯泡仍然发光,则应急灯的两个灯泡是 联的(填“串”或“并”)。
(2) 每个应急灯正常发光时的电流是 ,电阻是 。
(3) 应急灯的电池充满电后,可以让两个灯持续正常发光 小时(铭牌中“电池:”的“”表示电池充满电后,以 、 电流放电可持续放电 小时)。
(4) 小朱尝试用电磁继电器设计了一个应急灯电路图(以一个灯为例,如图),要求外部电路停电时,图中灯立即亮,则 点应该和触点 (填“”或“”)相连,图中电磁继电器相当于一个 (填“开关”或“电源”)。
答案
一、综合应用题(共15题)
1. 【答案】
(1) 电流表所选的量程不同
(2) 相等;;
2. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 小灯泡的电阻:,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,所以电路中的电流:,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以湖水电阻两端的电压:,
则湖水的电阻:,由图乙可知,,
此时湖水水位高于警戒水位的高度:,灯泡正常工作。
(2) 由图象可知, 与 成正比例函数,设为 , 为比例系数,
把 、 代入表达式可得:,
则湖水电阻 ,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以电路中的电流(电流表的示数):,
则变形化简可得 与 的关系式:。
3. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 根据并联电路中电压相等可知 ,
由图可知 ,,
根据 可得 。
(2) 灯正常发光为 ,
根据串联电路中电流处处相等可知 ,
由图可知 ,则 。
4. 【答案】
(1) ;
(2) ;;
【解析】
(1) [ ]当只闭合开关 时, 和 串联,电流表 测电路中的电流,电压表测 的电压,此时 的电压为
电源电压为
[ ]滑动变阻器接入电路的电阻为
。
(2) [ ]将滑片移到最右端,闭合所有开关,此时 被短路, 和 并联,电压表测电源电压,电流表 测 电流,电流表 测干路电流,电流表 的示数为
流过滑动变阻器的电流为
电流表 的示数为
电流表 、 的示数之比是
[ ] 内 产生的热量为
[ ]干路电流最大为 ,滑动变阻器 的规格是“”滑动变阻器的电阻最小为
滑动变阻器的范围为 。
5. 【答案】
(1) ;; 断路
(2)
6. 【答案】
(1) 小于
(2) 减小
(3) 变大;多
7. 【答案】
(1)
(2) ;
【解析】
(1) 由图象可知,当 时,通过的电流 ,由 可得, 的阻值:。
(2) 将 灯与 串联在电路中,由图可知,当 、 时, 灯的电功率:,
因串联电路中各处的电流相等,所以, 中的电流:,由图象可知, 两端的电压 ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:,电路的总功率:。
8. 【答案】
(1) 电阻 开路或电阻 短路
(2)
(3)
【解析】
(1) 因为两个电表中只有一个电表的示数变大。所以
a、若电压表示数变大,电流表示数减小,则说明与第电压表串联的部分是通路,问题出在与电压表并联的电阻 上,则可能是电阻 开路。
b、若电流表示数变大,电压表示数减小,则说明电流变大,电路中电阻减小,则可能是电阻 短路。
由此可知:故障一种可能是电阻 开路,另一种可能是电阻 短路。
(2) 若将电阻 与 互换,电路的连接不变,故电路的电流一定不变,故电流表 的示数不变。
(3) 若用一个完好的校验小灯替换 ,若灯泡发光,说明电阻 短路,若灯泡不发光,说明电阻 开路。
9. 【答案】
(1) 漫反射
(2) 直线
(3)
【解析】
(1) 反射板粗糙,发生的是漫反射。
(2) 影子的形成,是因为光在同种均匀介质中沿直线传播。
(3) 根据 , 相同, 越大, 越大,所以当 时,通过灯的电流最大,干路上熔断器的额定电流最小为:。
10. 【答案】
(1)
(2) ;
【解析】
(1) 由图象可知,当 时,通过的电流 ,
由 可得, 的阻值:
;
(2) 将 灯与 串联在电路中,
由图可知,当 、 时, 灯的电功率:
,
因串联电路中各处的电流相等,
所以, 中的电流:
,
由图象可知, 两端的电压 ,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
,
电路的总功率:
。
11. 【答案】
(1) 电流;图()或(),两个灯泡并联,两灯两端的电压相同、灯泡规格不同,由欧姆定律可知通过两个灯泡的电流不同,研究小灯发光的亮度与电流的关系
(2) 图()或(),两个灯泡串联,通过两个灯泡的电流相同,灯泡规格不同,灯泡两端的电压不同,电压越大,小灯越亮;由图()或()可知,(不同小灯)电压相同时,电流越大,小灯越亮
12. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) , 并联,设电源电压为 ,两电阻的功率为:
,,,
因为 ,所以 。
(2) , 串联,电源电压不变,两电阻通过的电流相同,它们产生的热量为 ,,
。
13. 【答案】
(1) 温度计示数;串;控制电流相同
(2) 在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多
14. 【答案】
(1) ;不变
(2) ;;
【解析】
(1) 分析图可知元件 的电流、电压的关系图是正比例函数,说明元件 的电阻不变,电流与电压成正比,遵循欧姆定律。
(2) 由图可知,并联接到电压 的电源上时,通过 元件的电流为:
;
通过 元件的电流:
;
所以干路电流为:
;
电路的总电阻:
。
15. 【答案】
(1) 并
(2) ;
(3)
(4) ;开关
【解析】
(1) 将应急灯中的任一个灯泡断开,另一个灯泡仍然发光,两灯泡互不影响,所以是并联的。
(2) 每个灯泡正常发光时的电压 ,功率 ,
由 可得,每盏灯的电流:
,
由 可得,电阻:
。
(3) 两灯泡并联,总电流 ,电池充满电后总电量 ,由 可得,应急灯能持续发光的时间:。
(4) 当 点和触点 接触时,内部电路被接通,此时灯亮。图中电磁继电器相当于一个开关,控制内部电路的通断。