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．有一阻值恒定的电阻元件，额定功率P额=6W，额定电压在10V～19V之间．若要正确使用该元件，应先知道其额定电压．实验室里有如下器材：一个蓄电池（电压约为6V）、一个电流表（量程：0～0.6A和0～3A）、一个定值电阻R0=10Ω，两个单刀开关、导线若干．请你用上述器材测出该元件的额定电压．
（1）猜想与假设：根据欧姆定律I=U/R，电功率P=UI，只要我们测出元件电阻的阻值，进而就可计算出其额定电压．
（2）设计实验：
a．该元件的额定电流不超过___A．为提高测量的精确度，电流表应选量程_____A．b．根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中．___________
（3）进行实验：请按照你设计的电路图补全以下实验步骤，并写出测量的物理量及其对应的符号．
a．连接电路；b．_______________________；c．_______________________________；d．断开开关，整理器材．
（4）用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压：U额=_________________．
【答案】0.6 0～0.6A 闭合S1，断开S2，记下电流表示数I1闭合
S1和S2，记下电流表示数I210
21
P I R
I I
额
【解析】
试题分析：（2）①由题意知电阻元件的额定功率为P额=6W，假设额定电压最小为
U min=10V，则额定电流最大为I=P额/U min=6W/10V=0.6A，所以电流表的量程选0～0.6A；②将电阻元件与R0并联，两个开关一个连在干路上、一个连在其中的一条支路上，电流表测量干路电流，如图所示．
（3）实验步骤：b、闭合S1，断开S2，记下电流表示数I1；则电源电压为U=I1R0．c、闭合S1和S2，记下电流表示数I2；即为干路电流．
（4）只闭合S1时，仅R0接入电路，通过R0的电流为I1，则电源电压为U=I1R0①；当开关都闭合时，R0与R1并联接在同一电源上，通过R0的电流不变为I1，则通过R1的电流I R1=I2﹣I1，U= I R1R1=（I2﹣I1）R1②；由①②得，则．考点：额定电压测量实验探究过程
2．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
3．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-
⨯
48
310-
⨯8
210-
⨯0．25
13.510-
⨯
58
210-
⨯8
110-
⨯0．25
4.510-
⨯
68
410-
⨯8
310-
⨯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1
q，乙球带负电荷，电荷量为
2
q。

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5
1210-
⨯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：
122
q 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122q 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。

4．为了防止电路中电流过大，发生危险，电路中常常需要安装保险丝.保险丝安装在玻璃管中，称为保险管.实验室有熔断电流分别为1A 和2A 的两种保险管，保险管上印刷的文字已经模糊不清，但小星知道：熔断电流较大的保险丝，其电阻较小，因此，小星设计了如图甲所示实验电路图，想通过比较它们的电阻大小来区别这两种保险管.
（1）根据图甲电路图，在图乙的实物图中，用笔代善导线把电路连接完整。

（________）
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应该移至最_______（选填“左”或“右”端）。

（3）在图甲中，若电压表V 2的读数为2.1V ，电压表V 1读数如图丙所示，则保险管B 两端的电压为_______V.
（4）保险管A 的熔断电流为_______A
（5）将这两个保险管并联接入某一电路中，当电路中的电流达到_______A 时，保险管将熔断.
【答案】左 1.5 2 2.8A
【解析】
【详解】
（1）根据图甲电路图可知，电压表V1测保险管A的电压，电压表V2测两保险管总电压。

再由第（3）小题中“电压表V2的读数为2.1V”可知，两电压表都接小量程。

连接电压表
V1“-”接线柱到保险管A左端接线柱、“3”接线柱到保险管A右端接线柱；再连接电压表V2“-”接线柱到保险管B左端接线柱、“3”接线柱到滑动变阻器右下端（或保险管A右端）接线柱。

如图：
（2）为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应该移至阻值最大端。

因滑动变阻器接右下端接线柱，所以滑片移至最左端阻值最大。

（3）电压表V1测保险管A的电压，其分度值为0.1V，则U A=0.6V。

电压表V2测两保险管总电压，即U A+B=2.1V。

则保险管B两端的电压为U B=U A+B-U A=2.1V-0.6V=1.5V。

（4）因U A=0.6V、U B= 1.5V，即U A<U B，由串联电路分压规律可知R A<R B，保险管B的电阻大，熔断电流小，为1A；保险管A的电阻小，熔断电流大，为2A。

（5）由上题可知，R A:R B= U A:U B=0.6V: 1.5V=2:5。

将这两个保险管并联接入某一电路中，电流之比为I A:I B= R B:R A=5:2。

若当保险管A电流达到熔断电流2A时，保险管B电流为
I B=2
5
I A=
2
5
×2A=0.8A，此时电路总电流达到I=2A+0.8A=2.8A，保险管A刚熔断，保险管B不
能熔断；若当保险管B电流达到熔断电流1A时，保险管A电流为
I A=5
2
I B=
5
2
×1A=2.5A>2A，说明A早已熔断。

综合以上分析可知，将这两个保险管并联接入
某一电路中，当电路中的电流达到2.8A时，保险管将熔断。

5．小明在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图。

（1）在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他忘了_____。

（2）他先将电流表接A处，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：_____。

（3）他在测量B处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是_____；在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为_____A。

（4）在解决了以上问题后，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，测出了一组电流并记录在表格中，立即得出了并联电路的电流规律。

请你指出他们实验应改进方法是_____。

（5）实验结束后，小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表A2的示数_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】断开开关； L1断路；电流表正负接线柱接反了； 0.24；换用不同的灯泡测量多组数据；变大。

【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他忘了断开开关；
(2)[2]将电流表接A处，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，说明L1所在支路断路；
(3)[3]电流表的指针反向偏转原因是：电流表正负接线柱接反了；
[4]图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.24A；
(4)[5]只测量了一组数据得出的结论有偶然性，应改进方法是：换用不同的灯泡测量多组数据；
(5)[6]实验结束后，小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图，当开关S断开时，电路中只有L1，电流表A2测电路中电流，S闭合时，两灯并联，电流表A2测干路的电路中，因L1的电压和电流不变，根据并联电路电流的规律，电流表A2的示数变大。

6．某实验小组想探究并联电路中电流的规律，晓丹同学猜想：并联电路中各支路电流相等．她设计了如下右图所示的电路，准备测量a、b、c三处的电流，并从实验室取来电流表3只、灯泡2只、开关1个、电池和导线若干进行实验．
（1）画好电路图后，晓丹同学开始连接电路，在连接电路过程中，开关应该是_____的．检查电路连接无误后，她开始实验，并读出电流表示数记录在表格中．
Ib/A Ic/A Ia/A
0.180.180.36
晓丹同学分析数据后得出结论：并联电路中各支路电流相等．
（2）晓丹得出错误的实验结论，主要原因是_____．
（3）请你对接下来的实验提出改进措施（一条即可）_____．
【答案】断开选用规格相同的（或电阻相同）灯泡进行实验换用不同的灯泡进行实验，多次测量获得多组数据等
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]为保护电路安全，在连接电路过程中，开关应该是断开．
（2）[2]两灯泡并联，灯泡两端电压相同，通过灯泡的电流相等，这说明所选用的灯泡规格相同（或电阻相同），从而得出了错误的结论，为得出普遍结论，应采用不同规格的灯泡进行实验．
（3）[3]为得出普遍结论，换用不同规格的灯泡进行实验，且在电路中接入滑动变阻器或改变电源电压进行多次测量获得多组数据等．
7．如图所示的各种实验装置，请按照要求回答：
（1）如图甲的电子天平可以用来测量物体的______，以下实验中需要电子天平的是_____（选填字母）；
（a）测定铜块的密度；（b）验证阿基米德原理；（c）探究物质质量与体积的关系（2）在电学实验中，连接电路时电键应处于____状态，电流表应_____在被测电路中（选填“串联”或“并联”），电流应从电流表的_____接线柱流入．如图乙所示，电流表的示数为
______安．
（3）如图丙所示的装置，叫做______．
【答案】质量【答题空2】（a）（c）断开串联【答题空5】+ 0.3 U 形管压强计【解析】
【分析】
（1）天平测量物体的质量；分析哪个实验用到天平；
（2）根据电流表的使用解答本题，从图乙中得到电流表的分度值，由指针的位置得到电流表的示数；
（3）液体内部压强的存在可以用U形管压强计来证明它的存在，也可以用来比较液体内部压强的大小．
【详解】
（1）电子天平可以用来测量物体的质量；
（a）测定铜块的密度，需要用天平测量铜块的质量，量筒测量铜块的体积；
（b）验证阿基米德原理，用弹簧测力计测量物体的重力和浸入液体中受到的拉力；
（c）探究物质质量与体积的关系，需要用天平测量物体的质量；
需要电子天平的是（a）和（c）；
（2）为了保护电路，连接电路时电键应处于断开状态，电流表应串联在被测电路中，电流应从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出；从图乙中得到电流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.3A；
（3）图丙中的实验装置为“U形管压强计”，利用它可以证明液体内部存在压强和比较液体内部压强的大小．
8．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
(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。

9．如图甲所示是小强“连接串联电路”的电路图。

(1)在连接图甲电路的过程中，下列几点要求中没有必要的是________。

A．必须从电池的正极开始依次连接开关S、L1、L2、电池负极
B．每处接线都必须接牢
C．按照电路图连接电路的过程中，开关应该是断开的
D．连接完毕对照电路图仔细检查电路，确认无误后再闭合开关
(2)如图甲，当两灯亮后，若将L1从灯座上取下， L2会________(选填“熄灭”或“发光”)。

说明在串联电路中，各个用电器之间________（选填“不”或“相互”）影响。

(3)若把一根导线接在小灯泡L2的两端，会看到那灯泡L1________(选填“亮”或“不亮”)；说明在串联电路中，一个用电器因短路而停止工作，其他用电器________(选填“不能”或“仍能”)工作。

(4)如图乙所示，导线e只有一端连接在电源正极上，为了形成并联电路，小强需要把导线e的另一端连接到电路中的________(填下列选项)。

A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
【答案】A 熄灭相互亮仍能 C
【解析】
【详解】
(1)[1] A．连接实物电路图时，只要把开关S、灯L1、灯L2接入电路即可，不必从电池的正极开始依次连接开关S，灯L1和L2，最后连到电池负极，也可从负极出发，回到正极，故选项A符合题意；；
B．连接电路时，每处线都必须接牢，否则电路不稳定，故选项B是必须的，不符合题意；
C．按照电路图连接电路的过程中，开关应该是断开的，故选项C是必须的，不符合题意；
D．连接完毕对照电路图仔细检查电路，确认无误后再闭合开关，故D选项是必须的，不符合题意；
(2)[2]由图知道，两灯泡串联，若把L1的灯泡拧下来，则电路断路，故两个小灯泡都会熄灭，不再亮；
[3]由此说明，串联电路中，各用电器之间不能独立工作，是相互影响的；
(3)[4]由图知道，闭合开关，两只灯泡串联，都发光。

若把一根导线接在小灯泡L2的两端，
L2被短路不能发光，但L1仍然有电流通过，照常发光，同时电源电压全部加在L1两端，所以L1变亮；
[5]由此说明，说明在串联电路中，一个用电器因短路而停止工作，但电路仍然为通路，其他用电器仍能工作；
(4)[6]由图知道，导线e只有一端连接在电源正极上，为了形成并联电路，小强需要把导线e的另一端连接到电路中C点，这样电流由电源正极流出，在C点形成分支，分别经过两灯泡，然后汇合与B点，经过开关回到电源负极，故选项C符合题意。

10．回顾实验和探究，探究并联电路的电流规律：
器材电源、导线、开关、两个小灯泡、_____．
过程（1）将灯L1、L2_____联．连接电路时，开关应处于_____状态，目的是_____．（2）将电流表分别L1、L2_____联，测出通过灯泡L1、L2中的电流，通过L1的电流如图甲所示，请连接测量通过L1电流的实物图．
（_______）
（3）测出干路电流为0.56A，请方框中画出测干路电流的电路图，并在乙图中标出L2中电流．
（_______）
结论并联电路中，干路电流等于各支路电流_____．
【答案】电流表并断开为了保护电路串
【解析】
【分析】
【详解】
探究并联电路的电流规律，要测量电流大小，故用到电流表；
（1）探究并联电路的电流规律，将灯L1、L2并联；连接电路时，开关应处于断开状态，目的是为了保护电路；
（2）电流表与待测电路串联，故将电流表分别L1、L2串联，测出通过灯泡L1、L2中的电流；要测量通过L1电流，故电流表待测电路L1串联，注意电流从电流表正接线柱流入，如下图所示；
（3）测出干路电流为0.56A，电流表接在干路上，电流表选用小量程，电路图如图；
因分度值为0.02A，L1的电流为0.34A，根据并联电路电流的规律，则L2中电流﹣，电流表指针如图所示：
A A A
0.560.340.22
并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。

【点睛】
本题探究并联电路的电流规律，考查电路连接、画电路图、电流表读数及并联电路电流的规律．。