九年级上册物理 电流和电路单元培优测试卷

九年级上册物理电流和电路单元培优测试卷
一、初三物理电流和电路易错压轴题（难）
1．在“探究串联电路中电流的特点”实验中，小明连接了如图所示的电路，闭合开关后，发现两个小灯泡都不发光，电流表没示数，检查发现各连线接触良好．
（1）于是小明提出用导线两端依次连接ab、ac、ad两点的设计方案，其中用导线连接哪两点间不合适?答：________ （选填“ab”、“ac”或“ad”）．
（2）当小明用导线连接ab时，两灯泡不发光；连接ac时，小灯泡1L不发光，小灯泡2L 很亮，然后又熄灭．那么，原电路中的故障是________，小灯泡2L又熄灭的原因可能是
_____________．
（3）此时，同组的小红提出用电压表检查电路，你认为小红的方案可行吗?答：________（选填“可行”或“不可行”）．
【答案】ad L1断路电路中电流太大，灯丝被烧断可行
【解析】
【分析】
【详解】
（1）于是小明提出用导线两端依次连接ab、ac、ad两点的设计方案，连接ab两点可以检查电流表有没有故障，再连接ac两点，就可以检查L1、L2有没有故障，连接ad两点，电路短路，可能会损坏电源，所以连接ad两点不合适；
（2）当小明用导线连接ab时，两灯泡不发光，说明电流表完好；连接ac时，小灯泡1L 不发光，小灯泡2L很亮，然后又熄灭．那么，原电路中的故障是L1断路，小灯泡2L又熄灭的原因可能是电路中电流太大，灯丝被烧断．
（3）此时，同组的小红提出用电压表检查电路，小红的方案可行，可以分别把电压表接在ab之间、ac之间，看电压表的示数即可．
2．在用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验中，灯泡上标有“2.5V”的字样．
（1）测量小灯泡电功率的实验的原理是______________；小张根据电路图连接如图甲所示的实验电路，小王检查后发现有一根导线连接有错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代表导线，画出正确的连线。

___
（2）电路改正后，小张闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是____________________。

（3）故障排除后，开始进行实验，小王根据测出的数据，在图乙中画出了小灯泡的电流、电压变化的关系图像，由此可以判断，小灯泡的额定功率为______W。

此次实验中，使用滑动变阻器的目的是_________________。

（4）根据图乙还可以判断，小灯泡的电阻随电压的增大逐渐____________，原因是
_____________________。

【答案】P=UI图略小灯泡断路0.75W改变（调节）灯泡两端的电压增大灯丝由金属制成，金属的电阻随温度的升高而增大
【解析】（1）测量小灯泡电功率的实验的原理是P=UI；电路图连接如图：
闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中的开路的地方，而电压表示数接近3 V，取下灯泡，两表的示数仍不变，说明开路的地方在电灯处，即小灯泡断路；
当电压为额定电压2.5V时，对应的电流值为0.3A，则电功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；使用滑动变阻器的目的是改变（调节）灯泡两端的电压；
（4）当小灯泡的电压升高时，实际功率也变大，温度升高，对于小灯泡的灯丝的电阻会变大
3．如图所示在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源(电压恒为4.5V)，电流表、电压表、开关各一个，四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、
20Ω)，两只滑动变阻器(规格分别为“10Ω 2A”、“20Ω 1A”)，导线若干．
（1）请根据甲电路图用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整_________ ；
（2）为了完成该实验探究，滑动变阻器应选择_________的规格．按图乙连接好电路，闭合开关前，变阻器的滑片P应调至最_________(选填“左”或“右”)端．
（3）连好电路闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是
____________________．
（4）排除故障后，小明在a、b间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5 V，并记下相应的电流值；再改接10Ω的电阻，此时滑片P应向________(选填“E”或“F”)端移动，小明移动变阻器滑片P的目的是
_______________________________________．
（5）小明又将乙图中的定值电阻R换成标有“2.5V”的小灯泡，图丙是使该灯泡正常发光时的电流表的示数，则该灯泡的额定功率为___________W．
（6）若将电阻R换成电动机，则当滑片P向左滑动时，它的转速将变______(选填“快”或“慢”)．
【答案】图略（电流表接0—0.6A的量程）“20Ω 1A”右R短路（或电压表断路）F控制定值电阻两端的电压为2.5V不变0.5快
【解析】（1）根据电路图，连接实物电路，如图右所示：
（2）当20Ω的电阻接入电路时，电路电流I=U R/R=2.5V/20Ω=0.125A，此时滑动变阻器两端电压U滑 =U-U R =4.5V-2.5V=2V，滑动变阻器接入电路的阻值R=U滑
/I=2V/0.125A=16Ω，则应选规格为“20Ω
1A”的滑动变阻器，连接滑动变阻器时，在闭合开关前，使滑动变阻器处于阻值最大处，根据乙图可知滑片应该移动到右端；
（3）连好电路闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是电阻发生短路或电压表断路；
（4）改接10Ω的电阻后，电压表的示数变大，则应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右端即F端滑动，使电压表的示数保持2.5V不变；
（5）电流表的读数为：I=0.2A，则P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（6）由电路图分析可知当滑片向左移动时，电路电阻减小，电流变大，当将R换为电动机，则当滑片P向左滑动时，它的转速将变快
4．在真空中两个点电荷间存在相互作用力，探究其影响因素的实验数据如表：
序号
甲电荷的电
荷量1/C
q
乙电荷的电
荷量2/C
q
甲、乙两电
荷之
间的距离
/m
r
甲乙两电荷之间
的
相互作用力
/N
F
18
110-
⨯8
210-
⨯0．35
210-
⨯
28
110-
⨯8
110-
⨯0．35
110-
⨯
38
310-
⨯8
210-
⨯0．15
5410-
⨯
4 8310-⨯ 8210-⨯ 0．2 513.510-⨯
5 8210-⨯
8110-⨯
0．2 54.510-⨯ 6
8410-⨯
8310-⨯
0．3
（1）分析表中数据可知，若要使两个点电荷之间的作用力增大，可以采用_____的方法。

将表格填写完整______ 。

（2）如图，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，甲球带正电荷，电荷量为
1q ，乙球带负电荷，电荷量为2q 。

为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球
的球心连线方向，在乙球的右边某位置放上一个电荷量为3q 的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止，则丙球应该带_____（选填“正”或“负”）电荷。

【答案】减小两点电荷间的距离 51210-⨯ 正 【解析】 【详解】
（1）[1]分析表格数据可知，真空中两个点电荷间的相互作用力，跟它们所带的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，既得：
12
2q q F k
r
=； 所以若要使两个点电荷之间的作用力增大，应减小两点电荷间的距离。

[2]对比表格中序号2和序号6的数据可知，甲电荷量变为原来的4倍，乙电荷量变为原来的3倍，电荷间的距离不变，根据12
2q q F k r
=知，两电荷之间的相互作用力为原来的12倍，即：
51210N F -=⨯。

（2）甲球带正电荷，乙球带负电荷，所以甲受到乙的引力向右，甲要静止，应受到丙向左的力，所以丙应带正电。

5．在探究并联电路电流规律的实验中
（1）为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行________，以正确选择电流表或电流表的量程。

（2）小方连接的部分电路如图所示，请你将电路连接完整_____________。

次数
L 1电流I 1/A
L 2电流I 2/A
干路电流I /A
10.10.10.2
20.20.30.6
30.30.40.8
（3）小方将以上电路连接完后，闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。

则电路故障可能是________。

（4）排除故障，进行实验,小方记录了如下数据。

分析以上实验数据，小方发现通过两条支路的电流总是相等。

为了探究这个发现是否具有普遍性，可以________，再进行实验。

【答案】试触电流表A被短路将
L1（L2）换成另一个规格不同的灯泡
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]不能估测被测电流情况下，可先用大量程进行试触。

(2)[2]电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，电流表A1和灯泡L1相连，如图
(3)[3]闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数，这说明支路中没有故障，干路中出现了短路现象，电流表A示数为零，则故障是电流表A短路。

(4)[4]为了使实验结论更具科学性，普遍性，可以更换不同规格的灯泡进行实验。

6．宝宝和玲玲同学想探究并联电路电流规律，
猜想与假设：
(1)宝宝同学猜想：并联电路中各支路电流相等；
(2)玲玲同学猜想：并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。

设计实验与制定计划：宝宝和玲玲同学分别从实验室选取电流表3只，灯泡2只，开关1个，滑动变阻器1个，干电池，导线若干。

实验电路图如图所示。

进行实验与收集证据：
(1)宝宝同学根据电路图连接好实验电路，连接过程中，开关应该_______；检查电路无误后，开始实验，正确读出电流表示数如下表：
实验次数I1/A I2/A I3/A
10.160.160.32
20.200.200.40
30.220.220.44
(2)玲玲同学根据电路图正确连接好实验电路，开始实验，正确读出电流表示数如下表：
分析与论证：
分析记录的实验数据，宝宝同学得出：并联电路中各支路电流相等；玲玲同学得出：并联电路总电流有时等于各支路电流之和，有时不等于各支路电流值和。

评估：
(1)宝宝同学得出错误的实验结论，主要原因是______；
(2)玲玲同学的实验记录表格中，实验次数______读数错误，原因是______。

(3)为了使实验结论更具科学性，请你提出合理化建议（1条即可）：______。

【答案】断开选用的小灯泡规格是相同的 3 看错了量程应该再选用不同规格的灯泡再进行多次测量得出结论
【解析】
【分析】
【详解】
[1]宝宝同学根据电路图连接好实验电路，连接过程中，开关应该断开；
[2]检查电路无误后，开始实验，实验得到的数据具有特殊性，每一次两支路电流都相等，由于并联电压相等，所以可知他所选用的小灯泡规格是相同的，因此得出的实验结论不具有普遍性和科学性；
[3]分析小红同学的实验记录表格中数据可以看出，第三次的数据明显差别很大，所以这一次是错误的，干路电流表示数比支路电流表示数小，原因只有一种就是读数时看错量程了；
[4]为了使实验结论更具科学性，普遍性，应该换用不同规格的灯泡再进行多次测量得出实验结论。

7．按要求完成填空：
（1）如图甲所示，用天平测得一正方体物块的质量为_______________g ，若用刻度尺测得该物块的边长为2. 00cm ，则它的密度为_______________g/cm 3.
（2）如图乙所示，在长木板上速拉动木块时弹簧测力计示数如图，则木块受到的摩擦力为_____________N ；图示实验探究的是_______________对滑动摩擦力大小的影响. （3）如图丙所示，该冲程是_______________冲程；该冲程中能量转化方式为_______________.
（4）如图丁所示，两个气球分别与毛皮摩擦后相互靠近，图示现象表明了_______________.
【答案】61.6 7.7 1.8 压力大小 压缩 机械能（或动能）转化为内能 同种电荷相互排斥 【解析】 【详解】
（1）图中标尺的分度值为0.2g ，物块的质量m =50g+10g+1.6g=61.6g ，该物块的体积V =a 3=（2cm ）3=8cm 3；它的密度ρ=
361.6g 8cm
m V =7.7g/cm 3； （2）图乙中弹簧测力计的示数为1.8N ，由二力平衡可知，当木块被匀速拉动时，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小1.8N ；实验中接触面的粗糙程度相同，压力不同，探究压力对滑动摩擦力大小的影响；
（3）由图可知，此时汽油机的两个气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩内部的混合物，使其内能增大、温度升高，故该冲程是压缩冲程，即是把机械能转化为内能的过程； （4）两个气球分别与毛皮摩擦后相互靠近，由图可知，两只气球相互远离，说明两只气球带上了同种电荷而相互排斥。

8．小明同学利用如下图所示的电路来探究串联电路电压规律，其中电源是由两节新的一号电池组成的电池组：
（1）按图示的电路图连接电路，在接通电路前，开关必须__________。

（2）连接完电路，小明闭合开关，发现电压表V1示数为零，V、V2的示数均为3V，则电路的故障可能是__________或__________，此时V、V2所测的是__________的电压。

（3）排除故障后，小明利用不同规格的灯泡分别完成了四次实验，记录的数据如下表所示，分析实验数据可以得出的结论是：串联电路总电压__________。

实验次数
1234
电压表示数
U1/V 1.3 1.0 1.2 1.8
U2/V 1.3 1.7 1.40.8
U3/V 2.6 2.7 2.6 2.6
（4）仔细分析上表中的数据，小明发现各组实验数据中电路的总电压都不等于电源电压。

那么电源给电路提供的电压和电源电压之间与什么因素有关呢?于是他又设计了如图下所示电路进行了进一步的探究：
①请根据电路图把电压表（黑色为接线柱）接入电路；
（_____）
②连接好电路，经检查无误后，断开S2，闭合S1，电压表示数为3V；
③小明利用电阻箱在电路中接入不同的电阻，分别测出对应的电压和电流如下表所示。

分析上述实验数据，可以得出接入电路的__________越大，电路两端的总电压越大，电路的总功率__________。

（选填“越大”或“越小”）
实验次数
12345
物理量
R/Ω252015105
I/A0.110.140.180.260.46
U/V 2.75 2.71 2.65 2.55 2.25
【答案】断开L2断路L1断路电源等于各分电路两端电压之和
电阻越小
【解析】
【详解】
（1连电路时为保正电路安全，开关必须断开。

（2）由图可知灯L1、L2串联，V1、V2分别测它们两端的电压，V测电源电压，闭合开关，
V、V2的示数均为3V,为，说明电路通路，且灯L2的电压等于电源电压，所以故障可能是L1短路，也可能是L1正常L2短路致使电压表串联在了电路中，此时，V、V2所测的都是电源电压，
（3）分析实验数据可以得出的结论是：串联电路总电压等于各分电路两端的电压之和。

（4）结合电路图和表格中数据连接实物图如下：
分析上述实验数据，可以得出介入电路的电阻越大，电路两端的总电压越大，根据P=
2 U R
可得，U一定，R越大，则电路的总功率越小。

9．小红同学在探究“串联并联电路中的电流的规律”时做了如下实验：
（1）按如图甲所示的电路连接好后,换用不同规格灯泡，把电流表先后接在电路中的abc 处,得到了如下的记录数据:
比较测得的数据可得出的结论是：_______________________。

（2）她在测并联电路的电流时,如图乙所示,在测a、b两处的电流时，电流表示数都如图所示，则a处的电流值为______ A， b处的电流值为______A，在c处的电流值为
________A。

【答案】串联电路中各处的电流相等 1.4 0.28 1.12
【解析】
【分析】
（1）分析表中实验数据，根据实验数据得出串联电路电流特点；
（2）由电路图可知，a点在干路上，b、c点在支路上，根据并联电路的电流特点和图示求出各处测得的电流值。

【详解】
（1）由表中实验数据可知，串联电路a、b、c三点的电流相等，由此可知：在串联电路中电路电流处处相等；
（2）由乙电路图可知，两灯泡并联，且a点在干路上、b点在支路上，根据并联电路的电流特点可知，a处的电流应大于b处的电流，而指针在同一位置，a处的电流表量程为0～3A，分度值是0.1A，电流表的示数是1.4A，则I a=1.4A，b处的电流表量程为0～0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.28A，则I b=0.28A，根据并联电路的电流特点可得在c处的电流值：I c=I a-I b=1.4A-0.28A=1.12A。

10．如图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图:
(1)实验中，选择两个小灯泡的规格应该是________的(选填“相同”或“不相同”)。

(2)上表是某同学在实验中测得的数据，指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是_____，造成错误的原因是__________________。

(3)实验的不足之处是:_____________________。

(4)实验的改进方法是:________________________。

(5)甲、乙两位同学在分组实验中，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处。

当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图乙、丙所示的两种情况。

请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题，请写在下面。

乙存在的问题：_____________________________。

丙存在的问题：_____________________________。

【答案】不相同 1.5 读数时读错量程实验次数太少换用不同规格的灯泡进行多次实
验电流表正负接线柱接反电流表所选量程过大。

【解析】
【详解】
（1）为得出串联电路电流特点的普遍结论，应使用规格不同的灯泡进行多次实验；（2）分析表格中实验数据知道，实验数据1.5A是明显错误的；这应是读数时，错把
0～0.6A量程看成0～3A量程造成的；
（3）为得出普遍结论，应进行多次实验，测出多组实验数据，所以，实验的不足之处是：实验次数太少，结论具有片面性；
(4)结合不足，实验的改进方法是：换用不同规格的灯泡进行多次实验；
（5）使用电流表时，若电流从正接线柱流入、负接线柱流出时，电流表指针正向偏转，否则反向偏转；如果电流表所选量程太大，则电流表指针偏转角度太小；所以，乙存在的问题：电流表正负接线柱接反了；丙存在的问题：电流表所选量程过大。