北京市通州区第六中学物理第十三章 电路初探单元测试卷(含答案解析)
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北京市通州区第六中学物理第十三章电路初探单元测试卷(含答案解析)
一、初三物理第十三章电路初探易错压轴题提优(难)
1.小宇同学在“探究串联电路电压规律”的实验时,得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。
小宇用图甲所示的电路继续进行探究:
(1)测量电源及灯泡两端电压,电压表接在AB两点,是为了测量灯___两端的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是____V;
(2)接着小宇直接将电压表接A点的接线改接到D点,闭合开关后,发现电压表_______;
(3)纠正错误后,小宇测出导线BC间的电压大约为0.05V。
由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。
为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择较__(选填“粗”或“细”)的导线,原因是在长度和材料相同时,__________电阻越大。
【答案】L1 1.7 指针反偏(或指针偏向0刻度线的左边)细橫截面积越小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电压表要和被测用电器并联,当电压表接在AB两点时,和灯L1并联,所以测的是L1两端的电压。
[2]根据乙图,电压表选择的是0—3V的量程,分度值为0.1V,所以电压表的示数为1.7V。
(2)[3]将电压表接A点的接线改接到D点,闭合开关后,电流从电压表的负接线柱流入正接线柱流出,此时电压表接反了,所以指针会反向偏转。
(3)[4][5]为了让分压更加明显就是要增大导线的电阻,所以要选择更细的导线,因为在材料和长度一定是,导体的横截面积越小电阻越大。
2.张峰有一个标准的电压表,它有0~3 V和0~15 V两个量程。
用它测量由两节干电池串联组成的电池组的电压时,接线正确,但他读出的读数是10 V,这显然是错误的。
请你说出他出现错误的原因:_________________。
实际电压应是_____V。
他接着按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路如图所示。
把电流表分别接入到电路中的
A、B、C处,测出它们的电流,填入下表:
实验次数A处的电流I A B处的电流I B C处的电流I C
10.100.120.22
20.200.240.44
30.400.480.88
(1)表格设计存在一个不足之处,是________,通过对上面数据的分析,可以得出是
______。
(2)测量三次的目的是_____,在这次实验中他是通过采用_____(填“改变电源电压”或“更换不同规格的小灯泡”)的方法改变电流的大小从而进行三次实验。
(3)结合你用一个电流表做实验时的体会,提出一条对本实验的改进意见: _____。
【答案】看错了电压表量程2电流没有单位并联电路干路中的电流等于各支路电流之和避免偶然性,使结论更具有普遍性改变电源电压使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流
【解析】
【详解】
出错的原因是接的小量程却按大量程读数,电源由两节干电池组成,电源电压最高是3 V,电压表示数不可能超过3 V,电压表大量程分度值是0.5 V,小量程分度值是0.1 V,大量程是小量程的5倍,电压表读数10 V是弄错了量程造成的,把小量程当做大量程了,因此正确读数是2 V;
(1)分析表格中的数据可知,此表格设计中电流没有单位;
由表中实验数据可知,支路电流之和等于干路电流,可以得出的实验结论是:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和;
(2)多次测量的目的是获得多组实验数据,避免偶然性,使实验结论具有普遍性与可靠性;
据表格中的数据可知,小灯泡的电流是成倍数的增加,所以是通过改变电源电压的方式进行的实验;
(3)一个电流表在不同位置测量时,读数误差较大,且要多次拆、接电路,稍显麻烦,为了减小误差、方便测量,可以使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流。
3.实验小组用如图甲所示的电路来探究并联电路中电流的关系,其实验思路如下:接好电路后,把电流表分别接入到A、B、C三处,测出第一组数据;为了防止个别偶然因素的影响, 他们采用以下两种方法之一来重复实验,并完成第二次和第三次测量.
方法一:改变电源电压;
方法二:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)
(1)实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮.但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小明的方法是_______的(“正确”或“错误”).
(2)如图乙是某同学连接的并联电路的局部图,某次实验中,测量完干路电流之后,某同学想测量通过L1的电流,为接入电流表,a、b、c、d四个接点中,最方便的导线拆接点是__________点,测量过程中,电流表出现了图丙中的实验现象说明________________.(3)该同学表格设计中存在的不足之处是:_________________________;
A处的电流I A B处的电流I B C处的电流I C
第一次测量0.100.120.22
第二次测量 0.200.240.44
第三次测量0.250.300.55
(4)表格补充完整后,通过对上面数据的分析,后面两次实验是采用方法_______(选填“一”或“二”)进行的,可以得出结论:并联电路干路中的电流等于_______.
(5)根据上述结论,应用到如图丁中,图中已标明了电流的方向,若b、c、d中的电流大小分别为0.3A、0.6A、0.2A,则a中的电流大小为_______A.
【答案】错误d流表正负接线柱接反造成的所测电流都没有单位一各支路电流之和0.1
【解析】
【详解】
(1)[1]若两灯泡串联,拆开一根导线,电路断路,两灯泡熄灭;若两灯泡并联时,拆开干路中的一根导线,两灯泡也同时熄灭,所以,根据拆开电路中的一根导线两灯泡都熄灭不能判定两灯泡是串联的,即小明的方法是错误的;
(2)[2]由图乙所示电路图知道,测量完干路C处电流之后,某同学想测量通过L1的电流,为接入电流表,a、b、c、d四个接点中,将导线bd的d端改接电流表的“0.6”接线柱即可,即最方便的导线拆接点是d点,同时注意,在拆接电路时,开关必须断开;
[3]由图丙所示电流表知道,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反造成的;
(3)[4]由表格知道,存在的不足之处是:所测电流都没有单位,这是错误的;
(4)[5]由表中实验数据知道,第2次与第3次实验时,电流值与第一次实验的电流值只是数值上发生了倍数变化,所以,后面两次实验是通过改变电源电压进行实验的,即应采用方法一进行实验;
[6]分析表格中实验数据知道,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(5)[7]如图丁知道,a、b、d分别在支路,c在干路,根据并联电路电流的规律,所以,a中的电流大小是:
I a=I c -I b -I d =0.6A-0.3A-0.2A=0.1A。
4.(探究名称)探究并联电路中电流的关系.
(提出问题)如图所示的并联电路中,流过A、B、C各处的电流之间可能有什么关系?
(设计实验与进行实验)
(1)将如图中元件按要求连接;(L1、L2并联,S控制整个电路,电流表测量L1的电流)(______)
(2)把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,填入下表;
测量次数A处的电流I A B处的电流I B C处的电流I C
10.220.120.10
20.480.220.26
30.550.300.25
(3)为了使得“由实验数据所归纳的结论”更具有可靠性,在不改变电源及电路连接的基础上,还应当换用不同规格的电灯重做上述实验;
(4)整理器材.
(分析与论证)
(1)在接、拆电路时,开关必须______;
(2)上面设计的表格中存在的不足之处是:______;
(3)表格补充完整后,通过对上面数据的分析,可以得出结论:______.
【答案】断开缺少电流的单位并联电路中干路电流等于各支
路电流之和
【解析】
【分析】
【详解】
L1、L2并联,S控制整个电路,S串联接在干路中,电流表测量L1的电流,电流表串联在L1支路中,从电源正极出发,把电流表、L1、开关串联接入电路,回到电源负极,然后把L2并联在L1与电流表串联电路两端,实物电路图如图所示.
(1)在接、拆电路时,开关必须断开.
(2)由实验数据记录表格可以知道,表格中各实验数据没有单位,这是错误的.
(3)由表中实验数据可以知道,I A=I B+I C由此可以知道,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和.
因此,本题正确答案是:实物电路图如图所示;(1)断开;(2)实验数据没有单位;(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和.
【点睛】
(1)为保证电路安全,在拆接电路时应断开开关.
(2)各实验数据应有单位,分析实验数据记录表格,然后答题.
(3)分析表中实验数据,然后得出实验结论.
5.在“探究并联电路电流的特点”的实验中,豆豆同学连接的电路如图甲所示(本题中,电表视为理想电流表,且当有电流流过灯泡时,灯泡将会发光).
干路电流/A灯L1的电流/A灯L2的电流/A
0.60.3
(1)连接实物电路过程中,开关应处于_______状态.
(2)已知各电路元件、连接情况均完好,闭合开关前,我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处,可能的原因是____________________;改正错误后,闭合开关,发现电流表A1的指针仍然在如图乙所示的位置处,可能的原因是__________.
(3)更正上述问题后,闭合开关S,观察到电灯L1______(选填“亮”或“不亮”)、L2不亮;随即断开开关,仔细检查,发现电路有不当之处.
(4)请在图甲中只改动一根导线,使之符合下列要求:闭合开关后,灯泡L1、L2并联,开关S控制所有用电器,电流表A1测流过干路的电流,A2测流过灯L1的电流,A3测流过灯L2的电流.(提醒:在需要删除的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉).
(__________)
(5)随后,闭合开关,从电流表中读取数据填入上表中,其中流过灯L1的电流大小如图丙所示,该示数为______A.于是得出结论:并联电路中,各支路电流相等,干路电流等于各支路电流的总和.小华同学认为该实验结论不科学,我们应多次更换规格______(选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验,以便_________(填入正确的序号).
A.寻找普遍规律 B.求平均值,减小实验误差
【答案】断开电流表指针没有校零电流表正负接线柱接反了亮
0.3 不同 A
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]连接实物电路过程中,为了保护电路,开关应处于断开状态;
(2)[2][3]闭合开关前,我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处,可能的原因是电
流表指针没有校零;改正错误后,闭合开关,发现电流表A1的指针仍然在如图乙所示的位置处,可能的原因是电流表正负接线柱接反了;
(3)[4]从实物图可以看到,闭合开关S后,只有灯泡L1接入电路,有电流通过灯泡L1,灯泡L1能亮;
(4)[5]电路有不当之处,从电流的流法可知道,灯泡L2与电流表A1的连接导线是错误的,应该把这跟导线改为灯泡L2与灯泡L1右端的连接,如下图所示;
(5)[6][7][8]从图丙可以看到,电流表的量程不应该是0到3A,否则它的读数为1.5A,大于干路电流,量程应该是0到0.6A,它的读数为0.3A;该实验结论不科学,只是一组数据,并且选用的灯泡规格相同,这种情况很特别,应多次更换规格不同的灯泡进行实验,以便寻找普遍规律.
6.在探究串联电路的电流规律时,小敏同学连成了如图所示的电路。
(1)在连接电路时,开关应_____;
(2)检查电路无误后,闭合开关,三灯L1、L2、L3均发光,接着她将电流表连入a、b、c、d四处,测得下表中的实验数据,其中错误的一处是_____________,更正后,由表中的实验数据可得结论:_________。
(3)小敏仅用这一次实验测量的数据得到结论,你认为合适吗?__________,理由是
_______。
测量处
a b c d 电流/A 0.2 0.2 0.2 1.0
【答案】断开 d 处的电流 串联电路中各处的电流都相等 不合适 实验次数太少,结论有偶然性
【解析】
【详解】
(1)在连接电路时,为保护电路,开关应断开;
(2)串联电路中各处的电流都相等,d 处的电流与其它各处的电流不相等,故是错误的,可能是选用电流表小量程却按大量程读数了,根据电流表大小量程之比为5:1,d 处的电流应为 1.0A 2150.A =,故更正后,由表中的实验数据可得结论:串联电路中各处的电流都相等。
(3)不合适,小敏仅用这一次实验测量的数据得到结论,实验次数太少,结论有偶然性。
7.如图是“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是________的(填“相同”或“不相同”),小明连接好最后一根导线时,发现灯都亮了,出现这种情况的原因是________.
(2)下表是某同学实验中的一组数据: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)实验中某同学发现两个串联的小灯泡中,一个发光,一个不发光.造成其中一个小灯泡不发光的原因是__________.
A . 灯泡的灯丝断了
B . 灯丝的电阻小
C . 小灯泡靠近负极
(4)甲、乙两同学在做实验时,闭合开关前,电流表的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甲、乙所示的两种情况.请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题?(填在下面横线上)
甲:________,乙:________.
(5)改正错误的数据后,分析实验数据得到的串联电路中电流的规律是: ________.
【答案】不相同连接电路时开关没有断开 1.5接了小量程,但按照大量程读数 B 没有调零电流表正负接线柱接反串联电路中,电流处处相等
【解析】
【分析】
【详解】
(1)实验中,为得到更具普遍性和说服力的结论,应选择两个不同规格的小灯泡进行实验;连接好最后一根导线时,发现灯都亮了,说明连接电路时开关没有断开;
(2)由表中实验数据可知,实验数据1.5A是错误的;这是由于读数时,错把0~0.6A量程看成0~3A量程造成的;
(3)某同学发现两个串联的小灯泡中,一个发光,一个不发光说明电路是通路,电流相同情况下,不发光的灯泡是由于其电阻较小,两端功率较小的缘故,故B选项符合题意.(4)由图甲所示电流表可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的;由图乙所示电流表可知,电流表指针偏转角度太小,这是由于所选电流表量程太大造成的;
(5)通过分析数据可知,串联电路中,电流处处相等
【点睛】
在探究串联电路电流特点时,需要使用不同的用电器,在连接电路时,电路处于开路状态;在串联电路中,电流处处相等,根据电流表的量程来分析解答;当电流表的正负接线柱接反了,指针会反向偏转;使用电流表时要选择合适的量程;在探究串联电路电压特点时,需要有不同型号的用电器进行多次实验,从实验数据中找规律,据此解答.
8.吴丽同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,其过程如下:
(1)她在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图1所示,接下来她要对电压表进行的操作是________________。
(2)问题解决后,她按图2连接好电路,用开关试触时发现电压表的指针还是偏转到零刻度线的左侧,产生此现象的原因是_____________________。
(3)改正错误后,她用电压表分别测量L1两端的电压U AB、L2两端的电压U BC和两灯泡两端的总电压U AC,更换不同灯泡,再做两次实验,将三次实验数据填入下表。
该表格中存在的
不足之处是________________。
(4)分析表格中的数据,得出实验结论是____________________________________。
【答案】将电压表指针调零电压表正负接线柱接反了电压没有单位串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和
【解析】
【详解】
(1)由图知,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,使用电压表前应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(2)根据题意可知,电压表的指针发生了反向偏转,说明电压表的正负接线柱接反了;
(3)①分析表格内容可知,表中测量的物理量没有单位,因此该表格的不足之处为:物理量没有单位;
②A B两点间的电压为L1两端的电压,BC两点间的电压为L2两端的电压,AC两点间的电压为电路两端的总电压。
由表中的数据可以看出:
第一次实验时,U AC=3V,U AB+U BC=0.8V+2.2V=3V;
第二次实验时,U AC=3V,U AB+UBC=1.0V+2.0V=3V;
第三次实验时,U AC=3V,U AB+U BC=1.2V+1.8V=3V;
因此可以得出:串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和,即U AC=U AB+U BC;
故答案为:(1). 将电压表指针调零 (2). 电压表正负接线柱接反了 (3). 电压没有单位 (4). 串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和
【点睛】
(1)使用电压表前应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(2)从电压表的正确使用方法上找到指针不正常偏转的原因;
(3)被测物理量包括数字和单位;
9.三个探究小组的同学选用不同规格的灯泡来验证“串联电路的电流规律”.所接电路图如图甲所示.
(1)在连接电路时,开关应该______;
(2)第一小组的同学实验时根据电流表A1指针偏转角度较A2小,如图乙所示,他们判断
“串联电路中各处的电流不等”.请你指出造成他判断错误的原因是:____________;
.则下列说法正确的是(3)第二小组的同学闭合电路后发现:灯L2的亮度比灯L1的亮度大
______;
A.灯L2中的电流较大,所以L2更亮
B.电流从电源正极出来先通过灯L2,所以L2更亮
C.两灯中的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同所致
(4)第三小组同学闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光对此现象,同学们有以下几种
猜想:①灯L2灯丝断了;②灯L2的灯座短路;③灯L2也工作,但L2中电流比L1中电流
小;以上猜想可能的有______(选填序号).
(5)下表是某同学实验中的一组数据:
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______.
(6)改正错误后,同学们认为通过上述表格得出结论:“串联电路里电流处处相等.”请
你做简单的评价_______________________.
【答案】断开没有先看量程再读数(两表量程不一样) C ② 1.5 读数时量程看错
实验次数太少不具有普遍性
【解析】
【分析】
【详解】
(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应该断开;
(2)串联电路中,电流大小处处相等,由图乙知,电流表选用折量程不同,故得出”串联电路中各处的电流不等”的结论,即原因是没有注意观察两电流表的量程选择不同;(3)A.根据串联电路各处的电流都相等,通过两灯电流相等,故A错误;
B.串联电路处处相等,与接近正极无关,且电流是同时产生的,没有先后之分,故B错误;
C.因通过两灯的电流相等,根据P=I2R可知:L2更亮的原因是灯L2的电阻大,即灯的规格不同,故C正确;
故选C;
(4)①灯L2灯丝断了,则电路断路,灯泡L1不发光,故不符合题意;
②灯L2的灯座短路,L2不发光,但电路为通路,故灯L1发光,故符合题意;
③根据串联电路电流的规律,L2中电流和L1中电流相等,故不符合题意;
故选②;
(5)串联电路各处的电流都相等,故明显错误的数值是1.5,造成错误的原因是:电流表选用小量程却按大量程读数了;
(6)原实验只测量了一组数据,实验次数太少,结论有偶然性,为得出普遍性的规律要换用不同的灯泡多次测量.
【点睛】
重点是研究串联电路电流的实验,注意不能根据一次实验得出结论,且多次实验时,应选择不同的实验器材,避免实验的偶然性,使结果更有说服力、更具普遍性.
10.小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点.
(1)在拆接电路时,开关必须________.
(2)实验中最好选择规格________(填“相同”或“不同”)的小灯泡.
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为U AB、U BC、U AC.经过多次实验,得到的数据记录在下表中.分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是________(用公式表示)
(4)小希进行多次实验的主要目的是________(填序号)
①寻找普遍规律②减小实验误差
【答案】断开不同 U AC= U AB+U BC①
【解析】
(1)在拆接电路的过程中,为了保护电路,开关必须处于断开状态;(2)实验中最好选择规格不相同的小灯泡,便于发现规律;(3)比较AB间、BC间、AC间的电压值可得:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,即U AC U AB+U BC;(4)进行多次实验的主要目的是发现串联电路中总电压和各部分电路电压之间的关系,从而寻找普遍规律.
11.某同学对“串、并联电路电压规律”进行探究:
(1)探究串联电路中电压的规律
(设计与进行实验)
①按图所示电路图甲连接电路;
②闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
③在测量L2两端电压时,为了节省时间采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;
④测出AC间的电压.
(交流与评估)
①在拆接电路时,开关必须________.
②该同学用上面的方法________(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,原因是
________.
③方法改进后,所测出的AB、BC、AC间的电压记录在表中,分析数据可以得出本次实验的结论是:串联电路总电压________(选填“等于”或“不等于”)各用电器两端电压之和.
④这个实验在设计上还存在的不足之处________.
(2)探究并联电路中电压的规律
①请用笔画线代替导线,在图乙中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压(电源电压3V)________.
②电路连接正确后进行实验,分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图丙所示,其值为________ V.
【答案】断开不能电压表正负接线柱接反了等于只进行一次实验,结论具有偶然性
2.6
【解析】
【详解】
(1)探究串联电路中电压的规律:
①为了保护电路,在拆接电路时,开关必须断开.
②该同学用上面的方法不能测出L2两端的电压,因为电压表所接的B接点不动,只断开A 接点,并改接到C接点上,此时电流由电压表的负接线柱流入,从正接线柱流出,所以正负接线柱是反的;
③根据电压记录在表,分析数据可知,,所以实验的结论是:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和.
④根据一次实验得出实验结论具有偶然性,为了结论更具普遍性,应多次实验,所以这个实验在设计上还存在的不足之处:只进行一次实验,结论具有偶然性;
(2)探究并联电路中电压的规律
①两灯并联,所以将两灯的右端相连,电源为3V,所以电压表选择0-3V量程,将电压表的“3V”接线柱连接到L1的左端即可,如图:
②电路连接正确后进行实验,电压表示数相同,如图丙所示,使用小量程,分度值为
0.1V,示数为2.6V。
【点睛】
注意第三步中的电压表的用法,看似简单了一点,要认识清楚这种接法正负接线柱是反的,所以是错误的,当然不能正确测量出电压。
12.某同学用如图所示的电路测灯泡L1的电流.
(1)该图中电流表的接法错误是________.
(2)若要测量通过灯L2的电流,但只允许变动原图中的一根导线中的一个端点的连线位置,则应将导线________从________接线柱移动到________接线柱上.
(3)若要测量L1和L2两盏灯的电流之和,那么在第(2)问的基础上只允许再变动一根导线的一个端点的接线位置,则应将导线________从________接线柱移动到________接线柱上.
【答案】正负接线柱接反a电流表正负c电流表负正
【解析】
【详解】
(1)根据实物图可知,电流从L1中流出后进入了电流表的负接线柱,回电源负极;
故该图中电流表的接法错误是正负接线柱接反.
(2)若要测量通过灯L2的电流,则电流表应与灯L2串联,故将导线a从电流表正接线柱移动到负接线柱上即可.
(3)若要测量L1和L2两盏灯的电流之和,则电流表需在干路中,因此将导线c从电流表负接线柱移动到正接线柱上即可.
【点睛】
重点是研究串、并联电路电流特征的实验,注意电流表的使用,应串联在电路中,且连接电流表时,电流方向不能接错,选择量程可用试触的方法。
13.在“探究影响电流做功多少的因素”的活动中,同学们设计了图甲、乙、丙所示的三个电路.。