九年级上册电流和电路同步单元检测(Word版 含答案)
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九年级上册电流和电路同步单元检测(Word版含答案)
一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)
1.小红同学对串联电路的电压规律进行了探究。
(猜想与假设)串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
(设计与进行实验)
(1)按如图所示的电路图连接电路。
(2)闭合开关,排除故障,用电压表在AB间测出L1两端的电压。
(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,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,得出结论。
(交流与评估)
(1)在拆接电路时,开关必须________。
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是L1________(填“短路”或“断路”)
(3)小明用步骤3的方法能否测出L2两端的电压?为什么?________。
【答案】断开短路不能,电压表的正负接线柱接反了
【解析】
【详解】
(1)为了保护电路,在拆接电路时,开关必须断开。
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,若为L1的故障,只能是短路,此时电压表也被短路,故示数为零,若断路时,电压表串联在电路中,电压表会有示数,且接近电源电压;所以小灯泡的故障可能是L1短路。
(3)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,此时电流由负接线柱注入,正接线柱流出,即电流方向是反的,指针会反偏,所以不能测出L2两端的电压。
【点睛】
重点是研究串联电路电压的实验,注意电压表的使用,在连接电压表时,电流方向不能接错,选择量程可用试触的方法。
2.小明利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了简易调光灯,装置如图甲所示.
(1)甲图中有一处明显错误是;改正后,闭合开关,改变鳄鱼夹M、N之间距离,发现灯泡亮度会发生变化,这一现象说明导体的电阻与导体的有关.
(2)小明用一个LED灯替换铅笔芯,与小灯泡串联后接入电路(如图乙).闭合开关
S1,发现LED灯亮而小灯泡L不亮.针对这种现象,同学们提出了以下猜想:
猜想一:小灯泡L处发生短路
猜想二:LED灯电阻很大导致电路电流很小
为了验证猜想,小组同学进行如下实验:
实验一:将一根导线并联在图乙电路中LED灯的两端,此时LED灯,小灯泡L (填“亮”或“不亮”).根据观察到的现象说明猜想一是错误的.
实验二:利用电流表和电压表,按图丙所示的电路对LED灯的电阻进行测量.闭合开关依次移动滑动变阻器的滑片,获得多组数据如下表.
实验次数电压(伏)电流(毫安)电阻(欧)11.412116.7 21.614114.3 31.816112.5
…………
实验二中,某次测量时电压表示数如图丁所示,此时电压表读数为 V,实验时滑动变阻器的滑片逐渐向端移动(填“a”或“b”).经分析,结果支持猜想二,从而导致小灯泡的
实际功率太(填“大”或“小”),不足以支持发光.
【答案】(1)电流表正负接线柱接反了、长度(2)不亮、亮(3)2.3 b 、小
【解析】试题分析:(1)电流表要示正进负出,可以看出电流表正负接线柱接反了;导体的电阻与导体的长度有关,长度越长,电阻越大,长度越短,电阻越小;(2)LED灯亮,说明电路是通路,将导线并在LED两端时,LED被短路,则灯LED不发光,此时灯泡会发光,说明小灯泡没有被短路,猜想1是错误的;(3)由图丁可知,电压表的示数为
2.3V,由表格的电流越来越大可知,电路中的总电阻是越来越小的,所以滑动变阻器的滑片是向b端移动的,由于LED灯电阻很大导致电路电流很小,从而导致小灯泡的实际功率太小,不足以支持发光。
【考点定位】欧姆定律;电功率
3.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
4.(一)用下图所示的装置探究摩擦力跟接触面粗糙程度的关系。
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做运动,根据知识,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
(2)第一次实验中弹簧测力计的示数如图所示为 N,]分析表中数据可以得到的结论是。
实验次数123
接触面情况木块和长木板木块和棉布木块和毛巾
摩擦力/N1.92.4
(3)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半.她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小。
你认为她的结论正确吗?,理由是。
(二)襄襄和樊樊在“探究并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”时,利用一个开关、一个电流表、一个学生电源(有多个电压档位)、四个阻值不等的电阻以及若干条导线,进行了大胆地探究。
如图所示是他们的实验电路图。
(1)他们的猜想是:(只写一种猜想)。
[进行实验]
(2)襄襄按照电路图正确地进行实验,在连接电路时开关处于;得到了表1中的实验数据。
襄襄在实验中,是靠只改变而得到实验数据的:测量三次的目的是:。
(3)樊樊也按照上述同样的器材和同样的电路进行了实验,却得到了表2中的数据。
樊樊在实验中是靠只改变而得到实验数据的。
(4)在襄襄同学另外在测量串联电路电压规律中测L2两端的电压时,为了节省实验时间,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;瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压? 为什么?__ .
【答案】(1)匀速直线二力平衡 1.2 压力一定时,接触面越粗糙,受到的摩擦力越大
不正确没有控制压力不变;
(2)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和断开 R1电阻大小多次测量,避免实验偶然性,寻找普遍规律;电源电压不可以,电压表正负接线柱接反了
【解析】
试题分析:(一)(1)实验时,我们利用二力平衡的知识,使水平方向的摩擦力等于弹簧测力计的示数,因此必须水平匀速直线拉动木块;
(2)弹簧测力计的量程是5N,分度值是0.2N,示数为1.2N;
分析表中数据可以得到,压力一定时,接触面越粗糙,受到的摩擦力越大;
(3)因为有压力大小、接触面的粗糙程度影响摩擦力的大小,因此如果想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她应该控制压力大小和接触面的粗糙程度一定,但她沿竖直方向锯掉一半时,压力大小改变了,因此没有控制压力一定,因此实验是错误的;
(二)(1)他们的猜想是:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(2)在连接实验电路时开关处于断开,避免接通最后一根导线时,电路中有电流;
表1中的实验数据,第二条支路电流没有变化,说明襄襄在实验中,是靠只改变R1电阻大小,而得到实验数据的:测量三次的目的是:多次测量,避免实验偶;
(3)樊樊得到了表2中的数据,三次实验中,R1和R2的电流成倍数增大,说明樊樊在实验中是靠只改变电源电压得到实验数据的;
(4)在测量串联电路电压规律中测L2两端的电压时,将电压表所接的B接点不动,只断
开A接点,并改接到C接点上,是不对的,电压表的正负极接线柱接反了。
考点:探究摩擦力跟接触面粗糙程度的实验探究干路电流与支路电流的关系实验
5.小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样,电阻约10Ω)。
(1)如图甲所示是小丽连接的部分电路,请将电路连接完整_________。
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数.若电路中仅有一处故障,这个故障可能是___________。
(3)实验过程中,当电压表的示数为2V时,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向___调节(选填“左”或“右”);小灯泡正常发光电流表的示数如图乙所示,则,此时小灯泡的电功率为______W。
(4)做完此实验后,小丽还想测量一只阻值约为数百欧的电阻R x的阻值,与其他同学讨论后,她通过增加一电阻箱R0(0~9999Ω 5A)、定值电阻(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种方案(如图).在A、B两种方案中,方案__________可以让测量结果更准确,理由是_______。
(电表为理想电表)
【答案】略灯短路右1.2B可以多次测量取平均值
【解析】(1)小灯泡与电流表串联,电压表接在小灯泡的两端,如下图:
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,说明电路为通路,故障为短;电压表无示数,说明电压表被短路,因此电路故障为灯泡短路;(3)电流表量程为0~0.6A,由表
知0.4+4×0.02A=0.48A;此时小灯泡电功率:P=UI=2.5V×0.48A=1.2W;要使小灯泡正常发光,应使小灯泡两端电压为额定电压,由2V增大到2.5V,根据串联分压的特点,应使滑动变阻器阻值减小,故应将滑动变阻器的滑片P向右移动;(4)方案A通过R x与R串联,测得Rx两端电压,然后单刀双至开关由a到b再调节电阻箱,电压表示数与在a点相同,则可求得电阻值;
方案B先后把电压表分别放在R x和R0两端测出电压值,由串联分压公式可求R x.调节电阻箱阻值,可以多次测量.方案A,只能求一次阻值;方案B可以多次测量求平均值,以减小误差。
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.为了探究“并联电路电流规律”,小红实验小组设计了如图甲所示的电路图。
(1)准备连接电路时,他们首先就连接方法进行了如下讨论。
几个说法中错误的是
(________)
A.按照电路图连接电路时,开关应该是断开的
B.每处接线都必须接牢
C.连接电路元件时不能从电池的负极开始
D.连接完毕后要仔细检查电路,确认无误后再闭合开关
(2)连接好电路后,小明闭合开关测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是________;
(3)小亮同学根据下表实验数据得出的实验结论是;在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。
老师指出小亮的探究过程有不妥之处,请问他下一步应该被的最合理的操作是(________)
A点电流A I B点电流B I C点电流C I
0.16 A0.16 A0.32 A
A.分析数据,得出结论
B.改变电源电压,再测出几组电流值
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
【答案】C电流表正负接线柱接反C
【解析】
【详解】
(1)[1]A.连接电路时,开关应该断开,故A正确,不符合题意;
B.连接电路时每处接线都必须接牢,要不接触不良会造成断路,故B正确;
C.连接电路时,应该按照一定的顺序,开关断开,防止短路对电路元件的损坏,故C错误,符合题意;
D.连接完毕后要仔细检查电路,确认无误后再闭合开关,避免发生短路,故D正确。
(2)[2]由乙图知,电流表的指针反偏了,原因是电流表正负接线柱接反了;
(3)[3]探究并联电路的电流特点时,应选择两盏不同规格的灯泡,多做几次实验,以得到普
遍的结论,故选C。
8.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A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 0.24 换用不同规格的两只灯泡,多测几组数据变大
【解析】
【分析】
根据“探究并联电路电流规律的实验”可知,本题考查并联电路中的电流规律,根据并联电路的电流规律以及故障分析、电流表读数等内容分析判断。
【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]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,即反向偏转,原因是:电流表正负接线柱接反了;
[4]在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,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
的电压和电阻不变,由欧姆定律,通过其的电流不变,根据并联电路电流的规律,电流表A的示数变大。
2
9.探究并联电路电流规律: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个,灯泡2个,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:
(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之和.
(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】断开两个灯泡规格相同 3 看错量程换用不同规格的灯泡,多次实验
【解析】
【分析】
【详解】
(1)为防止连接过程出现短路现象,从而保护电路,所以在连接过程中,开关应该断开;
【评估】
(1)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;
(2)分析玲玲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;
(3)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.
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。